Hurtigladning til elbiler – sådan skal det gøres

Tusindvis af ladestandere til elbiler skal over de kommende år placeres i Danmark og i resten af Europa. Det vil understøtte den nødvendige udvikling inden for elektrisk persontransport og reducere afhængigheden af fossile energikilder.

Den politiske diskussion når i disse måneder nye højder, idet EU vil forpligte medlemslande til at opsætte konkrete mål for antallet af ladestandere, og der har tidligere været nævnt et mål på 795.000 ladestandere på tværs af Europa. Derfor har det afgørende betydning at tage fornuftige valg i dag for fremtidens ladestanderteknologier – og der er brug for nytænkning. Det er en af konklusionerne i mit speciale om hurtigladning på DTU Elektro.

Elbiler har behov for hurtig og tilgængelig opladning for at imødekomme de længere køreture. Med en typisk rækkevidde på mellem 100 og 500 km for moderne elbiler dækkes kørselsbehov udmærket for de daglige køreture, mens de lejlighedsvise ‘afstikkere’ ofte kræver nøjere rute- og opladeplanlægning. Med udbredt hurtigladning, i hjemmet, på arbejdet og på farten, kan behovet for nøje planlægning og rækkeviddebekymringen reduceres markant, og dermed gøre elbilen mere attraktiv for flere mennesker.


Joachim Johansen er civilingeniør i elektroteknologi fra DTU og har forsket i elbil- og opladeteknologi i tre år.

De fleste nuværende løsninger til hurtigopladning er baseret på DC-ladestandere til at lade elbilens batteri, men DC-ladning er i sin nuværende form dyr og klodset. Sekscifrede priser for en DC-ladestander og tilhørende installation gør det til en betragtelig investering, og det er svært at se en forretningsmodel uden offentlige midler involveret. Det er af samme årsag, at der ikke i dag er noget synderligt antal hurtigladere i landskabet – det gælder både i Danmark og i udlandet – og det går ud over antallet af elbiler.

Omkostningen til ladeinfrastruktur kan reduceres betragteligt ved brug af AC-ladestandere. Der har desværre udviklet sig en uheldig terminologi i elbilverdenen, hvor AC-ladning implicerer langsom ladning og DC-ladning implicerer hurtig ladning. Men dette billede er misvisende.

De fleste eksisterende DC-ladestandere anvender Chademo-standarden og leverer typisk mellem 20 og 50kW. IEC’s type 2 AC-ladestandard tillader en AC-ladestrøm på 63A i 3 faser, svarende til 43kW ladeeffekt over det meste af Europa. Set ud fra den overførte effekt i ladekablet er der derfor ingen betydelig forskel mellem DC og AC-opladning, og det er i dag muligt at lade lige så hurtigt eller hurtigere med AC end DC, bl.a. med elbilen Renault Zoes 43kW lader. Dette er særlig interessant når AC-ladestandere produceres og installeres for en pris 10-40 gange mindre end en DC-ladestander.

Den grundlæggende årsag til DC-ladestanderens høje pris er den indbyggede elektronik til konvertering mellem elnettets AC og batteriets DC, og hertil kræves køling, styreelektronik, kabinet og andet mekanisk og elektrisk tilbehør. Med AC-ladestandere overføres elnettets AC strøm direkte til bilen, og ladestanderen er derfor forbavsende simpel og kan også nemt skaleres rent effektmæssigt.

Med AC-ladning kræves konverteringselektronikken placeret i bilen, men meromkostningen er lille, idet der allerede er vandkøling af batteri og motor, og den krævede elektronik er stort set identisk med bilens eksisterende elektronik. Sagt på en anden måde er der en høj grad af redundans i DC-ladestanderens komponenter, og derfor er det en god idé kun at placere ladeelektronikken i bilen.

Det er dermed ikke sagt, at DC-ladning er uanvendelig: AC-ladning findes ofte kun op til 43kW, og derfor giver DC-ladning mulighed for ladeeffekter et stykke over, f.eks. 100 kW eller mere. Af hensyn til batteriets levetid vil det formentlig kun være elbiler med større batterier og længere rækkevidde, der understøtter dette, herunder Teslas Model S med 120 kW ladeeffekt.

For at nå de politiske målsætninger må den konkrete anbefaling derfor være, at der i langt højere grad fokuseres på hurtigladning med AC. Ladestandere med en AC ladeeffekt på 11kW (3x16A) og 22kW (3x32A) er egnet til husstande og virksomheder, mens 43kW (3x63A) kan installeres ved supermarkedet, langs motorvejsstrækninger samt på offentlige og andre lignende steder, hvor elbilister har brug for en hurtig opladning.

Denne strategi vil give flere ladestandere for færre penge, uden at gå på kompromis med ladeeffekt og dermed ladetid for stort set alle forbrugsmønstre.

Posted in computer.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>