Som ny på elfordon är det inte så konstigt om man är skeptisk. Batteritekniken som sådan har ju visat sig kunna fungera väl i våra mobiltelefoner och trådlösa verktyg, åtminstone i några år. Men vad händer sedan med batterierna när de laddats några tusentals gånger?

Det är ju inte alldeles enkelt att testa och se. Och ett enskilt test säger ju ändå inte allt. Så för att komma lite närmare svaret på kortare tid införskaffades en elbil som redan hade 11 000 mil på mätaren. En elbil med kort räckvidd som laddats mer eller mindre dagligen under sju års tid och ständigt stått beredd med 100 % laddning.

Och det har givit mig nya insikter och erfarenheter om saker som hur batterier påverkas av tid, laddningar och olika förbrukare, men också om återanvändning av uttjänta batterier. Det finns nämligen en andrahandsmarknad för både bättre och sämre uttjänta batterier med vitt skilda användningsområden.

Lokal återvinning gör uttjänta batterier till en tillgång

Olyckskorparna har ju hävdat att batterierna kommer att bli nästa stora miljöproblem och så här långt har det varit svårt att veta vad som egentligen sker med batterierna när de tjänat ut. De batterier undertecknad varit med och bytt har dock tagits emot utan knot för deponi inför kommande återvinning.

Hittills har det dock varit ont om lokala möjligheter till återvinning och mängden batterier att återvinna är ännu så länge ganska blygsam. En anledning till detta har hittills varit att batterierna främst tillverkats och återvunnits i Asien och i Amerika.

Det är framförallt vid tillverkning av nya batterier man kan återanvända återvunnet material från äldre batterier. Men nu drar batteritillverkning igång även i Europa och i Sverige har vi ju Northvolt på gång. Och med fler lokala återvinningsmöjligheter blir gamla uttjänta batterier snarare en tillgång än en belastning.

Återanvändning på nya sätt

Men även återanvändning av uttjänta batterier har blivit en växande marknad, inte minst till solcellsanläggningar där man vill kunna lagra egentillverkad el över natten och mörka dagar där solen lyser mer eller mindre med sin frånvaro.

Personligen var jag dock lite skeptisk till detta då jag tänkte mig ett uttjänt batteri som mindre effektivt där man kanske laddade det med 10 kWh men bara fick ut 5 kWh. Detta visade sig dock vara helt fel.

En av mina första erfarenheter av min elbils lätt försämrade batteri var nämligen att effektiviteten inte påverkas alls. De kWh som laddas in är inte fler än de som tappas ut. Det är snarare som att batteriet krymper på insidan och inte längre rymmer lika mycket. En bieffekt av att det inte rymmer lika mycket är istället att det går lite snabbare att ladda fullt.

Då var det snarare annat som visade sig skilja och påverka betydligt mer än batteriets interna kondition. Här är våra erfarenheter och jämförelser med elmotorcyklar efter ytterligare 500 mil med denna eldrivna Nissan Leaf.

Leffe laddar hemma i Zero-laddaren.

Leffe laddar hemma i Zero-laddaren.

Erfarenheter efter 11 500 elmil

Jämför man en elmotorcykels batteri med en elbils kan det skilja en del. Där elmotorcykelns batteri är luftkylt är de flesta elbilars batterier vätskekylda för att klara snabbladdning bättre. Men inte alla.

Nissan Leaf är en av de första elbilarna som byggts från grunden för att drivas med el. Men batteriet är luftkylt och bilen har i jämförande tester visat sig klara att bevara batteriet sämre än andra elbilar med bättre kylning av batterierna.

Batteripaketet i Nissan Leaf saknar vätskekylning.

Batteripaketet i Nissan Leaf saknar vätskekylning.

De tidigaste Leaf-bilarna har ett batteri på 24 kWh och en räckvidd på upp till 15 mil så på så sätt är Leaf kanske så nära en elmotorcykel man kan komma med en elbil. Därför fick det bli en Leaf från 2013.

Batteriets kondition går att påverka

Redan vid provkörningen fick vi lära oss att batteriets kondition var något som gick att påverka:

– Lägg i ECO-läge och sväng ner här för backen, sade ägaren under provturen och påpekade efter en stunds återladdning att:

– Nu lyser även den översta indikatorn och visar att batteriet är som nytt!

Nissan Leaf har en extra indikator jämte batteriets laddnivå som visar batteriets hälsostatus.

Nissan Leaf har en extra indikator jämte batteriets laddnivå som visar batteriets hälsostatus.

Nissan Leaf har ett system med en extra stapel jämte laddnivån som visar batteriets hälsostatus i 12 nivåer. En bil som gått 11 000 mil som denna, borde knappast ha alla 12 nivåer kvar.

Så köpet blev av, men redan på hemvägen slocknade den översta indikatorlampan igen för att aldrig mer tändas igen.

Elbilen fungerar dock bra och rullar gladeligen upp till 12 mil på en laddning, åtminstone sommartid. Även om det inte dröjde speciellt många mil innan lampa nummer 11 också slocknade är det svårt att säga att det märktes någon egentlig skillnad i räckvidd på grund av detta.

Leaf med SOC 0 % och 10 av 12 hälsoindikatorer kvar - SOH 80 %.

Leaf med SOC 0 % och 10 av 12 hälsoindikatorer kvar – SOH 80 %.

Mycket annat som påverkar i en elbil

Det visade sig dock vara svårare att jämföra räckvidd med en elbil som har så många fler förbrukare än bara framdrivningen. Kallare väder påverkar inte bara med svalare batteri och högre luftmotstånd, kupévärmen visade sig förbruka oväntat mycket och kan vintertid stå för nästan lika mycket som själva driften eftersom denna första generation av Leaf inte har värmepump utan bara elektrisk direktuppvärmning.

De dubbade vinterdäcken visade sig också påverka mer än väntat, men även om var sak för sig påverkar är det svårt att säga exakt när räckvidden kröp ner under 10 mil och när den gick under 9 mil. Det är ju även en fråga om körstil och uppvärmning.

Korta sträckor i stadstrafik drar inte så mycket el för framdrivning, men att värma upp en kupé förbrukar lika mycket oavsett hastighet. Det visar sig även på lite längre sträckor i landsvägsfart som tenderar att förbruka mindre när väl kupén hunnit värmas upp.

Energiförbrukning under körning. Här står kupévärmen för 1/3 av den totala förbrukningen - 4,5 kW medan framdrivningen för närvarande drar 10 kW.

Energiförbrukning under körning. Här står kupévärmen för 1/3 av den totala förbrukningen – 4,5 kW medan framdrivningen för närvarande drar 10 kW.

 

50 % högre snittförbrukning vintertid, men samma innehåll

Ett bättre sätt att jämföra är då att titta på snittförbrukningen. Sommartid med min mix av körning hamnade snittförbrukningen på 1,5 kWh/mil, det vill säga ungefär dubbelt så mycket som för en elmotorcykel.

12 mils räckvidd med en förbrukning på 1,5 kWh/mil innebär att den tillgängliga batterikapaciteten var på 18 kWh när bilen införskaffades.

När behovet av värme tillkom ökade förbrukningen till cirka 1,8 kWh/mil, och räckvidden sjönk till cirka 10 mil.

Nu med vinterdäck och ännu kallare väder ligger förbrukningen på 2,1 kWh/mil och räckvidden på mellan 8 och 9 mil. Och räknar man på det rymmer batteriet fortfarande lika mycket som innan – 18 kWh, det är bara förbrukningen per mil som ökat.

SOH är batteriets hälsostatus i procent

Även om 18 kWh bara motsvarar 75 % av de ursprungliga 24 kWh är det ganska förväntat efter 11 500 mil. Räknar man dessutom med att de ursprungliga 24 kWh i praktiken snarare är 22 användbara (nominella kWh) är det till och med 80 % av den ursprungliga kapaciteten som återstår.

80 % av den ursprungliga kapaciteten är ju även vad Zero anger efter 2 500 laddcykler. Den som laddat fullt var 10 mil bör då ha kört 25 000 mil med sin Zero för att vara jämförbar.

Men vad händer sen?

Även om det här med antal laddcykler innan batteriet degraderats till 80 % av ursprunglig kapacitet verkar stämma bra är ju den stora frågan vad som händer därefter? Dippar batteriet till endast 50 % inom kort? Och blir ett ”slitet” batteri mer ineffektivt så att det går åt mer energi när man laddar än vad man sedan kan få ut?

Så här långt kan vi i alla fall konstatera att nej, batteriet har inte blivit mindre effektivt. De 18 kWh vi får ut är lika med de kWh vi kan ladda batteriet med. Det visar laddtider och uppmätta laddströmmar.

Och batteriets sjunkande hälsotal verkar inte heller gå fortare än tidigare. Våra ytterligare 500 mil verkar knappt ha påverkat batteriets hälsostatus alls, något som även kan verifieras med bilens egna uppgifter.

I Nissans app Nissan EV går det bland annat att fjärrstyrd värme och starta laddning.

I Nissans app Nissan EV går det bland annat att fjärrstyrd värme och starta laddning.

Appar som håller koll och styr

Nissan har tagit fram en app till Leaf och andra elbilar kallad Nissan EV som gör det möjligt att se laddstatus, sätta på värme och till viss del fjärrstyra en del funktioner. EV-appen säger dock inget om batteriets hälsostatus.

Men det finns en annan app där utvecklaren lyckats knäcka krypteringen och med hjälp av en ODB2-dongel går det att läsa av status för både bil och batterier direkt från bilens datorer.

Appen LeafSpy kopplar in sig på fordonsdatorn och läser ut valda delar genom ODB2 – en mängd uppgifter om framförallt batteriets väl och ve.

LeafSpy, som appen heter, bjuder på en mängd insikter och kunskaper om bilen och har även en uppgift om batteriets hälsostatus kallad SOH, vilket alltså står för State of Health. Och här läste vi av 78,55 % första gången vid 11 100 mil, en siffra som lyder 78,51 % vid 11 500 mil.

Appen LeafSpy kopplar in sig på fordonsdatorn och läser ut valda delar genom ODB2 – en mängd uppgifter om framförallt batteriets väl och ve.

Appen LeafSpy kopplar in sig på fordonsdatorn och läser ut valda delar genom ODB2 – en mängd uppgifter om framförallt batteriets väl och ve.

 

Räcker till 100 000 mil vid samma försämringstakt?

Om, och i så fall hur länge batteriets degraderingskurva kommer att vara mer eller mindre konstant, kan förstås bero på en mängd olika faktorer, men så länge den håller sig någorlunda konstant indikerar det att batteriet kommer att ha nått 50 % SOH och tappat halva den ursprungliga räckvidden, först efter cirka 50 000 mil.

Sedan är det förstås en fråga om både praktiska avstånd och körförhållanden när den kritiska punkten inträffar då batteriets kapacitet inte längre klarar att transportera mig från A till B utan att laddas på vägen.

De flesta batterier når antagligen aldrig den punkten i ett elfordon, men även när ett batteri bara klarar att rymma hälften av den energi det klarade från början kan det vara användbart i en solcellsanläggning, bara priset är det rätta.

Batterimoduler från Nissan Leaf till salu som solcellsbatterier på Facebook-gruppen Nissan Leaf Battery DIY: https://www.facebook.com/groups/leaf.diy

Batterimoduler från Nissan Leaf till salu som solcellsbatterier på Facebook-gruppen Nissan Leaf Battery DIY.

 

En egen marknad för återanvändning av batterier

Det finns idag en del nyare och bättre begagnade batterier till salu från elfordon som skadats och lösts in som försäkringsärenden. På så sätt har det uppstått en andrahandsmarknad där man kan byta ut sitt gamla Nissan Leaf-batteri mot ett nyare, bättre och i vissa fall även större som rymmer mer energi än vad det gamla gjorde när det var nytt.

Batteripack till Nissan Leaf till salu på Facebook-gruppen Nissan Leaf Battery DIY: https://www.facebook.com/groups/leaf.diy

Batteripack till Nissan Leaf till salu på Facebook-gruppen Nissan Leaf Battery DIY.

Även de gamla dåliga batterierna som byts ut har en eftermarknad och att döma av de som bytt verkar de ha betalat i storleksordningen 50 000 kr för sitt nya batteri inklusive byte och fått tillbaka kring 10 000 kr för sitt gamla utbytta batteri. Och på så sätt fått en ”ny” elbil med längre räckvidd för en i sammanhanget ganska human summa.

Hos Dala’s EV i Åbo, Finland, kan man få hjälp att byta ut ett gammalt Leaf-batteri mot ett nytt, bättre och rymligare. Här är deras cirkapriser:

Eftermarknad för elmotorcykelbatterier?

Om man ska försöka sig på att översätta detta till elmotorcyklar ser det väldigt hoppfullt ut på sikt. Zeros batterier är utbytbara och det finns flera exempel på äldre elmotorcyklar som fått sina 13 kWh-batterier utbytta mot nyare 14,4 kWh-batterier.

Ännu så länge är dock batterier och deras styrsystem (BMS:en) hårt ihopkopplade så det är svårare att kunna byta batterier mellan olika märken och modeller. Men det kommer kanske det också när den kritiska massan uppnås och batteritekniken standardiseras och blir mer märkesneutral?

Batteribyte Zero DSR

Batteribyte på en Zero DSR.

 


Förkortningar för de redan invigda

En annan erfarenhet med elbilar är den terminologi som uppstått och både kan vara klargörande för en del medan det för andra kan te sig både fånigt och onödigt raljant. Du har säkert sett dem – BEV, PHEV, ICE, CCS … förkortningar som är klara som korvspad för de redan insatta, men som nästan gör det omöjligt att hänga med för övriga.

Sharon Mollerus, CC BY 2.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/2.0>, via Wikimedia Commons

Den som googlar exempelvis ICE får ganska många alternativ att välja på utöver den vi motorcyklister vant oss vid (ICE – In Case of Emergency = nödnummer till anhöriga i mobilen). Bildkälla: Sharon Mollerus, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons.).

Här är en lite ordlista med förklaringar till de vanligare termerna som används i elbilssammanhang:

  • ICE – Internal Combustion Engine – förbränningsmotor.
  • Fossilare – skämtsam/elak benämning på personer som förespråkar och/eller kör på icke förnybara bränslen.
  • EV – Electric Vehicle – eldrivet fordon. EV är ett begrepp som omfattar alla elfordon, men som också används tillsammans med ytterligare förtydliganden om vilken typ av elfordon som används:
  • BEV – Battery Electric Vehicle – ett rent batteribaserat elfordon.
  • HEV – Hybrid Electric Vehicle – ett hybridfordon med både förbränningsmotor och eldrift som laddar batteriet med hjälp av förbränningsmotorn.
  • PHEV – Plug-in Hybrid Electric Vehicle – laddhybrid – ett hybridfordon med både förbränningsmotor och eldrift med elektrisk laddare som ger möjlighet att ladda batteriet från laddstolpe.
  • V2G – Vehicle-to-Grid – Beskriver ett system där fordonets batteri kan användas som tillfällig kraftkälla som kan nyttjas som buffert vid hög belastning eller som säkerhet i exempelvis sommarstugan. Antalet tillgängliga helhetslösningar på marknaden är än så länge litet.
  • Wall Box/laddbox – Elfordonsanpassad laddplats avsedd för hem som ger bättre elsäkerhet och möjlighet att styra laddningen.
  • SOC – State of Charge – batteriets aktuella laddnivå i procent av full laddning.
  • SOH – State of Health – batteriets aktuella hälsostatus i procent av när det var nytt. Står även i direkt relation till hur stor andel av den ursprungliga energimängden batteriet nu rymmer.
  • GIDs – Där SOC är en relativ procentsats beroende på batteriets SOH är GIDs ett absolut tal för laddstatus där 1 GIDs motsvarar 80 Wh.
  • A – ampere – mått på strömstyrka.
  • Ah – amperetimme – mått på en mängd ström, hur många ampere som avses under en timmes tid.
  • V – volt – mått på spänning. Zero använder 102 volt vilket i praktiken innebär att 0 % laddning infaller vid 90 volt och 100 % laddning vid 116 volt. De flesta elbilar använder en batterispänning kring 400 volt.
  • W – watt – mått på effekt.
  • Wh – wattimme– mått på energi, hur stor effekt som avses under en timmes tid.
  • kW – kilowatt – tusen watt.
  • kWh – kilowattimme – effekt under en timmes tid i tusental Wh.
  • km/Wh – räckvidd som avser hur många kilometer man kommer på 1 wattimme.
  • Wh/km – förbrukning som avser hur många wattimmar som förbrukas per kilometer.