Elmotorcykel, hur fungerar det?
Innehåll
Förbättrad prestanda och kör efter batteritid, ibland problematisk laddning
Inget statligt stöd för att främja detta gröna transportsätt
Inom fordonssektorn översteg andelen elfordon 1 % på den franska marknaden i slutet av 2015: det är fortfarande en nisch, men en liten nisch som börjar förankras i territoriet, tack vare deltagandet av stora aktörer inom fordonsindustrin (Renault-Nissan, BMW, Mercedes, Kia, Volkswagen, PSA, SEAT) och nykomlingars aktivism. Marknaden fyrdubblades under de kommande 5 åren.
Och motorcyklar i allt detta? Bara under 2019 översteg elfordon 1 % av marknaden för tvåhjulingar (1,3 % i Frankrike 2020). Vi är inte ens på nischnivå än, bara i nivå med hundkroketten längst ner i skålen. Och detta trots det växande deltagandet av stora förare (BMW, KTM, Harley-Davidson, Polaris) och aktiviteten från nya deltagare (Motorcycle Zero, Energica, Lightning...). Dynamiken idag kommer främst från skotrar, inklusive historiska märken som Vespa med sin Elettrica. Här pratar vi mer om okända märken från några år sedan som Cake, Niu, Super Socco, Xiaomi.
I Frankrike, nästan 10 år efter starten 2006, sålde Zero Motorcycles fortfarande bara 50 bilar per år, berättade Bruno Muller, dess direktör för Frankrike, vid den senaste bilmässan i Paris. BMW var då den enda som behöll sin egen C Evolution-skoter och sålde cirka 500 exemplar per år, vilket vida överträffade förväntningarna och prognoserna från den bayerska tillverkaren och det franska undantaget.
Sedan dess har det inte gått en vecka utan att se ett nytt elektriskt tvåhjulskoncept, och en månad utan nya elmotorcykelmodeller.
Motorcykelvärlden är traditionellt sett mer konservativ än bilvärlden och åtnjuter dessutom inte samma skattelättnader som gör att våra 6300WD-vänner kan köra i tysthet genom att subventioneras av sina kamrater (kom ihåg att när du köper en elbil kan du dra nytta av en bonus på 10 euro, ökad till 000 XNUMX euro om man blir av med den gamla. Men "Jämlikhet" står skrivet på frontonen av alla våra rådhus, men hallå... Mentaliteten måste utvecklas för att integrera verkliga eller upplevda hinder, bland annat vilken verklig autonomi och laddare inte är mindre, även om de förbättras från år till år.
Och det är också frågan om pris: en elmotorcykel är fortfarande dyr. Noll-serien, vars priser sedan har sjunkit, börjar på 10 220 € och stiger till 17 990 € (eller till och med några tusen fler med snabbladdningsalternativ), medan BMW-skotern visas från 15 400 € och Energica är mer än 30 000 euro som en Harley Livewire. Därmed är inträdesbiljetten hög, även om användarnas kostnader i efterhand minskar kraftigt. Zero Motorcycles hävdar att kostnaden för "bränsle" är cirka 1 euro var 100:e kilometer och motorcyklar som kräver ganska minimalt underhåll. Ah, det här blir plötsligt lite mer intressant.
Men förresten, hur fungerar en elmotorcykel?
Двигатель
För att förstå hur en elmotor fungerar krävs flera grundläggande fysikbegrepp. Visste ni alla att beroende på deras polaritet kan magneter attrahera eller stöta bort varandra? Tja, om du vet detta, är du beväpnad att förstå hur en elektrisk motor fungerar: i princip, sätt bara två magnetiska delar ansikte mot ansikte, med polariteter i motsatta riktningar: den stationära delen av motorn kallas statorn. När en ström passerar genom den, drar den till sig motsatt polaritet: den ligger på en axel, den börjar alltså rotera och kallas för en rotor. Så här. Då räcker det att rotorn är kopplad till transmissionsaxeln: då blir den elektriska energin mekanisk. Här har du tillräckligt med energi för att springa Magic Mixer Super Blender från Télé-Achat ("ja Maryse, tack vare hans 320 tillbehör kan du göra både små rivna morötter och läckra milkshakes" / "Utmärkt Pierre och allt detta för en blygsam summa på endast 199,99 euro, med en kupong för en bonustränarkropp" ) eller i bästa fall flytta bilen. Vi är där.
På pappret har en elmotor många fördelar: få rörliga delar, minskad mekanisk friktion (och därmed begränsat "kraftslöseri"), inga inre vätskor (och därför inga avlopp eller läckage), minskat kylbehov (en del är nöjda med omgivningen) luft och därför inte heller kräver komplex vätskekylning), för att inte nämna det viktigaste: inga interna explosioner, ingen förorening, stor drifttystnad och maximalt vridmoment vid de lägsta rotationshastigheterna. Enkelheten i dess design garanterar också utmärkt hållbarhet. Till skillnad från en förbränningsmotor behöver inte en elmotor bli varm: du kan sätta dig på cykeln, elda på gasen! Äntligen, watt... (ja, det skämtet suger, men jag var ändå tvungen att posta det någonstans...).
Låt oss nu ta ett steg tillbaka: vad matar vi den, den här motorn?
Batterier: mer Li-Ion eller Ni-Mh?
Till skillnad från lätta hybridfordon som Toyota Prius är elmotorcykelbatterier uppladdningsbara. Så detta har två konsekvenser: deras potential måste vara större, och deras teknik är också annorlunda.
Uppladdningsbara batterier är vanligtvis litiumjon (Li-Ion)-teknik, tre gånger mer kraftfull för samma volym (men också mycket dyrare) än den andra tekniken, nickelmetallhydrid (Ni-Mh). Energica har litiumpolymerbatterier. Litiumjonbatterier har också mindre "minneseffekt", därav deras största regelbundenhet över tid. Således utlovar Zero mer än 300 000 kilometer samtidigt som den behåller minst 80 % av batterikapaciteten. Å andra sidan är riskerna för kortslutning större med Li-Ion: därav de mer komplexa maskinerna, som faktiskt är tyngre och dyrare.
Som ett resultat accelererar forskningen på batterinivå för mer kapacitet även i mer kompakthet, såväl som med mindre sällsynta metaller.
Prestandan hos ett elfordon beror alltså på motorns kraft, såväl som batteriernas förmåga att säkerställa att denna prestanda bibehålls så länge som möjligt, med räckvidd.
Idag är batterikapaciteten för BMW C Evolution-skotern 11 kWh, medan Zero-serien är baserad på maskiner från 3,3 till 13 kWh. Endast Energica har ett 21,5 kWh batteri.
En annan faktor: vikt. Således garanterar BMW hundra kilometers räckvidd för sin skoter (som fortfarande väger 265 kilo), medan Zero kan resa från max 66 kilometer (2015 för den lilla FX ZF3.3, som bara väger 112 kilo) till 312 km (DS och DSR ZF13.0 med Power Tank, ett extra batteri som ger helheten. Som jämförelse erbjöd Harley-Davidson cirka 80 km räckvidd på sin Livewire-prototyp som drivs av 7 kWh-batterier, medan KTM Freeride-e i Enduro eller Supermoto-versioner kunde inte komma särskilt långt med 2,6 kWh-batterier 30 minuters skateboardåkning-parkera och humle. Men det är sant att den senare måste förbli så lätt som möjligt. Energica annonserar en räckvidd på 400 kilometer (i städer), men i verkligheten kretsar vi snarare runt 180 mil, vilket fortfarande är mycket mer än tiotals kilometer för några år sedan. Idag kan en elektrisk tvåhjuling rimligen överstiga en räckvidd på 100 km.
Men det är här som ekvationen blir knepig, eftersom du på ett intelligent sätt måste placera markören mellan stora batterier och begränsad vikt, med vetskapen om att vikten slösar batteri... Inte lätt. Hur som helst kan vi redan nu betrakta 13 kWh Zero Motorcycles DS och DSR som ett mycket hedervärt, till och med nästan exklusivt värde! För att sätta saker i perspektiv, vet att BMW X5 40th (plug-in hybrid) har 9,2 kWh batterier, vilket gör att denna stora 2,2-tons SUV kan klara cirka trettio kilometer i helelektriskt läge; 2016 Nissan Leaf har 30kWh, hävdar 250 km räckvidd och reser 200 km i verkligheten.
refill
Ett batteri är uppbyggt av ett flertal batterier/celler. Vid noll 128. När de börjar laddas helt, vanligtvis runt 85 %, fördelar BMS (Battery Management System) elektronerna. Och ju fler celler, desto mer tid tar det att sortera dem för att skicka dem till rätt plats. Som ett resultat tar det längre tid att ladda batteriet vid den sista procentandelen. Det är därför vissa tillverkare talar mycket om laddningstider runt 80%.
Eftersom laddningstid är ett annat problem med elfordon. Eftersom batteriet tar lång tid att ladda. Det ideala vore kanske ett snabbt bytessystem som t.ex plug and play, eftersom hästarna förändrades under medeltidens poststafetter. Vissa arbetar redan med det och föreslår koncept som Gogoro-modeller eller Silence, men ingen lösning dyker upp på kort sikt.
Online laddning
Därför, i avsaknad av ett snabbt byte, måste du ladda batteriet via elnätet. Här är problemen enkla och relaterade till kalibrering av inkommande och utgående energiflöden. På ett vanligt vägguttag i ditt hem är det olyckligt att flödena är som lägst: beräkna därför maximalt 1,8 kWh eller flera timmars laddning, beroende på batteriets och laddarens kapacitet. Så ett 5,6 kWh batteri med en 600W laddare kräver 9 timmars laddning, men det är en bra idé att få det installerat av en elektriker eftersom det kommer att behöva gå i timmar i sträck och du bör förhindras från överhettning.
Laddning vid terminaler
Typ 3-terminaler (Autolib-stil) har lastkontroll i terminalen och kan strömma upp till 3,7kWh. Slutligen kan Teslas snabbladdningsterminaler och superladdare ladda upp till 50 kWh. De flesta motorcyklar, å andra sidan, är inte utrustade för att acceptera dessa supersnabba uttag (med undantag för Energica med CCS-uttag). Men liksom Zero kan de använda tillbehöret "Charge Tank", som fungerar som en booster och låter dem ladda 13kWh-modellen på cirka 3 timmar och 9,8kWh-modellen på cirka 2 timmar.
I bilar hjälper vissa tillverkare kunder att utrusta en snabbladdningsstation hemma, och ibland får de fullt stöd för driften. Motorcykeln erbjuder i nuläget inget motsvarande, men det bör noteras att den 12 juli 2011 antogs en lag om "rätt att fiska" i bostadsrätter: om någon av delägarna ansöker om installation av ett laddningsuttag på parkeringen eller gemensamt område kan han inte vägras (för ditt konto).
Lyx är utrymme...
Från och med Aldrig varit glad 1899 (den första bilen som översteg 100 km/h var redan en elbil), problemet med elbilar var enkelt: vi limmar batterierna på golvet, eftersom det redan finns utrymme, dessutom bidrar det till styvheten hos hela, och sedan kan vi fylla dem. På motorcyklar är problemet mer komplext, och därför är utmaningen för ingenjörer att passa in allt i det tillgängliga utrymmet på en motorcykel, i huvudsak (komplex humor, där) begränsad.
Designers har också en roll att spela genom att integrera dessa fula batterier. Precis som Brammo såg de första Zeros ut som hjulkylskåp med sina estetiskt dåligt integrerade batterier, men saker och ting har förbättrats sedan dess. Till exempel döljer Harley-Davidson Livewire sitt spel väl, liksom Energy Ego RS+. Samtidigt flyttar elmotorcyklar bort från rullstolsmodenycker, som de var i början. Modern teknik låter dig också övervaka laddningsnivån eller programmera den med applikationer på din smartphone. Allt detta gör att du kan hitta en motorcykel, spåra dess förbrukning på varje resa och ha sin autonomi i realtid.
Därför måste elmotorcyklar för sin utveckling kunna förlita sig på infrastrukturutveckling, vilket bara kan bidra till dess demokratisering och lägre priser. Detta är kärnan i uppdraget för GEME, den europeiska elmotorcykelrörelsen, som kommer att vara närvarande vid nästa EVER-utställning i Monaco.
