Hybriddrivsystem för miljöfordon Mats Alaküla Professor

Innehåll Vad är ett hybridfordon? Elhybridens viktigaste egenskaper. Vilka är vinsterna? Hur kan det göras i bil? I vilka fordon gör hybridisering nytta? Vad kostar det? Var finns hindren? Framtidsperspektiv!

Vad är ett hybridfordon? ”PlugIn”- laddning Batteriladdning i vanlig hybrid Elmotor Förbrännings- motor

Elhybridens viktigaste egenskaper Anpassning av arbetspunkt Återvinning av bromsenergi 120 Higher total power - Surplus to battery 100 80 32.5% Higher torque Torque [Nm] 30% 60 27.5% 25% 40 Higher gear 15 kW traction power 20 5 kW traction power 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Speed [rpm]

Vilka är Vinsterna? Reduktion av bränsleförbrukning 0...50 % beroende på fordon, körmönster mm Reduktion av emissioner I samspel med förbränningsmotorn Ökad elektrisk effekt tillgänglig Nya laster, t.ex. elektrisk A/C, ger högre effektivitet i sig. Reservkraftaggregat ... ?

Exempel på hur det kan göras

Ytterligare koncept

I vilka fordon gör det nytta? Stor nytta 50 % Stor Lätta lastbilar och bussar i stadstrafik Personbilar i stadstrafik Hastighetsvariation Personbilar i landsvägs- trafik Tunga lastbilar i landsvägs- trafik Liten Ingen nytta 0 % Relativ motoreffekt Lågt utnyttjande Högt utnyttjande

Vad kostar det? Elektriska motordrivsystem Batteri Totalt 500 ... 1000 SEK/kW 100 kW personbil behöver 10...20 kW = 10 ... 20 kSEK Batteri Prismål 250...300 $/kWh = 2000 ... 2500 SEK/kWh. Ex: 1500 kg. 0...50 km/h på ren el, 10 % DOD behöver 0,4 kWh Lithium: 0.1 kWh/kg, 1 kW/kg. Alltså 4 kg för energin, men 20 kg för effekten. 20 kg motsvarar 2 kWh = 4000-5000 SEK. Totalt En konventionell personbil, + 15 ... 25 kSEK

Var finns hindren? Batterindustrin behöver goda exempel Lovar runt. Behöver visa att den utlovade kvaliteten håller Underleverantörsindustrin Inte vana vid elektriska drivsystem. Ex: Växellådstillverkare, A/C-tillverkare mm Electro Magnetic Compatibility Elektromagnetiskt ”inferno”

Framtidsperspektiv Större batterier, längre elkörsträcka Ex: 20 kg -> 100 kg. 2 % DOD -> 80 % DOD 8 kWh tillgängligt, räcker minst 4 mil på ren eldrift. < 5 SEK/mil el + batteriavskrivning, mot 15 SEK/mil för bensin ... Minus 10 SEK/mil besparing - betalar batteriet efter 2500 mil. > 3000 cykler -> 12 000 mil livslängd -> hela bilens livslängd Sverige skulle spara 70 % bensin och diesel. Vi kan producera 30 % av dagens bensin + diesel-användning som Etanol. Elproduktionen behöver öka med 5 % !!! Ingen ny infrastruktur, vare sig för el eller etanol !

Det är elhybridens största miljöbetydelse !! Slutsats Även om oljan tar slut ... ... så är det inte ”kört” ... ... för vi kör vidare som om inget hade hänt, med biobränsle och el i tankarna ... Det är elhybridens största miljöbetydelse !!

SAFT data 100 kg ger 30 kW och 14 kWh = 7 mil !!!

SAFT Lithium teknologi