Tesla långtradare

Tesla_semi

Första teaser-bilden på Teslas eldrivna långtradare

Att Tesla håller på och utvecklar en elektrisk långtradare var känt sedan Elon Musk avslöjade Teslas Master Plan, Part Deux i Juli i fjol. För en månad sedan blev det även känt att de tänker visa upp den i September i år.

Men under en TED talks intervju har Elon Musk nu avslöjat att första prototypen av långtradaren är redan färdig och testkörd, och han till och med släppte ovan teaser-bild av den.

NikolaOne_front

Nikola Motors långtradare Nikola One

Långtradaren verkar vara väldigt snarlik den elektriska långtradare konkurrenten Nikola Motors visade upp i december i fjol. Japp, det finns ett företag som tog uppfinnarens förnamn istället och tänker tillverka eldrivna lastbilar. Lastbilen Nikola One kommer dock drivas av bränsleceller.

NikolaOne2

Att lastbilarna som Nikola och Tesla har tagit fram liknar varandra beror knappast på slump, snarare på vindtunnel. Börjar man med ett blankt​ papper, struntar i hur långtradarlastbilar historiskt brukat se ut (speciellt de i USA som brukar ha stora motorhuvar), utan tar endast hänsyn till minsta möjliga luftmotstånd finns ju inte så många olika sätt man kan utforma dragbilen.

En stor skillnad är dock att Tesla hoppas åter igen kunna slippa traditionella backspeglar. Första Model X prototypen de visade upp saknade också backspeglar, hade små kameror som tittade bakåt istället. Tesla tvingades backa då och utrusta färdiga bilarna med backspeglar. Är myndigheter mer benägna att acceptera kameror nu? Jämför man Nikolas lastbil med Teslas syns det verkligen vilken grotesk skillnad kravet på backspeglarna gör.

Många har höjt farhågor om att elektriska långtradare skulle få begränsad räckvidd. Ungefär samma argument som för ”vanliga” elbilar, men att stora vikten lastbilen måste dra skulle göra problemen värre.

När det i själva verket är tvärtom.

Med lastbilar uppstår inte samma räckviddsproblem som med personbilar. Personbilar kan man vilja köra Stockholm-Malmö utan att stanna. Men en lastbil kan inte köra den sträckan i ett streck – inte ens dagens dieseldrivna lastbilar. Inte lagligt i alla fall.

Enligt Transportstyrelsen måste lastbilschaufförer ta 45 minuters vila efter fyra och en halv timmes körning. Med maxfarten 90 km/h kan man då inte komma längre än 40 mil innan man måste stanna. Om en elektrisk lastbil klarar 40 mil räckvidd i 90 km/h blir den likvärdig sina fossila förfäder. Lagkravet på 45 minuters vila ger sedan lagom mycket tid att ladda dess batterier igen innan chauffören får köra vidare.

Tvärtom mot många tror är det därför lättare att skapa en eldriven lastbil helt likvärdig de dieseldrivna än det är att göra så med en personbil. En personbil borde du inte köra timme efter timme utan att stanna – en lastbil får du inte.

Hur mycket batterier behövs det då för att klara 40 mils räckvidd med en eldriven långtradare? Tesla har inte släppt några detaljer, men vi får hjälp från Nikola Motors att göra en uppskattning. Deras Nikola One långtradare kommer 15 mil i motorvägsfart på 320 kWh batterier. 40 mil skulle då kräva 850 kWh batterier. Och för att ladda dem på 45 minuter behövs det 1.2 MW laddeffekt. För att undvika problem med avtagande laddhastighet när man laddar de sista 20% batterierna bör batteripacket vara i runda slängar på 1 MWh.

Lastbilen bör alltså ha lika mycket batterier som 10 stycken Tesla Model S bilar med 100 kWh batterier var. Tesla Model S batteripack är på 545 kg, tio styck av dem skulle då väga 5.5 ton.

Laddningen kan antingen lösas med snabbladdare på 1.2 MW, eller byte av batteripacket, battery swap. Tesla har långtgående erfarenhet av båda.

Tesla Model S batteripack kan laddas till 80% på 45 minuter, exakt samma krav som ovan skissad långtradare skulle ha. Tesla Model S kan laddas med 120 kW när den är kopplad till en Supercharger. En Tesla långtradare skulle alltså kräva sammanlagda effekten av 10 Superchargers för att kunna laddas på 45 minuter.

Tesla Super Charging

Vad passande då att Tesla så sent som förra veckan visade upp sin framtidsvision om enorma laddanläggningar med 100 Supercharger-stolpar! Att ladda en långtradare blir en bråkdel av effekten tillgänglig i en sådan anläggning.

Ett annat alternativ är att byta ut långtradarens batteripack på liknande sätt man kan byta batterierna på Tesla Model S. Det börjar falla i glömska men Tesla Model S och X batteripack går faktiskt att byta på 3 minuter på automatiserade batteribytarstationer. Tesla experimenterade med sådana förut. Försöken slutade dock i fiasko då inga kunder var beredda​ att betala $50 för att byta batteripack på 3 minuter – hellre stannade de några minuter till och laddade istället gratis.

Åkerier är kanske beredda att betala extra för att byta batterierna snabbt – fast å andra sidan vad spelar det för roll om man kan byta batterierna på 5 minuter när man ändå inte får åka vidare förrän efter 45 minuter? Chauffören måste ju ha sin lagstadgade rast.

Nikola Motors planerar att utrusta sin lastbil med enorma vätgastankar och bränsleceller, och bygga flera hundra egna vätgasmackar i USA. (Deras lastbil använder flytande väte och är därför inte kompatibel med de få vätgasmackar som ändå finns idag.)

I Sverige testas det elvägar, att montera luftledningar över motorvägarna eller elskena i asfalten som ska driva lastbilar på liknande sätt trådbussar och järnväg körs idag.

Tre olika lösningar på eldrivna lastbilar, tre olika teknologier som ska slåss om kunderna. För att få ett hum om framtiden kan vi kolla på andra åkerinäringar:

Trådbussar var populära på 1900-talet men idag vinner batteridrivna bussar marknadsandelar pga enklare infrastruktur: istället för att sätta upp luftledningar överallt behövs det endast snabbladdare vid ändhållplatserna.

Batteridrivna taxibilar vinner mark inte enbart på grund av billigare drivmedel utan kanske framför allt pga billigare servicekostnad.

Sneglar man på dessa branscher kan man skönja att bygga några snabbladdar- eller batteribytes-anläggningar är enklare och flexiblare än att elektrifiera vägarna. Och batterielbilar kräver en bråkdel av servicen bränslecellsbilar kräver med alla deras trycktankar, pumpar och slangar.

Många åkerier kommer nog lusläsa siffrorna för de olika alternativen om och om igen innan de bestämmer sig. Vilken än teknologi som vinner måste dock de traditionella lastbilstillverkarna hoppa på tåget släpet innan de blir oåterkalleligen omkörda.

Tagged , , . Bookmark the permalink.
  • JH

    Jag tror på enkelhet. Och när det gäller enkelhet så är teslas approach det enda av de tre alternativen som är gångbart. Ett rejält batteri och ungefär 20 mil mellan laddarna (redundans och säkerhet). Att bygga laddare på ett fåtal punkter är vida mycket billigare och enklare än att bygga komplicerad infrastruktur i vägar och liknande. Det är också *mycket* enklare än att hantera flytande väte.

  • micks

    Kom också ihåg att tesla har tillgång till 210kwh powerpacks, det kan inte vara nåt problem att ha stora buffertlager där man ska ”tanka” lastbilar vid hög effekt, I alla fall så länge det finns timmar när det inte laddas och det finns effekt att fylla lagren.

  • G F

    Skulle inte förvåna mej om de helt enkelt taget fyra Powerpaks (eller fler) exklusive kabinetten och utrustat prototypen med dessa. Det är alltid billigare att använda befintliga moduler som redan tillverkas inom bolaget
    så långt det är möjligt. Det är förmodligen inga problem att ladda ett sådant kluster med totalt 1.2MW till över 90% SOC. På så vis kan de skala upp kapaciteten på batteriet efter behov. Modulerna staplas inte på höjden som i rackskåpen, utan snarare lågt längst bottenplattan.

    Det stora problemet med hela konceptet är inte att rulla runt med en prototyp som behöver 1,2MW.
    Utan när 50-100 st på en stor depå ska ladda samtidigt. Yrkestrafiken lär inte acceptera att stå i kö för att ladda.

    • JH

      Ladd tiden måste ned till som mest 30 minuter för att köerna skall bli hanterbara. Det innebär att man behöver omkring 4-6 ladd punkter per dieselpump. En tvåpumps station behöver någonstans runt, låt oss säga, 12 uttag. det skulle innebära omkring 15megawatt uteffekt. Det skulle bli omkring 75 powerpacks skulle lagrings mässigt klara det, men då varje powerpack har 50kw uteffekt skulle det behövas 300 för den uteffekten, och det skulle bli 60 mw batteri lagring. Det är inte en omöjlig ekvation, framförallt som en sådan station också skulle kunna ingå en som en bra stabilisator i elnätet i övrigt.

  • http://rasmus.krats.se/RasmusKaj Rasmus Kaj

    Ser lagarna om 45 minuters vila efter fyra timmars körning likadana ut runtom i världen? Är de Svenska reglerna samma i hela EU? Hur ser det ut i USA? Sen antar jag att det finns länder där det är helt oreglerat, men de blir ändå knappast de första som har råd med eldrivna långtradare …

    • JH

      Såvitt jag förstår det så finns de lagarna inte i usa. Där måste schauffören ha dygnsvila efter 11 timmar arbete, men inga krav på pauser inom de 11 timmarna. Av de diskussioner jag följt på olika håll verka man vara överens om en räckvidd på 600 miles, dvs 96 mil, för att klassas som long haul.

  • Mocke

    gissar att batterierna kommer finnas även i lasten(under) med hjälpmotor. Dessa laddas givetvis på åkerierna eftersom de ända står och väntar på föraren samtidigt som de fungerar som räckviddsförlängare. Därmed behöver man inte ha ETT batteri i lastbilen som eftersom varje lastsektion hjälper till.

  • Erik Åslund

    Tack för ytterligare en alldeles förträfflig artikel! Nu är jag lite biased, eftersom det här är i princip en av de saker jag påpekat under 5 års tid.

    Lagarna är inte identiska i hela världen, men människor är människor. Rent tekniskt borde redan så långa tunga godstransporter gå med andra transportsätt.

    Det är verkligen inte så att 100% av alla lastbilar behöver vara kapabla till 100% av allt som alla lastbilar gör, lika lite som en e-up är lämplig att från Norrland dra ner till Tyskland för att köpa massor av billig öl så snabbt som möjligt, eller model S får lägsta milkostnaden i alla lägen, (man måste ju köra rätt mycket för att en model S totalt sett ska få den lägsta totalkostnaden per mil av alla bilmodeller i världen, ja alltså av alla bilar som går att köra så mycket på 8 år)

    Vid autonom drift blir laddning ett nära nog försumbart problem, kan lastbilen köra 4,5 timmar 90 km/h per 45 minuters laddning har man ett produktionsbortfall på max 17%. I praktiken går det inte att snitta 90 km/h, om man måste hålla sig till max 90 km/h, och när man kan ladda under lastning och lossning faller ”produktionsbortfallet” den laddningen kompenserar för bort.

    Att man kör så tunga transporter är huvudsakligen en effekt av att chauffören kostar pengar, ja, naturligtvis blir det lite mer effektivt på andra sätt också per transporterat kilo/liter, men lejonparten av vinsten är mycket transport per krona personalkostnad och sen kommer dieseldrivlinan. Det uppstår naturligtvis problem med att ha så stora fordon. När robotar kan lasta och lossa personbilssläp och autonoma elpersonbilar kan köra släpen när färre människor åker kommer vi kunna få väldigt billig dynamisk snabb godstransport för gods som ryms på de släpen.

    Nikola motor är en bubbla. Flytande vätgas kostar energi enbart för hanteringen i paritet med vad man sedemera får ut i form av ström till motorn. Man behöver kyla vätgasen till rätt få grader över absoluta nollpunkten för att den ska bli i vätskeform, och hålla den där för att den ska förbli i vätskeform. Den ekonomiska kostnaden blir också många gånger högre per mängd nyttoenergi, även när du tar ut insatsenergin ur ekvationen. Bränslecellslastbilar med flytande vätgas kommer inte att ”hända”, några prototyper, försöksserier kanske, på sin höjd.

    Jo, och så en sak till, uträkningen vad gäller laddning och batterikapacitet bygger på värden för teknik som redan massproduceras och säljs, utveckling pågår.

  • Lars Hildén

    Bra skrivet Tibor! Blev dock lite förvånad att du inte tog med något om Toyotas vätgaslångtradare som de tagit fram prototyp för. Den förtjänar nästan en egen artikel. Toyota som satsat miljarder på vätgas som ska vara så otroligt mycket bättre än el, med en av de största fördelarna som är tanktiden. Så hur lång tid tar det att tanka deras lastbil med enorma gastuber? 3minuter som de skryter om med sina bilar? Nej inte riktigt, 30-40minuter. ”Jaja men det är ju fortfarande snabbare än el-lastbil!”. Räckvidden måste ju iaf slå med råge som är en av de andra stora fördelarna mot elbilar? Nja, 32mil. Om man kör utan last… Men med last, 24mil. Blir ganska dyrt med vätgasmackar med samma täthet som Teslas SuC. Och tidsmässigt verkar det inte heller bli någon vinst. Men vätgas är ju framtiden har man hört. https://uploads.disquscdn.com/images/f15312c26c415de2eb9f252bde4afe48616c3903d5674c5e65abc995407765ed.jpg https://uploads.disquscdn.com/images/acab14a233ee7611ab1c77abfbe2ec566e638575ff08f1aa238a4f117060585b.jpg

    • http://teslaclubsweden.se Tibor Blomhäll

      Vilket sammanträffande, du beskrev morgondagens artikel ganska bra ;)

      • Lars Hildén

        Haha nämen, det ser jag fram emot!

  • Mattias Stridbeck

    Är det någon som vet hur mycket en dieseldrivlina väger? Själva kaminen, växellådan, kardan och kringsystemen?

    Hur mycket väger elmotorn (motorerna) i en lastbil?

    Som Tibor nämner så är det spännade att de som köper lastbilar inte styrs av känslor i samma omfattning som de som köper personbilar. De styrs av ekonomiska incitament.

    Ytterligare ett incitament att välja en eldriven lastbil är att de, i mån av vägars hållfasthet, kan köras i tätort.

    Politiker kan mycket väl komma att förbjuda bullrande trafik såsom last och budbilar i tätort.

    • http://rasmus.krats.se/RasmusKaj Rasmus Kaj

      Det stora problemet med lastbilar i tätort är inte buller utan säkerhet. Men även där skulle ju en Tesla-tradare kunna ha stora fördelar i och med den säkerhetsteknik med kameror de har erfarenhet av från sina personbilar.

    • Lars Löwgren

      En motor väger ca 1500kg och växellådan 700kg.

  • Magnus Olsson

    Det kanske va dessa nya laddare för lastbilar som gjorde att Elon kallade andra tillverkades nya superchargers för leksaker :)

  • Anders Eriksson

    Självklart tror jag att batterier kommer vara framtiden för lastbilar med. Men inom närmsta åren är de inte i närheten av vad som krävs.

    Jag har påpekat detta på forumet och du Tibor väljer att inte besvara det med några argument. Så vi kör en runda på det här igen :)

    Nikola lastbilen kommer klara en totalvikt på strax under 30 ton. Lastbilen kommer väga ca 12 ton om jag minns rätt. Men vi säger för enkelhetens skulle att de kommer ner till 10 ton. Då klarar den lastbilen 20 ton last. Dock bygger man alltid lastbilar för att klara större laster, på grund av enorma krafterna som behövs vid start samt långa backar. Så i praktiken kommer de köra laster på 15-20 ton i Nikola lastbilen.

    Idag tillåter man i USA lastbilar med totalvikt på 78 ton och i Sverige tillåter vi numera 74 ton, för en vecka sedan var gränsen 68 ton. Men åkerierna ville öka och ur miljöaspekt är ökad vikt önskvärd. En vanlig lastbil väger 15-20 ton och klarar då av en totalvikt på 100 ton.

    För att göra det lättare säger vi att en vanlig väger 15 ton och kör med laster på 55 ton, totalt blir det då 70 ton. Din uträckning bygger alltså på en lastbil som klarar ca 1/3 av vad en normal stor lastbil kör. Räknar med med att de är byggda för 100 ton alltså 85 tons laster, ja då är Nikola lastbilen och din uträkning 3/4 för klen.

    Det betyder att skall en normal stor lastbil som inte är byggd för citytrafik klara dess laster med dina siffror så behöver man ta dem gånger 3 eller 4. Batterierna skulle då väga 3-4 ton och behöva få ut 3.5-4MW.

    En vanlig lastbil kostar ca 2 miljoner. En batterilastbil med dagens batteripriser kan du enkelt räkna fram kommer kosta mer än 2 miljoner. Skall då åkeriet köra 3-4 lastbilar på samma tur, så blir kostnaden klart högre. Den ekonomiska ekvationen går ej ihop.

    Så som jag sagt tidigare, räkna om och räkna på rätt laster för att det skall bli korrekt tack.

    • http://teslaclubsweden.se Tibor Blomhäll

      En ellastbil behöver man inte överdimensionera för att kunna klara starter. Elmotorn ger full vridmoment från 0. Elmotorn kan till och med överbelastas flera gånger om de sekunder det tar att accelerera lastbilen. De marginaler dieselmotorn tvingas till på grund av sin ineffektivitet gäller inte elmotorer.

      Tillfälligt högre förbrukning under acceleration och uppförsbackar spelar också mycket mindre roll med elmotorer än för diesel, ty elmotorn kan återladda batterierna vid broms och nerförsbacke sedan.

      Angående Nikola One så är det 30 ton last, inte totalvikt. Den väger dessutom mindre än motsvarande diesellastbil. De fördelar de räknar upp på sin hemsida https://nikolamotor.com/one kommer även gälla Teslas eldrivna lastbil.