CERV – 5th Annual Conference on Electric Roads and Vehicles

skrivet av Tommy Fransson och Conny Börjesson (RISE Viktoria)

Det här året var det femte gången som elvägskonferensen CERV[1] gick av stapeln. Med det här nyhetsbrevet hoppas vi främst försöka sammanfatta våra egna tankar kring innehållet i konferensen. Det här året drog konferensen ca 150 deltagare där den stora majoriteten av deltagare kom från USA. Andra länder med många deltagare var Nya Zeeland med 9 deltagare samt Sverige med 8. Kina hade ett antal deltagare som skulle medverkat men fick problem med deras visum och tvingades avböja.

Vi lämnade konferensen med känslan av att den var väldigt splittrad på många sätt. Stora delar av konferensen handlade inte ens om elvägar utan om stationär induktiv laddning, med förhoppningen att på längre sikt vidareutveckla till dynamisk laddning. Det var ganska få föredrag som handlade om dynamisk överföring i praktiken, och i alla fall jag lämnade konferensen med känslan av att norra Europa och framför allt Skandinavien ligger bra till.

Konferensens tyngdpunkt låg förskjuten mot personbilsmarknaden på bekostnad av tunga fordon. Enligt Witricitys VD var deras uppfattning att laddningen för personbilar måste kännas innovativ för att kunna nå privatmarknaden vilket enligt dem kan uppnås med induktiv laddning. För övrigt verkade tillverkarna satsa på högre överföringseffekter. I USA tror paneldeltagarna att majoriteten av allmänheten kommer ladda hemma med 11kW eller lägre. Samtidigt pratade många av företagen om stationär induktiv laddning med betydligt högre effekt – som t.ex. WAVEs system på upp mot 250kW[2].

Även om det främst pratades om stationär laddning togs en handfull projekt upp som relaterade till dynamisk induktiv laddning. Qualcomm visade upp deras installation på Vedecoms testbana i Satory, Versailles i närheten av Paris[3]. Banan är 100m lång kan överföra 20kW dynamiskt[4]. Installationen har delfinansierats inom EU-projektet FABRIC[5] där även KTH, AB Volvo och Scania medverkat[6]. Kaist[7] och deras OLEV[8] är antagligen fortfarande de som kommit längst i implementationen med fyra installationer i publik drift. Den äldsta publika installationen av OLEV finns på Seoul zoo där den driver ett tåg som i låg hastighet transporterar människor mellan olika delar av området. Systemet finns också på Kaists campus i en lokal busslinje, samt lokalbussar i de Sydkoreanska städerna Gumi[9] och Sejong[10]. Hur det går med kommersialiseringen av Kaists teknik är i dagsläget osäkert. De har, eller hade i vart fall, licensierat den till Dongwon OLEV[11] som är verksamt i Asien samt till OLEV Technologies i USA[12]. När man nu försöker gå till respektive hemsida verkar de inte vara i bruk[13, 14] längre. Andra aktörer börjar samtidigt dyka upp. Ett exempel på det är det nya Israeliska bolaget ElectRoad[15], även ifall de inte medverkade på konferensen.

Enligt representanter från AB Volvo, Scania och Nikola[16] kommer drivkrafterna för elektrifiering av tunga fordon initialt, med stor sannolikhet, vara drastiskt annorlunda än för lätta fordon. Ifall elektrifierade transporter kan ge ett ekonomiskt övertag över ICE-fordon skulle det antagligen leda till en snabb övergång. För lätta fordon skulle antagligen en överförd effekt av ca 20kW räcka långt men vill man elektrifiera den tunga sektorn skulle det behövas en kontinuerlig effektnivå av över 200kW vilket ingen av företagen som närvarade ansåg vara rimligt för en induktiv publik installation över långa sträckor. För den tunga sektorn visade Sverige framfötterna med vår satsning på elvägar[17], och drog stor uppmärksamhet från övriga deltagare. Ett annat exempel på hur långt Sverige kommit var när Magnus Lindgren från Trafikverket presenterade deras nya förkommersiella upphandling av elvägar[18] med deadline 4:e juni i år.

En kommentar som dök upp många gånger var svårigheten för finansiering av elektrifiering av infrastrukturen. Även om alla studier som presenterades under konferensen visade på att elektrifierade vägar är samhällsekonomiskt lönsamma blir de initiala kostnaderna stora. Frågan är kanske än svårare att lösa i USA som mer generellt sett är större motståndare till stora statligt finansierade projekt. Här tror den nya lastbilstillverkaren Nikola från USA ha löst det problemet genom att istället använda sig av bränsleceller. I sig kanske inte så innovativt, men den intressanta poängen var deras affärsmodell. Fordonen kunde visserligen köpas rakt av, men gick även att leasa per kilometer [19]. Oavsett vilket ingick all service och bränsle. Dessutom lovar Nikola att installera en tankstation för vätgas i närområdet. En överväldigande majoritet av all vätgas genereras av fossila råvaror [20], men Nikola skulle istället använda sig av elektrolys[21] vilket skulle kunna vara koldioxidneutralt beroende på var elen kommer ifrån.

Medan majoriteten av de medverkande länderna på konferensen verkade avvakta och se elektrifierade vägar som något avlägset och som en futuristisk målsättning för att kunna reducera CO2-utsläpp pratade både Sverige och Norge om vikten av provsträckor för att kunna utvärdera systemen i en mer verklig miljö. Att Sverige även hade den ende representanten från anläggningssidan visar på hur långt Sverige kommit. Hans Säll från NCC pratade om de praktiska erfarenheterna från bygget av teststräckan utanför Arlanda. Han var dock inte ensam om att ta upp frågan om eventuella svårigheter med att bädda in kablage eller elektronik i vägbanan. Även ett antal personer från akademin och anläggningsindustrin i USA och Nya Zeeland hade studerat förutsättningarna för elektrifierade vägar. Enligt dem varierade förutsättningarna  och svårigheterna stort mellan olika länder och delstater i USA. Alla vägar rör på sig mer eller mindre när fordon passerar vilket gör att det kan bli svårt att bädda in elektronik eller kablar i vägbanan. De Svenska projekten jobbar mot att inte behöva bädda ner något djupare än att man fortfarande befinner sig i asfaltslagret, som på våra motorvägar typiskt är ca 30cm djupt. På Nya Zeeland var motsvarande lager ofta inte djupare än 40mm[22] vilket antagligen mer eller mindre skulle tvinga fram att en installation i vägbanan att behöva påverka mer än bara asfaltslagret. På motsvarande sätt finns det inget enhetligt vägsystem över delstaterna i USA. Vissa delstater har vägar som består av betongsegment, andra asfalt. Asfalten i sin tur kan bestå av många olika material som t.ex. i Utah där den till stor del består av slagg från gruvverksamheten med ett stort metallinnehåll [23]. Vad det innebär för möjligheterna att bädda in nödvändiga komponenter är fortfarande en öppen fråga.

Egna kommentarer

Den induktiva tekniken börjar närma sig ett stadium där den är mogen för introduktion i publika kommersiella installationer för parkerade fordon. Efterfrågan på stationära induktiva laddsystem kommer tydligt från städer som vill elektrifiera busstrafiken men inte vill ha synliga laddare i stadsmiljön. Också personbilsindustrin vill kunna erbjuda induktiv laddning till sina köpare av elfordon. För dynamisk induktiv laddning finns det fortfarande en lång väg kvar innan tekniken kan installeras i större omfattning. Vilken effektnivå skall kunna levereras? Skall den tunga och lätta fordonsflottan använda samma infrastruktur, och i så fall hur löser man det? Hur ska kostnaderna kunna hållas nere utan att förlora alltför mycket verkningsgrad? Hur skall installationen i vägbanan ske? Kan man installera dyr elektronik i anslutning till vägar utan att de vandaliseras eller säljs till någon mindre nogräknad metallåtervinnare?

De konduktiva teknikerna som demonstrerats i Sverige är enklare rent tekniskt och har goda förutsättningar för att vara pålitliga genom att de delvis bygger på teknik som redan används inom spårvagnar och trådbussar. Även om tekniken för konduktiv överföring är relativt enkel finns det fortfarande frågeställningar kring bland annat pålitlighet, installationskostnader och underhållskostnader i ett fullskaligt publikt installerat system. Oavsett teknikval förväntas tekniken kunna leda till stora samhällsekonomiska vinster men vägen dit innehåller intressanta och viktiga frågeställningar som inte kan besvaras utan att genomföra praktiska test. Enligt oss är det väldigt bra att Sverige genom Trafikverket tillsammans med våra fordonsleverantörer förvaltar det försprång som byggts upp. Elvägar har på sikt potential att leda till stora vinster för både samhället och Sveriges fordonsindustri.

Källor

[1] https://cervconference.org/

[2] http://wave-ipt.info/wave-demonstrates-industry-leading-250kw-wireless-power-transfer-system/

[3] Fabric

[4] https://www.qualcomm.com/news/releases/2017/05/18/qualcomm-demonstrates-dynamic-electric-vehicle-charging

[5] https://www.fabric-project.eu/

[6] https://www.fabric-project.eu/index.php?option=com_k2&view=itemlist&layout=category&task=category&id=17&Itemid=207

[7] http://www.kaist.edu/html/en/index.html

[8] https://en.wikipedia.org/wiki/Online_Electric_Vehicle

[9] https://www.wired.com/2013/08/induction-charged-buses/

[10] https://www.polyu.edu.hk/cee/MOVE2016/4a-06-MO.pdf

[11] https://www.dongwon.com/eng/content/subsidiary/04020115

[12] https://www.linkedin.com/company/olev-technologies-inc/

[13] http://www.dongwonolev.com/

[14] http://olevtech.com/

[15] https://www.electroad.me/

[16] https://nikolamotor.com/

[17] https://www.trafikverket.se/om-oss/nyheter/Nationellt/2015-06/sverige-testar-elvagar-i-verklig-miljo/

[18] länk

[19] https://nikolamotor.com/one#motor-leasing

[20] https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/essentials5.pdf

[21] Nikola Motor

[22] Advances in Pavement Design through Full-scale Accelerated Pavement Testing, David Jones,‎ John Harvey,‎ Imad L. Al-Qadi,‎ Angel Mateos, 2012

[23] FHWA