Elonroad: Elektrifiering av transporter

Håll elfordon laddade när du är på språng

Elfordon (EV) är nära brytpunkten för snabb massanvändning, med en global försäljningsökning på 43% under 2020, trots en allmän nedgång i bilförsäljningen under den globala pandemin. En ännu snabbare tillväxt förutspås på grund av det sjunkande priset på batterier, vilket i sin tur sänker det totala priset på elbilar, och de senaste analyserna förutspår att brytpunkten kommer att nås mellan 2023 och 2025. Den stora frågan nu är hur infrastrukturen kring elbilar kommer att fungera. Kommer laddningsstationer att placeras ut överallt i städer och på landsbygden för att möta den ökande efterfrågan, så att bilister måste stå stilla i timmar i väntan på tillräcklig laddning? Eller kommer lösningar som de som erbjuds av det svenska miljöteknikföretaget Elonroad - konduktiva laddningsremsor på vägen - att vara det som håller alla i rörelse, även när de laddar sina bilar?

Inspirationen

Ibland slår inspirationen till på de mest ovanliga sätt - och för Elonroad-grundaren Dan Zethraeus kom inspirationen från de leriga högar av snö och slask som samlas längs motorvägens mittremsa under vintern. Zethraeus var filmregissör och pendlade 30 minuter mellan hemmet i Lund och kontoret i Malmö i södra Sverige, och redan 2012 hade han velat köpa en elbil, men kostnaden var då oöverkomlig. Han bodde också i en lägenhet i staden, där laddningsinfrastrukturen var en utmaning - om du bor i ett hus kan du ladda från din egen elkälla, men att bo i en lägenhet tar i allmänhet bort den möjligheten. Även om Zethraeus inte är ingenjör till yrket har han länge varit fascinerad av ny teknik och har ett starkt miljöintresse, och han visste att teknik kan fungera som en lösning på många utmaningar.

"Han körde till jobbet en dag och även om vi inte får så mycket snö i södra Sverige så bildas det en hög med lerig slask mitt på vägen när det kommer snö", förklarar Karin Ebbinghaus, VD för Elonroad. "Dan tittade på dessa slaskhögar under sin pendling och tänkte 'Tänk om det fanns något där som kunde ladda min bil' - lite som de racerbanor han lekte med när han var liten."

Många gånger när man drabbas av inspiration är det de flesta som inte agerar på den. Dan Zethraeus, däremot, kunde inte släppa idén. Han hade en idé - som Elonroad har än idag - om att plus- och minusposter, inte parallellt med varandra, utan istället efter varandra, skulle kunna lösa utmaningarna med laddning av elbilar. För att bekräfta sin hypotes byggde Zethraeus först en prototyp med hjälp av sina barns Lego - och eftersom han är filmare dokumenterade han hela resan för att se hur Elonroad kom dit de är idag.

"Vi har Lunds tekniska högskola precis på vår bakgård, så Dan letade upp vem han skulle kontakta för att prata om sitt koncept och fick till slut ett möte med en professor för att diskutera om hans idé var genomförbar", säger Karin Ebbinghaus. "Professorn tyckte att det fanns en möjlig potential men påpekade att om de ledande skenorna låg ovanför marknivån kunde det vara lite som att ha ett farthinder på en motorväg, vilket kunde göra dem obekväma att köra över - men om Dan kunde övertyga honom om att detta inte skulle vara ett problem, kanske han var något på spåren."

Zethraeus åkte till en brädgård och sågade till en träbit för att efterlikna exakt hur rälsen skulle se ut, tog sedan med professorn till en racerbana och körde över rälsmodellen i olika hastigheter - och han gjorde det med en full kaffekopp i mugghållaren på bilen. När professorn såg hur lite störningar det blev blev han övertygad om att konceptet var genomförbart. De ansökte sedan om ett bidrag från Energimyndigheten och fick ett bidrag på 1,5 miljoner euro för att vidareutveckla konceptet.

Utmaningarna

En av de största utmaningarna för Elonroad var att få människor att inte bara intressera sig för konceptet, utan också att förstå det. Efter att den första prototypen hade byggts deltog Zethraeus i många konferenser för att prata om elektrifierade vägar och försöka få folk att förstå konceptet och hur det inte bara uppfyller ett verkligt behov i EV-infrastrukturen, utan också att det var helt möjligt. Han ville att folk skulle förstå att man inte behöver följa den traditionella modellen för bensindrivna bilar, där man åker till bensinstationen för att tanka.

"En annan utmaning var fordonsindustrin, eftersom de vill att deras ansvar ska sluta vid chassit", säger Karin Ebbinghaus. "Med andra ord vill de inte bry sig om hur bilen tankas när den lämnar fabriken. Det är här som olika sektorer, som energi och fordon, måste samordnas - men det är samma sektorer som, till skillnad från branscher som telekom, inte är kända för innovation eller för att ligga i framkant när det gäller att driva saker framåt. De stora biltillverkarna är inte riktigt där när det gäller att arbeta med ny teknik och vara en del av lösningen. Saken är dock den att de som inte är med på tåget och arbetar bortom chassit förmodligen kommer att få en konkurrensnackdel.

Ny teknik kräver nya lösningar och nya tankesätt, och det är inte annorlunda för elfordon. Det här är en ny teknik som kräver ett nytt sätt att tänka.

Karin Ebbinghaus VD Elonroad

Tesla är naturligtvis det som verkligen öppnade upp elbilsmarknaden och bidrog till att bilindustrin kände pressen att förändras, och Ebbinghaus är hoppfull om att branschen kommer att fortsätta att vidta åtgärder för att gå bortom chassit och bli en del av den större lösningen.

Lösningen

Elbilsförare har ofta laddningsångest och räckviddsångest. Du kanske kör bil och inser att du behöver ladda inom 30 minuter, men när du kommer fram till laddstationen kanske den är i bruk. Du måste alltså vänta på att få använda laddstationen och du måste också vänta medan elbilen laddas, vilket inte alls går lika snabbt som att bara fylla på bensintanken. Att kunna ladda medan du kör minskar och till och med tar bort dessa bekymmer - men det är bara början på hur Elonroad löser otaliga utmaningar.

"Stationära laddningsstationer kommer inte att räcka när vi blir ett samhälle med helt eldrivna fordon", förklarar Ebbinghaus. "De kommer att vara en del av det större ekosystemet av laddningsalternativ. När vi tittar på landsbygden kommer Elonroads lösning dessutom att få mycket positiva konsekvenser: när du befinner dig i en stad har du hur många alternativ som helst för att ladda ditt elfordon, men ute på landsbygden har du inte lika många och vi vet alla att du inte bara kan låna en burk el i en nödsituation som du kan med bensin. Att ha laddningsskenor på vägarna utanför städerna kommer att lösa många problem på ett mycket enkelt sätt."

Och när städernas befolkning fortsätter att växa måste städerna fråga sig själva om de vill ta upp mer utrymme för parkering där en elbil kan laddas? Eller är det bättre att använda befintlig infrastruktur, t.ex. vägar?

"I en stad finns det så många användningsområden som kan dela på samma infrastruktur och lösning", säger Ebbinghaus. "Så om du skapar ett nätverk av laddningsfiler kan du ladda allt från bilar och bussar till taxibilar och last mile-fordon. Du skulle inte behöva bygga lika många strömavtagare för bussar eller laddstationer för bilar - det är suboptimering av laddinfrastrukturen eftersom du använder en lösning för att lösa de utmaningar som många användargrupper står inför."

Ladda ner EV-ekosystemet White Paper Tele2 IoT EV

Tele2 IoT EV-ekosystem White Paper

Elonroads elektrifierade väglösning kan också vara en fördel för stora, långväga lastbilar, där batteristorleken är en utmaning, liksom tiden för att ladda de stora batterier som idag skulle behövas för att driva ett stort fordon. Faktum är att den svenska regeringen har stora lastbilar som ett användningsfall, på grund av svårigheten att elektrifiera dem. Elonroad skulle göra det möjligt att ladda dem medan de är i drift.

Anslutning av Elonroad

Rent praktiskt placeras en enhet i bilen som ansluts till den ledande skenan i vägen. Det finns både en digital och fysisk anslutning som kallas pickup, och det finns också en antenn som skickar en krypterad signal som identifierar fordonet och låser upp kraftdistributionen. Föraren har kontroll över om energi hämtas eller inte och kan ställa in parametrar, till exempel när batteriet ska laddas, bland annat. Signalen möjliggör också betalningar, som kan ske per användning eller via ett abonnemang.

"Systemet vet också hur mycket effekt vi har i nätet vid varje tidpunkt, vilket innebär att vi sedan kan distribuera den till den som behöver den mest. Vi kommer att veta i realtid hur många användare som behöver laddas", förklarar Ebbinghaus. "Vi har många sensorer på vägen, och vi har mycket processorkraft för att ha säkerheten att låsa upp kraftsystemet. Det är IoT-sensorerna som gör att vi kan låsa upp energilisten i realtid. Just nu använder vi 4G, men 5G kommer att bli ännu bättre, både för realtid och för lägre latens.

IoT-sensorerna kan dock fånga upp mycket mer information än bara vem som behöver en laddning. Sensorerna kan också fånga upp information om saker som fukt, luftkvalitet, temperatur, is och snö - med andra ord kan Elonroads lösning göra vägen smart och samla in information som kan tillhandahållas till olika intressenter - och det är inte begränsat till förare. Realtidsdata och historiska data kan användas av kommuner för att mäta vad som händer just nu, till exempel att en väg behöver sandas eftersom den är täckt av is. Denna information och dessa data kan också vara till hjälp vid långsiktig planering av reparationsarbeten, uppgraderingar av vägar, identifiering av problemområden osv. Var börjar det bli isigt? Stigande vatten? Var är slitaget störst?

"Jag pratade med några män som arbetar med vägbeläggningen och tydligen är underhållet beroende av sol, skuggor osv. Data som vi kan samla in från våra inbyggda sensorer skulle möjliggöra förutsägbart underhåll och därmed minska kostnaderna, så även om detta är en lösning för laddning av elbilar är dess tillämpningar mycket bredare", säger Ebbinghaus. "För att återgå till tunga lastbilar: dessa stora lastbilar får bara köra på vissa vägar och det finns vägningsstationer längs motorvägarna. Elonroads lösning skulle kunna användas för att mäta vikt, vibrationer och andra saker, något som vi tror att Transportstyrelsen kommer att vara intresserade av, på grund av kostnadsbesparingarna och mer exakta data."

Det finns också ett stort intresse från hamnar, där det finns stora krav på minskade koldioxidutsläpp, så de vill att alla arbetslastbilar i hamnarna ska vara elektriska. Utmaningen har varit att lastbilarna ofta arbetar dygnet runt och att samma fordon används under alla skift. De har dock inga destinationer, och de har inga viloperioder över natten där de kan parkeras och laddas. Att ha en konduktiv skena i det begränsade hamnområdet är den perfekta lösningen för att hålla lastbilarna laddade och igång.

Vägen framåt

Just nu testar Elonroad en elektrifierad väg i Lund, Sverige, och samarbetar också med ett av Sveriges största hemleveransföretag. Dessutom arbetar de med Helsingborgs hamn och leveransföretaget Bring i Norge.

"Vi"Vi startar ett pilotprojekt för att eftermontera en av deras Kias så att den kan laddas på vår väg, vilket gör att de kan hålla sina bilar laddade dygnet runt och även hjälpa till i deras ansträngningar att helt övergå till en hållbar, elektrisk fordonsflotta", förklarar Ebbinghaus. "Vi kommer att vara igång och fullt kommersiella med rätt certifieringar etc. under nästa år eller två."

Dessutom kommer Elonroad att delta i en upphandling av 3000 km väg i Örebro-regionen i Sverige, även om detta innebär några andra utmaningar.

"Det finns olika avdelningar inom Trafikverket: de har sin avgiftsavdelning och de har sin digitaliseringsavdelning - och vårt system ligger i skärningspunkten mellan de båda. Så när de lämnar anbud på laddning lämnar de inte anbud på en större lösning - de silade avdelningarna gör saker och ting utmanande. Vi hoppas att vi kommer att ha några digitala gränssnitt eller digitala krav i anbudet för upphandlingen.

"När man tittar på framtidens vägar eller egentligen vad som helst idag, måste man tänka digitalt direkt, så det krävs en förändring i tankesättet. Man måste se vad som kan bli, snarare än vad som är. Det finns inga andra elektriska vägsystem som Elonroad, som har inbyggda sensorer, så för mig ser jag vår lösning som ett IoT-hotell, där våra IoT-sensorer kan mäta i stort sett allt som är relaterat till vägen."

Citat-ikon

I takt med att tekniken utvecklas kommer elektrifieringen inte längre att ske i små hubbar. Istället kommer hubbarna att klustras och slås samman i takt med att ekosystemet mognar - och elektrifierade vägar kommer att spela en stor roll i detta.

"Vi känner också att det är bråttom att etablera Elonroad för att hjälpa klimatet", säger Karin Ebbinghaus. "Bara det senaste året eller två har visat oss att klimatförändringarna är en verklig nödsituation och att vi måste hitta sätt att bekämpa dem. Det handlar både om att påverka men också om att göra teknikutveckling snabbt. Som ett resultat av detta tror jag att människor vaknar upp och inser att det inte är vinst ELLER syfte, utan vinst OCH syfte - något som vi på Elonroad känner väldigt starkt för."

Läs mer om hur IoT kopplar samman ekosystemet för elfordon

Ta kontakt med oss