Electroengine utvecklar svensk elkraft

Elektrifiering är glödhett i bilbranschen just nu. Tillverkarna slåss om uppmärksamheten för att visa nya och spektakulära el- och hybridbilskoncept.

Men ofta är det inte biltillverkarna själva som utvecklat dessa nyheter. I Uppsala ligger det nystartade Electroengine, ett av de företag som hjälper fordonsindustrin att ta fram lösningar som på ett eller annat sätt inkluderar eldrift.

Electroengines utveckling har gått oerhört snabbt och den första större samarbetspartnern kom att bli Saab.

– Redan innan vi startade Electroengine, hade vi en kontakt med Pininfarina, berättar Thomas Bergfjord, VD och en av grundarna till företaget. Vi diskuterade hur man bäst skulle bygga en elbil.

Pininfarina är känt för sin design men arbetar också med att ta fram konstruktionslösningar för bilindustrin. Företaget har en svensk koppling då Pininfarina och Volvo Personvagnar, sedan år 2003 tillsammans äger bilfabriken i Uddevalla.

Pininfarina tog elbilsdiskussionerna vidare till Volvo, där emellertid intresset var ljumt. Måhända för att Volvo under denna tid tillsammans med Vattenfall satt och skissade på det som senare skulle komma att presenteras som en plugg in-hybrid, baserad på Volvo V70.

– Utan att gå in på några detaljer kan jag väl säga att det här säkert var alldeles fel tid att som utomstående komma i det här ärendet, säger Thomas Bergfjord.

– Men från Uddevalla till Trollhättan är det inte så långt och ingenjörer pratar med varandra. Det ena ledde till det andra och jag fick till slut kontakt med några killar på Saab.

Mycket hyschhysch
Electroengine arbetar idag med kunder över hela världen. De flesta är fortfarande hemliga och det är mycket hyschhysch om vad som är på gång.

– Vi har för diskussioner med ett flera företag som är stora i ett internationellt perspektiv och vi har ett antal stora projekt som vi jobbar med. Det är bara Saab som vi har gått till; de andra har kommit till oss och har sett egna intressen i det vi gör.

En fantastisk utveckling för ett litet företag som startades så sent som januari 2009 och som föddes ur bilentusiasten Thomas Bergfjords längtan efter en elbil som erbjöd motsvarande komfort, säkerhet och prestanda som en konventionellt driven bil.

– Jag har varit nyfiken på det här med elbilar sedan det tidiga 90-talet men jag var inte fascinerad av tanken att åka runt i en tvåmeters plastbubbla. Jag gillar bra bilar! Och jag tror att för att kunna sälja en elbil på världsmarknaden, krävs att industrin kan erbjuda kunderna det man är vana vid – en riktig bil!

Under ledning av Trollhättans teknikpark, Innovatum, deltar Electroengine i ett projekt kallat ZE Saab 9-3, där ZE står för Zero Emission, noll utsläpp.

Över 200 miljoner kronor satsas i projektet där bland annat 70 elbilar ska byggas för prov under verkliga förhållanden hos vanliga användare.

Målsättningen är att undersöka vad som krävs för att kunna sätta en elbil i serieproduktion, ett mål som enligt Thomas Bergfjord fortfarande ligger relativt långt in i framtiden.

– Jag tror att om 10–20 år kommer samtliga fordon att vara elektrifierade i någon mån. Vi kommer inte alla att köra runt i rena elbilar men en stor del av framdrivningsenergin kommer att ske från magnetfält och inte från förbränningsmotorer.

Ännu återstår mycket arbete innan elbilen är redo för massproduktion. Ett av Electroengines specialområden är en teknik för att styra batteriet ned till cellnivå.

I många av de elbilskoncept som hittills presenterats ligger batterierna under golvet och i mitten av bilen.

Det kan ge en väldigt svår miljö för batteriet att arbeta i, då dess översida kommer att hålla nästan samma temperatur som i kupén medan dess undersida under vintern riskerar att utsättas för saltat snöslask som håller temperaturer på flera minusgrader.

Batteriet till en elbil består av hundratals ihopkopplade mindre batterier. Om ett enda av dem blir dåligt kommer det att påverka hela batteriets prestanda.

– Det vi har gjort är att vi tagit fram ett system som kan skicka energi mellan olika celler på så sätt kan vi tillåta att cellerna beter sig lite olika. Styrningen gör att vi kan ta ut största möjliga energi ur varje enskild cell utan att stressa den.

Inga massproducerade elmotorer
Men att bygga en elbil handlar om mycket mer än att kontrollera batteriet. Electroengines tekniska chef, Jacek Bielawski, berättar att företagets mål är att behärska hela kedjan från batteri till elmotor.

– Vi tillverkar inte alla komponenter själva men vi ska veta hur man kopplar ihop allt och kunna leverera hela systemet till våra kunder. Det är sedan också skalbart vilket gör att vi kan använda en mindre motor, ett mindre batteri och ett mindre styrsystem för att göra en snöskoter eldriven.Men vi kan också bygga större och kraftigare system för att användas i till exempel en båt eller ett tyngre fordon.

Det talas mycket om batterierna men ett annat stort problem är att det idag inte finns färdiga massproducerade komponenter att bygga några elbilar av. I princip varje elmotor är fortfarande en handbyggd prototyp.

– Bara för att man byggt motorn i 20 exemplar betyder inte det att den är klar att användas i en bil, säger Jacek Bielawski. Att verifiera produktionen så att alla motorer man tillverkar beter sig på samma sätt och har samma livslängd är en jätteprocess.

Jacek Bielawski säger sig absolut kunna se en framtid där elbilen inte kostar mer än dagens bensin- eller dieselbilar men för att det ska gå krävs massproduktion.

– Titta på en vanlig dieselmotor idag. Nog är det är fantastiskt att en sådan komplicerad maskin är så billig att tillverka. Den enda förklaringen är att den görs i sådana enorma produktionsserier. Kostnaderna för motsvarande drivsystem för en elbil måste ner till liknande nivåer för att inte priset på bilen ska bli för högt. Det är utmaningen för framtiden.

Batterier är fortfarande väldigt dyra. Kanske kommer stigande tillverkningsserier att pressa kostnaderna men det finns fler problem. Batteriets livslängd är svår att testa men en fråga som definitivt behöver redas ut innan elbilarna når marknaden, menar Thomas Bergfjord.

– Jag tror inte att man kan sälja en elbil till en kund om man inte kan garantera att batteripacket håller så länge att kunden kan räkna hem sin investering. Har du ett batteri som kostar
100 000 kronor men bara håller i tre år går det inte att sälja den bilen till en vanlig konsument.

Tillförlitlighet, säkerhet och räckvidd är tre grundkrav som måste tillgodoses innan man kan börja massproducera elfordon.

– Idag litar man mer på att bilen startar varje morgon än att Windows går upp utan problem när man startar datorn, säger Thomas Bergfjord. Den tillförlitligheten måste också elbilar kunna ge. Dessutom har mycket av tillverkarnas information om sina elbilsprojekt varit befläckad av vad jag kallar ”bredbandsreklam”. Man säger att den här bilen går ”upp till 22 mil” eller ”upp till 38 mil”, när det i praktisk användning har visat sig att man inte alls kommer så långt.

– I framtiden kommer det att ställas mycket högre krav på energisnåla konstruktioner, säger Jacek Bielawski. I en elbil måste man vara mycket försiktig med hur man använder energin eftersom allt man gör kostar körsträcka! Att värma kostar körsträcka, att kyla kostar körsträcka, till och med belysning kostar körsträcka. Vi tycker till exempel inte att vi i dagsläget kan kosta på oss att värma bilen med el från batteriet. Då är det bättre att komplettera med en liten dieselvärmare för att värma kupén.

Nödvändiga subventioner
Men kravet på mer energisnåla konstruktioner kommer inte bara att gälla för elbilarna, menar Thomas Bergfjord. Han hoppas vi i framtiden får se energisnåla, lätta, välisolerade bilar där plast och kolfiber i ännu högre andel än idag används som byggnadsmaterial.

Dessa kan sedan förses med olika drivkällor inom samma plattform. En ny plattform kostar idag ett antal miljarder att utveckla så här finns stora pengar att spara om man slipper utveckla speciallösningar för elbilar.  

Men även om man gör allt för att spara kostnader kommer inledningsvis de elektrifierade fordonen att vara mycket dyra. För att ändå få igång en produktion krävs att staten går in med subventioner, säger Thomas Bergfjord.

– Jag tror att det är en nödvändighet. Staten måste gå in för att stötta forskning och utveckling. De projekt som pågår runt om i världen idag kan inte fordonstillverkarna själva se några pengar i, ens på flera års sikt. Samtidigt är det så att ju tidigare vi kan börja bygga de här bilarna, desto fortare kommer vi till ett läge där tekniken kan bära sina egna kostnader. Det behövs statliga incitament för att komma över trösklarna.

Och även om pengarna finns dröjer det innan elbilen blir var mans egendom. Mycket av tekniken befinner sig fortfarande i en tidig utvecklingsfas och kräver år av arbete innan den är mogen.

– Till skillnad från en del entusiaster ser vi inga jättevolymer för elbilar i närtid. Det gör knappast heller andra företag i branschen. Även om till exempel Nissan/Renault säger att om tio år kommer tio procent av deras bilar att vara eldrivna, kommer en övervägande majoritet av dessa att produceras under slutet av den tioårsperioden.