Fuld kraft frem

Sejl- og motorbåde til fritidsbrug har igennem snart 100 år været monteret med en forbrændingsmotor, drevet af diesel eller benzin til at sørge for fremdriften, hvis det ikke er foregået for vindens kraft. Der er dog sket noget nyt og revolutionerende på dette punkt over de sidste år. At drive en båd frem med en elmotor er i sig selv ikke det helt store problem. Faktisk er det nok væsentligt nemmere at lave en elmotor frem for en forbrændingsmotor til fremdrift af en båd. Den store udfordring er at have strøm nok med, hvis motoren ikke kun skal anvendes til havnemanøvre. Teknologien inden for batterier har efterhånden hjulpet os til at kunne lagre strøm nok til, at det giver mening at kigge på en elmotor som reel erstatning for en forbrændingsmotor.

Historisk

Indtil for nogle få år siden, var et batteri en plastik kasse, som var opdelt i typisk 6 kamre, også kaldet celler, hvis der er tale om et 12V batteri. Hvert kammer indeholder nogle positive og negative blyplader og noget svovlsyre/elektrolyt, et såkaldt bly/syre batteri. Når man lader et bly/syre batteri op, så lagres spændingen i en proces mellem blypladerne, anode og katode, og den omkringliggende elektrolyt, som er svovlsyren, og afladningen foregår bare den modsatte vej. Der er flere måder at lave disse batterier på. Nogle er med spiralformede plader, og nogle med en gel i stedet for en flydende syre. Uanset er det overfladen på blypladerne der afgør, hvor meget strøm, det er muligt at lagre. Disse batterier varierer meget i pris og kvalitet.

Derfor har Li-ion batterier et internt BMS (Battery Management System), som skal overvåge temperatur og spænding på hver celle og reagere på en mulig fejl i batteriet. Dette system kan lukke for opladning eller afladning, hvis batteriet bliver for varmt, eller hvis der er andre forhold, som ikke er, som de bør være. Det er meget vigtigt, hvis du ønsker en Li-ion installation, hvad enten det er som forbrugs-batteribank eller som hovedfremdrifts system, at du vælger produkter, der er fremstillet til maritimt brug, og at de bliver installeret af en fagmand, der har erfaring med disse anlæg. Det er absolut ikke nok bare at skifte batterierne.

Fordele

 Der er flere fordele ved at vælge en båd, der er drevet af strøm. Ud over det åbenlyse; at emission af udstødningsgas, co2 og partikelforurening mindskes, så har motoren også en række andre funktionsfordele. En elmotor kan levere et meget højt moment selv ved lave omdrejninger, og derfor er det muligt at køre med en større propel, som virkeligt kan tage fat ved havnemanøvre. En elmotor vil også give et langt mere energirigtigt system. Der er altså ikke det samme tab i konverteringen fra den kemiske energi, som brændstoffet repræsenterer, til den kinetiske energi, som propellens rotation repræsenterer. Her bliver varme tabt i konverteringen, som vi spytter ud med kølevandet og via motorudluftningen, og kun en ganske lille del genanvendes f.eks. i en varmtvandsbeholder.

Én af de andre fordele er, at service og vedligehold på en elmotor kan være en del mindre, da der ikke er et årligt olie- og filterskift samt andre forpligtelser, så som vinterkonservering af en dieselmotor med et kølesystem, der indeholder vand, der kan fryse.

Begrænsning

Hvorfor har alle ikke allerede installeret et komplet nyt elektrisk motoranlæg med Li-ion batterier, kan man spørge? På trods af, hvor langt vi er nået i udviklingen af batterier, er vi slet ikke i mål endnu. Et Li-ion batteri kan stadig kun indeholde 10% af energi sammenlignet med diesel, når vi taler rumfang. Dvs. at har du en 100 liter dieseltank og skal have samme rækkevidde, skal du have en batteribank, som fylder 1000 liter. Derudover har vi slet ikke fået sikret vores infrastruktur endnu. Havnene er langt bagud og kan slet ikke levere den mængde energi, som der bliver behov for.

Ulempe

Når vi har med Li-Ion batterier at gøre, har vi som tidligere nævnt en meget højere kapacitet end på gammeldags bly/syre batterier, men faren med tæt pakket energi er, at det kan opstå fejl. Det der kan ske, er en termisk “runaway“, hvor batteriet aflader sig selv med en varmeudvikling i batteriet til følge, og hvor varmen bidrager til at processen accelererer og reelt ikke kan stoppes før al energien i batteriet er væk. Her kan ny teknologi afhjælpe.

Det batteri hedder LiFePo4 og anses som én af de mest sikre sammensætninger, men dog ikke den med højeste densitet. LiFePo4 selvantænder ikke på samme måde som mange andre kemiske sammensætninger og er derfor kun i risiko for termisk ”runaway” ved udefrakommende temperaturpåvirkninger (altså en brand i båden). Andre kemiske sammensætninger, som vi tit ser i Li-Ion som anvendes på elbiler, selvantænder og går i termisk ”runaway” ved meget lave temperaturer.

„Det er klart, at det er super spændende med al den udvikling, som der foregår i branchen. Dog er det samtidigt vigtigt, at vi anerkender, at selv små moderne både er meget komplicerede i deres el-systemer. Derfor kræver det, at vi også fokuserer på uddannelse og opkvalificering, ligesom det har været tilfældet i autobranchen. Dét, at batteriet nu har en BMS, øger vores sikkerhed, og jeg vil vove at påstå, at er installationen lavet korrekt, vil en LiFePo4 opsætning være langt mere sikker end en konventionel bly/syre. Dog indeholder BMS elektronik og er pludselig ”selvtænkende”.

Derfor er det vigtigt, at man tænker forskellige scenarier igennem, sådan at batteriet ikke bare slukker uden at have advaret føreren af skibet. Det kan danne farlige situationer, uanset om batteriet driver fremdriftsmotoren eller navigationssystemet. Det er også derfor, at vi har olietryk og temperatur på vores konventionelle fremdriftsmotor. Jeg tror ikke personligt på, at batteridrift bliver det rigtige inden for fremdriftsmotorer i motorbåde. Det kan gå i sejlbåde, men i energikrævende motorbåde, så skal vi se på helt andre teknologier som methanol eller ammoniak. I 1 liter diesel kan vi opbevare ca. 10 kW energi. Da en typisk dansker bruger ca. 1.600 kW om året i husstanden, så skal der i teorien kun 160 liter diesel til at opbevare dette behov. En 45 fods motorbåd har en typisk tankkapacitet på ca. 1300 liter diesel – eller med andre ord: lidt mere end 8 personers årsforbrug af energi. Så tænk over det næste gang du tanker din motorbåd og overvejer at gå over til batteridrift. Den elektrificering vi ser på landjorden, kan i min optik slet ikke måle sig med de udfordringer, vi har til havs.”

Teknologien her er spændende. Udviklingen på området drives hovedsageligt af transportsektoren, der jo er midt i en stor omstilling. Om alle løsninger før eller siden kommer til lysbådene kan være tvivlsomt, men der findes teknologier, hvor det giver mening at de bliver implementeret i lystbådssegmentet. Det bliver interessant at se, hvilke løsninger fremtiden bringer, men når de kommer, så er vi som forsikringsagentur klar til at tage imod dem.