Elbil

En elbil eller elektrisk bil er en bil som drives av elektrisitet. Energien til framdrift lagres som regel i batterier, men også svinghjul og kondensatorer har blitt eller blir benyttet.
Elektrisk drift var forholdsvis vanlig i den tidlige bilhistorien fra midten av 1800-tallet og fram til begynnelsen av 1900-tallet. Batterier var oppfunnet på 1700-tallet og el-motoren på 1800-tallet. Rundt år 1900 stod elbiler for rundt en tredjedel av bilsalget i USA mens damp og bensin stod for resten. I enkelte byer og hos noen taxi-selskaper fantes et system for bytte av batteri for å slippe ventetid på lading. På grunn av begrenset rekkevidde og dårlig motorytelse, ble elektriske biler utkonkurrert av bensinbiler og da spesielt Ford Model T fra 1909.
Tidlig på 2000-tallet økte interessen for elektriske biler på ny etter at flere ble oppmerksomme på problemene rundt forurensing fra forbrenningsmotorer, både lokalt i utslipp av bl.a. NOx og støy, og globalt der utslipp av CO2 varmer opp klimaet. Nyutviklet batteriteknologi bidro også til dette og da spesielt oppfinnelsen og forbedringene av moderne litiumionbatterier utover 1990-tallet og senere. Dette har gjort moderne elektriske biler til et aktuelt alternativ til bensin- og dieseldrevne biler for mange. Økt rekkevidde, tilgang til lading og en synkende kostnadstrend for stadig kraftigere batteripakker har bidratt til dette. Det er store forventninger til den videre utviklingen av elbiler som et miljøvennlig og energieffektivt framkomstmiddel.
Norske myndigheter har innført en rekke goder for elbiler, bl.a. fritak fra merverdiavgift og engangavgift, gratis eller redusert pris for bompassering og at elbilene (med noen unntak) kan kjøre i kollektivfelt.
I tillegg til elbiler har også hydrogenbiler med brenselceller de samme godene som elbiler. Disse omdanner gass fra egne hydrogenstasjoner til elektrisitet til en el-motor som driver bilen.
Fra midten av 90-tallet er det også solgt biler med hybriddrift der Toyota Prius og Honda Insight var tidlig ute med populære modeller. Hybridbiler har både elmotor og forbrenningsmotor. Etter 2010 har det også kommet en rekke ladbare hybridbiler på markedet som kan kjøre noen mil kun på strøm. Hittil har ikke hybridbiler fått noen av de godene som rene elbiler har med unntak av redusert engangsavgift.
80–95 prosent av tilført energi på en elbil benyttes til fremdrift, mot bensinbilens ca. 25–30 prosent og litt høyere for diesel. Energien lagres i batterier, og virkningsgraden til disse er derfor også viktig. Litium-ionbatterier kan ha over 90 prosent virkningsgrad, mens blybatterier ligger på mellom 75 og 85 prosent. Samlet virkningsgrad er 60–85 prosent for elbil.
Virkningsgraden for kraftverket som leverer strøm, overføringstap og tap i batterilader, inngår også i regnestykket. Kullkraftverk har en virkningsgrad på 30 prosent, mens gasskraftverk har over 50 prosent, og fornybar energi noe høyere. Tilsvarende for brenselceller må virkningsgraden, lagring og transport av hydrogen tas med.
Selv om den elektriske motoren i seg selv har høy virkningsgrad, er det uklart hva virkningsgraden for hele kjeden blir. Elbil gir lave eller ingen utslipp lokalt, men kan bidra til klimautslipp ved produksjon av nødvendig elektrisk energi eller hydrogen.
Siden elbiler ikke slipper ut partikler lokalt, er de godt egnet til bytrafikk. I tett trafikk i trange bygater gir dermed elbilen fordeler. På grunn av begrenset rekkevidde, passer elbilen best i situasjoner hvor man forflytter seg korte avstander om gangen, som for eksempel i et bymiljø. Det har også blitt skissert hvordan elbiler kan brukes effektivt i et bildelingssystem.
Strømutgiftene for kjøring med elbil per km er lave i Norge hvor prisen for elektrisk energi er lave. Typisk forbruk for nyere elbiler ligger på mellom 1,0 og 2,5 kWh per mil. Strømprisene vil i likhet med bensinprisene variere, men elbileiere kunne med 2015-priser forvente å kjøre én mil for under 2 kroner forutsatt at bilen ble ladet på eget strømnett. I mange byer er det satt ut ladestolper som tilbyr gratis eller billig lading for elbiler. Bilprodusenten Tesla tilbyr også gratis lading, men da med et begrenset nett av ladestasjoner. De som utelukkende kan basere bilbruken på disse, vil altså bare ha kostnader til dekk, reparasjoner, service og avskrivning.
Motsatt vil det forholde seg for elbilister som baserer seg på lading på hurtigladestasjon. Prisene her varierer, men ligger hos to av de store leverandørene i Norge, Fortum og Grønn Kontakt på 2,50 kroner per minutt (2015). Hurtigladerne leverer ofte 50 kW, så prisen per kWh blir i et slikt oppsett på 3 kroner, som følgelig gir en driftskostnad på mellom 4,50 og 7 kroner per mil avhengig av biltype og kjøremønster.
Li-ion-batterier har vært kostbare og har medført at få bilprodusenter har utstyrt biler med store nok batterier til å kunne konkurrere med bensinbilenes rekkevidde. Prisene på batterier falt imidlertid kraftig i perioden 2010–2015. Bilprodusenter er tilbakeholdne med å røpe de reelle kostnadene for batteriene, men uavhengige analyser anslo kostnadene i 2010 til å ligge rundt 1000 dollar per kWh. Tilsvarende analyser gjort i 2015 viser anslag på mellom $200 og $300 per kWh, enkelte også lavere enn dette. En investorkonferanse som den amerikanske bilprodusenten General Motors holdt i oktober 2015, avslørte at man baserte produksjonen av den kommende elbilen Chevrolet Bolt på at batteriprisene kom til å ligge på $145/kWh ved inngangen til 2016.
En sammenligning gjort av DinSide i 2007 kom elbilene bedre ut enn bensinbilene. Aftenposten fant i 2010 også at elbil var mer økonomisk enn bensinbil dersom man bor i bystrøk og kjører mye.
En ulempe vinterstid med den høye virkningsgraden til elbiler er at det ikke genereres spillvarme. Dermed må andre kilder må benyttes for å varme opp kupeen og vinduene. I nyere tid har de fleste elbiler som importeres til Norge innebygget varmepumpe som sterkt reduserer hvor mye av batteriets kapasitet som brukes til oppvarming.
Det brenner sjeldnere i elbiler enn det gjør i konvensjonelle biler som går på fossilt drivstoff. Når det skulle brenne i en elbil er det svært sjelden at batteriet er årsaken.
Et brannteknisk institutt vurderte i 2016 at brann i elbiler har potensielt lang slokketid og høyt vannforbruk.
For å øke rekkevidden til en elbil før den må lades, kan man øke størrelsen på batteriet. En tyngre bil vil på sin side vil ha større energiforbruk, og derfor må gjøre større transportarbeid målt i tonnkilometer. Til småkjøring i by kan det derfor være mer miljøvennlig med mindre batteripakker hvilket gir en lettere bil som må lades oftere.
Det har blitt rapportert at den økende andelen elbiler i Norge har trekt ned klimagassutslippene per personkilometer for personbiler.
Brukte elbiler har et aktivt miljø av entusiaster som drifter og vedlikeholder biler bygget rundt tusenårsskiftet. Det finnes egne diskusjonsfora, en elbilwiki og forum som brukes til å kommunisere og utveksle informasjon rundt disse bilene.
En av de største miljøgevinstene med elbil er at den i bruk ikke gir lokale utslipp. Hvor mye bilen i virkeligheten genererer av utslipp i bruk er avhengig av hvor stor andel utslippsfri energi som brukes til å lade batteriene. Færre bevegelige deler gjør det også enklere å produsere en elbil, og dermed muligheten for mindre energiforbruk til transport og fremstilling av komponenter. Det totale karbonavtrykket ved produksjon er likevel høyere enn for en bil i samme størrelse drevet av bensin/diesel ettersom fremstillingen av batterier er svært ressurskrevende. En rapport utgitt av Union of Concerned Scientists viser at elbiler har en stor klimagevinst totalt sett alle forhold tatt i betraktning. Når bilene vrakes, har en mellomstørrelse bensinbil i snitt stått for et klimagassutslipp på 57 tonn, mens en elbil i samme størrelse i snitt har stått for 28 tonn.
Ettersom en stadig større andel av energien blir utslippsfri, vil også det totale utslippet fra elbiler synke og teoretisk nærme seg null når bilproduksjon, fremdriften og resirkulering baseres på utslippsfrie energikilder. Med dagens energimiks i Norge kommer nesten hele strømforsyningen fra vannkraft, og det kan dermed hevdes at elektrifiseringen av transport i Norge er gunstig for redusere klimautslippene. Dette må likevel veies opp mot hvor mye ren kraft Norge eksporterer ut av landet ut fra tankegangen om at forbrukt strøm innenlands vil gi tilsvarende økt forbruk av ikke-miljøvennlige energikilder i land vi ellers kunne eksportert kraften til. Samtidig viser prognoser at det er rom for utbygging av betydelig mer fornybar kraft i Norge, og at det nordiske markedet vil få et betydelig overskudd av fornybar kraft fram mot 2020. I hvor stor grad industrien får til gjenbruk av stoffer i utgåtte batterier til bruk i masseproduksjonen av nye batterier vil også påvirke hvordan det totale klimaregnskapet ser ut for elbiler. Levetiden for batteriene har også være omdiskutert. Et omtrentlig tall noen har anslått er 1000 ladesykluser før batterikapasiteten er redusert til 70% av da det var nytt. 70% etter fem eller åtte år er forøvrig også typiske tall for garantiene man får ved nybilkjøp hos noen merker. For en bil med rekkevidde 400 km i snitt over batteriets levetid tilsvarer tusen ladesykluser 400 000 km. Her spiller type batterikjemi inn, noe tilfeldigheter og en del hvordan bruksmønster på kjøring og ladingen har vært. Å hurtiglade ofte (likestrøm, DC) sliter mer på batteriene enn typisk hjemmelading eller annen saktelading mellom 3 og 22 kW (vekselstrøm, AC) på ladestolper i gaten. Å lade ofte opp til 100% gir også mer slitasje så flere bilmerker har fått innstillinger og app'er som lar sjåføren sette ladegrensen til et valgfritt tall der 80% er vanlig å bruke. En "aktiv" kjørestil med mye aksellerasjon og mye brems mener noen at også sliter mer på batteriet, men det er omdiskutert, at det sliter mer på dekkene og andre trafikanters tålmodighet er mindre diskutabelt.
Ved å kjøpe opprinnelsesgarantier kan man sikre at ladestrømmen kommer fra fornybare energikilder, som f.eks. norsk vannkraft. Men selv der strømmen kommer fra lite miljøvennlige kraftverk (kull/olje/gass) vil det likevel bli en miljøgevinst siden slike kraftverker utnytter energikildene bedre enn om den forbrennes i en bilmotor. I tillegg gjør det faktum at elbilen ofte blir bil nummer to, at bil nummer en brukes mindre til småkjøring. Dette medfører ytterligere redusert utslipp av klimagasser for dem som fremdeles trenger to biler.
Det kreves mer energi for å lage en elbil enn en bil med forbrenningsmotor. Tyske ADAC regnet i mars 2018 på utslippet fra biler for hele bilens levetid, og i Norge ble det fokusert på at en Tesla Model X må kjøre 580 000 km på kull-kraft før den har lavere totalutslipp av CO2 enn en Mercedes E 220 med dieselmotor. Mindre biler trenger, ifølge ADAC, å kjøre mellom 45 000 km og 111 000 km før det økte klimaavtrykket i produksjonen utlignes av lavere forbruk. Dersom det brukes vannkraft eller en annen strømkilde uten CO2 vil elbiler (per 2018) ha lavere totalt CO2-avtrykk etter å ha kjørt mellom 140 00 km og, for de største bilene som Tesla-X, 70 000 km. I 2022 var batteriproduksjonen blitt mer energieffektiv, men batteriene var også større, men i gjennomsnitt slapp en elektrisk bil ut bare en tredjedel så mye CO2 som diesel og bensinbiler når også produksjonen tas hensyn til.
Et elektrisk tog med 400 passasjerer mellom Bergen og Oslo på Bergensbanen bruker rundt 0,1 kWh/passasjerkilometer. Mens en batteridrevet bil som Tesla X bruker rundt 0,2 kWh/passasjerkilometer og tog i slakt terreng og god trase bruker rundt 0,03 kWh/passasjerkilometer.
I flere land er det offentlige tiltak for å tilrettelegge kjøp og bruk av elbiler. I USA gis det ved kjøp av nye elbiler et føderalt skattefradag på 10 prosent av prisen på bilen, begrenset oppad til USD 4 000. Det gis også skattefradrag på opptil USD 100 000 per adresse for offentlige ladestasjoner. I Europa har en rekke land skattefradrag og andre insentiver for bruk og kjøp av elbiler, som redusert forsikring, offentlige ladestasjoner, områder med forbud mot ferdesel med biler fossilt brensel, tillat kjøring i kollektivfelt for elbiler, unntak fra bomavgifter, gratis parkering, gratis lading, med mer. I Danmark har det vært 25 prosent skatt på elbiler, mens andre biler skattlegges med 205 prosent. Salg av elbiler falt da skatten steg på elbiler. Det har vært gratis parkering i København og andre byer, og enkelte gratis ladestasjoner.
Norske myndigheter har gitt elbilene en rekke insentiver:
Fra 2021 er det innført halv trafikkforsikringsavgift for elbiler.
I Oslo gis det i tillegg tilskudd til etablering av offentlig tilgjengelige ladestasjoner.
En klage om ulovlig norsk statsstøtte til elbiler ble inngitt i oktober 2014 til EFTA. EFTA avgjorde i april 2015 at statsstøtten er lovlig. Bil-relaterte avgifter ble redusert fra 75 milliarder i 2007 til 35 milliarder i 2021, især kjøpsavgifter.
En batteri-elektrisk bil benytter elektrokjemisk energi som er lagret i batterier. Om batteriet har en temperatur på 15 kuldegrader, kan det ha 23 prosent mindre energi.
Benytter elektrisk energi fra en brenselcelle som forbruker drivstoff, som regel hydrogen, i en elektrokjemisk reaksjon for å produsere elektrisitet.
Hybridelektriske kjøretøy kombinerer en elektrisk motor og en forbrenningsmotor for fremdrift. Det blir brukt batterier for å lagre energien som brukes av den elektriske motoren.
Vi differensierer i dag mellom hybrider med parallell, serie og parallell-serie system. I en hybrid med ett parallell system vil forbrenningsmotoren og den elektriske motoren være i parallell. Dette betyr at både den elektriske motoren og forbrenningsmotoren kan gi kjøretøyet fremdrift direkte. Seriehybrider er utstyrt med en forbrenningsmotor som driver en generator som leverer strøm til en elektrisk motor som igjen står for fremdrift av kjøretøyet. En hybrid med et serie-parallell system fungerer som en hybrid med et parallell system, men er i tillegg utstyrt med en ekstra generator for å gjøre det mulig å lade batteriene selv om elektromotoren brukes til fremdrift.
En del bilprodusenter tilbyr plug-in-hybrider, der det er mulig å lade batteriene via strømnettet. Motoren trer kun inn når det er behov for ekstra ytelse, eller når batteripakken er i ferd med å tømmes. På kortere turer vil de ladbare bilene drives elektrisk. Rekkevidden varierer fra 25 til 141 km.
Thomas Parker bygget den første praktisk produserte elbil i London i 1884, ved hjelp av sitt egne spesialkonstruerte oppladbare batteri med høy kapasitet. Flocken Elektrowagen ble i 1888 designet av den tyske oppfinneren Andreas Flocken. Elektriske biler var blant de foretrukne metodene for fremdrift i biler på slutten av 1800-tallet og tidlig 1900-tall i enkelte deler av verden på grunn av at de var så enkle å bruke og hadde en bedre komfort enn bensindrevne kjøretøy på den tiden.
Historisk store elbilprodusenter inkluderer amerikanske Detroit Electric Car Company som i perioden 1907–1939 produserte minst 10 000 elbiler og franske PSA Peugeot Citroën som produserte ca. 10 000 elbiler på 1990- og 2000-tallet. Britiske Sinclair Vehicles som produserte 12 000 små trehjuls elbiler i 1985 må også nevnes.
Salget av elbiler i Norge tok av for alvor i 2011, først og fremst som følge av lanseringen av flere nye bilmodeller og fritak fra engangsavgift, moms og det meste av årsavgiften. Nissan Leaf ble introdusert på markedet i annet halvår 2011 og dette var den første elbilen i C-segmentet med (Li-Ion) batterier som også kunne hurtiglades. I 2011 ble også «trillingene» lansert i Norge (én bilmodell solgt som henholdsvis Misubishi i-MiEV, Citroën C-Zero og Peugeot iOn). I august 2013 startet Tesla levering av sin Tesla Model S fra forhandleren på Alnabru.
I løpet av kort tid vokste det norske elbilsalget kraftig. I 2011 var salget på et par tusen biler, bare to år etter ble det solgt mer enn 10 000, og i april 2015 ble elbil nr. 50 000 registrert. Ett år etter, i mars 2016, var det registrert 80 000 elbiler i Norge. I mars 2015 utgjorde elbilsalget bortimot en fjerdedel (23,4 %) av totalsalget av nye biler i Norge. Nissan Leaf er den mest populære, og VW eGolf nestmest. Akershus og Oslo har flest elbiler. I 2016 ble det registrert 29 503 elbiler i Norge. Ved inngangen til 2018 var det 142 490 elektriske kjøretøy i Norge hvorav 139 000 er registrert som biler som var en økning på 42,5 % i forhold til inngangen til 2017. Eiere av elbiler i Norge anslås å bli subsidiert med rundt 13 milliarder kroner (2019), en subsidie som primært går til velstående husholdninger. 78 % av lading skjer hjemme (2020).
Selv om den store utbredelsen av elbiler i Norge skjedde først på 2010-tallet, har elektriske biler en lang forhistorie i Norge.
I listen nedenfor er kun biler som er lansert i det norske markedet etter 2010. Opplysninger om pris, rekkevidde, batteri, seter og pris er hentet fra Norsk elbilforening i desember 2015.
Tabellen inneholder oversikt over "eldre" elbiler (produsert tidligere enn 2010, ikke lenger i salg eller kun importert i lave antall).
Ytterligere produsenter med ukjent antall produserte biler:
Biler som hittil er produsert i små antall:
De nyeste av disse bilene er hovedsakelig konstruert på slutten av 1990-tallet og til ca. 2004 for noen av de franske utgavene. Disse bilene har en relativt kort rekkevidde (inntil ca. 100 km på en lading). Flere av disse modellene er å få kjøpt brukt. I listen nedenfor er kun biler som er eller er antatt å være produsert i minst 100 eksemplarer tatt med. Listen kan være mangelfull.
Ytterligere produsenter/merker:
Det finnes også konverterte biler, for eksempel amerikanske AC Propulsions eBox, som er basert på bensinbilen Scion xB, finske Elcat basert på Subaru Sambar, svenske ombygde Fiat Scudo. I Sverige ble britiske Reliant Fox-biler ble konvertert til elbiler på slutten av 1980-tallet. Det er svært få konverterte elbiler i Norge.
En ny generasjon med elbiler er nå under utvikling og i ferd med å bli tilgjengelige. På grunn av ny batteriteknologi har disse en langt bedre rekkevidde og høyere ytelse, samtidig som de fremdeles er svært miljøvennlige. Eksempler på disse bilene er:
ostepopp