Nikola Motors beställer svenska bränsleceller

Vätgas har intresserat mig sedan mer än 15 år. Med vätgas kan elektricitet genereras via bränsleceller. Elproduktionen ger enbart vatten som utsläpp. Detta är en lovande teknik, som steg för steg har utvecklats till att bli kommersiellt gångbar. I Göteborg finns företaget Powercell som tillverkar bränsleceller för fordonsindustrin. Det amerikanska företaget Nikola Motors beställde för ett halvår sedan en första serie bränsleceller från Powercell.  Nu läser jag att Nikola Motors har en beställning på 800 bränslecellsdrivna lastbilar från ett av världens största bryggerier. När USA:s president inte förstår vad som behöver göras tar industrin tag i lösningarna och visar vägen. Transporter utan avgaser är en viktig dellösning för att bemästra klimathotet. Det löser inte partikelproblemet från däckslitage och vägar, men lösningen bromsar i alla fall en skenande klimatförändring. (Länktips nedan).

Men Tesla då?
Det man annars hört är att Tesla arbetar för att ta fram en eldriven lastbil. De har varit skickliga på att marknadsföra sig. När Nikola Motors säljer 800 lastbilar får Tesla en samtidig order på 40 lastbilar, dvs 5% av ordern. Bryggerikedjan förklarar detta med att man behöver lite olika fordon för att klara olika slags distributionsbehov. Nikola Motors version av lastbil har en räckvidd på mellan 80 och 190 (svenska) mil och inkluderar ett batteri som garanterar de cirka 1000 hästkrafter som fordonet ska leverera.

Lastbilar inklusive bränsle
Det riktigt intressanta i bryggeriets beställning av 800 utsläppsfria lastbilar är att Nikola Motors inkluderar bränslet i sitt pris. Man bygger upp ett nätverk av minst 28 vätgastankställen som tillhandahåller gasen. Detta helhetstänkande är intressant. Man tar på så sätt ansvar för funktionaliteten på ett nytt sätt. Det som inte framgår är om Nikola Motors även tänker sig ta ansvar för fordonen när de tjänat ut, dvs att de ser till att fordonen kan återbrukas till vissa delar när de inte längre fungerar som utlovat. Det hade varit ytterligare ett sätt att visa på ett modernt och långsiktigt ansvarstagande.

Nu håller vi tummarna
Och visst är det roligt att Göteborg är med på ett hörn när en helt ny bransch utvecklas. Vi kan bara hålla tummarna för att det lyckas.

En kuriositet i sammanhanget är att Nikola Tesla nu fått ge namn åt två företag som konkurrerar på samma marknad.

(Tack till Magnus Karlström och nyhetsbrevet OmEV.)

Länktips: här . (Nyhet från Reuters) och här (Powercell).

Vätgasbilar börjar rulla som taxi

Nu ska Taxi 020 satsa på ett antal vätgasdrivna taxibilar från Hyundai vid Arlanda flygplats norr om Stockholm. Stockholm, Göteborg, Malmö och flera andra städer har eller kommer snart att ha tankställen för vätgas. Bilarna är försedda med bränsleceller, som omvandlar vätgasen till elektrisk energi och vattenånga. Det är intressant att denna utveckling nu tar fart, samtidigt som ett stort fokus finns på batteriteknologin. Det är inte så långt bort att kunna lagstifta om utfasning av fossildrivna bilar.

Utveckling
För femton år sedan arbetade jag med att planera och genomföra en miljöbilsmässa på Ekocentrum i Göteborg. Det känns länge sedan. Det var före ”nine-eleven” och före smarta telefoner, det var långt innan Al Gore fått genomslag för sin klimatfilm, före Sir Nicholas Sterns banbrytande rapport och långt före antiklimaxet på COP 15 i Köpenhamn. På miljöbilsutställningen visades bränslecellstekniken upp, liksom bilar drivna av etanol, biogas och RME. Det var banbrytande. Det fanns en annan utveckling än att fortsätta med fossila bränslen. Jag minns känslan av att vi stod i början av ett teknikskifte, där ingen riktigt visste vart vi var på väg.

Synergier viktiga
Allra viktigast är kanske att vi håller öppet för flera lösningar. Att vi inte lägger alla ägg i samma korg, utan tillåter oss att testa flera framkomliga vägar. Vätgasen är inte oproblematisk – inte minst gäller det att bränsle i gasform kräver hög precision på tätningar och kopplingar – men eftersom vätgas också används i olika industriella processer kan nya synergier och affärsmöjligheter uppstå, där vätgasen blir en resurs utöver att vara en energibärare för transportsektorn. Lagring av överskottsenergi kan vara en sådan möjlighet.

Kretsloppet som utgångspunkt
När vi byter system från 1900-talets linjära till 2000-talets mer cirkulära flöden kommer kretsloppstänkandet att bli mer avgörande än tidigare. Vad händer med produkterna, hur återproduceras råvaror och produkter, vilka avfallsproblem föreligger, hur kan vi spara energi? Vätgasen har tydliga fördelar ur ett kretsloppsperspektiv. Vatten är en användbar restprodukt. Vätgas kan användas på flera olika sätt, bl.a. blandas med metan för att höja energivärdet. Batterier är inte på samma sätt enkla att inkludera i ett kretsloppssamhälle. De kräver någon form av uppgradering för att kunna återinsättas i driftsystem.

Det ska bli intressant att följa utvecklingen.
Läs gärna nyhetsbrevet från Vätgas Sverige, ett exempel här: http://bit.ly/1RBjbf6

Elfordon och omställningen

Fossilberoendet när det gäller drivmedel för våra transporter är nästan totalt, framför allt på global nivå. Visst ökar användningen av fordon drivna av etanol, biogas och el, men en siffra illustrerar hur långt det är kvar tills vi har ersatt fossil förbränning. Av nyregistrerade fordon i USA senaste året var det 0,1 procent som var elbilar. Det är en bit kvar.

Flera motiv
Motiven till en omställning är flera. Klimatfrågan, resursfrågan och optimering mellan behov och prestanda när det gäller det fysiska utrymmet. Att omställningen kommer råder det knappast tvekan om. Det intressanta är hur det ska gå till.

Hur ska företagen byta fot?
En stor del av problematiken bottnar i behovet av samtidig finansiering av infrastruktur och en tydligt ökande nyförsäljning av bilar baserad på en annan princip än förbränningsmotorns. Allt detta vet biltillverkarna. De har också ett trovärdighetsproblem i relation till kunderna. När ska fordonstillverkarna börja tala om för sina kunder att de bilar de säljer inte har framtiden för sig? Hur ska de lotsa och locka kunderna att köpa elbilar? Ett sätt är att samverka med myndigheter.

Norge samverkar
I Norge har elbilarna nått en hög andel av nybilsförsäljningen. I november nådde elbilarna nästan 12 % av nybilsförsäljningen. En delförklaring bakom detta är att norska Transnova ( ett statligt finansieringsorgan) aktivt arbetar med att skapa goda förutsättningar för en omställning på transportsidan, där samverkan mellan industri och myndigheter, samordning av standarder och tydliga krav på en fungerande efterfrågan och en fungerande marknad är några viktiga element. I Norge tycks man förstå hur samverkan ska genomföras.

Kalifornien satsar
I Kalifornien har man nu tagit beslut om att delstaten investerar 50 miljoner dollar i en ny infrastruktur för laddstationer för vätgas. Långa resor är svårt att klara på rena batteribilar. Där blir vätgasen och bränslecellstekniken intressant. Det är fortfarande en elmotor som driver bilen, men strömmen kommer ur bränslecellen och energibärare är vätgas. Även Tyskland och Japan satsar på denna infrastruktur.

Tvåhjulingar, delning och tjänsteföretag
Spaningen in i framtiden handlar om att bilen är på tillbakagång. Trängseln, resursproblemet och flera andra parametrar bidrar till detta. Globalt kommer elektriska tvåhjulingar och andra fordon att bli dominerande, tror många. Kombinerar vi detta med car-sharing (bil-pooler etc) kommer antalet fordon att minska medan användandet per enhet ökar. Istället för att äga en bil, bokar vi den och vet att vi kan välja mellan olika storlekar beroende på behov. Sista-minuten-bokningar blir troligen dyra som taxi, men medlemskap och andra förmåner kan kompensera för detta till viss del. En slags tillgångsförsäkring kan bli en lösning. Nya tjänsteföretag kommer att se affärsmöjligheter, i alla fall i stadsmiljö. På landsbygden gör de som de alltid gjort – samarbetar.

Länktips:
Kaliforniens Energikommission meddelar att Kalifornien satsar på infrastruktur på vätgas http://bit.ly/1hGSmRy

Artikel i SvD om elbilssuccén i Norge: här .

Drivkrafter för elbilar och vätgas

År 2015 ska det finnas 50 st tankstationer för vätgas längs de tyska vägarna läser jag i ett initierat nyhetsbrev om framtidens fordon och drivmedel. Idag finns det 15, så det innebär att nästan hela Tyskland kommer att knytas ihop av ett nätverk av tankställen med vätgas. Med bränslecellsbilars räckvidd på 50 mil kommer de flesta resor att kunna företas på vätgas eller hydrogen som det också kallas. Trycket i systemet kommer att vara 700 Bar, vilket komprimerar gasen bra, men samtidigt gör hela systemet känsligt. Hög kvalitet på alla komponenter blir viktigt. Väteatomer slinker lätt ut.

En förändring per år
Det intressanta är kanske ändå inte teknikskiftet som stegvis infinner sig. Vi är ganska vana att assimilera ny teknik i samhället. En större innovation per år, sägs takten vara. Ni vet, att plocka ut pengar ur väggen, att skicka texter via faksimil, det som sen kom att heta fax, eller att bära på en telefon som inte var ihopkopplad med koffertstora batterier…. Det tycks vara så att vi fångar upp och tillgodo gör oss en större förändring per år.

Vem?
Nej, det intressanta är drivkrafterna. Varför kommer det rulla vätgasbilar på tyska Autobahn? Vem vill ha det? Hur uppstår förändringen? Vem agerar, vem reagerar? Det är knappast för att det är billigt att producera korta serier av eldrivna bilar, där energilagret utgörs av vätgas och bränslecellen är den enhet som översätter naturliga kemiska processer till elström. Det är annat som gör att de stora tyska bilmärkena håller sig framme.

Prius-chocken
En viktig drivkraft är positionering. För 15 år sedan överraskades alla bilmärken i väst av Toyotas framsynta hybridutveckling av Prius-konceptet. Den tabben vill man inte upprepa. När Prius vällde ut över marknaden som den första serieproducerade hybridbilen stod konkurrenterna och gapade. Man hade inte sett detta komma. Det misstaget vill man inte göra om. Ingen ny Prius-överraskning.

ZEV
En annan drivkraft är Kalifornien. Som ofta är det på den amerikanska västkusten som de delstatliga lagarna tidigast driver fram förändring. Begreppet Zero Emission Vehicle (ZEV) har sedan flera år varit i fokus för både myndigheter i Kalifornien och de leverantörer som vill fortsätta att sälja bilar på en viktig marknad framför allt för premiumsegmentet. BMW och Daimler och de andra har helt enkelt inte råd att bortse från Kalifornien. Man måste ha elmotordrivna fordon. Batteri och/eller vätgas som energilager. Kanske i kombination, som Daimler siktar på enligt uppgift. BMW har haft vätgasbilar rullande i många år vid Münchens flygplats för att lära sig tekniken.

Fåfängan
Naturligtvis finns det också en medvetenhet hos slutkunderna som spelar in. Bilintresserade har sett Teslas framgångar. En ”häftig” eldriven bil, som vinner vid varje rödljus om det nu är det livet går ut på – som vissa motorjournalister fortfarande tycks tro. Ska man imponera på tjejer är det filmhjältebilar som går hem, säger schablonen. Minns ni P-1800 ? Tesla räknar f.ö. med att sälja en halv miljon bilar om 6 år, sägs det. De rationella transportbehoven får kanske stå tillbaka ett tag – det är inte resorna till landet med barnvagn och vovve som Tesla gjort sig kända för att fixa. Men vänta bara. Snart kommer de andra efter.

De gamla byter fot eller de nya tar över?
Det riktigt intressanta är hur en marknad förändras. Är det de dominerande aktörerna som byter fot eller är det uppstickarna som tar över? De gamla biltillverkarna tjänar mer pengar på sitt sortiment av bensin- och dieseldrivna fordon. Varje elbil ger därmed på kort sikt en sämre utdelning till aktieägarna. De nya aktörerna, som Tesla, behöver inte ta hänsyn till gamla sortiment och gamla förväntningar hos ägarna. Man har sin grej. Ägarna vet vad de kan förvänta sig. Mot den bakgrunden blir Kalifornien viktigt. Utan lagstiftare i Kalifornien hade de gamla aktörerna kunnat strunta i den ännu så länge obetydliga, men växande Tesla-nischen. Drivkrafterna samverkar.

Långsiktiga spelregler
Det som nu skulle behövas är en tydlig och långsiktig svensk/europeisk strategi för utfasning av förbränningsmotorer i våra fordon. Så att alla vet vad som gäller. I Norge förberedde man redan 2007 ett sådant förslag. Och i Sverige?

Länktips:
Statistik Sverige och Norge: http://www.svd.se/naringsliv/branscher/industri-och-fordon/sverige-bor-studera-norges-elbilspolitik_8574124.svd
Lagförslag i Norge: http://www.svd.se/nyheter/utrikes/norge-vill-forbjuda-nya-bensinbilar_230411.svd

Genombrott för vätgasproduktion?

Förnybara bränslen har stått högt på önskelistan i decennier. Av flera skäl måste vi fasa ut användningen av fossil energi. Dels är lagren ändliga, dvs tillgång och efterfrågan kommer att göra fossil energi dyr och svårtillgänglig, dels handlar det om klimateffekterna vid förbränning av olja, kol och naturgas. Även uran är en begränsad tillgång som dessutom vid brytning orsakar irreversibla skador där den bryts, för att inte tala om hanteringsriskerna, slutförvaret etc.

Förnybart
Förnybara energislag kännetecknas av att de är en del av ett naturligt kretslopp och att de är soldrivna. Solstrålningen direkt, vindkraft, vågkraft, energi ur tidvattenrörelser, havsströmmar och bioenergi är några varianter. Biogas som utvinns ur förruttnelseprocesser och annan nedbrytning av biologiska råvaror räknas också till de förnybara bränslena. Men en särställning har vätgasen.

Vätgasens särställning
Vätgas, hydrogen, är naturligt förekommande och väteatomen har en stark koppling till syret. Alla kan H2O, vattnets kemiska formel. Det är denna dragning mellan vätet och syret som bränslecellen utnyttjar för att i liten skala bygga upp en elektrisk spänning. Fenomenet uppmärksammades redan på 1800-talet.

Enzymer nyckeln
När bilindustrin och andra industrier tittar på möjligheten att använda bränslecellen för att driva en elektrisk (bil)motor är det produktionen av vätgasen man har haft mest bekymmer med. Hur ska vätgasen produceras och matas fram till bränslecellen så att den ger el? Nu har ett gäng forskare hittat ett sätt att producera vätgas som ser mycket lovande ut. Man har med hjälp av en mix av enzymer lyckas frigöra vätgas ur en sockerväxt. Forskarna tror att detta kan revolutionera vätgasproduktionen och därmed skynda på omställningen till den förnybara energiproduktionen.

Tidigare metoder
Fram till ny har det funnits ett par metoder att framställa vätgas. Dels kan den utvinnas ur fossil naturgas, där den ena komponenten blir rent kol och den andra väte. Dels har man via s.k. elektrolys delat vatten, egentligen kört en bränslecell baklänges,  så att man ur vatten kunnat få fram och lagra vätgas medan syret gått ut i luften. Elektrolys är dock energikrävande och reducerar naturligtvis ekonomin kring bränslecellsdriften.

Potential
Stämmer forskarnas teser och innebär enzymanvändningen inga andra problem, finns det en möjlighet att vi nu har tillgång till vätgas på ett mycket effektivare sätt än tidigare. Lagring och distribution återstår att lösa, men det måste ju lösas under alla omständigheter. Det ska bli spännande att följa utvecklingen nu när tillgångsfrågan tagit ett tydligt steg framåt. Inte minst eftersom EU satsar stora belopp på vätgasteknik.

Länktips: http://www.nyteknik.se/popular_teknik/teknikrevyn/article3671410.ece

Bussar och bränsleceller

I drygt 10 år har jag följt utvecklingen när det gäller vätgas och bränsleceller. Energifrågan är en ödesfråga för hela världen och flera olika energikällor och lagringsmetoder kommer att behövas. Att utvinna elström ur lagrad vätgas är en intressant metod. Bränslecellen som teknisk lösning är långt ifrån ny. Men det är kanske nu den på allvar kommer till användning.

Bränslecellen
Rent tekniskt är det relativt enkelt. Syre- och väteatomer gillar varandra. För man samman dem bildas t.ex. vatten, H2O. En elektrisk spänning kan alstras genom att hålla isär vätet och syret. Bränslecellen använder denna spänning för att med hjälp av ett membran tvinga väteatomerna att gå en omväg till sitt syre och sin vattenmolekyl. Därmed uppstår en liten elektrisk ström.

BMW och München
Väteatomen är lite svårkontrollerad. Väte hanteras enklast i gasform. Problemet är att väte är lättflyktigt, dvs tätningar och packningar måste vara väldigt täta. Små atomer smiter gärna ut. Detta lärde sig BMW när de testade en annan teknik med början på 90-talet. BMW byggde om 15 bilar till vätgasdrift och använde vätgasen som bränsle i en förbränningsmotor. Bilarna användes på Münchens flygplats och tankade varje gång på samma tankställe. En erfarenhet var den höga tekniska precisionen som krävdes inte minst vid tankning. BMW gick också vidare och testade biogasdrift på ett antal exemplar. Själv körde jag en BMW 316 under flera år, som var ombyggd för att gå på biogas alternativt bensin. Den gick utmärkt.

Vätgas Sverige
I Sverge formerades under förra decenniet en ideell förening som heter Vätgas Sverige. Jag hade nöjet att sitta med i styrelsen under de första sex-sju åren av den föreningens verksamhet. Idag är Vätgas Sverige en mycket aktiv samordnare och medaktör i såväl svenska och nordiska vätgasprojekt som i flera stora EU-finansierade projekt som syftar till att introducera vätgasen som energibärare i olika sammanhang. Länk till Vätgas Sverige se nedan.

Highway
Teknikskiften hamnar ofta i hönan-och-ägget-problematiken. Utan fordon som behöver ett bränsle är det omöjligt att investera i tankställen. Utan tankställen är det ingen som köper fordon. Lösningen heter naturligtvis samverkan och att flera intressenter går ihop för att möjliggöra en samtidig utbyggnad. För att få politiskt och medialt genomslag kallas profilprojekten ofta något som i stil med ”Hydrogen Highway” och ”Scandinavian Highway”. Dessa namn ska illustrera känslan av stor satsning, möjligheten att använda fordonen på långa sträckor och skapa gränsöverskridande plattformar för beslutsfattare på alla nivåer.

Så hur går det?
Det händer faktiskt saker. Eftersom tankställen är dyra och komplicerade blir en satsning på bussar intressant. Bussar i linjetrafik återgår ofta till en utgångspunkt och kan tankas och skötas av utbildad personal. Nu läser jag att McKinsey har sammanställt en rapport om förutsättningarna för åtta olika typer av drivmedel och drivlinor för bussar. I resultatet redovisas miljö, prestanda och kostnad (TCO) från källa till hjul (Well to wheel). McKinsey har gjort rapporten på uppdrag av FCH JU (Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking).

Överraskning?
Aningen överraskande kom man fram till att vätgas och bränsleceller var den teknik som mest liknade konventionella bussar vad gäller prestanda, flexibilitet och kostnad för infrastruktur. Fördelen gentemot konventionell teknik är förstås minskade utsläpp och lägre ljudnivå. I en bränslecell sker ingen förbränning, så klimatrelaterade utsläpp handlar om tillverkningsskedet och andra sidoeffekter av driften. Partiklar från friktionen mellan däck och vägyta kvarstår naturligtvis för att ta ett exempel.

Komplement till batterier
Men det är lovande att vätgas- och bränslecellstekniken utvecklas som ett komplement till elbatterierna. Räckvidden med vätgas är en av fördelarna, medan batteritekniken kan ha fördelar när det gäller effektreglering. I båda fallen handlar det ju som bekant om att framdriften sker med elmotorer, som har ungefär dubbel verkningsgrad jämfört med den traditionella förbränningsmotorn. När vi ska spara energi är verkningsgraden ( t.ex. hur långt vi kommer per kwh) väldigt viktig.

Länktips (uppdaterat 21 dec):
Scandinavian Hydrogen Highway Partnership http://www.scandinavianhydrogen.org/
Vätgas Sverige www.vatgas.se
McKinsey: Läs Fuel Cell Todays artikel eller ladda ner rapporten som PDF.

Tyskland, sol och vätgas

I den omställning av energisystemet som förestår är det inte bara produktion och användning av energi som måste utvecklas i hållbar riktning. Att lagra energi, framför allt el, kommer att bli en mycket viktig komponent för ett resurseffektivt och ekonomiskt fördelaktigt system. Sveriges Radio P1, Klotet, hade häromdagen ett intressant reportage om Tysklands energiomställning: Die Energiewende.

Garanterat försäljningspris en dellösning i Tyskland
Av reportaget framgår att ägandeförhållandena ser mycket annorlunda ut än vad vi är vana vid i Sverige. Av förnybar energi äger de stora koncernerna, som Vattenfall och E.On bara 7 %. Privatpersoner äger 40 %, resten ägs av jordbrukare och banker. Det betyder att det finns 1 miljon producenter, privata fastighetsägare, villaägare osv som framför allt äger solel-anläggningar, photovoltaics, solceller. Förklaringen finns i de långsiktiga spelregler tyska staten satt upp och kalkylerna kan baseras på garanterade intäkter. Solel-subventionerna betalas av konsumenterna via energiskattepåslag, men systemet anses värdefullt av 80 % av tyskarna.

En annan dellösning: Vätgas från vindkraftöverskott
Vindlkraften är utbyggd i långt högre grad i Tyskland än i Sverige, ungefär 10 ggr mer effekt än i vårt land. Trots mindre yta, kortare kust och mycket större befolkning. Vad man också arbetar med är att ta tillvara överskottsel när det blåser och produktionen överstiger det omedelbara elbehovet. Man testar nu att via elektrolys producera vätgas av överskottselen, vätgas som därefter lagras i stadsgasnät. När behov uppstår är tanken att driva el-generatorer genom förbränning av gasen.

Är detta bra? Vad säger experterna?
I radioprogrammet intervjuas en vetenskapsman i Tyskland som framhåller att elen kommer att bli dyrare, men att lösningen är långsiktigt bra för Tyskland. Professor Tomas Kåberger vid Chalmers i Göteborg betonar att vätgaslagring är ett av flera möjliga sätt att lagra överskottsel. Ett annat är att använda elfordon som decentraliserade batterilager. Det är säkert en riktig bedömning att framtidens energi- och elsystem kommer att innehålla flera olika dellösningar. Smarta på flera sätt.

Ägandet
Extra tänkvärt är ägarperspektivet. När vindkraften byggdes ut i Danmark och när solcellssystemen monterats i Tyskland var det privata och lokala initiaitiv som stod för investering och framtida intäkter. På Samsö, som ju ofta framhålls som en förebild på energiområdet, är de boende i hög grad med och drar nytta av de system som är i drift. Inte minst ekonomiskt. I Sverige har vi en tradition av stora, starka aktörer som tar ansvar och garanterar leveranser. Kanske ligger den största utmaningen i Sverige att bryta synen på producent och konsument – att vi börjar se oss själva som både/och.

Länkar till Klotets reportage:

http://sverigesradio.se/sida/artikel.aspx?programid=3345&artikel=5240737

http://sverigesradio.se/sida/artikel.aspx?programid=1650&artikel=5240154