I dag testas fyra olika tekniker för elektrifierade vägar i Sverige. Eller har testats, ett projekt i Sandviken med strömförande luftledningar liknande de ledningar som förser spårvagnar och tåg med drivström, har testats färdigt i Sverige. Det är en välkänd teknik, använd sedan 1800-talet, men givetvis inte i vägtrafiken. Sedan 2016 har den testats på lastbil och visat sig fungera. Skillnaden mot spårtrafiken är att tekniken fungerar utan spårskenor på vägen. När lastbilen närmar sig hakar elmottagaren på fordonets tak automatiskt i luftledningen varpå fordonets batteri laddas med ström. Lika omärkligt och automatiskt släpper kontakten när lastbilen lämnar elvägen.
Elvägar med luftledning testas även i Tyskland, där Siemens har stort inflytande, men den har en del nackdelar, enligt Sofia Lundberg, som bland annat är biträdande forskningsdirektör på Statens väg- och transportforskningsinstitut, VTI, och involverad i elvägsprojekten i Sverige
– Alla olika tekniker har för- och nackdelar. En nackdel med luftledningstekniken är att den bara fungerar på stora fordon, alltså den tunga trafiken. Medan jag anser att oavsett vilken teknik man väljer så bör det vara en där man kan köra alla fordon, säger Sofia Lundberg.
Obegränsad räckvidd
Gunnar Asplund heter ingenjören bakom tekniken som används inom E-Road Arlanda. Han anser att elvägar är rätt väg mot en hållbar infrastruktur – för både lätta och tunga fordon. En del skeptiker menar att Sverige med elvägar riskerar att satsa på en teknik som om några år blir inaktuell till följd av allt billigare och lättare batterier, men det oroar inte Gunnar Asplund.
– Batterierna blir säkert billigare, men de kommer att vara mycket tunga även i framtiden. Nu väger de ungefär tjugo gånger mer än motsvarande mängd bensin eller diesel. Det kommer inte att ändras inom de närmsta hundra åren, vilket är ogynnsamt för personbilarna men framförallt för den tunga trafiken, säger han.
Det är här elvägarna kommer in i bilden. Elvägar förutsätter också fordon med batterier, men av betydligt mindre storlek, eftersom de laddas under färd. Det gör att även tunga lastbilar och bussar kan gå på el – med obegränsad räckvidd – så länge det finns el i eller ovan vägen.
”Tekniskt är det i princip löst”
Gunnar Asplunds elvägsföretag heter Elways. Elways teknik testas sedan ett par år på en två kilometer lång teststräcka strax utanför Arlanda. Testfordonet är Sveriges första helt eldrivna lastbil.
– Vi köpte en diesel-DAF på öppna marknaden och byggde om den. Nu har den ungefär lika stora batterier som en Tesla personbil, säger Sofia Lundberg.
Dagen innan jag träffar Sofia Lundberg och Fabian Wrede, som ansvarar för testkörningarna, har han kört tolv testsvängar och fått laddning utan avbrott varje gång.
– Det var best ever igår. Inte ett avbrott, det är kul, säger han.
Vad är det ni testar nu efter två år, rent konkret?
– Att vi får upp exakt de effekter i laddning som vi vill ha för att kunna köra dygnet runt utan att stanna med en lastbil, säger Fabian Wrede.
Rent tekniskt är det i princip helt löst, menar han.
– Vi vet hur mycket energi det går åt, vi vet hur mycket väg vi behöver bygga, vi vet hur lastbilar och personbilar behöver se ut för att klara av det. Nu handlar det om att säkerställa och bevisa det för myndigheterna. Och att bevisa att det är säkert, försvarsbart kostnadsmässigt och miljövänligt. Det är de testerna och underlagen vi håller på med nu, säger han.
Hög säkerhet
Elways teknik bygger på att elöverföringen sker via direktkontakt, alltså konduktivt. På Gotland testas just nu en induktiv variant också. Det återkommer vi till.
Med Elways lösning fräses en strömförande skena med glidkontakter ner i vägen. Under fordonen finns strömmottagare i form av en arm som sänks ner i spåret. Glidkontakterna kopplar då automatiskt till mottagararmen som får ström så snart fordonet rullar in på elvägen.
– Elmottagaren hittar spåret själv med hjälp av GPS-teknik och lite magnetism. Den släpper spåret vid omkörning men hittar sedan omedelbart tillbaka igen när omkörningen är avklarad, förklarar Fabian Wrede.
Spåret i vägen är inte strömsatt hela tiden utan vägen känner av att det kommer en bil och då matas det in ström i spåret under ett visst antal meter. Det kan låta riskabelt med strömförande skenor mitt i vägen, men säkerheten är hög, med säkerhetssystem både i fordonet och på vägen.
– Skenan är jordad ovantill, du kan gå barfota på spåren även om det skulle vara ström i dem. Och du når inte ner i spåren med fingrarna, säger Sofia Lundberg.
Den som mot förmodan skulle vilja peta ner en lång gaffel i spåren när det är ström i dem, lär i så fall bli påkörd också, eftersom strömmen bara slår på vid trafik.
För att undvika att spåren geggar igen av grus, sand, löv eller snö finns en värmekabel i vägen och mottagararmen är utformad så att den rensar spåren – ju fler bilar desto renare spår.
Ska inte ersätta järnvägen
Det är endast de stora hårt trafikerade vägarna som är aktuella för elektrifiering. Det ska räcka för att större delen av fordonsflottan aldrig ska behöva ladda stillastående, och att elgator och tätt med laddstationer i exempelvis Stockholm ska vara onödigt. Du har ju redan fått laddning på väg in till stan, eller så laddas fordonet på vägen direkt utanför tullarna.
– Men det är viktigt att komma ihåg att elvägar inte ska ersätta kollektivtrafiken och järnvägen. Det är fortfarande mest miljövänligt, med tanke på de stora partikelutsläppen, att resa kollektivt. Och lastbilar ska bara köra gods från terminal den sista korta sträckan på elvägar, säger Sofia Lundberg, som har en bakgrund som järnvägsforskare vid Trafikverket.
I dag står lastbilarna för över 60 procent av godstransportarbetet trots att svenska järnvägar utnyttjas till max.
– Vi måste satsa mer på järnvägen än vi gör i dag även när vi bygger elvägar, säger hon.
Osynlig elektrifiering
Det är Trafikverket som finansierar demovägarna. På Gotland testar konsortiet Smartroad Gotland, som leds av Electreon AB, en flygbuss och en helelektrisk 40 tons lastbil på elväg mellan Visby och flygplatsen. Tekniken är till skillnad från övriga demonstrationsprojekt, induktiv, eller trådlös.
Stefan Tongur, affärsutvecklingschef på Electreon, radar upp flera fördelar med induktiv teknik – förutom att den inte syns alls i vägbanan eftersom den byggs in under vägbeläggningen.
– Den är lätt att underhålla, även vintertid. Den kan användas av olika sorters fordon och slår på laddning bara när ett godkänt fordon passerar, säger han.
Precis som Elways teknik. Ur användarsynpunkt är det egentligen bara det faktum att de Electreons ”skenor” i vägbanan inte syns och inte kan gegga igen som skiljer den från Elways variant.
Nyligen blev Electreon först i världen med att ladda sin lastbil under färd på en allmän väg.
– Vi är väldigt nöjda med resultaten. Vi har även kunnat visa att tekniken fungerar utmärkt under vinterförhållanden med snö och regn, säger Stefan Tongur.
Lönsam satsning
Enligt Trafikverkets beräkningar skulle 300 mil elväg kunna mer än halvera utsläppen från tung trafik. Med en teknik som inbegriper personbilar kan målet om 70 procents mindre utsläpp från inrikes transporter nås till 2030 – med råge, enligt Fabian Wrede på E-Road Arlanda.
– Med elvägar och ny teknik kan du få bort alla utsläpp från trafiken. Men det finns mycket kvar att göra vad gäller utveckling, industridesign, standardiseringar och betalsystem. Det vi har testat hittills får man betrakta som hemmasnickrat i garaget, säger han.
Inom en snar framtid kommer elvägssatsningen därför att ta klivet in i nästa fas. Det blir att bygga en ny permanent elväg på två eller tre mil, där en eller ett par av de olika teknikerna testas i större skala. Vilken eller vilka tekniker som väljs ut ska avgöras av Trafikverket senast under våren 2021.
– Innan vi kan ta beslut krävs besked om vem som ska äga och förvalta anläggningarna och merparten av de lagar och regler som ska gälla för verksamheten måste vara klara, säger Jan Pettersson, programansvarig för elvägar på Trafikverket.
Jan Petterssons personliga uppfattning är att Trafikverket bör bygga, äga och förvalta anläggningarna.
– Sen är frågan vem som ska tillhandahålla elen och hur man ska ta betalt, säger han.
Men det finns även andra uppfattningar.
– Vi föredrar en modell där vi är både elvägsleverantör och elvägsoperatör, säger Stefan Tongur på Electreon AB.
Just nu undersöker Trafikverket vilka sträckor som borde bli elvägar, och förhoppningen är att kunna presentera en färdig utbyggnadsplan vid årsskiftet.
De initiala kostnaderna för att bygga anläggningen kan bli stora men på sikt blir satsningen lönsam, enligt Jan Pettersson.
– Våra analyser visar att elvägar blir en av de mest kostnadseffektiva lösningarna för tung trafik. Men du måste bygga minst 100 mil för att det ska löna sig, säger han.
Fyra olika tekniker
Sandviken / Siemens Scania
Teknik: Konduktiv överföring via luftledning. Strömmottagaren monteras ovanpå fordonet. Tekniken fungerar bara för större fordon. 360 kW effekt per fordon.
Test: Tekniken har testats på en två km demoväg – världens första elväg – utanför Sandviken 2016–2020, och har nu avslutats.
Testfordon: Två lastbilar från Scania.
Projektdeltagare: Siemens, Scania, region Gävleborg
E-Road Arlanda / Elways
Teknik: Konduktiv strömöverföring via skena i vägbanan. Strömmottagaren är en rörlig arm som monterats under fordonet. Tekniken passar alla sorters fordon. 200 kW överföringskapacitet.
Test: Tekniken har testats på avskilt område sedan 2012, och på två kilometer demoväg vid Arlanda, i alla hastigheter, sedan 2018. Pågår till 2021.
Fordon: En ombyggd 18 tons helelektrisk lastbil från DAF.
Projektdeltagare: Konsortiet Rosersberg Utvecklings AB, med huvudaktörerna Elways, ABT och NCC.
Smartroad Gotland / Electreon
Teknik: Induktiv, trådlös, strömöverföring från laddspolar nedgrävda i vägen. 25 kW överföringskapacitet. Ett tungt fordon kan behöva ha flera mottagare.
Test: Tester med lastbil i låg fart på en kortare sträcka mellan Visby och flygplatsen på Gotland har genomförts. Pågår till 2022. Fungerar även för lätta fordon.
Fordon: En helelektrisk 40 tons lastbil samt en flygbuss.
Projektdeltagare: Konsortiet Smartroad under ledning av Electreon AB, som är ett dotterbolag till det israeliska bolaget Electreon Wireless.
Lund / Evolutionroad
Teknik: Konduktiv strömöverföring via skena på eller i vägbanan. Mottagare monteras under fordonet. Tekniken fungerar både för lätta och tunga fordon. Överföringskapaciteten är upp till 300 kW per fordon.
Test: Just nu byggs en demoväg i en bussfil på Getingevägen i Lund. Halva sträckan får en skena ovanpå vägbanan, den andra halvan nedsänkt skena likt Elways.
Fordon: Stadsbuss och personbil.
Projektdeltagare: Konsortiet Evolutionroad där Elonroad och Lunds tekniska högskola stått för teknikutvecklingen.