Bränslecell

Brittiska forskare...har lyckats utveckla en högt presterande bränslecell som använder järn i stället för platina. Vid massproduktion kan det göra fordon med bränsleceller betydligt billigare. Det är bara början. Verkningsgraden kan öka om man smälter ihop 30 % platina och 70 % järn, det får framtiden utvisa. Batterier är den dyraste, den viktigaste och framför allt den mest kontroversiella delen av hela elbilen. Motståndare till elbilar brukar nämna batterier som huvudproblemet - förutom deras höga priser nämner de kort livslängd, behovet av tidigt byte, otillräcklig räckvidd och miljöbelastningen vid återvinning av dem.
Många av anklagelserna var en gång sanna, men de är långt ifrån giltiga idag, och i denna artikel kommer vi att fokusera på alla nämnda områden. Vi kommer först att utforska hur batterier är designade, vilka är deras viktigaste parametrar, vi kommer att fokusera i detalj på deras kapacitet, räckvidd och livslängd, men också på hur man tar hand om batteriet och vad som händer med det efter 15 år när de upphört att tjäna sitt ursprungliga syfte.

Elbilar med två typer av batterier i en bil
Vissa elbilar kommer framöver ha två typer av batterier inmonterad.  Bilen kommer att ha solceller inmonterad på alla ytor på bilen och ge bilen en körsträcka på ungefär 100-150km. Det andra stora batteriet ligger i bottenplattan på elbilen. Detta batteri måste laddas via ett 220-380Volt uttag. Körsträckan med detta batteri blir 500-1000km.
Detta gör att man ökar säkerheten med att ha två batterityper ur ett vildmarksperspetiv. Likaså kan man vintertid använda ett batteri bara för kupévärme eller kyla sommartid.

Fakta

Bränsleceller, eller vätgasdrift som det också kallas, går ut på att producera elkraft i bränsleceller som drivs med vätgas. Vätgasdriften utvecklas snabbt och nu ökar efterfrågan. Cell Impact är ett teknikföretag som utvecklar och tillverkar flödesplattor – själva hjärtat i en bränslecell. Bolaget är börsnoterade på Nasdaq First North och väl positionerade på marknaden som tillverkare och leverantör av flödesplattor med sin patenterade höghastighetsteknik.

Källa: Redaktionen Nyemissioner.se 

Bränsleceller – framtiden för eldrivna fordon

Allt fler fordon kommer att köras på vätgas i framtiden och marknaden för bränsleceller blir allt hetare. Det innebär att tillverkningen av bränsleceller också behöver effektiviseras.

Marknaden för bränsleceller, eller vätgasdrift som det också kallas, har under de senaste åren tagit fart ordentligt. I och med Parisavtalet och Kinas beslut att elektrifiera delar av fordonsparken behöver investeringar göras nu om de uppsatta målen ska kunna nås inom tidsramen.

“Vi kunde redan för tre år sedan se att industrin i Nordamerika började effektivisera delar av sina transportsystem genom att byta ut batterier mot bränsleceller i sina gaffeltruckar. Idag finns det närmare 20 000 gaffeltruckar som drivs med bränsleceller i Nordamerika, just eftersom det är mer effektivt, säger Pär Teike”, vd för teknikbolaget Cell Impact.

Från utveckling till kommersiell produktion

Cell Impact utvecklar och tillverkar flödesplattor – kärnan i bränslecellen – och är idag, med sina patenterade lösningar, världsledande inom sitt teknikområde vad gäller flödesplattor i metall. Pär Teike menar att marknaden för bränsleceller nu har lämnat utvecklingsfasen och istället drivs av en stigande efterfrågan och kommersiell produktion. Tecken på detta kunde man tydligt se under förra året i samband med att trenden för eldrift fortsatte att växa inom framför allt fordonsindustrin.

“De starka ekonomiska incitament som fordonsindustrin tidigare haft för bensin- och dieseldrift håller på att skifta. Hittills har det mest handlat om el- och laddhybrider med batterier som utgångspunkt. Men nu vinner bränsleceller och vätgasdrift allt mer mark, inte minst tack vare de framsteg som gjorts inom området”, förklarar Pär Teike och fortsätter:                                             “Ta Toyota till exempel. De har länge varit den ledande aktören inom eldrift och de lägger allt mer resurser på att komplettera batterier med bränsleceller nu.”

Effektiviseringen av bränslecellstillverkning

Den höghastighetsteknik som Cell Impact använder i tillverkningen av bränslecellerna bidrar till att de kan göra produktionen både snabbare och mer precis – vilket även gör bränslecellerna mindre. Just storlek, vikt och effektivitet är några av de problem som uppstått i elektrifieringen av industrin. “Nästa generations bränsleceller kommer att bidra till en effektivisering av denna process vilket även kommer att leda till att kostnaderna blir lägre. Detta kommer i sin tur att ytterligare driva på utvecklingen och efterfrågan på bränsleceller”, säger Pär Teike.

Unik position på marknaden

Pär Teike är – som vd för Cell Impact – självklart glad över att marknaden nu har fått upp ögonen för bränsleceller:                  “Tack vare vår höghastighetsteknik befinner vi oss nu i pole position på marknaden för bränsleceller och nu fokuserar vi på att lämna labbet och påbörja industrialiserings- och uppskalningsfasen. Äntligen är vätgasrevolutionen här!”

Av: Redaktionen Nyemissioner.se

Guide: Bränsleceller och vätgasbilar – fakta och förhoppningar

Hyundai Nexo

En elbil utan tunga batterier, som tankas fullt på fem minuter och har över sextio mils räckvidd. Det är bränslecellens eller vätgasens tjusning, men det finns nackdelar också – och nästan inga mackar. Vi kör Hyundai Nexo, som är bästa bränslecellsbilen vi kört men ändå ett extremt val.

·         Pris: Trend 849 900 kr, Premium 879 900 kr, före bonus. Förmånsvärde 26 300 kr/år

·         Säkerhet: Fem stjärnor i Euro NCAP Antisladdsystem, låsningsfria bromsar, krockkuddar, sidokrockkuddar och sidokrockgardiner fram, autostopp mm. Skydd för vuxna 94%, barn 87%, fotgängare 67%, säkerhetssystem 80%

·         Motor: Bränslecellsdriven elmotor, max effekt 120 kW/163 hk, max vridmoment 395 Nm

·         Mått: L 467 cm, B 186 cm, H 164 cm, axelavstånd 279 cm

·         Vikt: Tjänstevikt 1873 kg, maxlast 391 kg, ej drag

·         Kupéutrymme/bagagevolym: 5 platser, 461 l, 1 466 l med fällt baksäte

·         Kraftöverföring: Framhjulsdrift, automat 

·         Prestanda: 0–100 km/h 9.2 sekunder, toppfart 179 km/h

·         Batteri: 440 bränsleceller, 95 kW,växelström 400 V 

·         Förbrukning: Blandad körning 1,28 kg H2/100 km, 0,95 liter/100 km, stad 0,89 liter/100 km, landsväg 0,99 liter/100 km. CO2-utsläpp direkt från bilen 0 g/km (endast vattenånga), totalt beror på hur vätgasen produceras

·         Tankstorlek: 156 l, 6.33 kg vätgas vid 700 bar

·         Räckvidd: 660 km blandad körning (WLTP)

·         Tanktid: Tankas med vätgas, full tank ca 5 min

·         Miljöförmåner: Bonus 60 000 kr (ej avdraget på prisuppgifterna), 40 % reducerat förmånsvärde

·         Garantier: 5 år nybil, 12 år rost, 5 år assistens, bränslecellen garanteras hålla 16 000 mil

Hur smart är vätgas egentligen?

Frågan om det är bättre med en vätgasbil än en elbil är alltför infekterad för att vi ska våga oss på ett rakt svar. Dessutom beror den på så oerhört många faktorer, som hur stort batteriet i elbilen är och hur det är framställt, hur elen respektive vätgasen framställs och vad som händer med bilen den dagen den är uttjänt. I detta test kör vi till Mariestad där vi tankar vätgas lokalt framställd av sol och vind, fantastiskt hållbart och avväpnande för frågan om bränslecellsbilens sämre energieffektivitet. Som alltid med vätgasbilar kommer det bara vattenånga ur avgasröret; ett partytrick så gott som något!

Men visst sker det omvandlingsförluster hela vägen; solcellerna har kanske 20% verkningsgrad, elen därifrån ska omvandlas till vätgas som ska kylas ner för att komprimeras, sen överföras under tryck till bilen och därefter åter värms upp för att omvandlas till el.

Oavsett var man landar i sakfrågan, är det besvärande att det finns så få mackar. Inte ens en handfull i Sverige, med kartor om framtida utbyggnad som åtminstone hittills har varit mer visioner än verklighet. Macken på Arlanda har ofta varit trasig och den i Göteborg avstängd under lång tid. Eftersom bränslecellsbilen inte kan laddas ur ett hushållsuttag som elbilen och inte kan nödtankas med bensin som gasbilen eller laddhybriden, så blir man helt enkelt stående om vätgasen inte finns att tanka. Det taxibolag som använt Hyundais förra vätgasbil hade oändlig frustration just av detta, medan själva bilen fungerade fint också i deras hårda drift.

Vätgasbil från grunden

Med iX35Fuel Cell ansåg sig Hyundai vara först i världen med en masstillverkad vätgasbil, men den baserades på en vanlig SUV och utförandet kändes lite som en efterhandskonvertering. Vi får nu tillfälle att köra båda direkt efter varann och konstaterar direkt hur mycket bättre Nexo är. Den är energieffektivare, snabbare, säkrare, mer påkostad och har bränslecellsutrustningen bättre paketerad.

Bränslecellen och elmotorn finns under huven, batteriet som hämtats från Ioniq Hybrid ligger under passagerarsätet, och de tre vätgastankarna ligger under baksätet och bagageutrymmet. Tankarna har ett yttre skal av kolfiber, mycket starkt för att klara det höga trycket, och ett inre foder av aluminium. De ska bytas efter 5000 tankningar eller 15 år.

Hyundai ger i princip samma garantier som för andra modeller, och servicekraven är inte särskilt betungande. Vätgassystemet ska kontrolleras för läckage var tusende mil eller vartannat år, det som inträffar först, lika ofta ska luftfiltren för bränslecellen och för kylvätskan bytas, medan elmotorns kylvätska för första gången ska bytas efter 20 000 mil eller tio år. Efter 1500 tankningar startar bilen inte längre; då menar Hyundai att det är dags att byta ut vätgastankarna. Testbilen har kört knappt 40 tankar; det syns på färddatorn.

Bränslecellerna har utvecklats, så att de bara behöver värmas inför start om det är nedåt 30 minusgrader. Också utfläktningen efter användningen har minskats, den sker på några sekunder och den i och för sig roliga vattenpölen under ”avgasröret” är svår att spåra. Också fläktljudet under färd har minimerats, så att bilen nu går lika tyst som en elbil. Hyundai anger verkningsgraden till 60 procent, vilket de ser som effektivast på marknaden – men då avses bara själva bilen, med kompletterande omvandlingsförluster tidigare i processen. Effektiviteten ökas av att batteriet laddas av bromskraft, på samma sätt som i en konventionell elbil, med fyra lägen för återföringen som justeras med paddlar bakom ratten.

Den relativt höga verkningsgraden tillsammans med de något större tankarna än föregångaren ger en officiell räckvidd på 66 mil enligt WLTP-körcykeln. Det är rekord bland vätgasbilar på marknaden, och siffrorna är i princip sanna. Vi kör fullastad bil på huvudsakligen motorväg och kommer i teorin drygt 50 mil, med en förbrukning på 1.1 kg per 100 km. Några femtio mil blir det aldrig, dels för att vätgasmacken på Arlanda har dåligt tryck så tankarna fylls inte helt, dels för att vi tankar i Mariestad, där vätgasen görs av solceller alldeles intill elektrolysören.

Körmässigt är det som att köra en småtrött elbil. 163 hästar på två ton bil ger inga sprudlande prestanda, och även om vätgas är ett sätt att driva en elbil så uteblir batteribilens ”full effekt direkt”. Faktiskt krävs det att det beskedliga batteriet från Hyundais hybridbil Ioniq understödjer vid acceleration för att det ska gå någorlunda fort. Men i vanlig trafik hänger vi med fint med och på lands- och motorväg är det en vilsam färd.

SUV-proportioner

Att Nexo är byggd som en SUV underlättar att rymma stora tankar och utrymmeskrävande batterier. Nexo har i vart fall inga terrängambitioner, är strikt framhjulsdriven med låg markfrigång och får inte dra släp alls. Formen ger ändå goda innerutrymmen, även om Nexo bara är femsitisig utan möjlighet till en tredje sätesrad. Innerutrymmena är fina, vi sitter väldigt bra fram och tre vuxna sitter bekvämt i baksätet. Bagageutrymmet är normalstort,även om golvet är lite högt eftersom tankarna ligger därunder.

Bränslecellsprocessen behöver mycket luft, som bilen aktivt drar in. I tidigare vätgasbilar var det en ganska bullrig process, som förtog en del av glädjen med att åka avgasfritt. Men Nexo är härligt tyst, utom i riktigt låg fart då den liksom andra elbilar har artificiellt ljud för att varna andra trafikanter, och i snabb motorvägsfart då stora backspeglar, rejäl frontyta och grova däck bullrar en del.

Eftersom bränslecellerna behöver riktigt ren luft, och processen inte innebär någon nedsmutsning, så är luften bakom en Nexo klart renare än framför, och när man avslutar körningen visar den hur mycket luft som renats. Helt underhållsfritt dessutom.

Förarmiljön är helt digital, vilket också innebär att jag kan ändra instrumenteringen så att den visar den information jag bryr mig mest om, bakom ratten och på mittkonsolens 12,3 tumsskärm. Det mesta sköts dock med riktiga knappar; inte mig emot fast de hade gärna fått se lite olikaut i mörkret.

En glädjande detalj som inte syns är att inredningen är gjord av UL-certifierade biomaterial, som innertak i bambu och säten i konstläder.

Toppsäkerhet

Tvärtemot vad många tror så är Euro NCAP-test inget krav och det hade inte varit överraskande om Hyundai avstått för en bil som tillverkas i så begränsad volym. Men den är testad, med högsta betyg och särskilt höga procentsatser för tekniska hjälpmedel. Filhållaren och den adaptiva farthållaren fungerar utmärkt och håller bilen mitt i filen, men till skillnad från Tesla så får jag bara släppa ratten ett par sekunder. Skyltavläsaren har däremot påfallande ofta fel om vilken hastighetsgräns som gäller, också i normalt dagsljus. Som den första bil jag testat, visas döda vinkeln mitt på skärmen när jag blinkar för sväng; jag slipper vrida nacken och risken för krock med cyklist minskar. Det funkar utmärkt och man saknar det snabbt i andra bilar.

Inte lika självklart en säkerhetsgrej är att bilen kan fickparkera själv, och då menar jag själv. Om jag vill, står jag utanför när Nexo parkerar. Det funkar på alla sorters fickor, också där det är väldigt trångt, besparar säkert en del onödiga plåtskador och innebär till vardags att man slipper åla sig in och ur bilen – det funkar nämligen också att kalla fram bilen när man ska iväg.

Herre på täppan – men alltför ensam

Många tillverkare har inte riktigt levt upp till sina löften om att sätta vätgasbilar på marknaden, och Toyota har slutat sälja Mirai i väntan på efterträdaren som blir låg, lång och Teslalik. Därför är Nexo enda valet, och därtill ett väldigt bra val. Oerhört mycket bättre paketerad än strikt fyrsitsiga Mirai och ett stort framsteg jämfört med föregångaren. 

Av de två versionerna är vi glada att redan Trend har all säkerhetsutrustning, men väljer ändå 30 000 kr dyrare Premiumutförandet, för dess stora panoramasoltak, ventilerade säten fram och värme i sätena bak. Men i slutändan kan vi inte välja Nexo alls. Det handlar lite om att driftsekonomin är för dålig, med ett drivmedel nästan lika dyrt som diesel och en livslängd på 16 000 mil för bränslecellerna varefter bilen är uttjänt. Tar det 10 år att komma upp i, ger det en värdeminskning på 80 000 kronor om året, kör du taxi ska bilen i princip avskrivas på två år.

Hade jag bott i Mariestad, med en mack där vätgasen produceras av lokalt alstrad solel, och där macken alltid fungerar, då hade jag nog sparat ihop till en Nexo. Men ingen annanstans är den ett realistiskt alternativ för en vanlig bilist. Men den är ändå viktig; precis så här ser det ut när vi börjar ta oss förbi hönan och ägget. Någon måste börja, och Nexo är en fin start.

Vi gillar: Vätgasdrift, effektivt paketerad, lång räckvidd, goda utrymmen, tyst, säker, komfortabel

Vi ogillar: Dyr, begränsad infrastruktur för tankning, inte ”elbilspigg”

Överväg också: Jaguar I-Pace, Tesla Model X, Audi e-tron, Toyota Mirai när den återkommer

 Text och bild: Mattias Goldmann, Gröna Bilisters testpilot, augusti 2020
Vätgas artiklar från "Husbil & Husvagn" ===> Vätgas om jordens befolkning skall finnas kvar om 500 år. Det absoluta gröna alternativet. Då världshaven vatten kan spjälkas och utvinna H2 genom solenergi, vindkraft eller annan elalstrande källa så som  vågkraft. m.m.

 _____________________________

Hyundai Nexo (vätgasdriven) kan resa runt 550 km, vilket är ungefär samma som den elektriska Tesla Model S, den bästa i sitt slag. Ändå är det svårt att exakt beräkna räckvidden för dessa bilar. Det beror på ett antal mätvärden, till exempel antalet passagerare som bilen tar, om luftkonditioneringen är på eller av, om bilen är på en motorväg eller fastnat i stadstrafiken, vilken typ av fordon det är ... Det är därför olika människor har rapporterat om olika upplevelser på grund av deras unika blandning av alla dessa variabler. Men eftersom vätgasbilar tätt packar sin energilagring kan de vanligtvis uppnå längre sträckor. Medan de flesta helt elektriska fordon kan resa mellan 100-200 miles på en enda laddning, kan vätgas komma till 300 miles.
YouMatter.world

Energi bolag hos Avanza

..SS.. Swedish Stirling .. .. FA .. FerroAmp .. .. PC .. PowerCell ..  .. AZ .. Azelio ..  .. ME .. Metacon .. .. CL .. Climeon . .. SO .. Soltechenergy .. .. MI .. Minesto .. .. EO.. Eolusvind .. .. EC .. Ecolime .. .. ET.. Etrion .. .. CO.. Cortus ..  .. AR.. Arise .. .. IM.. Impact coatings .. .. CE .. Cellimpact .. .. MI .. Midsummer .. ===> .. NE .. NEL no .. .. PP... Plug Power us .. .. FC .. FuelCellEnergy us .. .. HY .. Hydrogenics us .. .. BA .. BallardPower us .. .. SF.. SFC energy de .. SA .. Savosolar fi ..