leaf

Aktiv kjøling av batteriene?

Visste du at Nissan Leaf og Volkswagen e-Golf mangler aktiv kjøling av batteriene? Nissan har lagt inn begrensninger for hurtiglading. Volkswagen demper motorkraften hvis du kjører for hardt. Det er ikke likegyldig hvilken løsning som er valgt for å styre temperaturen. Les hvorfor!

Biler som er dissekert i forbrukernes interesse.

Egenskapen som sjelden omtales

Moderne elbiler bør ha systemer som styrer temperaturen i battericellene. Det er viktig for ytelsene, for at batteriene skal ta hurtiglading, for rekkevidde og for batterienes levetid. Fabrikktallene gjelder bare når batteriene har riktig temperatur. Batteriene foretrekker samme romtemperatur som oss mennesker. Ikke alle elbil-modeller har tilfredsstillende løsninger. Jeg har forsøkt å finne ut hvilke løsninger som er brukt i de mest populære modellene. Det er ingen enkel oppgave, selv for bilnerder.

Reverse Engineering

Bilprodusentene foretrekker å presentere batteripakkene som svarte bokser. De er generelt tilbakeholdne med å gi detaljerte opplysninger. Selv enkle spørsmål som «Hvem har produsert battericellene?», kan sitte langt inne. Langt vanskeligere vil det da være å få rede på hvordan overflødig varme ledes fra batteriene under belastning, eller hvor effektivt man kan tilføre varme på kalde dager. Heldigvis finnes det aktører som lever av å plukke ting fra hverandre for å dokumentere hvordan de egentlig er konstruert, – den usminkede sannhet. Biler som Tesla 3, BMW i3, Opel Ampera (Chevrolet Bolt) og Renault Zoe er allerede dissekert.

Passiv eller aktiv kjøling?

termisk styring
Tesla 3 er målestokken.
Passiv kjøling kan ikke styre temperaturen i batteriene, men kan fange opp og lede bort en god del varme gjennom metallet i batterikassa og omkringliggende luft. Aktiv luftkjøling kan bestå av noe så banalt som en termostatstyrt vifte. Et væskeavkjølt anlegg er langt bedre, hvor glycolblanding (kjølevæske) ledes i kanaler rundt batteriene. Ideelt er det hvis temperaturendringene i batteriene kan bidra til å varme kupéen via varmeveksler. I fremtiden vil man kanskje plassere battericellene i termoisolerte kasser, men så vidt jeg vet, brukes ikke dette ennå.

termisk styring
Tesla 3 med runde battericeller (ebay.com).

Flate eller runde celler?

På verdensbasis finnes det kun en håndfull produsenter som forsyner hele verden med battericeller. De mest kjente er LG Chem, SK Innovation og Samsung SDI i Sør-Korea, BYD og CATL i Kina og Panasonic, opprinnelig Japan. Batteriprodusentene leverer kun celler og lar bilprodusentene bygge sine egne batteripakker. Følgende type battericeller benyttes:

Poseceller

Så og si alle nye batteripakker i dag baserer seg på flate celler wrappet i plast – såkalte poseceller (omtales også som lommeceller eller pungceller). Disse kan stackes tett i tett – som oftest vertikalt.

Prismatiske celler

Her er cellene pakket inn i mer solid materiale, som aluminium. BMW i3 og Volkswagen e-Golf benytter dette.

Runde celler

Runde celler minner om lommelyktbatterier. Benyttes av Tesla. Det ryktes om at Toyota også vil benytte runde celler.

Disse modellene bruker væskeavkjøling

Tesla 3

termisk styring
Kjøling mellom cellene. Utklipp fra YouTube. Se Jalopnik’s YouTube-innslag nederst i innlegget.
Stående runde/hylseformede celler fra Panasonic. Mellom celleradene ledes det kjølevæske gjennom kanaler i flate kjølebånd i full høyde. Kjølebåndet er festet til hver celle med en type lim som leder varme. Hver celle blir omsluttet av kjøling fra to sider. Systemet består av flere sløyfer for å lede bort varme. Under kjølige forhold benyttes systemet til å varme batteriene.

Opel Ampera/Chevrolet Bolt

Vertikale poseceller fra LC Chem. Egen kjøleramme under batteriene med kjølevæske-kanaler styrer temperatur. Battericellene er av plasshensyn stacket med to lag i bakkant – som en ekstra forhøyning. Det er usikkert om de øverste cellene får like god kjøling som cellene nærmest kjølerammen.

Audi e-tron

e-tron batterikjøling
Batterikjøling (audi.com)
Vertikale poseceller fra LC Chem. Nett av kjølevæske-kanaler under batteriene sørger for å transportere bort varme – eller tilføre varme ved behov. Ved kjøling går væsken gjennom et kjøleelement. Ved oppvarming benyttes bilens radiator. Systemet er tilknyttet varmepumpe. Audi hevder at deres kjøling skal være mer effektiv enn Teslas løsning.

Jaguar I-Pace

Vertikale poseceller fra LC Chem. Væskeavkjølt temperaturstyring. Ukjent hvordan kanalene går, men antas at de ligger under batteripakken og består av flere sløyfer. Jaguar er tilbakeholdne med å publisere detaljerte opplysninger.

Hyundai Kona

Poseceller fra LG Chem. Aktiv termisk styring med væskeavkjølte kanaler i en kjøleplate under batteriene som transporterer bort varme ved behov. Systemet har flere sløyfer og egen kjøler. Systemet kan også produsere varme når det behøves. NB! Det er kun biler for nordiske markeder som har batterivarmer.

KIA e-Niro

Poseceller fra SK Innovation. Væskeavkjøling. Samme system for termisk styring av batteriene som Hyundai Kona.

Disse modellene er nå oppgradert fra luft til væskeavkjøling

Hyundai Ioniq

ioniq batterilufting
Lufting til batteriene i Ioniq serie 1.
Poseceller fra LG Chem. Hyundai opplyser at modeller fra 2020 med 38,3 kwh batteri har væskeavkjøling. Det finnes ikke noe infomateriell om hvordan systemet er bygget opp, men antas være av samme type som Hyundai Kona bruker, – og som fra 2020 også rulles ut i nye KIA e-Soul. Den utgående modellen av Ioniq, serie 1 produsert før 2020, har ventilasjonskanaler fra kupéen med termostatstyrt vifte som trekker inneluft mot batteripakken.

KIA e-Soul 64 kwh

Modeller fra 2020+ har poseceller fra SK Innovation. Benytter samme system for batterikjøling og oppvarming som Hyundai Kona. Første serie av KIA e-Soul – før 2020 – ventilerer batteriene basert på luft fra bilens klimaanlegg. De har egen vifte for å trekke luft ved behov.

Disse modellene bruker aktiv kjøling med avkjølt luft

Renault Zoe

Nye 2020+ modeller med 52 kwh har vertikale poseceller fra LG Chem. Alle modeller (også eldre) har aktiv luftkjøling som bruker luft fra bilens klimaanlegg til å gi avkjølt luft rett inn i batterikassa – ett hull for inntak og to for utlufting. Under lading kan bilen derfor starte klimaanlegget ved behov. Systemet kan også bruke varmluft fra varmeanlegget, for eksempel under forvarming.

BMW i3

bmw i3 batterier
BMW i3 batteripakke (bmw.com)
Prismatiske batteripakker fra Samsung er montert over en ramme med kjølekanaler. Det er ikke luft, men kjølegass som sendes ut under batteripakkene ved behov. Det finnes også varmetråder som produsere elektrisk varme under batteriene.

Disse modeller har ikke aktiv kjøling

Nissan Leaf

Liggende poseceller fra kinesiske AESC. Nissan hevder at det ikke er behov for aktiv batterikjøling, selv ikke for 62 kwt batterier. Leaf har lagt inn en begrensning i programvaren for å begrense hurtiglading flere ganger etter hverandre – på samme dag. Fenomenet er hashtagget #rapidgate. Sannsynligvis er dette gjort for å hindre skader på batteriet på grunn av manglende, aktiv batterikjøling. Biler som leveres til kalde strøk, har batterivarmer som primært skal sikre batteriene fra å bli ødelagt i ekstrem kulde – ikke for å gi optimal driftstemperatur.

Volkswagen e-Golf

Prismeceller fra Panasonic. Volkswagen hevder at batteriene ikke trenger ekstern kilde for batterikjøling og oppvarming. I tillegg til passiv kjøling, har e-Golf’ene en funksjon som automatisk reduserer strømmen når man er for hard på gassen over lang tid. Den offisielle begrunnelsen er for å redusere forbruket. Den reelle begrunnelsen er sannsynligvis å redusere muligheten for at batteriet skal bli overopphetet. Likeså begrenses ladestyrken hvis batteriet er for varmt. Dette er vanlig på alle elbiler, men er sjelden noe problem på biler med aktiv batterikjøling. Volkswagen har gitt anbefaling om at e-Golf ikke bør hurtiglades mer enn ved annen hver lading.

Konklusjon

Det er ikke overraskende at premiumbiler som Tesla 3 og Audi e-tron har skikkelig temperaturstyring av battericellene. Skjønt det er påvist ytelsessvekkelse i Tesla etter gjentatte akselerasjoner på grunn av at batterikjølingen ikke er effektiv nok. Om den ikke er verdens beste, er det en målestokk for de andre elbilene.

Jeg er imponert av at også prisgunstige elbiler har fått aktiv, væskebasert avkjøling av batteriene. Jeg tenker spesielt på nye KIA e-Soul og Hyundai Ioniq. Nevner i farten også folkebilen Renault Zoe med separate luftkanaler fra klimaanlegget rett inn i batterikassa.

Det handler om hva vi får for pengene. Bruker du elbil i tempererte omgivelser med rolig lading, kan du sikkert spare noen kroner på å velge en modell uten aktiv batterikjøling. Det viktigste er at man gjør bevisste valg.

Da må bilprodusentene fortelle hvordan de sørger for at battericellene får optimal arbeidstemperatur. Gjerne omtalt i brosjyrene!

Se også

Jalopnik har besøkt Munro & Associates som har skrudd tre ledende elbiler helt fra hverandre. Jalopnik karakteriserer de tre bilene som «conventional approach», «weirdo approach» og «blank sheet». Gjett hvem som er hvem!

tesla3batteri
Tesla 3 Long Range
Audi e-tron 55
konabatteri
Hyundai Kona 65kwh
i3batteri
BMW i3

Annonser

Kjøre med én pedal

kjøre med én pedal
Nye Nissan Leaf kan kjøres med én pedal.

I en reklamekampanje på TV lanserer Nissan sin nye Leaf. En av nyhetene er at man kan kjøre med én pedal. Som reklamestemmen sier: «- Én pedal … til gassing … og bremsing.» Samtidig popper det opp en liten logo nederst på skjermen. «e-Pedal». Som et slags varemerke. «e-Pedal by Nissan», – liksom? Men dette er ingen nyhet. BMW innførte dette i 2009 – først for Mini E, senere på sin egen BMW i3.

Fungerer bedre enn man skulle tro

Å kjøre med én pedal kjenner jeg kun fra BMW i3. Alle ladbare biler har jo en eller annen form for kunstig motorbrems som tilbakefører mer eller mindre energi til batteriene, men det er ikke det samme som å kjøre med én pedal. Det spesielle med BMW i3 er at du ikke trenger å flytte foten over på bremsen under normal kjøring. Løfter du foten langsomt, bremser bilen langsomt. Slipper du opp gassen brått, bremser bilen opp akkurat som du ville gjort med bremsepedalen. Ved kraftig oppbremsing kan du høre en svak hvinelyd. Det er som musikk i mine ører. Det betyr at jeg får ekstra kilometer – helt gratis.

Optimalt energi-opptak

Den største fordelen med å kjøre elbiler med én pedal, er at bilen er i stand til å fange opp retardasjonsenergi helt optimalt. Du får selvfølgelig gjenvunnet strøm ved å bruke de ordinære bremsene også. Men jeg forestiller meg at de stjeler mer energi. BMW i3 er da også kåret til den mest energi-effektive elbilen i flere fora. Grunnen til er det, er den effektive én-pedals-løsningen.

kjøre med én pedal
BMW i3 parkert ved Granbakken Dyrehospital i Sørkedalen.

Det lover godt at også Nissan har hoppet på én-pedals-løsningen. Jeg spår at vi med tiden kommer til å se ytterligere forbedringer. I dag er det forsket mye på å lage intelligente girkasser som løpende overvåker kjøremønster og omgivelser. Den samme intelligens kan jo også benyttes ved bremsing – ved å lese bevegelsene i den samme gasspedalen. Jo mer intelligent, jo flere kilometer får vi.

Hvordan bremselysene tennes

Jeg har tidligere uttrykt skepsis til hvordan bremselysene påvirkes når man bremser med gassen. BMW i3 er en populær bil. Mange av dem kjøres av førere som gir døyten i hvordan bremselysene tennes. Etter å ha studert i3’er på veien i flere år, er min konklusjon at BMW i3 tenner bremselysene automatisk når bilen faktisk er i retardasjon – tilsynelatende via en slags retardasjonsmåler.

Bruk bremsepedalen av og til!

En annen skepsis er at bremsene som kjent, må brukes regelmessig. Det gjelder alle biler, men kan være lett å glemme når bremsepedalen kun brukes til bråbremsing. Og skulle det oppstå en nødbremsing, er det betryggende å vite at oppbremsingen starter allerede før du har løftet foten fra gassen.

Gir ekstra km – ikke kjøreglede

Jeg liker BMW i3. Den er morsom å kjøre uten at jeg kan sette fingeren eksakt på hva det er jeg digger. I forhold til kjøreglede stiller jeg meg likegyldig til å kjøre med én pedal. Bak rattet synes jeg en vanlig, kunstig motorbrems fungerer helt alright. Jeg gir likevel tommel opp for én-pedal fordi den gir meg ekstra kilometer. Det har BMW i3 bevist.

Håper nye Nissan Leaf er like morsom å kjøre.

kjøre med én pedal
Alltid hyggelig å sitte bak rattet på en BMW i3.
kjøre med én pedal
Herskapelig døråpning. Smakfullt interiør.

 

Se også:

BMW i3
Tesla 3 Long Range
Temperaturstyring av elbil-batterier
Leaf mangler aktiv kjøling av batteriene!

Leaf for bilentusiaster?

Nissan Leaf Nordic 30 kWh.

I helgen besøkte jeg Classic Cars Show Norway på Exporama utenfor Oslo. Når bilentusiaster samles, står det mange flotte biler på parkeringsplassen. Selv ankom jeg i en Nissan Leaf, – 30 KWH med rekkevidde på 250 km. Blant det bilentusiastiske publikums biler kunne jeg ikke finne andre Leaf’er enn «min». Merkelig, fordi Leaf er en av de aller mest solgte bilmodellen i Norge. I fjor var den på 7. plass.

250 km?

Det sto bare 187 km på instrumentbordet da jeg overtok bilen. Da hadde den stått til lading i over ett døgn. Ladetiden for 30 ampere ladere er 5,5 timer. Hvor var de siste kilometerne blitt av? Skeptisk. Men etter å ha kjørt eksakt 40 km, oppdaget jeg at batteriene bare hadde tapt 25 km. Til tross for at jeg ikke hadde fått full rekkevidde ved start, ser jeg at det skal være mulig å hente ut en kjørelengde som kommer langt opp mot det Nissan lover. Jeg hadde foretrukket at indikatoren var mer nøyaktig, men slo meg til ro med at denne bilen kan gå betydelig lengere mellom ladingene enn andre elbiler jeg har kjørt.

Dermed sluttet jeg å følge med på forbruket.

Det er ikke Premium, – men helt alright inne i Leaf.

Jeg liker Leaf’ens utseende. Den minner om en badeand, med nebb foran og en slags stjert bak. Alle gjenkjenner den på veien. «Min» Leaf er en Nordic. Den har LED-lys, BOSE-anlegg, DAB-radio, ryggekamera og intelligente styringsfunksjoner for mobil. Setene er komfortable, – dog uten snev av sportslighet. Det føltes som å sitte i en vanlig lenestol. Innstillingsmulighetene er enkle, men jeg fant fort en alright sittestilling. Det velour-aktige setetrekket er behagelig å sitte på og berøre, men neppe særlig egnet for kaffesøl og småbarn.

Leaf føles ikke som noen premium-bil, men er heller ingen billigbil. Kvaliteten på brytere, instrumenter og infotainment-system er helt på et jevne. Jeg liker komposisjonen. Interiøret er lite sofistikert. Mye plastikk, men likevel helt alright. Jeg trekker gjerne frem feelgood-faktoren her.

På veien forsterkes komfort-inntrykket. Støynivået er fantastisk. Ingen «trikkelyd» fra motoren, ingen vindsus og ingen romling fra dekkene mot veibanen, som man opplever i e-Golf. Men sammenligningen er ikke reell, siden Leaf’en ennå sto på myke, piggfrie vinterdekk. El-motoren på 109 hester sørger for at det ett og et halvt tonns tunge kjøretøyet kommer uanstrengt i fart. Du kan cruise helt problemfritt i 100 kmt/t på motorveien. Jeg vet selvfølgelig at man bør holde seg under 90 km/t for å få mest ut av batteriene, men 100 km/t passet Leafen veldig godt.

Nesten uforandret utseende siden 2010.

Jeg merker at Leaf ikke oppleves like kontant og direkte som e-Golf ved en «elgtest» (styre unna vilt som plutselig dukker opp). Sammenligningen ville vært mer rettferdig på sommerdekk, men det er kanskje her man også kan merke alderen en tanke. Da Leaf kom på markedet i 2010, var det ikke kjøreegenskapene under ekstreme kjøreforhold man la mest vekt på. Den gangen var det en stor nyhet at man kunne kjøre 10-15 mil med 5 personer i bilen – raskt og komfortabelt, som en helt vanlig bil som ikke så ut som et Tupperware-produkt.

I likhet med andre elbiler, har også Leaf en kunstig motorbrems som regenererer strøm. Man kan skifte mellom B (motorbrems) og D (drive) på girhendelen. Dette handler kanskje litt om smak og behag. Uten kunstig motorbrems kan man spare strøm ved å la bilen rulle fritt. Leaf’s motorbrems er i utgangspunktet ikke like kraftig som på BMW i3. I vanlig kjøremodus er den omtrent som første trinn på e-Golf, eller som motorbremsen på en vanlig bensinmotor. Ved å trykke inn Eco-knappen på rattet, forsterkes den kunstige motorbremsingen. Dette er en effektiv måte å øke rekkevidden på.

Mye plast i interiøret, men stoffet i setene (Nordic) er behagelig.

Plass

Den innvendige plassen er en av Leaf’s største fordeler. Dette er virkelig en fullverdig 5-seter. Bagasjerommet er på 370 liter, 29 liter mer enn e-Golf, og 10 liter mindre enn standard Golf. Nytten av rommet reduseres noe av at det ikke er flatt, samt at bakluken er ganske skrå. Dessuten stjeler vesken til ladeutstyret litt plass, og jeg vet ikke om det er en subwoofer eller hva, som også stjeler litt gulvplass. Leaf’en egner seg ikke spesielt bra for å frakte store kofferter og barnevogner, men helt ok for små kolli.

Sikkerhet

Nissan Leaf ble testet av NCAP i 2012. Det som var mest kritisk for fører og passasjer, var risikoen for skader på knær og hofter ved frontkollisjon på grunn av harde materialer i interøret. I testen ble det også påvist litt dårlig beskyttelse mot whiplash. Totalkarakterene er likevel gode. I forhold til konkurrentene, ligger Leaf’s totalkarakterer under standard Golf, som ble testet samme år, – og marginalt høyere enn BMW i3.

Økonomi

Nissan Leaf Nordic koster 267 990 kroner hos forhandleren. Legg på vinterdekk og årsavgift så er du «good to go». Konkurrenten e-Golf koster ca 306 000, med 300 km rekkevidde. Den har tilsvarende utstyr som Leaf, men i tillegg en svært omfattende tilleggsutstyrsliste.

Jeg tror ikke rekkevidde-økningen er stor nok til å skape nye bruksområder for Leaf. Det er fremdeles en bil for urbane strøk og relativt korte turer. Fordelen ligger først og fremst i at man slipper å lade like ofte, og at man er tryggere mot å gå tom for strøm. Jeg anbefaler å velge den største batteripakken på 30 KWH på grunn av innbyttepris. Det finnes dessverre ingen mulighet til å oppgradere biler med 24 KWH batteripakker til 30 KWH. Ved innbytte tror jeg Leaf vil holde verdien godt, til tross for at det har vært omfattende parallellimport.

Selv om selve elmotorene ikke er særlig avanserte, finnes det mye avansert elektronikk i elbilene. Når det dukker opp nye modeller, er folk naturlig nok skeptiske til holdbarhet. Vil bilene fungere i mange år, eller vil de kollapse som en Nokia telefon gjorde for noen år siden? Fordi Leaf har vært i produksjon så lenge, vet man mye om vedlikeholdsutgiftene. Man vet at bilene holder, og at de sjelden medfører store overraskelser for eierne. De generelle, daglige driftskostnadene med elbil vet jo alle er svært gunstige.

Konklusjon

Det var mye fint å se på Classic Cars Show Norway for bilentusiaster. Jeg synes billettprisen på 250 var ganske høy, siden mange av bilene var stilt ut av frivillige bilklubber. Det er likevel ikke hver gang man får studere Arnardos gamle Mercedes-Benz 600, eller får se en Iso Grifo, Lamborghini Espada eller Tatra Tatraplan i urestaurert tilstand.

I fjor ble det solgt 4127 Leaf’er i Norge. Det er en av Norges mest solgte bilmodeller. Selvfølgelig må det befinne seg en og annen bilentusiast i kundelistene. Nissan Leaf vil neppe bli førstevalget til en «keen driver». Den slo opprinnelig godt an fordi den da konkurrerte med biler som Think, Buddy og Reva. Det var lett match for Leaf!

Men i dag? Leaf er ingen Tesla. Den har ikke like gode kjøreegenskaper som e-Golf. Den er ikke like cool som BMW i3. Den er likevel mitt førstevalg med hensyn på plass og komfort. Det er en bil jeg med glede tar en tur med. En annen faktor, som teller for mange, er driftssikkerheten. Det har Leaf bevist.

Det er tross alt Norges lengstlevende brukbare elbil.

Leaf på veien.
Flott ryggekamera med 360 graders view.
Foruten amcars og gamle Merc’er er det uvanlig med pedalstyrt parkeringsbrems.
Ikke like rask som denne (parkert utenfor av NSK-medlem).
Ikke like fargefulle som disse gamle Oplene innenfor.
Maserati Biturbo er ikke verdens beste Maserati, men kanskje den Maserati som det ble solgt flest av som ny i Norge?

Se også:

e-Golf.
Ser liten ut, men man sitter høyt og luftig i den.
Ser liten ut, men man sitter høyt og luftig i den.
Hvor er bilen din produsert?