Lithium-polymer-batterierne

Bemærk: Der tages som altid forbehold for ændrede specifikationer og priser, fejl og leverandørsvigt.

I august 2008 annoncerede CityCom et nyt, spændende batterisæt til CityEL efter at have testet mange forskellige "bedre" batterityper med varierende resultat igennem adskillige år.

De nye lithium-polymer-batterier (LiFePo4 eller bare LFP) leveres i både 36- og 48 volt-udgave, og giver dels lavere egenvægt på køretøjet, dels en rækkevidde på op til 100-120 kilometer pr. opladning (på de største batteripakker) og en forventet levetid på mindst 70.000 kilometer (se nedenfor).

LiFePO4
Litium-batteripakke med 15 celler under montering.


Fordele
Den lavere vægt betyder mindre slid på køretøjets mekanik, og ikke mindst bedre acceleration og lavere strømforbrug pr. kørt kilometer.

Den højere rækkevidde gør en stor forskel for, hvilke kørselssituationer en CityEL egner sig til - længere ture end før er nu en mulighed uden at du skal bekymre dig for, om du kan nå frem uden at lade undervejs.


Billigere i praksis
Anskaffelsesprisen er en del højere end for blybatterier - men på sigt er det en rigtig god forretning, ikke mindst fordi holdbarheden er mange gange højere end for de billigere typer, så prisen fordelt ud på hver kørt kilometer i praksis er under det halve end for de billigere batterier.

I de første prislister med litiumbatterier inkluderede batteriernes pris kontroldisplay og styreelektronik til batterierne. Disse dele er fra oktober 2009 i stedet med i køretøjets pris, så batteripakkernes forventede pris pr. kilometer er lettere at regne ud. Man forventer kraftige prisfald på LFP i de kommende år, så det er meget tænkeligt at prisen falder inden du en dag skal skifte dem ud igen.


Eftermontering
LiFePO4-batterierne kan eftermonteres i 48 volt-CityEL-modeller med den nye HF-lader, der blev monteret fra efteråret 2007 og frem. Bagrammen har siden 2005 været konstrueret, så den passer til de nye batterier. Ældre køretøjer kræver - afhængigt af alder - udskiftning af lader og bagramme, og styremodulet med display og montering skal også lægges til - men det er som sædvanlig muligt hvis man vil. En ny HF-lader i løs vægt koster omkring 5.400 kroner, og styreelektronik, montering og hjemtagning af batterierne forventes at koste omkring 12.000 kroner oven i selve batteripakkernes pris.


Batterivarmer
Det anbefales at bruge batterivarmer hvis du bruger LiFePO4-batterier ved lave temperaturer: Opladningen tager længere tid jo koldere batterierne er, og batterivarmeren sørger for at batterierne holdes på en fornuftig temperatur mens de lades op. Hvis batterierne er kolde, bliver spændingen lavere. Det giver dels lavere hastighed, dels gør det at en mindre del af deres kapacitet kan udnyttes.


Teknik
Batterierne er af typen Lithium-jern-fosfat eller LiFePO4. Litium-jernfosfat-batterier udmærker sig ved, ikke at have de samme problemer som lithium-ion-batterier - der dels kræver en vis varme for at fungere godt, dels har problemer med spontan overophedning, ikke mindst hvis de kortsluttes eller lades med en lidt for høj spænding. LiFePO4 har heller ikke hukommelseseffekten fra NiCd-batterier, der skulle lades helt ned og helt op med jævne mellemrum for ikke at miste kapacitet - eller for den sags skyld som blytyperne, der i praksis slides at stå i afladet tilstand.

Det nye styresystem slukker helt for batterierne når de ikke bruges, så der er så godt som ingen selvafladning (batteriproducenten nævner tal omkring 3-4 procent selvafladning på en måned). Du kan altså vælge at vente med at lade en CityEL med halvfulde LFP-batterier hvis du vil, uden at det går ud over batteriernes levetid på samme måde som det gør for blybatterier, og uden at de er tomme efter et par uger. Efterhånden som tiden går har LiFePO4-batterierne et lavere kapacitetstab end Li-Ion, og kan tåle mange flere opladninger før de mister kapacitet.

Hvis du vil vide mere om forskellen på LiPo og andre batterityper, kan det anbefales at søge på nettet efter "Lithium iron phosphate" eller "LIFEPO4".

Battericellerne fremstilles af kinesiske Winston (tidligere ThunderSky), der har mange års erfaring med lithium-batterier. Systemet bestod først af 15 stk. LFP90, senere af 14 stk. LFP100. Fra oktober 2009 kom der flere varianter med 60, 90 og 100 amperetimer til. I løbet af sommeren 2012 forenkles standardudbuddet til fire varianter: Enten 12 eller 15 celler på enten 60 eller 100 amperetimer i den forbedrede cellekemi lithium-yttrium, der i store træk opfører sig på samme måde som LiFePo4. I samme omgang forventes et prisfald på cellerne - prislisten opdateres når de endelige priser er kendt.

Styreelektronikken, det såkaldte BMS (Battery Management System) er udviklet specielt til CityEL af et tysk firma der har høstet erfaring med lignende systemer gennem flere år.

Styresystemet inkluderer et display i instrumentpanelet, der viser batteriernes spænding, forbrugt strøm og andre oplysninger, der er guf for teknisk interesserede kørere og kan være praktisk for andre at kende også.

Opladningen af LiFePo4-batterierne sker med samme strømstyrke som for blybatterier - det vil sige at tiden for en fuld opladning er længere for LFP, simpelthen fordi de kan indeholde mere energi. Sagt på en anden måde: Tiden for at lade op til at kunne køre et vist antal kilometer er den samme for de to batterityper - men litium-systemet kan rumme flere kilometer i alt. En fuld opladning med den almindelige lader kan tage op til 7-8 timer, men der er kommet mulighed for at købe en kraftigere lader i stedet for den almindelige.

Når den normale ladning er afsluttet, bliver batterierne balanceret - en teknik hvor styresystemet sørger for at batteriernes spænding er så ens som muligt. Når balanceringen er overstået (varierer afhængigt af batteriernes tilstand og temperaturen) slukkes laderen helt, og der er ingen grund til at lade køretøjet være tilsluttet en stikkontakt længere. I modsætning til det gamle blysystem bliver litiumbatterierne koblet helt fra når der er slukket.


Rækkevidde
Rækkevidden på en opladning opgives som 70-100 kilometer for de store pakker.

I praksis har jeg selv indtil videre (juni 2011) på min længste tur kørt 110 kilometer på en opladning med et sæt på 14 stk. 100 Ah-batterier - vel at mærke på en varm dag med strømbegrænseren skruet godt ned. På det tidspunkt var cellerne over to år gamle og havde tilbagelagt mere end 16.000 kilometer i alt.

I normal daglig sommerkørsel vil jeg anslå gennemsnitsrækkevidden ved blandet by- og landevejskørsel til omkring 80 kilometer når jeg ikke gør mig specielt umage for at spare på energien.

Jeg har ikke batterivarmer monteret, og rækkevidden om vinteren falder derfor mærkbart - til omkring 50-60 kilometer når jeg ikke kører specielt forsigtigt. Som sagt: Batterivarmer anbefales!


Levetid
Levetidsforventningen for batterierne angives som 70.000 kilometer indenfor 6-8 år. Dette tal er efter hurtig hovedregning baseret på 1.000 fulde af- og opladninger med en gennemsnitlig rækkevidde på 70 kilometer.

Med en lille smule held er tallet højere i virkeligheden!

Man kender i praksis ikke batteriernes holdbarhed målt i år - det er sådan set det store spørgsmål, hvorvidt de begynder at blive gamle efter 6-8 år eller om de kan holde meget længere i virkeligheden.

Det siges at de burde kunne holde til dobbelt så mange afladninger hvis de f.eks. kun aflades til 70 procent af deres kapacitet, dels at de til dén tid (efter de 1.000 eller 2.000 afladninger) "kun" er nede på at kunne yde 80 procent af deres oprindelige kapacitet - altså skulle der være masser af liv tilbage til ture på f.eks. 50 kilometer hvis ikke batteriernes alder viser sig at spille ind når antallet af afladninger er nået.

Batteriproducenten selv har i løbet af efteråret 2009 hævet sine angivelser for batteriernes forventede antal opladninger med 50 procent, så noget tyder på at de har haft gode erfaringer indtil videre.


Varianter
Fra oktober 2009 leveres der 6 forskellige litium-batteripakker, så det bliver muligt som med blybatterierne at vælge mellem lang rækkevidde, høj hastighed og lav pris. Der er endnu ingen angivelser af, hvilken rækkevidde man skal forvente med de nye pakker - man kan naturligvis se forskellen i amperetimer, men eftersom der også er forskellige muligheder for tophastighed, og forskelle i vægt, bliver rækkevidden påvirket af flere faktorer.



GreenDrive
v/Allan Høiberg
Stubdrupvej 18 · 6000 Kolding
Havneparken 2 · 7100 Vejle
Træffes efter aftale
Mobil 40 81 57 53