Så bestäms elektrisk räckvidd

Premium Hur kommer tillverkarna fram till räckvidd hos elbilar? Vi har tagit reda på det och presenterar alternativa siffror samt en metod för att man själv ska kunna räkna ut en elektrisk räckvidd som kanske ligger ännu närmare verkligheten.

Så bestäms elektrisk räckvidd

Vi på redaktionen är alla eniga om hur det var i branschen förr i världen. När man ska räkna ut teoretisk räckvidd på en konventionell förbränningsbil tar man bränsletankens volym och delar med siffran för blandad förbrukning. Varför just blandad förbrukning? Jo, för att ta höjd för varierande omständigheter och olika hastigheter. Då får man ett rimligt mått på teoretisk räckvidd, även om konstant körning i långsam landsvägshastighet ger ett bättre resultat.

Låt oss göra ett räkneexempel. Bensintanken rymmer 70 liter delat med att bilen drar 0,8 liter per mil, vilket ger en räckvidd på 87,5 mil.

Man skulle kunna anta att man räknar ut räckvidd på elektriska bilar på liknande sätt, alltså genom att ta den uppgivna batterikapaciteten och dela med fabrikssiffran för blandad energiförbrukning. Men så enkelt är det tyvärr inte.

Vi började fundera kring detta när vi såg att vår uppmätta räckvidd hos många testbilar sällan nådde fram till det deklarerade WLTP-värdet, inte ens när vår förbrukning låg nära tillverkarens siffror för just blandad energiförbrukning.

Den nya, mer verklighetstrogna mätmetoden för bränsleförbrukning kallas WLTP (Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure) och började tillämpas 2017. Körcykeln för de flesta personbilar består av fyra faser – låg, medel, hög och extra hög – och används för att räkna fram en deklarerad förbrukning.

När det gäller räckvidd och förbrukning hos helt elektriska bilar med en räckvidd på mer än 69 kilometer, använder man dock en annan körcykel inom WLTP, men meningen är att resultatet och värdena ska bli likvärdiga. Läs mer om denna cykel i texten från Per Öhlund på Transportstyrelsen och i faktarutan.

Trots att WLTP-standarden är mer realistisk med högre hastigheter och kraftigare acceleration än i den gamla cykeln, känns ändå tillverkarnas uppgivna räckviddssiffror ofta lite väl generösa jämfört med våra egna erfarenheter. Det beror naturligtvis bland annat på att vi inte kör i ett labb under optimala förhållanden, vilket påverkar både förbrukning och batterikapacitet.

Vi har därför en alternativ metod som du kan använda för att själv räkna ut rimligare räckviddssiffror som kan ge en bättre indikation om hur långt man kommer ute i verkligheten under omväxlande, mindre optimala förhållanden. Den är väldigt enkel: Leta reda på användbar batterikapacitet, dela med uppgiven energiförbrukning (WLTP) vid blandad körning per 100 kilometer och multiplicera med 100, då får man rimlig räckvidd i kilometer. Till exempel: tillgänglig energimängd på 50 kWh delat med förbrukning på 15,6 kWh/100 km ger en teoretiskt rimlig räckvidd på 320,5 kilometer.

Men vi har till och med gjort det ännu lättare för er läsare. Vi har sammanställt en lista med de flesta elbilar på marknaden och gjort just den här uträkningen. Dessutom har vi också tagit fram en lista med samma uträkning baserat på vår testförbrukning.

WLTP-cykel

En vanlig WLTP-körcykel innehåller fyra faser: låg, medel, hög och extra hög. De två första faserna utgör även en stadskörningscykel. Sammanlagt blir alla fyra faser en 23 kilometer lång sträcka med en genomsnittshastighet på 46,5 km/h. Från början var det tänkt att man skulle köra upprepade sådana cykler tills batteriet var tömt för att bestämma en elbils räckvidd, men det innebar väldigt mycket arbete och man tog därför fram en förkortad metod.

Den förkortade testproceduren

För räckviddsmätning av elbilar använder man något som kallas Shortened Type 1 Test Procedure. Den består av två dynamiska delar som är identiska i sin profil och som individuellt utgörs av en fyrafasers WLTP-cykel samt en upprepning av de två första faserna, stadskörningsdelen, vilket alltså ger totalt sex faser i varje dynamisk del. Dessa används för att bestämma förbrukningen.

Efter den första dynamiska delen följer ett segment med körning i konstant hastighet (100 km/h), likaså efter den andra dynamiska delen. Det sista segmentet börjar tidigast när det är mindre än tio procent kvar i batteriet. Körningen i konstant hastighet är till för att tömma batteriet snabbare. Cykeln slutar när bilen inte längre klarar av att följa hastighetsprofilen i mer än fyra sekunder. Hela testproceduren mäter hur mycket av batteriets energi som finns att tillgå och man räknar sedan ut en deklarerad räckvidd med hjälp av en viktad förbrukning från de dynamiska delarna.

Så körs WLTP-testerna

Per Öhlund jobbar med fordonsregler på Transportstyrelsen och sitter även med i den arbetsgrupp som har tagit fram testmetoden för att bestämma elektrisk räckvidd. Han berättar här om mätcykeln WLTP och hur man kommer fram till räckvidd på elbilar.

Per Öhlund

Testmetoden WLTP utvecklades för bilar med förbränningsmotor, men parallellt tog man fram de delar av testmetoden som skiljer sig vid test av bilar med elektrisk drivlina. Dessa delar kombinerade man sedan till en komplett testmetod i ett reglemente. De tekniska metoderna har tagits fram i UNECE (United Nation Economic Commission for Europe, red. anm.) som ett tekniskt reglemente och det har sedan införts som krav i EU-regelverket. Japan har också infört WLTP som testmetod i sin lagstiftning.

Från början skulle elektrisk räckvidd bestämmas genom att köra hela fyrafasers WLTP-test i en följd tills batteriet var tomt. Räckvidden är den sträcka bilen kört till den punkten. Men det är ett tidskrävande test, speciellt för bilar med längre elektrisk räckvidd.

För att reducera testbördan började man titta på alternativ för att korta ner testlängden, samtidigt som det fortfarande skulle ge en elektrisk räckvidd som är jämförbar med den ursprungliga metoden med att repetera WLTP-test tills batteriet är slut. Detta resulterade i den förkortade testproceduren.

Den består av att man kör två dynamiska delar och två delar med konstant hastighet. De dynamiska delarna används för att beräkna användbar energi i batteriet och delarna med konstant hastighet används för att "tömma" batteriet snabbare jämfört med ett repeterande WLTP-test.

Testerna utförs i laboratoriemiljö med en temperatur på 23 grader. Innan man börjar köra förkonditionerar man bilen (låter den stå i ett rum som är lika varmt som under testförhållandena för att värma komponenterna i drivlinan, red. anm.) och laddar batteriet fullt. Efter att testet är slut fyller man åter på batteriet och mäter mängden energi man laddar i.

Den förkortade metoden bygger på att användbar energi i batteriet bestäms under testet. Sedan kan den elektriska räckvidden beräknas med hjälp av den energimängd som kan fyllas på i batteriet efter testet. Den faktiska sträcka som körs i testet är inte avgörande eller relevant för den slutliga elektriska räckvidden som man beräknar för bilen.