Hvordan fungerer en elbil?

Som verden bevæger sig mod en mere bæredygtig fremtid, bliver elektriske biler, der oplades ved vores indkørsler, et almindeligt syn. Flere og flere mennesker vælger hel-elektriske køretøjer (El-køretøj) i stedet for benzin- eller dieselbiler, hvilket ændrer bilindustrien og brugtbilsmarkedet.

Hvordan fungerer så egentligt en elbil, og hvad bør ejere og potentielle købere vide om dem?

Lad os træde ind i elbilernes inderste væsen, udforske teknologien bag dem - og se, hvordan de adskiller sig fra de mere tørstige benzinbiler.

Hvad er en elbil, og hvordan fungerer den?

En elbil er en bil, der bruger en elektrisk motor i stedet for en forbrændingsmotor og lagrer al energi i genopladelige batteripakker.

Mange moderne elbiler har flere elektriske motorer, hvilket giver bedre ydeevne og længere levetid.

Hvordan fungerer en elbil?

Energi hentes fra batteriet og omdannes til kraft af en elektrisk motor. Derefter er alt andet identisk med en benzin- eller dieselbil – aksler, hjul og bremser.

Elbiler har cirka 20 bevægelige dele i en drivlinje, mens benzindrevne og dieseldrevne biler har omkring 200. Derfor kræver elbiler mindre vedligeholdelse og kan være meget pålidelige.

Et af de mest vigtige aspekter ved elbiler er, hvor langt den kan køre på én opladning. Traditionelle bilejere kan bare åbne bagagerummet og bruge en benzindunk til at tanke op når som helst, hvorimod elbiler skal oplades ved ladestationer, hvilket kræver mere tid og planlægning.

Normalt har elbiler med længere rækkevidde større batterier og er dyrere, men du behøver ikke nødvendigvis at købe en elbil med en rækkevidde på flere hundrede kilometer, hvis du blot søger en bil til bykørsel.

En hurtig oversigt over elbilbatterier

Mens biler med forbrændingsmotor kun har brug for et enkelt 12-voltsbatteri til at forsyne alle elektriske systemer, kræver 400-volts motorerne i elbiler meget mere end det.

Du vil ikke kunne finde et erstatningsbatteri til en elbil til 700 kr. i din lokale butik. De fleste elbiler har store batteripakker placeret langs bunden for at levere energi til hundreder af kilometer uden opladning.

Hvad er der indeni et elbilbatteri?

Bilproducenter bruger forskellige typer batterier til at drive deres egne elektriske modeller.

For eksempel består lithium-ion-batterier i elbiler af tusindvis af almindelige genopladelige lithium-ion-batterier, ligesom dem du finder i din fjernbetjening til fjernsynet. Dette er den mest udbredte batteritype inden for forbrugerelektronik, fordi det kan tåle 3.000-5.000 opladningscyklusser og leverer høj effekt i forhold til vægt.

En anden velkendt type er et bly-syre-batteri. Det består af blyplader nedsænket i en elektrolyt af svovlsyre og er meget billigt at producere - derfor er bly-syre-batterier stadig meget populære blandt bilister.

De bruges dog ikke som hovedbatteripakker i elbiler, fordi de er for tunge og mister kapacitet ret hurtigt.

Du har måske også hørt om nickel-metalhydrid og solid state-batterier. Det sidstnævnte er ret nyt og stadig under udvikling, men strukturen af nickel-metalhydridbatterier ligner lithium-ion.

Nickel-metalhydridbatterier bruges kun i hybridbiler, fordi de har en høj selvudladningsrate, genererer mere varme, og er dyrere end lithium-ion-batterier.

Hvordan opbevarer - og frigiver elbilbatterier energi?

Elbilbatterier fungerer ved at lagre kemisk energi, som derefter bruges til at drive en elektrisk motor. Inde i en lithium-ion batteripakke findes individuelle battericeller, hver med en positiv og en negativ elektrode nedsænket i en elektrolyt, der adskiller dem.

Når batteriet oplades, bevæger lithium-ionerne sig mod katoden (den positive elektrode) og absorberes der. Samtidig frigiver anoden (den negative elektrode) elektroner, som løber gennem et ekstern kredssystem og driver elbilens elektriske motor.

Når du starter bilen, vendes hele processen om. Katoden frigiver lithium-ionerne tilbage i elektrolytten, mens anoden optager elektronerne og fuldfører deres kreds gennem den elektriske motor.

Kapaciteten af et batteri måles i kilowatt-timer (kWh), så jo større kapacitet, desto mere energi kan en batteripakke lagre.

Det, du bør vide om opladning af en elbil

Opladning bliver en daglig opgave, hvis du ejer en elbil. Derfor bør du vide, hvordan det fungerer, og hvad det koster at lade en elbil.

Elbilproducenter bruger forskellige batteripakker og opladere, så opladningen kan opdeles i tre niveauer:

• Level 1. Den langsomste og enkleste opladningsmetode, der involverer at tilslutte en 120-volt, oplader til en almindelig elektrisk stikkontakt. Selvom det ikke kræver yderligere installation, giver det kun op til 5-7 kilometers opladning i timen, hvilket gør det umuligt at oplade en elbil fuldt ud natten over.
• Level 2. Disse opladere findes ofte på offentlige steder og i boligområder. Level 2-opladning giver op til 120 kilometers rækkevidde pr. time, hvilket betyder, at du kan få en fuld opladning natten over, selv hvis batteriet er helt tomt. Sådanne opladere kræver dog mindst en dedikeret 220-volts kreds og en kraftig strømledning fra en afbryderboks. Opsætning af en Level 2-oplader er dyr, men helt sikkert en besparende investering.
• Level 3. Dette er den hurtigste opladningstype, der er tilgængelig. Den bruger op til 900 volt, koster titusinder af kroner at installere og giver op til 30 kilometers rækkevidde pr. minut. Da de fleste elbiler kan blive fuldt opladet inden for 15-20 minutter ved hjælp af en Level 3-oplader, kaldes de Superchargers eller DC hurtig-opladere. Du kan finde dem på offentlige steder, men de er meget sjældne i private hjem.

Som du kan se, afhænger ladetiden af din elbil hovedsageligt af typen af ladestation.

De fleste elbilejere installerer Level 2 ladestationer derhjemme for at sikre, at bilens batteri er fuldt opladet hver morgen. Hvis der er en ladestation på din arbejdsplads, kan du nøjes med en Level 1 oplader hjemme, da du ikke behøver at bruge den ofte.

Det er dog ikke længere lige så behageligt at lade op i det offentlige, da mange regeringer ikke længere tilbyder denne service gratis - at oplade din elbil offentligt koster ofte mere end derhjemme.

Du bør beregne, hvad det koster at lade en elbil hjemme inden du vælger en opladertype, fordi det kan være flere gange billigere, især hvis du kan finde lavere elpriser.

Batterierne i elbiler oplades også, når bilen bremser på grund af regenerativ bremsning. Dette system bruger bremsemomentet til at sende noget strøm til batteriet og bevare bremseelementerne, så det er en win-win-situation.

Elmotoren i en elbil

Elektriske køretøjer drives af vekselstrømsmotorer (AC), der ligner, men er mindre kraftfulde end motorer, der findes i vaskemaskiner, ovne og andre apparater.

Alle elektriske motorer består hovedsageligt af tre dele – stator, rotor og kabinet. Når strøm påføres en stator, får et elektromagnetisk felt rotoren til at spinde, hvilket omdanner strøm til mekanisk energi.

Den elektriske motors enkelhed gør den meget pålidelig. Mens elektriske motorer ikke kræver vedligeholdelse, reducerer forbrændingsmotorer friktion, opretholder brændstofblandingen, brændstoftrykket, luft- og væsketemperaturer. Derfor kræver de ofte regelmæssig vedligeholdelse.

Nylige rapporter afslører, at mange elbiler er blandt de mest pålidelige køretøjer på markedet, men problemer er normalt relateret til software, infotainment og interiørkvalitet – elektriske motorer eller drivlinjer forårsager ikke problemer.

Fordelene ved elbiler

Elbiler vinder popularitet på grund af deres miljømæssige og økonomiske fordele. I dag virker det som en fantastisk måde at reducere luftforurening og bidrage til en grønnere miljø, især når regeringerne opfordrer folk til at købe elbiler ved at tilbyde forskellige fordele.

Her er nogle populære grunde til at vælge en elbil.

Positiv indflydelse på miljøet

Elbiler har ingen motorer, så de producerer ikke udstødningsgasser med luftforurening. Du har måske hørt, at elbiler er endnu værre, fordi produktionen af batterier er meget skadelig, men det er en myte - drivhusgas-udslippet fra en elbil i løbet af dens levetid er meget lavere end fra fossile brændstofbiler, selv når batteriproduktionen medregnes.

Beregninger af hvor meget co2 en elbil udleder viser, at selv med batteriproduktion inkluderet, producerer elbiler næsten 3 gange mindre CO2 om året end konventionelle køretøjer.

Derudover bør enhver køber af en elbil finde ud af, hvad afgiften på elbiler er i deres eget land. På nuværende tidspunkt opfordrer mange lande stadig folk til at vælge elbiler ved ikke at beskatte dem, men dette vil ikke vare evigt, fordi de stadig skal indsamle penge til veje og offentlig transport.

Elbiler er sjove

Mens nogle stadig tænker på elbiler som kedelige og sløve, er moderne elbiler faktisk ret hurtige og vedholdende.

For eksempel kan Polestar 2 nå 0-100 km/t på 4,1 sekunder. Tesla Model Y, den mest populære model fra fabrikanten, gør det på 3,5 sekunder. Hvis du ønsker en sådan acceleration i en benzinbil, skal du have en benzinslugende sportsvogn.

Desuden skaber de tunge batteripakker i elbiler et lavt tyngdepunkt, hvilket betyder, at de ligger stabilt på vejene.

Køreture er ekstremt komfortable

Der er mange ting der gør elbiler særdeles velegnede til lange køreture. For det første ligger de godt på vejen og er meget støjsvage, så motorstøj og vibrationer ikke vil trætte dig. Derudover, da elbiler er tunge på grund af batteripakken, giver de en blødere køretur, og du vil ikke mærke bump og andre ujævnheder så meget.

Mange lande har etableret et netværk af ladestationer til elbiler, så den begrænsede rækkevidde ikke længere er et problem. Forskellige apps og systemer bidrager også til at gøre dine køreture mere komfortable. De kan endda planlægge køreturen for dig – alt hvad du skal gøre, er at indtaste din slutdestination, og de vil finde den mest optimale rute og markere for hvert stop, hvor du kan lade batteriet op.

Billigere vedligeholdelse

At erstatte alle de mekaniske mareridt med en simpel elektrisk motor garanterer enkel vedligeholdelse og giver mere kraft.

Da batteridrevne elbiler ikke har brug for olie, tændrør, brændstofsystemer, tandrem, udstødning og mange andre komponenter, som almindelige biler har, er deres vedligeholdelse betydeligt billigere. Efter at have gennemført en undersøgelse, baseret på hundredtusindvis af bilister, afslørede Consumer Reports, at elbilejere i gennemsnit betaler 30.000 kr. for levetids-vedligeholdelse og reparationer, mens ejere af almindelige biler betaler 65.000 kr.

Det store spørgsmål er dog – hvad koster et batteri til en elbil?

Typisk starter deres priser omkring 28.000 kr., og afhængigt af bilens kapacitet kan de stige helt op til 210.000 kr. Heldigvis nedbrydes batterier meget langsomt og kan holde i op til 20 år, hvis de vedligeholdes korrekt.

Flere opladningsmuligheder

Opladningsmulighederne for elektriske køretøjer er baseret på de tre niveauer, vi tidligere har beskrevet, men disse kan også variere.

Mange Level 1- og Level 2-opladere er kompatible, hvilket betyder, at du kan oplade en elbil derhjemme og derefter igen hos dine pårørende, der bor 200 kilometer væk, uden at skulle stoppe undervejs. Sørg blot for at finde ud af, hvad en ladestander koster til elbil for at sikre dig, at du vælger en bæredygtig mulighed.

Selv hvis du skal lave et stop undervejs, findes der over 2 millioner offentlige ladestationer i verden, og antallet stiger stødt hvert eneste år.

Hvilke egenskaber bør en god elbil have?

Mens elbiler hurtigt vinder popularitet, er de stadig langt fra at have overtaget markedet. Nogle mennesker klager over deres høje priser, mens andre simpelthen ikke er klar til en ændring endnu.

Nye elbiler udvikler sig hastigt og gør dem til et mere attraktivt valg. Men hvilke egenskaber gør egentlig en elbil god?

Du kan nemt afgøre de vigtigste kendetegn ved en elbil ved at forstå, hvorfor folk køber eller ikke køber elbiler.

De fleste køber dem, fordi de ønsker lavere brændstof- og driftsomkostninger samt en forbedret køreoplevelse, og nogle ønsker at udtrykke deres bekymring for klimaændringer. Dette viser, at for at en elbil skal betragtes som god, skal den være økonomisk, pålidelig og tilbyde ordentlig komfort og gode funktioner.

Dog afskrækker "rækkeviddeangst," høje priser og usædvanlige designs stadig mange potentielle købere, hvilket betyder, at en god elbil bør have en hurtig bærbar oplader, koste mindre og have et tiltalende udseende. Aktuelle tendenser viser, at i takt med at konkurrencen vokser, tilbyder producenterne bedre funktioner, reducerer priserne og tager kundernes behov mere alvorligt.

I øjeblikket er Chevrolet Bolt EV, Kia Niro EV og Hyundai Ioniq 5 blandt de bedste elbiler til daglig brug. De er økonomisk overkommelige, har en anstændig rækkevidde og ser ikke ud som flyvende tallerkener. Sådanne modeller er fantastiske for førstegangskøbere af elbiler, som udgør den største del af køberne af elektriske biler.

I fremtiden skal kunderne ikke være så bekymrede over, hvad en elbil koster, som de er nu, fordi priserne på elbiler falder hvert år.

Alt i alt drives elbiler af en enkel traditionel elmotor, derfor har de kun en tiendedel af de bevægelige dele, der findes i konventionelle biler. Selvom nogle dele af elbiler stadig er problematiske, ser det ud til, at vores fremtidige biler har potentiale til at være problemfri i mange kilometer.