Snart laddas elbilen via elektrisk asfalt

Arbetsnamnet är eRoad och enligt forskare på KTH ska de elektriska vägarna vara en realitet inom 5-6 år. Nicole Kringos och Feng Chen studerar vad som händer när man fyller gator och vägar med ström.

Dagens elbilar kan köra begränsade sträckor utan att behöva laddas, i snitt cirka 17 mil (*). Det har givit upphov till begrepp som räckviddsångest och kan utgöra en käpp i hjulet för elbilarnas framfart.

Detta uppmärksammas nu av KTH-forskarna Nicole Kringos och Feng Chen. De arbetar med att lösa de frågor som finns runt hur själva asfalten kan elektrifieras. Det vill säga att se till att elbilar kommer att kunna laddas trådlöst samtidigt som de körs.

– Vår forskning handlar inte om elektriska vägar i form av räls eller spår i vägbanan, utan allt är inbäddat i asfalten, berättar Nicole Kringos, universitetslektor och vetenskaplig ledare för kompetensforskningscentret Road2Science på KTH.

Teknikkomponenterna i sig existerar till största delen redan, fortsätter hon, men det finns en rad mycket intressanta spörsmål som kräver svar.

– Vad händer till exempel när sensorer är inbakade i vägbanan? Hur stort avstånd får det lov att vara mellan bil och asfalt? Hur lagar man asfalten när den går sönder om det finns elektronik i den? Kan vi komma fram till nya typer av material för så kallade eRoads? Det måste dessutom vara säkert för djur och människor att vistas på vägarna, säger Nicole Kringos.

Vidare måste asfaltens hållbarhet förbättras jämfört med idag för att förebygga skador som kan göra att vatten sipprar ner till den elektroniska utrustningen.

Hur fungerar då elektrisk asfalt tillsammans med elbilar? Jo, laddningen sker trådlöst via magnetfält, så kallad induktion.

– Elektricitet överförs via ett elektromagnetisk fält. Så vi måste använda ett stabilt asfaltmaterial som inte stör ut detta fält, men också ta hänsyntill faktorer som snö, säger Nicole Kringos.

Forskarkollegan och doktoranden Feng Chen tillägger att asfalten bland annat måste innehålla induktansspolar, ferritkärnor och informations- och kommunikationsteknik för att fungera. Och fungerar, det gör det alldeles utmärkt i labbet. Nu gäller det att få till det i verkligheten också.

– En sak som måste ses över är hur väggunderhållet ska genomföras när vägarna är elektrifierade. Det ställs helt nya och komplexa krav på den biten, säger Feng Chen.

Han tillägger att framtidens asfaltvägar kommer att vara betydligt smartare än dagens dito. Förutom att ombesörja laddning av elbilar så ger elektrifierad asfalt bättre möjligheter för så kallad Vehicle-to-infrastructure communication (V2I), det vill säga förarlösa bilar och att samla in solenergi.

Nicole Kringos berättar att elektrifierad asfalt ska kunna vara verklighet redan om 5-6 år.

– Som sagt, rent elektroteknisk finns det lösningar redan idag. Så de behöver inte forskas fram. Vad det handlar om nu är att testa tekniken ett par år för att hitta den bästa integrerade lösningen som garanterar hållbara elektriska vägar. Sedan ska vi ägna ytterligare några år åt att forska om hur vägunderhållet ska gå till, och så måste vägarna förstås byggas, säger Nicole Kringos.

Det är inte bara Nicole Kringos och Feng Chen som jobbar med eRoad-konceptet och den elektriska asfalten. KTH-forskare i ett flertal olika grupperingar på universitetet arbetar med hur konceptet ska kunna bli en hållbar del av samhället och hur elektriska system ska kunna integreras i asfalten.

KTH-forskarna ingår i sin tur i det stora europeiska forskningsprojektet FABRIC som gör många olika tester ute på de europiska vägarna. FABRIC rör alla delar av framtidens vägar som ska passa för elektriska fordon. Det handlar om ett övergripande systemtänk där både bilar och vägar ska fungerar tillsammans rent tekniskt men där också underhåll och byggande klaffar.

FAKTA
* = Genomsnittlig räckvidd för Tesla Model S, VW E-Golf, BMW i3 (utan REX), Nissan Leaf Visia, VW E-Up och Renault Zoe Life.

FABRIC är en förkortning för ”Feasibility Analysis and development of on-road charging solutions for future electric vehicles” och du hittar forskningsprojektets webbplats här: www.fabric-project.eu

Kontaktinformation
Nicole Kringos på 073 – 461 89 31 eller niki.kringos@abe.kth.se.