1 Plug-in hybrider en utveckling som påverkar elbranschen FERAs årsmöte 21 maj 2007

2 Innehåll  Bakgrund  Projektets uppläggning  Teknikutvecklingen  Marknadsutveckling  Fyra scenarier  Påverkan på elnäten  Påverkan på koldioxidutsläpp  En samlad svensk satsning  Slutsatser  Resultatredovisning

3 Bakgrund  Projektets syfte: –” Syftet med detta Elforskprojekt är att ge en fördjupad och relevant kunskap om pug-in elhybridfordon (laddningshybrider), deras tekniska parametrar, krav på laddningsinfrastruktur, energiförbrukningsmönster och marknadsutveckling i Sverige och Norden. –Vidare analyseras hur utsläppen och oljeberoendet från transportsektorn kan komma att förändras”

4 Projektets uppläggning   Informationsinhämtning – –Internet – –Rapporter – –Seminarier – –Pågående FoU – –Material från projektdeltagare   Resultat – –Analyser och bedömningar – –Syntes och förslag – –Rapporter – –Presentation

5 Teknikutvecklingen

6 Teknikutvecklingen  Hybridiseringen innebär att nya motorkoncept kommer att utvecklas. T.ex: –Sterling, Radmax, Free-piston..

7 Teknikutvecklingen –Ångmotorn Steam Engine Diesel Engine

8 Teknikutvecklingen  Elmotorer kommer att kosta kring 10€/kg –Effektkapacitet ca 1 kW/kg –Dvs närmare 5 ggr mer effektiv än en konventionell motor  Verkningsgrad: –Konv: 25% –El: 90%  Kraftelektronik –SiO 2  SiC

9 Teknikutvecklingen Nya motorstyrningar (Tex. ”fyrkvadrant”), nya motorer med dubbla rotorer, effektivare permanentmagneter

10 Batterier en nyckelteknologi

11 Superkondensatorer

12 Marknadsutveckling  Vad pågår hos fordonstillverkarna?

13Elhybrider

14 Personbilstrafiken i norden  Sverige –4.3 miljoner fordon 6.3 miljarder mil, km/år  Norge –2.5 miljoner fordon 3.9 miljarder mil, km/år  Danmark –2.0 miljoner personbilar, 2.2 miljarder mil, km/år  Finland –2.4 miljoner personbilar, 4 miljarder mil, km/år  Norden –11.2 miljoner personbilar, 16.4 miljarder mil, 44 km/dygn, km/år.

15 Körsträckor för personbilar

16 Drivmedelsförbrukning Tabell 1.1: Drivmedelsförbrukning i norden under 2005 Drivmedel SverigeDanmarkFinlandNorge Bensin Diesel Biodrivmedel Totalt (miljarder liter)

17 Tillväxten hos personbilsflottan Tillväxt på ca 1.8 % per år sedan 1965

18 Nybilsregistrering

19 Drivkrafter för laddningshybrider Hybrid Laddningshybrid Kr/100 km

20 Fyra scenarier ADAM Tillväxt på 0.5%, skrotning 5% Låg marknadsandel PHEV (10%) Batterikapacitet 6,6,7,8,8 kWh BEATA Tillväxt på 1%, skrotning ca 5-6% Medelhög marknadsandel PHEV (25- 16%) Batterikapacitet 6,6,7,8,8 kWh DAVID Tillväxt på 1.8%, skrotning 7.7% Hög marknadsandel PHEV (38-33%) Batterikapacitet 8,8,10,10,10 kWh CECILIA Tillväxt på 1.5%, skrotning 5-7.7% Hög marknadsandel PHEV (25, 30, 25 %) Batterikapacitet 8,8,8,8,10 kWh

21 Antalet laddningshybrider

22 Energiförbrukning TWh Beräkningarna antar ca 16% förluster

23 Effektbehovet MW

24 Drivmedelsförbrukningen för personbilar Ca 25% minskning av drivmedelsbehovet fram till 2020

25 Alternativa drivmedel  Etanol, FAME etc..  Scenario 4 innebär att 3 miljoner laddningshybrider förbrukar drygt 1.8 miljarder liter drivmedel –Om 25% drivs på alt. bränslen svarar det mot ca 450 miljoner liter (reduktion av drivmedelsbehov med 10%) –Om 50% drivs på alt. bränslen svarar det mot ca 900 miljoner liter (reduktion av drivmedelsbehov med 20%)

26 Utsläpp av CO 2

27 Påverkan på elsystemet  Laddningsinfrastruktur –Nattladdning –Dagsladdning –Snabbladdning –Elkvalitet –Laddning under färd –”Egen elproduktion”  Elproduktionsmix i framtiden –Sverige –Norden –EU25 –Distribuerad småskalig elproduktion

28 Påverkan på elnätet

29 Många sätt att ladda  Egen produktion hemma  Laddningsstationer  Köpcentra, P-hus  Garage  Jobbet  Induktiva sätt  Hyrsläp

30 Laddningsinfrastruktur  Laddningsbehovet är styrbart inom relativt vida gränser (långsam, medel, snabb)  Effektbehov hos laddningshybrid kan jämföras med en dammsugare, diskmaskin etc. Typ 230V 10A 1-fas 230V 16A 1-fas 400V 16A 3-fas 400V 32A 3-fas 400V 63A 3-fas Max laddningseff ekt (kW) Tid för full laddning (100%) 5.1 tim2 tim1tim 20min20 min12 min

31 Laddningshybrider  Utrymme för innovativa idéer finns 10-årig uppfinnare föreslår bagagekärra för batteripaket

32 Laddning under färd  Trådlös induktiv pulsad överföring  Magnetfält –40 kHz –100 A –0.1 sek –0.2 m –10 m intervall  RFID krets Kraft elektronik Fordonsidentifikation Laddningsöverföring 0.1 kWh

33 Forskning och utveckling Forskningsområde KTHCTHLTHLiUUULuleåHalmstad Förbränningsmotorer●●● Bränsleceller●●● Elektriska Maskiner●●● Energilager●●● Kraftelektronik●● Styr & Regler●●●● Hybridfordon●●●

34 Tänkbar fortsättning  Upphandling av laddningshybrider –Gemensam kravspecifikation –Upphandling av stort antal laddningshybrider  Pilottester av plug-in fordon som del i kraftnätet –Nordiskt projekt?  Nya induktiva laddningssystem –FoU –Pilotförsök  Miljövänliga (småskaliga) laddningsanläggningar –Pilotanläggningar (Sol, Vind)

35 Resultatredovisning  Vad vill vi uppnå? –Stimulera utvecklingen i rätt riktning –Miljön, sysselsättning och ekonomi  Till vem vänder vi oss? –Politiker, beslutsfattare, allmänhet  Hur skall resultatet presenteras? –Enkelt och gripbart

36 Slutsatser  Laddningshybrider kommer med stor sannolikhet att marknadsföras före 2010  Motorteknologierna ger effektivare förbränning, större valfrihet för alt. bränslen etc.  Batterier kommer sannolikt att bestå av Li-jon och klara energimängder mot 6-8 kWh  Prestanda hos laddningshybrider kommer att vara i paritet med konventionella fordon  En kraftig tillväxt (10-30%) av laddningshybrider kräver måttliga energimängder (<10 TWh)  Påverkan på elnäten kommer att vara måttliga  Egen produktion av miljövänlig el är sannolik

37 Japanresa 2007  Studieresa September 2007  Besök vid Japanska –Bilföretag –Organisationer –Myndigheter –Forskningsinstitut  Grupp om max 14 pers  Sociala arrangemang, guidning etc.