Elektriska vägar kan driva framtidens bilar

Där andra ser vanlig asfalt så ser KTH-forskaren Mats Leksell ett nätverk för strömförsörjning som gör det möjligt att kontinuerligt driva elbilar dag ut och dag in utan att behöva ladda fordonens batterier.

– Vi har den teknik som krävs för strömförsörjning av bilar i rörelse. Lösningen består bland annat av ett spår i vägbanan och liknar i mångt och mycket hur en leksaksbilbana fungerar, säger Mats Leksell, forskare vid avdelningen Elektrisk energiomvandling vid KTH.

Han tillägger att till skillnad från en bilbana har bilarna som ska köras på de elektriska vägarna ett batteri, vilket gör att de kan lämna vägen och spårmatningen utan att stanna, och klarar också av att göra omkörningar.

Tillsammans med uppstartsbolaget Elways AB har Mats Leksells forskargrupp utvärderat tekniken på en testbana nära Arlanda flygplats norr om Stockholm. Att forska om elektriska vägar är något forskarna på avdelningen Elektrisk energiomvandling gjort i nästan 10 år, en naturlig utveckling av forskningen om hybridfordon.

– Vi lyfte blicken från fordonen till att studera hela transportinfrastrukturen, säger Mats Leksell.

Så, hur funkar då tekniken. Jo, när en bil rustad för uppgiften närmar sig spåret i asfalten så sänks en arm ner under bilen, stöter på spåret och kontakt uppstår. Enligt Mats Leksell finns en hel del likheter med hur strömmatningen ser ut och fungerar i Stockholms tunnelbana, med den skillnaden att detta spår kan inneslutas så att det blir svårare för människor att komma åt det. Säkerheten är en extremt viktig del av lösningen.

Det forskargruppen jobbat med den senaste tiden är frågeställningar runt praktiska saker, som hur man ska se till att spåret inte fryser igen (spåret kan värmas upp) och hur själv kopplingen mellan spår och arm ska fungera (forskargruppen arbetar med att testa olika material och kontakter, samt hur in- och urkoppling ska fungera på bästa möjliga sätt).

– Som sagt, tekniken finns redan. Det vi har framför oss nu är att jobba med hur allt ska fungera på en infrastrukturell nivå. Diskussioner med svenska elleverantörer och Transportstyrelsen indikerar att Sverige förmodligen är cirka 10 år från att ha elektriska vägar mellan de största städerna i landet. Lågt trafikerade vägar lär dock även fortsättningsvis bli strömlösa, säger Mats Leksell.

Forskarkollegan Hans-Peter Nee tillägger att det är en tämligen smal sak att konvertera dagens vanliga bilar till att fungera med spänningsförsörjning via ett spår i vägbanan.

 - Det är ganska enkelt och billigt att sätta på en elmotor. Majoriteten av dagens bilar är framhjulsdriva, så man sätter motor på bakhjulen  istället, säger Hans-Peter Nee.

Konceptet med elektriska vägar adresserar en av svagheterna med elektriska bilar när det kommer till att reducera utsläppen av växthusgaser.

– Elektriska bilar har ingen praktiskt laddningskapacitet i jämförelse med bilar som drivs på fossila bränslen. Fossila bränslen är mycket bra på att lagra energi. Batterier kan inte lagra i närheten så mycket energi. Batterierna är tunga, stora och tar tid att ladda upp, säger Mats Leksell.

Han tillägger att elektricitet är en vanlig vara som bör användas på direkten, inte lagras.

 - Sverige kan bli en ledande nation när det kommer till elektrifierade vägar då vår inhemska elproduktion inte är beroende av fossila bränslen. Vi byter inte energi från förbränningsmotorn mot energi från ett kolkraftverk, så det ekologiska fotavtrycket kommer att minska betänkligt, säger Mats Leksell.

Han fortsätter med att berätta att om bilar ska vara en del av lösning på problemet med den globala uppvärmningen så kan de inte betraktas som isolerade från resten av världens energiproblem. Mats Leksells vision är ett "elektricitetens motsvarighet till internet", en nätverk som kopplar ihop alla konsumenter mot en rad gröna energikällor: solkraft från Sahara, vattenkraft från norra Sverige och vind- samt vågkraft från havet.

En nyligen gjord utlysning från EU-initiativet Electromobility skulle kunna innebära att KTH:s lösning vad gäller elektriska vägar skulle kunna vara jämförbart med andra, liknande satsningar.

Ingenjörsperspektivet är dock bara en vinkel på problemet. Parallellt med den håller en forskarstuderande vid KTH:s program för industriell ekonomi på att studera hur olika affärsmodeller skulle kunna tillämpas på de elektriska vägarna för att göra konceptet ekonomiskt försvarbart.

– Det är det stora frågetecknet just nu, hur kostnaderna ska fördelas. I det här fallet ligger tekniken i framkant, nu återstår det för samhället att fundera hur tekniken ska användas, säger Mats Leksell.

För mer information, kontakta Mats Leksell på 08 - 790 81 35 eller mats.leksell@ee.kth.se.

David Callahan/Peter Larsson