Systemintegrasjon til havs - elektrifisering av fritidsbåter

Elektrifiseringen av fritidsbåter er godt i gang. Tilbudene øker i stadig større tempo tross skepsis til rekkevidde og driftssikkerhet. Den samme skepsis møtte overgangen fra seil til motor i sin tid. Da startet sjøfarerne motoren først et stykke fra land. Det første strekket ble tilbakelagt med seil eller årer av sikkerhetsmessige vurderinger. Ny teknologi møter alltid stor skepsis.  Tekst: Arne Eggen      Foto: Green Waves Vi har ca. én million fritidsbåter i Norge i dag. Båter med lang levetid, mange med bensin- eller dieselmotor. Folk elsker sine båter selv om mange misliker motoren. Den lager støy og bidrar negativt til klimautviklingen. Dette innebærer at markedet for ombygging av eldre båter til stille og klimavennlig drift forventes å øke kraftig. Det samme gjelder nye båter. De tekniske løsningene med elektrisk båtmotorer, både innenbords og utenbords øker kraftig – som oppgraderinger til eksisterende båter og i forbindelse med nye skrogdesign. Noen begrensninger må imidlertid fortsatt løses.

I samtale med Jakob Storjord Andersson - klimaflyktning og entusiast

ITBaktuelt har intervjuet en av de som ikke er skeptisk. Jakob Storjord Andersson er en 33 år gammel klimaflyktning fra Narvik. Han flyttet til Grimstad i 2010 for å studere fornybar energi. Her bodde han fem år i seilbåt og har tidligere arbeidserfaring fra utvikling av frittfall livbåter hos VIKING Norsafe. Det siste prosjektet var utvikling av en elektrisk livbåt. Han er spesielt opptatt av sammenhengen mellom funksjon og design, om hvordan man kan løse oppgaven på enklest mulig måte. Han jobber i dag som teknisk leder hos Green Waves i Risør. Jakob er bosatt i Homborsund med samboer og to barn. Green Waves i Risør bygger om eldre båter til eldrift slik at båten kan gi glede i mange år. Dette i tillegg til å utvikle og produsere fremtidens fritidsbåter med klimavennlig fremdrift. Bedriften har store ambisjoner om utvikling og vekst og er på vei ut av startgropa.

Marked, respons og utvikling av fritidsbåter

Denne båten er under sveising i Arendal. Og blir Green Waves GW630x.[/caption] Jakob forteller engasjert at det er en økende og tydelig interesse og pågang for fritidsbåter og spesielt båter med ny teknologi. Green Waves vil i år levere rundt 30 båter - 12 nye og 18 ombygginger. Flere og flere ser at dagens bruk kan foregå elektrisk. Det er gjort to store undersøkelser som viser at mesteparten av dagens båtbruk for saktegående båter kan foregå elektrisk med teknologi som allerede eksisterer. Green Waves har sine lokaler mellom Tvedestrand og Risør. Her kan de blant annet løfte båter på land og gjøre komplette ombygginger.

Utfordringer, teknikk, lading og saltvann/korrosjon

- Systemene Green Waves benytter i dag er basert på 48V DC, med LiFePO4 batterikjemi. Kjemien er valgt på grunn av lang levetid og svært gode sikkerhetsegenskaper. Batteriene kommer i tette stålbokser på 2.5kWh per stykk, og en normal installasjon består av 4 batterier, forklarer Jakob Storjord Andersson. Motorene som benyttes i dag kommer fra Water World i Nederland og kan kobles direkte på aksling uten girkasse. Dette gir en enkel og støysvak installasjon med svært få bevegelige deler. Lading foregår på CEE-rundplugg, og en standard lader på 1kW, det vil si like i underkant av 5A strømtrekk på uttaket. Full lading tar 10 timer og er den tiden man ofte uansett ikke benytter i båten. - Miljøet i en båt setter høye krav til valg av komponenter og utførelse. Alle kabler er dobbelisolert, alle koblinger må lukkes med krympestrømper og lim. Dessuten blir alle koblingspunkter smurt med egnet kjemi slik at fukt og korrosjon unngås, sier han.

Teknikk, standardisering, sikkerhet og systemintegrasjon

Jakob forteller videre: - Siden båtene er energieffektive, og vi legger opp til et bruksmønster som ikke krever så mye energi så kan alle som har båtplass med landstrøm i dag eie elbåt. - Tilgjengelige løsninger på markedet i dag er ofte «selvsentrerte». Slik som motoren fra Water World – de er ikke automatisk integrerte med batterier eller kartplotter. Green Waves har fått støtte fra Innovasjon Norge til å utvikle sin egen full-elektriske drivlinje. Denne utviklingen vil blant annet ta for seg systemintegrasjonen som vi ser er en mangelvare i dagens systemer. Båter generelt er litt som biler var på 80-90 tallet, der stereo kun er enda en forbruker av 12V. Samtidig ser vi utviklingen i dagens bilmarked der kunder forventer beskjed dersom det blir lavt lufttrykk i høyre dekk bak. Ombygging i en trebåt, fra forbrenningsmotor til elektrisitet.[/caption] Det ser ut til at Type2 ladeplugg blir en standard også på sjøen. Fordelen med dette er at mange ladestasjoner kan gjøres mobile og flyttes fra havna opp til fjellet når sesongen endrer seg. - Sikkerhet – med 48V spenning og LiFePO4 batterier så er det svært lite som kan gå galt. Batteriene har selvstendig styring og har egne brytere innvendig. Dette, slik at man prøver å kortslutte koblingen, så vil bare batteriet koble fra slik at alt på innsiden er beskyttet. Lithium jernfosfat – LiFePO4 har en vannbasert elektrolytt og har kun 1/3 av den kjemiske energien til et typisk elbil-batteri (Li-ION NMC). I tillegg kreves det 3 ganger høyere energi for å få en «Thermal runaway» med jernfosfat sammenlignet med typisk elbil-batteri. Summen av dette gjør elbåter mye sikrere mot slike hendelser enn det elbiler er. I alle fall i elbåtene fra Green Waves.

Erfaringer fra Elbil-markedet – overførbare?

- Det viktigste er at folk blir trygg på teknologien. De første redningsskøytene som fikk innenbords-motor, der ble motorene kun brukt i åpen sjø når mannskapet hadde tid til å heise seil dersom motoren stoppet. De ville faktisk selv stoppe motoren og seile til kai – for det var jo det tryggeste alternativet. På samme måte vil folks bruk av elbil åpne opp for elbåter – kjennskap og trygghet til teknologien vil hjelpe utviklingen, sier Jacob. - Rekkeviddeangsten forsvinner med egen og andres erfaring. Elbåter kommer for fullt fordi teknologien er bedre enn forbrenningsmotoren. Den eneste utfordringen jeg ser er å dimensjonere batteribanken tilstrekkelig. Her mener jeg at Green Waves har truffet godt med å stille spørsmål ved det faktiske behovet. Dersom vi klarer å tenke at båtliv handler om å lav(ere) hastighet og redusert effektbehov – så klarer vi oss med mindre og har da enda større muligheter for gode dager med stor båtglede. Det skal imidlertid tillegges at det også finnes produsenter av fritidsbåter med elektrisk fremdrift for høye hastigheter. - Elektrifiseringen av fritidsbåtene vil fra nå skyte fart, avslutter en engasjert Jakob Storjord Andersson