Om en elmotor gör elfordon tre gånger mer energieffektiva är det energilagringen som begränsar hur långt man kan komma. Bara under de senaste åren har batteritekniken utvecklats stort, men det finns stor potential att utvecklas ytterligare.

Bilden ovan: Räckviddsångest lindrad med förlängningskabel. Bild ur Gizmags filmade road test review av Zero SR.

Med moderna li-ion-batterier går det att driva elfordon riktigt långt tack vare batteriteknikens effektiva energilagring, djupa urladdning och snabba återuppladdning. De blybatterier som används som startbatterier i de flesta fordon med förbränningsmotorer är större, tyngre och betydligt mycket sämre lämpade.

Den som kör elfordon på blybatterier kommer kanske undan med lite billigare batterikostnader, men får en räckvidd som snabbt blir allt kortare då dessa batterityper tappar kapacitet när de urladdas till 50 procent eller mer. De är dessutom betydligt känsligare för hur de ska laddas för att inte ta skada.

Oavsett batterityp går det dock fint att beräkna hur långt man kan köra, eller egentligen, hur långt den energi som lagras i batterierna räcker till att driva ett elfordon. Men för att beräkna elfordons räckvidd krävs några enkla verktyg.

Energilagring i batterier

Ofta mäter man ett batteris energiinnehåll i strömstyrka –Ah (amperetimmar), eller tusendelar därav, mAh. Egentligen är detta bara intressant när spänningen, alltså batteriets volt-tal, är givet, som till exempel för mobiltelefonbatterier (3,8 volt) och bilbatterier (12 volt). Det intressanta är ju den totala mängd energi ett batteri kan innehålla och ge ifrån sig under färd.

Enligt elementär ellära är energi = effekt x tidsenhet och effekt = spänning x strömstyrka.

För att kunna jämföra och förstå energiinnehållet i ett batteri och beräkna hur långt det orkar driva ett eldrivet fordon behöver vi jämförbara enheter.

En elmotor på 10 kW som belastas fullt förbrukar alltså 10 kW och under en timmes tid blir förbrukningen 10 kWh. Det innebär att den skulle kunna drivas på full effekt i 30 minuter av ett batteri som rymmer 5 kWh eller två timmar med ett 20 kWh batteri.

Så här förutsäger du ett elfordons räckvidd

Med hjälp av denna kunskap är det ganska enkelt att beräkna ett elfordons räckvidd baserat på batteriets energiinnehåll (kWh) och elfordonets förväntade förbrukning.

Utifrån de tre elmotorcykeltillverkarnas specifikationer (Se Faktainsamling – mc med eldriftkan vi uppskatta en elmotorcykels snittförbrukning till 0,75 kWh/mil medan en liten elbil sannolikt förbrukar 1,5 kWh/mil vid blandad körning. Enligt Tesla-förarnas inlägg på olika forum verkar det som att det är svårt att köra en Tesla på under 2 kWh/mil.

Nu blir det enkelt. Med beräkningen energiinnehåll/snittförbrukning blir räckvidden för:

  • Elmotorcykeln Zero SR med ett batteri på 13 kWh – 17 mils blandad körning vid en förbrukning på 0,75 kWh/mil (13/0,75=17, Zero anger 196 km)
  • Nissan Leaf med 30 kWh batteri – 20 mil (Nissan anger 125 till 200 km).
  • Tesla S med 75 kWh batteri – knappa 40 mil (Tesla anger 450 km).

Det blir riktigt billigt att köra på el

Den som laddar sitt elfordon hemma och betalar 1,25 kr per kWh kan alltså köra elmotorcykel för knappt 1 kr per mil. Leaf-ägaren kör för 2 kr milen och Tesla-ägaren får punga ut med 2,50 kr per mil i “bränslekostnad”.

Så länge elkostnaden inte skenar är det förvånansvärt billigt att köra på el. Till största delen beroende på att eldrift är så mycket mer effektiv än drift med förbränningsmotorer. För energikostnaden i sig skiljer inte så mycket. Om en liter bensin innehåller energi motsvarande 9 kWh och kostar 13,50 kr blir energikostnaden i bensin 1,50 kr per kWh.

Förbrukningen varierar mer vid eldrift

På grund av elmotorns höga verkningsgrad påverkar saker som luftmotstånd och hastighet ett elfordons “bränsleförbrukning” betydligt mer. Det är därför eldrivna fordon kan nå dubbelt så långt vid långsammare stadskörning än vid landsvägskörning. Men det är också därför räckvidden kan kortas radikalt vid mer aggressiv körning.

Eldrift i stadskörning är alltså det mest effektiva och när ett elfordon står stilla vid ett trafikljus förbrukar elmotorn ingen energi alls.