22 February 2018

Is electrification of road transportation the path to the future?

Maria Taljegård, The impact of an Electrification of Road Transportation on the Electricity system in ScandinaviaOn Jan 31, 2018 Maria Taljegård, presented her licentiate thesis “The impact of an Electrification of Road Transportation on the Electricity system in Scandinavia”.  After the presentation, I caught up with Maria to hear more about her research.

In order to reach the 2020 CO2 emission target set by the EU, the transport sector must reduce emissions by 20%. In essence, this will probably entail an electrification of the road transport sector through EVs (Electric Vehicles) and very likely, a higher demand on the electricity system through static charging or ERS (Electric Road Systems). In her thesis, Maria looks at the possibility for EVs to provide a demand-side management to the electricity grid.

Using the Norwegian road, E39 as the focus of the study, breaking it down into segments with information points, the study showed large variations in energy and power demands over time and location along the road. Further calculations were made by developing a vehicle energy consumption model to estimate the variation in energy and power demands, given different electrification options and drivetrains.

The thesis found that an installation of ERS on all European (E) and national (N) roads in Sweden and Norway could cover over 50% of vehicle traffic. Installing ERS on 25% of the total E and N roads would connect all the larger cities in Norway and Sweden. It was also shown that with a cap on CO2 corresponding to 93% of emission deduction by the year 2050, the electricity demand from EVs in Scandinavia and Germany could be met by mainly an increase in generation from wind power and to some extent, coal in combination with carbon capture and storage.

“A smart integration of passenger EVs (vehicle-to-grid; V2G) can to some extent be used to manage variability of renewable energy sources by, for instance, substantially reduce the need for peak power capacity in the system.”

Elna Holmber and Maria Taljegård at the licentiate presentation.
Discussion leader Elna Holmberg, Director, Swedish Electromobility Centre shows an article about Maria Taljegård, published in the newspaper NyTeknik.

I caught up with Maria after her presentation and posed a few questions that had come to mind while listening to her results:

  • In your opinion, what were the biggest advancements in your field during 2017? 
    “I think autonomous cars are definitely an interesting area. And battery development. There are aspects we don’t know much about yet – such as what V2G will cost and how it will affect the lifespan of batteries. Another very interesting perspective is how the future will look in regard to how we travel and how we use our cars. Will we own our cars or share them? And if V2G gets implemented on a large scale, how will that be resolved if you, for example, lend your car to someone when you’re on vacation?”
  • What do you think the near future will bring to your area? 
    “Our driving habits will probably change a lot depending on which direction development goes. For now, the biggest issue for larger vehicles, of course, is range. A truck should optimally have at least a 4 hr range and for today’s batteries to manage that, they would get too heavy. I think an expansion of ERS will have the biggest effect on road transportation costs for heavy vehicles because it would reduce the demand on range and they might drive the same routes most of the time, meaning ERS routes could be optimised. And if we add autonomous, electric road trains to the equation, personnel costs (drivers) could be reduced. Furthermore, driverless, heavy traffic could move at night, eliminating the cost of drivers altogether.”Finally, I asked Maria what her biggest take-aways and findings of her work were. She answered, “Smart charging can help the electricity grid avoid having to invest in peak power. A big challenge with optimised charging – ie V2G – is the communication between homes and cars, so that not all electric appliances run at the same time.”“I think all experts must interlink so that we get the expertise we need from all areas. One of the biggest assets of the Electromobility Centre is that I can network with these experts and find new contact points with people I wouldn’t necessarily have found on my own.”

 

Text Magdalena Einarsen
photo, Maria Taljegård &  Magdalena Einarsen


22 February 2018

Sommarskolan 2018 – registreringen är öppen

För andra året i rad håller Swedish Electromobility Centre en sommarskola med fokus på ”Components and system studies for electromobility”. Den riktar sig mot doktorander inom området e-mobility.

Registrera dig senast 12 April.

Missa inte din chans att delta i en intensiv vecka med lärande, umgänge och roliga aktiviteter. Hoppas vi ses där!

Läs mer och registrera dig här >>


27 November 2017

Fuel cell Armadillo: demo project verifying 300 km range

Swedish Electromobility has, together with several other partners, financed a demo of powered Armadillo with semi-trailer.

 


23 August 2017

Framtiden är elektrisk – men hur tankar vi bilen?

Idag skapar vi en infrastruktur för snabbladdning av fordon med stora batterier. Är det rätt väg fram? Vilka är alternativen – och är de billigare och bättre? Vad säger förespråkarna? Och vad säger forskningen?

Tillsammans med RISE Research Institutes of Sweden höll Swedish Electromobility Centre ett seminarium på Almedalsveckan, där en namnkunnig expertpanel pratade om elektrifiering och infrastruktur.

Titta på filmen från seminariet, här eller på Youtube.


30 June 2017

Roads to the Future summerade dagsläget för e-mobilitet

Swedish Electromobility Centres årliga konferens fokuserade på den kunskap och kompetens vi har idag i e-mobilitetsfrågor. Inbjudna talaren Anna Stefanopoulou, inledde med att tala om modellbaserade metoder för Battery Management Systems. – Att hantera batterier är som att uppfostra barn, sade hon.

Anna StefanopoulouRoads to the Future ägde rum på Stockholms universitet, och presenterade forskning inom olika områden som alla förenas genom sin relevans för e-mobilitet. Ämnena spände från övergripande frågor om det generella dagsläget för forskning och utveckling, till mer djupgående tekniska frågor.

– Batterier är som människor – pressar du dem för hårt så exploderar de. Man måste pusha dem precis lagom mycket för att de ska må bra av det. Precis som att uppfostra barn, sade Anna Stefanopoulou i sitt tal ”Models for mastering the mysterious world of ions in electro-mobility”. Anna Stefanopoulou är föreståndare för Automotive Research Centre vid University of Michigan, och beskrev bland annat hur forskarna där arbetat med neutronavbildning för att studera svällning i litiumbatterier. Hon avslutade med att understryka att modeller och data måste integreras om gränserna för Battery Management Systems ska kunna flyttas fram.

Inom temat systemstudier och metoder visade Jonas Fredriksson, Chalmers, hur e-mobilitet i kombination med aktiv reglering är en möjlighet för långa, tunga fordonskombinationer. Lars Eriksson, Linköpings universitet, fortsatte inom samma område med ett föredrag på temat ”Model Based Development Towards Electromobility – The Prosperous Life, Evolution, & Impact of an Engine Model”.

Elena Lomonova
Elena Lomonova från Eindhoven Technical University var en av de inbjudna talarna på Roads to the Future.

Elena Lomonova från Eindhoven Technical University (TU/e) var dagens andra huvudtalare. Ämnet för hennes föredrag var den forskning om elektriska drivsystem för e-mobilitet som bedrivs inom forskargruppen Electromechanics & Power Electronics på TU/e.

På temat elektriska maskiner och drivsystem tog Francisco Marquéz-Fernández från Lunds universitet vid, med att tala om elvägar som en framtida möjlighet. Han berättade bland annat att en jämförelse mellan bränsleceller och elvägar är planerad inom hans forskningsprojekt. Han följdes av Oskar Wallmark, KTH, som beskrev den forskning som bedrivs på KTH om kompakta, integrerade elektriska drivlinor.

Energilager var temat för eftermiddagens presentationer, där Torsten Wik, Chalmers, inledde med ett föredrag om adaptiv modellering som en nödvändighet för framgångsrik batterihantering. JensGroot, AB Volvo, gav därefter en överblick av forskningsläget i Sverige gällande åldring av litumjonbatterier.

– Livscykelfrågan hade kunnat vara löst, om vi inriktat oss på livslängd snarare än prestanda, säkerhet och kostnad – men skulle vi verkligen föredra det?, frågade han.

Annika Ahlberg-Tidblad från Scania tog upp standard och regelverk för batterier.

– Standarder måste vara relevanta, representativa, pålitliga, rättvisa och spårbara, framhöll hon. En olämplig standard kan vara mer skadlig än ingen standard alls.

Anders Grauers, Chalmers, avslutade dagen med att ge en bild av dagsläget.

– E-mobilitet befinner sig i en genombrottsfas, men några frågor ligger i vägen för en fullständig introduktion, menade han. Själva diskussionen är viktig eftersom den gör det möjligt att jämföra olika lösningar allteftersom utvecklingen går framåt. Kanske finner vi ännu bättre alternativ längs vägen?

 

Text & foto: Emilia Lundgren