To af de største udfordringer der kan opstå, når antallet af el-biler stiger, er lange ventetider ved de fælles ladestanderne samt risiko for overbelastning af el-nettet i spidsbelastningsperioder. Ny batteriteknologi skal sikre, at el-biler kan lynoplades med grøn energi uden at belaste el-nettet.
Det er ikke blot selve bilteknologien der skal være på plads, hvis el-biler for alvor skal indtage landevejene. Mindst lige så vigtigt er infrastrukturen af ladestandere. Den skal sikre, at el-bilerne kan det oplades undervejs, og dermed bevæge sig over større afstande.
De ladestandere der findes i dag er tilknyttet el-nettet, hvor man indhenter strømmen direkte. På sigt kan det dog problemer med udfald, når der kommer mange el-biler, som alle skal hurtigoplades på én gang. Samtidig er det umuligt at sikre, at den strøm bilerne oplades med kommer fra vedvarende energikilder.
Potentialet for en løsning der både kan stabilisere el-nettet og hurtiglade elbiler med grøn energi er derfor enormt.
Med projektet Top Charge vil ladestanderne i stedet få energien fra containerstore stationære batterier, som er placeret ved siden af standerne. Disse batterier vil være tilknyttet el-nettet, og kan programmeres til at lade op, når strømmen er rigelig, billig og grøn. Dermed bliver selve ladestanderne uafhængige af el-nettet, og en elbil der benytter sig af disse standere kan lagres med 100 procent grøn energi.
– Vi kan oplade batterilagret når der er overproduktion af vindenergi i el-nettet og senere anvende den energi til at lade elbiler op, eller sende den tilbage på el-nettet når der er en lavere produktion af grøn energi. På den måde kan vi facilitere en større anvendelsesgrad af grøn energi til både opladning af elbiler og i almindelige husholdninger, siger Jesper Boie Rasmussen, CEO hos Nerve Smart Systems, der står bag udviklingen af batteriet.
Den anden udfordring er hurtigopladning. Der findes allerede ladestandere som kan lynoplade, hvilket svarer til 350 kW. Men i dag kan de fleste personbilers batterier kun håndtere op til 50 kW. Derfor udstyres ladestanderne med såkaldt effektelektronik, der kan konvertere strømmen, så den passer til den kapacitet som det enkelte bilbatteri har. Effektelektronik er den mest kostbare del for de ladestandere der eksisterer i dag.
Med Top Charge bliver effektelektronikken overflødig. Batteriet er opbygget med teknologien Nerve Switch og består af en række moduler med battericeller, hvor cellerne kan slås til og fra uafhængigt af hinanden. Cellerne bliver styret af en central controller, der tilpasser opladningen til bil-batteriets kapacitet i realtid. På den måde kan man undgå den dyre effektelektronik der konverterer strømstyrken fra lynopladeren, og det er helt unikt.
– Vi vil være i stand til at levere en ladestander der er mindst 30% billigere end konkurrerende løsninger, og samtidig halvere det energitabet som man ser i den eksisterende effektelektronik, fortæller Jesper Boie Rasmussen.
Top Charge, som udviklingsprojektet er døbt, gennemføres i et stærkt og alsidigt konsortium bestående af Nerve Smart Systems, Danmarks Tekniske Universitet, Fremsyn og OK A.M.B.A. Det forventes, at én af OK’s 670 tankstationer skal facilitere demonstration af ladestanderne på både teknologisk og kommercielt niveau.
En prototype af Nerve Switch batteriet blev udviklet med finansiering fra EUHorizon2020 og en privat investor. Med TOPChargE projektet, som støttes af Innovationsfonden, skal teknologien tilpasses, så den kan bruges til opladning af forskellige elbiler i praksis.
Kontakt: Lasse von Elling, Mail: Lve@nervesmartsystems.com