Vätgasbilar Sverige: Funktion, miljö och de 5 mest populära märkena

Vätgasbilar Sverige: Funktion, miljö och de 5 mest populära märkena

Det handlar om miljön! Vätgasbilar är långt ifrån lika populära som elbilar, men de är på frammarsch och ny och innovativ teknik förbättras hela tiden. Här går vi igenom lite fakta om vätgasbilar och om hur de fungerar, för- och nackdelar, och listar topp-fem vätgasbilar 2020.

Vätgasdrift med bränsleceller har testats i kollektivtrafiken vid ett antal tillfällen och har vidareutvecklats av ett flera stora biltillverkare. Bland annat Toyota har lanserat en vätgasbuss – Toyota Hino bränslecellsbuss. Än så länge är fördelen med vätgas störst för tunga lastfordon, där bränsleceller väger mindre än den stora mängd elektriska bilbatterier som behövs för att driva tunga fordon.

Åsikter går isär om hur bra och miljövänligt samt ekonomiskt vätgasdrift är jämfört med bensin, diesel och batteridrivna elbilar. Verkningsgraden i bränselcellen är hög, cirka 50 %. Jämfört med drivmedel som förbränns är det högre, men fortfarande lägre än batteridrivna elbilar, där verkningsgraden kan ligga på över 80 %.

När det gäller miljövänlighet, hänger det främst på elen som krävs vid vätgastillverkning – hur den elektriciteten framställs. Grön el eller el från fossila bränslen, som exempelvis kolkraft. Själva vätgasen görs idag vanligtvis av naturgas, som är en fossilgas, men kräver mindre elförbrukning än om den skulle vara gjord av bara vatten.

Hur stor påverkan vätgastillverkning gör på global uppvärmning är också omdebatterat. Man kan däremot framställa vätgas av enbart vatten och “ladda” vätet med hjälp av sol- och vindkraft (grön el från förnybara energikällor), vilket är framtidsvisionen. För närvarande ligger den gröna produktionen av vätgas tyvärr på för låga nivåer för att bli en riktig konkurrent till alla andra marknadsledande drivmedel för bilar.

En annan omdebatterad fråga är hur miljövänlig tillverkningen av elbilsbatterier är. Vissa anser att koldioxidutsläppen är högre för den produktionen, än vid tillverkningen av bränslecellerna och vätgasen. Andra har däremot motsatt åsikt och anser att koldioxidutsläppen är lägre för tillverkning av batterier än vid tillverkning av vätgas med bränsleceller – där även dyrbara metaller används som katalysatorer, till exempel platinametall behövs i cellerna. Därom tvista de lärde – och det är enorma investeringar som står på spel.

Ett tips från Autodoc: En tysk studie från ADAC visar att det tar ett visst antal mil innan en vätgasbil blir lönsam – jämfört med en bensin eller dieseldriven bil. Detta gäller även för eldrivna bilar på batteri. Det tar 35 000 km, eller först efter 8–14 år, för att ett fullt eldrivet fordon blir bättre ur miljösynpunkt än en bensin/dieselbil. Men studien är efter tyska mått och baseras på den tyska elproduktionen som fortfarande har en stor del kolkraft. Debatten fortsätter säkert och tills dess är bensin och diesel inte uttjänta som bränsle, även om framtiden kommer att vara fossilfri.

Hur fungerar en vätgasbil?

Hur fungerar en vätgasbil

En vätgasbil är eldriven, och elen framställs i bilens bränslecell genom en reaktion mellan syre och väte. Vätet förvaras flytande i bilens bränsletank och förs över till cellen. Syret tas från luften och blandas i cellen med vätet. I bränslecellen finns en strömledande elektrolyt mellan två elektroder, en positiv katod och en negativ anod. Vätet tillförs anoden och syret förs till katoden. Kemisk energi omvandlas här till el, då bränslet oxideras. Elen driver bilens elmotor och ur avgasröret kommer endast vattenånga.

Räckvidden ligger på ungefär 600 km på en full tank, men det varierar naturligtvis och hänger på effekten i bränslecellerna och storlek på bränsletanken. Tekniken förbättras hela tiden och väntas öka bilarnas räckvidd till omkring 1 000 km.

I en vätgasdriven bil finns det även ett batteri, fast mycket mindre än i batteridrivna elbilar, för att lagra en del av kraften – ett så kallat toppflödesbatteri (Peak Power Battery).

För- och nackdelar med vätgasbilar

 Fördelar 

  • Lång räckvidd. Över 600 km på en tank. Nästan i nivå med diesel- och bensinmotorer, men långt över batteridrivna elbilars räckvidd på omkring 200–300 km. Om en batteribil ska kunna köra lika lång sträcka (utan mellanladdningar) behövs mycket stora, tunga och dyra batterier.
  • Inga avgaser. Endast vattenånga och värme lämnar bilen vid reaktionen i bränslecellen som “avgaser”. Inga utsläpp av koldioxid, kolmonoxid, kväve, svaveloxider, kväveoxider eller kolväten – ingen direkt miljöpåverkan på den globala uppvärmningen (gäller reaktionen i bränslecellen) vid körning.
  • Förnybar energi. Allt som egentligen behövs är vatten och solkraft, mycket miljövänligt. I teorin är detta möjligt och det är även framtidsplanen att förverkliga.
  • Hög verkningsgrad. En hög verkningsgrad på över 50 %, vilket kan jämföras med en förbränningsmotor – som håller en verkningsgrad på runt 30 %.
  • Köldtålig. Bränslecellen är inte känslig mot låga temperaturer, som batteridrivna elbilar är.
  • Snabb tankning. Att tanka bilen tar inte längre tid än för bensin- och dieseldrivna bilar. Jämfört med batteridrivna elbilar är en snabbtankning mycket snabb, då en normalladdning behöver från 2 timmar till en hel natt för att laddas upp, och en snabbladdning tar minst 13 minuter till 1 timma. Det kan även bli ett viktigt komplement till batteriladdade bilar, då de flesta städer inte har tillräcklig kapacitet på sina elnät för att ladda för många elbilar samtidigt.
    Fördelar med vätgasbilar: snabb tankning
  • Låg vikt. Bränselcellen är lätt. Den väger mycket mindre än elbilarnas batterier och betydlig mindre än förbränningsmotorer.
  • Ny teknik. Denna nya och innovativa tekniken utvecklas hela tiden och det finns stora utrymmen för förbättringar. Det sker i en rask takt. Investeringar från stora biltillverkare och andra skapar inte bara arbetstillfällen och ekonomiskt lyft på ett flertal marknader och geografiska områden, utan även en optimism för en bättre miljö i framtiden.

 Nackdelar 

  • Dyra bilar. Den billigaste kostar minst 750 000 kr. Ny teknik kostar.
  • Låg tillgänglighet. Det går nästan inte att få tag på den här typen av bilar i Sverige. Hittills har endast ett fyrtiotal bilar sålts.
  • Inga tankstationer. Det finns för närvarande endast 4 orter i Sverige där du kan tanka vätgas. Även om ytterligare åtta är planerade att byggas räcker det naturligtvis inte i vårt avlånga land. En bättre distributionshantering krävs för att vätgas ska bli hållbart och kunna konkurrera med andra bränslen.
  • Riskabelt och svårhanterligt. Är konceptet med vätgasbil farligt? Vätgas är svårt att hantera, en mycket lättantändlig och explosiv gas och det är utrymmeskrävande att transportera (till tankstationer). Tanken tar även upp en stor plats i bilen.
  • Miljöpåverkan. Vid gastillverkning. Vätgas kan tillverkas med elektrolys av vatten genom att den stora delen el som krävs kommer från sol-, vind- vatten- eller kärnkraft – men – 98 % av all vätgas tillverkades av naturgas 2019. Det kräver en mycket mindre mängd el, men ger en negativ miljöpåverkan då det är en fossil gas som i slutändan släpps ut.
  • Dyrt bränsle. Än så länge är bränslet dyrt, då det inte heller är särskilt stor efterfrågan på det. Kostnaden hänger även på den dyra tillverkningskostnaden.
  • Komplex konstruktion. Bränslecellens konstruktion, speciellt för styrning av luft- (syre) bränsle- och vattenflöden. Dessutom ingår dyr metall som fungerar som katalysator i bränslecellen, exempelvis platina. Man försöker utveckla den med billigare ämnen genom att hålla en högre arbetstemperatur.
  • Livslängd? Då detta är en relativt ny teknik, åtminstone när det gäller massproduktion för fordonsbranschen, är livslängden oprövad och vi vet inget om andrahandsvärden etc.

Ett tips från Autodoc: Du är intresserad av detta miljövänliga alternativ och vill kika efter en begagnad vätgasbil? Då bör du tänka på att det inte rullar särskilt många bränslecellsbilar i Sverige, och tankstationer finns knappt. I Danmark, Norge och Tyskland har man kommit längre, även om det inte är tillräckligt. Japan har storsatsat på vätgas där många tankställen redan finns och kommer använda vätgasen inte endast i bilindustrin. Där finns även storsatsningen på serietillverkade vätgasbilar från speciellt Toyota. Men i Sverige är vätgasbilar fortfarande för få och för dyra. Det har bara sålts något mer än ett fyrtiotal bilar även om det finns möjligheter och kraftfull kapacitet i gasen.

Vad kostar det att tanka vätgas?

Priset på bränslet (vätgasen) per mil ligger på cirka samma, eller nära under, kostnaden för bensin eller diesel. Runt 9 kr per mil för vanliga personbilar. Det är ju överkomligt! Och du gör miljön en tjänst.

Gasens tillverkningskostnad ligger på runt 40–60 kr per kg. Hälften av kostnaden går åt till elen för elektrolysen. Resten av kostnaden går åt för drift av dess elektrolysör, underhåll och investeringar, då det är en tämligen ny teknik för gemene man. Produktionskostnaderna för vätgasproduktion kommer att falla och kostnaden för elektrolysören går ner allt eftersom förnybar energi används i tillverkningen. Priserna väntas gå ner i framtiden.

De fem mest populära vätgasbilarna 2020

Toyota Mirai

Reservdelar till vätgasbilar Toyota Mirai

Med betydelsen “framtid” på japanska, är Toyota Mirai marknadsledande och även den första serietillverkade vätgasdrivna bränslecellsbilen. Dess eleganta och stilfulla look, ger en accent till en njutningsfull och säker körupplevelse – och det är inte konstigt efter 20 års utveckling. Men bilen är ovanlig. Inte många säljs och priset är högt.

Honda Clarity

Hondas bränslecellsbil Clarity, är deras första bil med nollutsläpp, vilket även namnet anspelar på. Den bär högt fanan för både vätgasteknik och visar hur effektiv bränslecellstekniken kan vara. Ingenjörskonst av premiumkvalitet – snygg, rymlig och praktisk, med lång räckvidd per tank. Endast sex bilar rullar i Europa, tyvärr ännu ingen i Sverige.

Hyundai Nexo

Vätgasbilar Hyundai Nexo

En häftig korean, med namn efter danska Nexø på Bornholm – Hyundai Nexo garanterar en räckvidd på över 600 km. Stoltserar med att vara den första bränslecellsbilen och är även den mest sålda i Europa, ca. 500. Den har en luftrening som släpper ut renare luft än vad som tas in i bränslecellen. Liksom den tidigare modellen Hyundai ix35 FCEV, har även senaste Nexo regenerativ broms, som återanvänder energin. Priset ligger på hissnande 849 900 kr.

Mercedes-Benz GLC F-CELL

Vätgasbilar sverige: Mercedes-Benz GLC F-CELL

Mercedes första försök att utveckla en bränslecellsbil och det ser lovande ut. Med en tank som rymmer 4,4 kg vätgas, ges en räckvidd på 478 km och en “motoreffekt” på 211 hk. Här har man även lyckats hålla nere nivåerna på platina, 90 % mindre än i andra vätgasbilar, vilket även får ner priset till nästan överkomligt – men det är ju en Mercedes också. Kvalitet!

BMW hydrogen X5

Vätgasbilar sverige: BMW hydrogen X5

BMW beräknar att produktionen av BMW hydrogen X5 startar nästa år, 2022. Uteffekten kommer ligga på svindlande 368 hk, med dubbla vätetankar som rymmer 6 kg, och med bromskraftåtervinning som hjälper batteriet. En tankning tar inte mer än runt fyra minuter och den här kommer absolut konkurrera med befintliga vätgasbilar.

Sammanfattning

Även om tekniken i sig inte är ny, är det fortfarande en teknologi under utveckling, och det är mycket som hänt under de senaste åren. Tyvärr har inte mycket hänt antalsmässigt när det gäller hur många bilar som rullar på våra svenska vägar och utbyggnaden av tankstationer är en faktor som begränsar utvecklingen, samt dyra fordon som hämmar försäljning. Detta är en stor nackdel med vätgasbilar. Japan och Korea ligger däremot i framkant och där sker den största produktionen, forskningen och utvecklingen – och vi har mycket att vänta av framtiden, som faktiskt ser ren ut.