​Resirkulerer mer varme: Hyundai og Kia øker elbileffektiviteten med ny varmepumpeteknologi

Hyundai Motor Company og Kia Motors Corporation har i dag sluppet detaljer om selskapenes innovative varmepumpesystem, som benyttes i Hyundai og Kias globale utvalg av elektriske kjøretøyer med formål om å maksimere elektrisk rekkevidde i lave temperaturer.

Hyundai og Kias varmepumpe er en ledende innovasjon innen varmestyring, som maksimerer lengden en elbil fra Hyundai eller Kia kan kjøres på en enkelt lading. Systemet benytter overskuddsvarme til å varme opp kupeen, og lar elbileiere varme opp bilene sine i kaldt vær uten å signifikant påvirke elektrisk rekkevidde, i motsetning til andre elbiler.

Teknologien ble introdusert første gang med Kia Soul EV i 2014. Bestående av en kompressor, evaporator og kondensator, kunne varmepumpen fange opp overskuddsvarme fra bilens elektriske komponenter. Ved å gjenbruke denne varmen kunne bilens kupe varmes opp mer effektivt. Teknologien gjorde at Soul EVs rekkevidde på 180 kilometer ble opprettholdt i større grad i kaldt vær.

Det industriledende varmepumpesystemet har siden blitt utviklet videre for bruk i nye elbilmodeller fra Hyundai og Kia. Det nye systemet samler opp varme fra enda flere komponenter for å gi optimal rekkevidde i kulde. Innovasjonene betyr at Hyundai og Kia kan tilby mer konsistent rekkevidde i temperaturer hvor andre elbiler har et signifikant rekkeviddetap. Kona Electric er utstyrt med siste generasjons varmepumpeteknologi, og bekreftet selskapets rekkeviddefordel i NAF Motors vintertest.

Kona Electric seirende ut av rekkeviddetest

NAF Motor sammenlignet i vinter 20 elbiler i både mildt og kaldt vintervær, for å avdekke hvilke modeller som hadde den mest konsistente rekkevidden og ladeytelsen. Testen undersøkte avviket i kaldt vær, målt mot fabrikkenes oppgitte tall.

Kona Electric gikk seirende ut av testen når det gjaldt rekkeviddetap. Bilen gikk 405 kilometer i det kalde været, mot 449 kilometer som var oppgitt rekkevidde for bilen på det aktuelle tidspunktet (siden økt til 484 kilometer for nye biler produsert etter mars 2020 grunnet nye Michelindekk). Kona Electric klarte dermed 91 prosent av den oppgitte WLTP-rekkevidden, og dermed et avvik på bare 9 prosent.

Slik fungerer kupevarming i elbil uten energisløsing

Hyundai og Kias varmepumpeteknologi debuterte for seks år siden på første generasjon Kia Soul EV. Siden den gang, har det industriledende systemet blitt utviklet videre for nye elbiler. Systemet samler nå langt mer energi ved å resirkulere varme fra enda flere komponenter. Det gjelder ikke bare elektriske moduler som motorer, ladere og omformere, men også fra batteripakken og ombordladeren.

Systemet bruker varmen som genereres fra disse komponentene til å fordampe kjølevæske fra flytende form til gassform. Høytrykksgass utlades så fra kompressoren og ledes inn i en kondensator som konverter gassen tilbake til væske. Denne prosessen genererer ytterligere varme, som samles av varmepumpen og benyttes til å varme opp kupeen.

Denne energien forbedrer effektiviteten i klimaanlegget gjennom resirkulering som varmer opp kupeen, men benytter minimalt med energi fra bilens batteri. Ved å redusere belastningen på batteriet, sørger varmepumpen for at batteristrømmen heller kan benyttes til å gi lengre rekkevidde.

Hyundai og Kia fortsetter utviklingen av sin varmepumpeteknologi for å skape enda større forbedringer i energifanging og effektivitet. Systemet har gjennomgått en gradvis raffinering siden 2014 gjennom tester i ekstrem kulde i Nord-Sverige. Vintertemperaturene under testing kommer der ned i minus 35 grader. Ved å teste under slike ekstreme forhold har ingeniørene identifisert ytterligere måter for å resirkulere så mye varme som mulig, for å øke effektiviteten i varmepumpesystemet. Gjennom testingen i Nord-Sverige sikrer man også at varmepumpen operer som normalt selv i de kaldeste områdene i verden.

Batterivarmestyring øker elektrisk rekkevidde

Varmepumpen er en av flere innovasjon i Hyundai og Kias nåværende elbilgenerasjon. En annen er hvordan varmestyring brukes til å realisere store forbedringer i batteripakker.

Væskekjøling fremfor luftkjøling har samtidig gitt større forbedringer i rekkevidde, uten å ta mer plass. Denne utviklingen gjør at batteripakkene i elbiler fra Hyundai og Kia kan pakkes mye tettere ettersom kanaler med væskekjøling tar mye mindre plass. Det øker batteritettheten med 35 prosent.

Denne innovasjonen gjør at de nyeste elbilene fra Hyundai og Kia kan tilby omtrent dobbelt så høy rekkevidde og kapasitet som selskapenes første generasjon av elbiler.

I en studie gjennomført av Sør-Koreas Miljødepartement, fant man at Hyundai Kona Electric og Kia Niro EV hadde signifikant lavere batteriforbruk i kaldt vær som følge av varmepumpen. Hver bil ble kjørt ved -7 grader celsius med klimaanlegget aktivert, og både Kona og Niro opprettholdt 90 prosent rekkevidde sammenliknet med tester i 26 grader. Det satte en ny standard for andre elbiler, ettersom flere konkurrenter ble målt til et rekkeviddetap på mellom 18 og 43 prosent under samme forhold.

Videre utvikling av varmepumpeteknologien

Hyundai og Kia vil fortsette arbeidet med å finpusse og utvikle både varmepumpesystemet og andre varmestyringssystemer, med en teknologiutvikling som akkurat nå påvirker utviklingen av neste generasjons elbiler fra begge merker.

Gjennom Hyundais «Strategy 2025», planlegger fabrikanten å selge 670.000 elektriske biler årlig innen 2025, og å dermed bli en av verdens tre største elbilprodusenter. Kias plan på middels og lang sikt, kalt Plan S, inkluderer at fabrikanten vil ha 11 elbiler i sin portefølje på samme tidshorisont.