Øker effektiviteten - Hyundai og Kia med ny varmepumpeteknologi

Varmepumpen som sitter i elbilene til Hyundai og Kia er en ledende innovasjon innen varmestyring. Den utnytter overskuddsvarme til å varme opp kupeen, noe som maksimerer rekkevidden bilene kan kjøre på en enkelt lading. Med varmepumpen kan man trygt varme opp bilen i kalde temperaturer, uten at dette nevneverdig påvirker den elektriske rekkevidden.

Teknologien ble introdusert på første generasjon Kia Soul Electric i 2014. Bestående av en kompressor, fordamper og kondensator fanger varmepumpen overskuddsvarme fra bilens elektriske komponenter, og resirkulerer energien til oppvarming av kupeen.

Det industriledende varmepumpesystemet er nå videreutviklet for nye elbiler fra Hyundai og Kia. Det nye systemet utnytter overskuddsvarme fra et større antall kilder, og innovasjonene gjør at Hyundai og Kia har bedre og mer konsistent rekkevidde i temperaturer hvor andre elbiler har større rekkeviddetap.

Dette viste seg da NAF og Motor i vinter gjennomførte en stor test hvor 20 elbiler ble sammenlignet og målt for å finne modellene med minst avvik fra oppgitt rekkevidde. Modellene fra Hyundai og Kia kom meget godt ut, og Hyundai Kona kjørte 91% av oppgitt WLTP rekkevidde og vant testen med minst avvik mot oppgitt rekkevidde. 

Kupevarme uten sløsing av energi
Teknologien i varmepumpen er videreutviklet siden den først ble introdusert i Kia Soul Electric for seks år siden. Varmepumpen gjenvinner og utnytter nå betydelig mer energi ved å resirkulere overskuddsvarme, ikke bare fra elektriske komponenter (for eksempel drivmotor, ombordlader og omformere), men også fra batteripakken.

Systemet benytter varmen som genereres i disse komponentene til å konvertere kjølemediet fra væske- til gassform. Varm gass under høyt trykk ledes ut fra kompressoren og føres igjennom en kondensator for så å bli konvertert tilbake til væske. Denne prosessen overfører energi, ellers tapt i form av varme, til gjenvinning av varmepumpen og brukes til å varme opp kupeen.

Energien forbedrer effektiviteten til klimaanlegget for mer effektivt å varme opp kabinen og redusere batteriets strømforbruk. Og med redusert belastning på batteriet, maksimeres den elektriske rekkevidden for bilen.

Hyundai and Kia fortsetter å utvikle sin varmepumpeteknologi for å få ytterligere forbedringer i effektivitet. Siden introduksjonen i 2014 har systemet gradvis blitt forbedret og videreutviklet gjennom testing i Nord-Sverige hvor temperaturene kan være ned mot -35°C på vinteren. Ved å teste i ekstrem kulde har ingeniørene identifisert flere måter å resirkulere så mye spillvarme som mulig for å øke effektiviteten til varmepumpesystemet.

Forbedret rekkevidde
Varmepumpen er en av flere innovasjoner i dagens elbiler fra Hyundai and Kia, hvor varmestyring også er brukt til å realisere store forbedringer i batteripakken.

Væskekjøling av batteriet, i stedet for konvensjonell luftkjøling, har gitt ytterligere forbedringer i rekkevidden uten å øke størrelsen på batteriene. Utviklingen betyr at battericellene i elbilene fra Hyundai og Kia kan pakkes mye tettere, da væskekjølingskanaler tar mindre plass, og batteritettheten økes med opptil 35 prosent.

Dette gjør at de siste elbilene fra Hyundai og Kia har dobbelt så lang rekkevidde og batterikapasitet sammenlignet med første genereasjon elbiler. For eksempel hadde første generasjon Soul Electric rekkevidde på 212 km med et 27kWh lithium-ion polymer batteri. Andre generasjon e-Soul har med et 64kWh batteri, som ikke opptar mer plass, opp til 452 km rekkevidde.

En studie miljødepartementet i Korea gjorde på Hyundai Kona og Kia e-Niro, viste at varmepumpen reduserte batteribruken betydelig under kalde temperaturer. Bilene ble kjørt i en temperatur på -7°C med klimaanlegget aktivert, og de beholdt 90% av rekkevidden sammenlignet med kjøreturer i 26°C. Dette setter en ny standard for elbiler, da mange elbiler fra andre produsenter til sammenligning hadde rekkevidde som falt mellom 18 og 43% ved samme test forhold.

Videre strategi mot 2025
I sin fremtidsplan ‘Strategy 2025’, har Hyundai Motor mål om å selge 670,000 elektriske biler årlig og bli en av de tre største elbilprodusenter innen 2025. Kia har sin strategi, ‘Plan S’, og vil innen 2025 ha lansert 11 elbiler.