Konferensbevakning FCExpo del 2

Författare: Martin Andersson, Lunds Universitet Energivetenskaper, martin.andersson@energy.lth.se

Detta är en forstättning på gårdagens bevakning från FC Expo i Tokyo, idag innehåller min bevakning, Honda, Nissan, Daimler, Hyundai och Audi. I Japan är möjligheten för elexport av ström från fordonen viktigt, exemplevis vid katastrofer.

800 stycken Honda Clarity har sålts sedan mars 2016. Honda har en målsättning om en årlig produktion av 40 000 fordon kring år 2020. Den största effekten från Hondas PEFC-bränslecell är 103 kW. Som tillbehör går det att köpa Power Exporter 9000, som omvandlar från DC till AC, som ger 100 V och 200 V (50 eller 60 Hz och med max 9kW) som kan kopplas in till hemmet vid exempelvis ett strömavbrott. Honda uppger att fördelarna med Clarity är en räckvidd på 750 km (enligt JC08). Vidare är Hondas bränslecellsstack inte större än en V6 motor, och får således plats under motorhuven. Honda har utvecklat en mindre tankstation (SHS, Smart Hydrogen Station) som det skall vara möjligt att installera för behovet hos enstaka fordon. Honda bedömer att marknaden för bränslecellsfordon är starkt kopplat till utbyggnaden av vätgastankstationer, som i Japan tidigare varit på 35 MPa, dock börjar 70 MPa stationer att testas. Förutom personbilar tänker sig Honda även bränsleceller för tåg, bussar och lastbilar. För framtida bränslecellsutveckling (dvs för modeller som kommer att lanseras efter Clarity) har Honda ett samarbete med GM, vilket annonserades 2013 och resulterade i skapandet av ett joint-venture 2017. Resultat från detta samarbete i form av nya produkter väntas först kring 2020 [1].

Nissans är aktiv med bränslecellsutveckling, dock avvaktar de med att sälja bränslecellsbilar. Notera att Nissan samarbetar med Toyota och Honda för utbyggnaden av tankstationer i Japan. Nissans strategi är att elektrifiera som första steg och de har haft stora framgångar med deras elbil Nissan Leaf. Det betonades att Nissan ser bränslecellsbilar som en viktig del i ett framtida vätgassamhälle, och precis som Honda ser Nissan möjligheten att leverera el vid katastrofer som en uppgift för en bränslecellsbil. Nissan har konceptet ”e-Bio Fuel Cell system”, där etanol alternativt en etanol/vatten-blandning används som bränsle (notera att det idag finns fler än 3000 tankstationer för etanol i USA som relativt enkelt kan konverteras till ren etanol alternativt en etanol/vatten-blandning) [2]. En stor skillnad mellan Nissan och Honda/Toyota är att Nissan utvecklar högtemperaturbränsleceller (SOFC) att jämföra med lågtemperaturbränsleceller (PEFC) hos Honda/Toyota, vilket kan vara en anledning till att Nissan avvaktar med sin marknadsintroduktion (lägre kommersialiseringsgrad).

Daimler presenterade sin senaste modell bränslecellsbil (plug-in hybrid) ”Mercedes-Benz GLC F-Cell” på IAA i Frankfurt (september 2017), vilken dfinieras som ”pre-profuction”. Mycket utvecklingsarbete har fokuserat på integrationen av batteri med bränslecellsstacken. Bränslecellen är placerad under motorhuven (vilket även Honda lyckats med). Daimler har tidigare erfarenhet från Mercedes-Benz B-klass F-Cell bränslecellsbil (200 tillverkades 2010/2011 och några rullar fortfarande) samt från Citaro FuelCELL-Hybrid bränslecellsbuss. En jämförelse mellan GLC F-Cell med B-klass F-Cell säger att effekten har ökat med 40 %, volymen minskat med 30% och mängden platina i katalysatorn har minskat med 90 %. Det rapporteras om betydande tekniska och ekonomiska framsteg för deras andra generation bränslecellsfordon, jämfört med deras första generation. Daimler utvecklar 70 MPa-system för personbilar (finns i GLC F-Cell), dock 35 MPa för bussar, då det finns gott om plats för vätgastankar på bussens tak. Daimler har som idé att sälja samma bränslecellssystem som är utvecklande för att sitta i deras bilar till att även användas som back-up för datacenter. Även Daimler är en av de grundande medlemmarna av ”Hydrogen Council” [3, 4].

I presentationen från Hyundai betonades det att även Hyundai är en av de grundande medlemmarna av ”Hydrogen Council” samt även att bränslecellsdrivna fordon är en viktig beståndsdel för att begränsa utsläppen av växthusgaser. Hyundais Tucson bränslecellsbil har levererats till 18 länder sedan lanseringen 2013 och Hyundai anser att Tucson skall ses som den första massproducerade bränslecellsbilen. Nexo, Hyundais andra generation bränslecellsbil lanserades på CES i Las Vegas, januari 2018. Hyundai hävdar att Nexo har en systemeffektivitet om 60%, körsträcka per tankning om 800 km (världsrekord för ”kommersialiserad” bränslecellsbil?) och en förväntad livslängd om 160 000 km / 10 år. Kallstart ner till -30 C är möjligt. Nexo har ett aktivt kolfilter för att rena luften där den kör. Hyundais vidare utveckling innehåller ytterligare bilmodeller men även lastbilar och bussar [5].

Audi ser en nisch för deras bränslecell, d.v.s. ”h-tron”-koncept, då fler och fler städer inför olika typer av restriktioner som begränsar användningen av bensin/dieselbilar. Batteri- och bränslecellsbilar lämpar sig för olika nischer, dock har båda fördelen att vara noll-emissionsbilar, under förutsättning av vätgasen produceras för förnyelsebara källor. Precis som övriga biltillverkare (ovan) nämns kravet om att kunna tanka på 3 minuter. Audi har tagit fram egna prognoser för utrullning av tankstationer år 2020 resp. 2025, 130/600 i USA, 520/2000 i EU och 340/830 i Asien. Audis utveckling av bränslecellsbilar har resulterat i 4 generationer: Audi A2 H2 (2004), Audi Q5 HFC (2009), Audi Q5 HFC (2011) samt Audi A7 h-tron (2014). En 5te-generation: Audi h-tron quattro concept, samt en 6e generation för serieproduktion planeras. Utvecklingen från deras 4e generation till en 5e och 6e generation fokuserar på ökad energitäthet, ökad livslängd, minskad mängd platina, möjlighet till start vid lägre temperaturer samt bättre integration mellan bränslecellsstack och batterisystem. Notera att Audi ingår i VW-gruppen och leder gruppens bränslecellsutveckling. Massproduktion av Audis bränslecellsbilar väntas kring 2023, vilket kommer att vara först i VW-gruppen [6].

Sammanfattningsvis finns bränslecellsbilar tillgängliga för försäljning, dock i liten skala. Det är tydligt att Nissan, Audi, Daimler, GM, Ford, väljer en annan strategi jämfört med Honda, Toyota och Hyundai då de vill förbättra sitt bränslecellssystem, med interna tester, betydligt innan de börjar sälja bilar. Det är även intressant att notera vilka biltillverkare som inte var med på konferensen för att presenta sina bränslecellsrelaterade aktiviteter, exempelvis Ford (samarbetar med Nissan och Daimler), BMW (var närvarande för 2 år sedan) och GM (samarbetar med Hyundai). 

Källor

Konferenshemsida: www.fcexpo.jp/en/Home/

[1] Presentation Takashi Moriya, Honda R&D Co., FCExpo 2018, Tokyo, Japan.

[2] Presentation Haruhito Mori, Nissan Motor Company, FCExpo 2018, Tokyo, Japan.

[3] Presentation Jörg Wind, Daimler, FCExpo 2018, Tokyo, Japan.

[4] Mercedes Benz: https://www.daimler.com/innovation/specials/iaa-2017/glc-fcell-2.html 

[5] Presentation Saehoo Kim, Hyundai motors, FCExpo 2018, Tokyo, Japan.

[6] Presentation Jürgen Jablonski, Audi, FCExpo 2018, Tokyo, Japan.

[7] Presentation Masayoshi Yamakage, METI, FCExpo 2018, Tokyo, Japan.