Toyotas FCEV samt WHEC
Skribent (gästinlägg)
2014-10-16
Idag får ni Christian Hultebergs bevakning av den stora vätgaskonferensen i världen.
Tack Christian för din bevakning.
Lite om Toyotas FCEV
skrivet av Magnus Karlström
Toyota visade ju upp sin bränslecellsbil på Paris mässan som de ska börja sälja i Japan i år samt i USA, UK, Tyskland och Danmark nästa år. Från början var det tänkt att bränslecellsbilen skulle börja säljas i april nästa år i Japan, men Toyota har ändrat sig och kommer börja sälja den från och med december i år [3].
Toyota har redovisat priset för den nya bränslecellsbilen i Japan. Den ska kosta 7 miljoner JPY utan subventioner (472 000 SEK). Priset i UK är ej bestämt än [1]. I UK har precis staten godkänt ett stödsystem för vätgastastioner och subventioner till inköp av bränslecellsbilar. Stödåtgärderna är på 11 miljoner pund (126 miljoner). 15 vätgasstationer ska byggas i UK [4].
I Japan kommer staten troligtvis subventionera bränslecellsbilar med ca 3 miljoner yen, så priset för konsument kan bli ca 4 miljoner yen i Japan (270 000 SEK) för Toyotas bränslecellsbil [2].
Igår släppte Toyota siffror på hur många bränslecellsbilar de kommer tillverka. Det är ca 1000 st/år. Från början var planen ca 700/år [3].
Det står inget hur länge de kommer ha den produktionsvolymen.
Satoshi Ogiso sa att det här är babysteg, ”But Toyota plays the long game” [1].
[1] Paris Motor Show: Toyota’s plans for a fuel cell future. BBC. länk
[2] Want $30,000 Off Your Green Car? Head to Japan. Bloomberg. 24 july 2014. länk
[3] Toyota to sell fuel cell vehicle in December. Nikkei. 16 okt. länk
[4] Multi-million pound fund to get hydrogen cars moving. Department for Business, Innovation & Skills & Department for Transport. länk
20th World Hydrogen Energy Conference – WHEC 2014
skrivet av Christian Hulteberg
Världskonferensen för vätgasenergi (WHEC) arrangeras sedan 1976 av International Association for Hydrogen Energy (IAHE), och arrangerades för tjugonde gången i juni 2014, denna gång i Gwangju i Sydkorea, ett land som satsar på vätgasenergi inte minst inom fordonsindustrin. Här redogörs kortfattat för utvecklingslinjerna inom vätgasenergi som rör nationella strategier för vätgas och vätgasdrivna vägfordon så som de diskuterades i några av plenumdiskussioner och konferenspresentationer. Presentationerna från konferensen är tyvärr inte offentliggjorda vilket gör att nyhetsbrevet inte kan länka direkt till dessa.
Nationella strategier för vätgas
På konferensens inledande plenumsession, The Hydrogen Energy Policy Symposium of Leading Countries, presenterades hur flera asiatiska länder har uppdaterat sina energistrategier och ser vätgasenergi som en mycket viktig fråga, enligt presentationer givna av Anumakona Jagadeesh från Indien, Hideo Kameyama från Japan och Heechun Lim från Sydkorea. Miljontals vätgasfordon planeras vara i drift till 2020 i dessa länder och arbetet med att bygga tankstationer för dessa fordon pågår, med hundratals tankstationer planerade till 2020. Även stationära tillämpningar ingår i dessa strategier, exempelvis för drift av IT-stationer (China Telecom) med också vätgasbränsleceller för hushållsbehov av el och värme (Japan). Japan har som mål att vid OS i Tokyo 2020 demonstrera ett fungerande vätgassamhälle.
I västvärlden driver Tyskland på utvecklingen, inte minst genom ett starkt fokus på power-to-gas-teknik (elkraft-till-gas) vilket ska integrera förnybar el med produktionen av vätgas som sedan kan användas av vätgasfordon. Transportsektorn ses i Tyskland som mycket viktig för vätgasenergin enligt Klaus Bonhoff som också talade under det inledande symposiet. Full implementering av power-to-gas-tekniken uppskattas i Tyskland kräva en fördubbling av elproduktionskapaciteten. Flera projekt är på gång för vätgasproduktion och tankstationer, 50 tankstationer planeras till 2015 och 500 till 2025. Viktiga knutpunkter är till exempel flygplatser som kan använda vätgasfordon. I Spanien byggs nätverk av strategiskt viktiga kommuner som blir nycklar i utbyggnaden av vätgaskorridorer längs de stora transportkorridorerna. I USA drivs frågan till stor del från Kalifornien genom ett partnerskap för bränslecellsteknik, vilket också resulterat i ett federalt program för vätgas och bränsleceller (H2USA) vilket beskrivits i tidigare nyhetsbrev.
Bränslecellsfordon och tankstationer
Bränslecellsfordon (Fuel Cell Electric Vehicles, FCEV) var en av de stora punkterna på konferensen. Det handlar naturligtvis om tekniken som ska integreras i fordonen, tankar, bränsleceller och motorer, men då flera biltillverkare (Toyota, Nissan, Hyundai) redan eller mycket snart lanserar serietillverkade bränslecellsfordonsmodeller handlade mycket om den infrastruktur som behövs för att dessa ska gå att använda i samhället. Drivkrafterna för bränslecellsfordon har förändrats över tiden, från början handlade det mest om att minska lokala luftföroreningar och öka energisäkerheten men nu är fokus på förnybar energi och grön vätgas som ett sätt att minska klimatpåverkan. Finanskrisen diskuterades som en faktor som hämmar offentliga aktörer att stödja nya stora infrastrukturprojekt, vilket många menar är vad som skulle behövas i början. Detlef Stolten, vice ordförande i europeiska IAHE, visade i sin presentation Achievements and Issues of Fuel Cell Trasnportation at the Brink of Market Introduction att vissa analyser tyder på att det kan bli en lägre total kostnad att ställa om fordonsflottan till FCEV än till batteri-elektriska fordon (Battery Electric Vehicles, BEV) vilka skulle kräva otroligt stora investeringar i kraftnäten. Detta då vätgas kan distribueras till en lägre kostnad, även om vätgas också kräver delvis ny infrastruktur. Det kan enligt dessa analyser också finnas fördelar med att tidigt satsa på tunga fordon istället för personfordon.
Gemensamma utmaningar för fordonstillverkarna, enligt presentationerna av Byung Ki Ahn från Hyundai, Katsuhiko Hirose från Toyota, Akihiro Iiyama från Nissan och Takashi Moriya från Honda, är att minska storleken och öka kraftdensiteten på bränslecellssystemen i bilarna – trots att denna ökat med en faktor om 2-4 de senaste åren finns förbättringar att göra genom nya katalysatorer, minskat masstransportmotstånd, optimerade strukturer osv. vilket också kan sänka kostnaden för fordonen. Med vätgas lagrad i tankar vid 700 bar istället för som tidigare 350 bar har räckvidden ökat betydligt. Driftstabilitet och säkerhet över fordonens hela livstid återstår att utvärdera när fordonen nu börjar användas på öppna marknader.
Tankstationer är en nyckelfråga för att FCEV ska bli populära på öppna marknader. Tillämpningar inom begränsade områden (lagertruckar, flygplatsfordon, linjebussar) ger möjlighet att börja bygga tankstationer i anslutning till dessa användare. Tekniken för tankstationer utvecklas kontinuerligt, inte minst av Linde i Europa, som nu serietillverkar utrustningen för stationerna, men ser att utbyggnaden går långsammare än tidigare prognoser. Detta tros delvis bero på att kunskapen hos offentliga aktörer som ger tillstånd för verksamheterna är låg, och det saknas rutiner och standarder för hur projekten ska bedömas. I storstäderna som har en hög densitet av fordon är en annan begränsning av markpriserna är så höga att det inte är lönsamt att använda marken till tankstationer. Flygplatser ses också som mycket intressanta knutpunkter för vätgasdistribution och användning då de har ett högt behov av bränslen, både för flygplan och för markfordon som skulle kunna drivas med bränsleceller och på så vis skapa lokala (regionala) starka marknader för vätgasteknik.
Forskningsinstitutet FZ Jülich har arbetat med att sammanställa kunskaps- och marknadsläget för olika typer av elektrolys och konstaterar att alkaliska elektrolysörer fortfarande är ledande med avseende på produktionskostnad, produktivitet och livslängd. Viktiga framtida utvecklingsbehov för att integrera power-to-gas i ett förnybart energisystem handlar om produktionsdynamik, rampningsvillkor, överladdningsförmåga och stand-by-drift. Alkaliska elektrolysörer kräver fortfarande en del teknisk utveckling i dessa frågor, medan PEM-celler som är mer flexibla framförallt behöver utvecklas för att sänka kostnaderna. En sammanställning av statusen för elektrolysteknik publicerades av forskare från FZ Jülish som ett kapitel (Status on Technologies for Hydrogen Production by Water Electrolysis) i boken Transition to Renewable Energy Systems (Wiley, 2013). Länk:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9783527673872.ch22/summary
Sammanfattningsvis uttrycktes en optimistisk syn på framtiden för vätgasfordon men med utbyggnad av infrastruktur som en mycket viktig fråga som kräver samverkan av många olika aktörer, såväl privata som offentliga.
Världskonferensen för vätgasenergi (WHEC) arrangeras sedan 1976 av International Association for Hydrogen Energy (IAHE), och arrangerades för tjugonde gången i juni 2014, denna gång i Gwangju i Sydkorea, ett land som satsar på vätgasenergi inte minst inom fordonsindustrin. Här redogörs kortfattat för utvecklingslinjerna inom vätgasenergi som rör nationella strategier för vätgas och vätgasdrivna vägfordon så som de diskuterades i några av plenumdiskussioner och konferenspresentationer. Presentationerna från konferensen är tyvärr inte offentliggjorda vilket gör att nyhetsbrevet inte kan länka direkt till dessa.
Nationella strategier för vätgas
På konferensens inledande plenumsession, The Hydrogen Energy Policy Symposium of Leading Countries, presenterades hur flera asiatiska länder har uppdaterat sina energistrategier och ser vätgasenergi som en mycket viktig fråga, enligt presentationer givna av Anumakona Jagadeesh från Indien, Hideo Kameyama från Japan och Heechun Lim från Sydkorea. Miljontals vätgasfordon planeras vara i drift till 2020 i dessa länder och arbetet med att bygga tankstationer för dessa fordon pågår, med hundratals tankstationer planerade till 2020. Även stationära tillämpningar ingår i dessa strategier, exempelvis för drift av IT-stationer (China Telecom) med också vätgasbränsleceller för hushållsbehov av el och värme (Japan). Japan har som mål att vid OS i Tokyo 2020 demonstrera ett fungerande vätgassamhälle.
I västvärlden driver Tyskland på utvecklingen, inte minst genom ett starkt fokus på power-to-gas-teknik (elkraft-till-gas) vilket ska integrera förnybar el med produktionen av vätgas som sedan kan användas av vätgasfordon. Transportsektorn ses i Tyskland som mycket viktig för vätgasenergin enligt Klaus Bonhoff som också talade under det inledande symposiet. Full implementering av power-to-gas-tekniken uppskattas i Tyskland kräva en fördubbling av elproduktionskapaciteten. Flera projekt är på gång för vätgasproduktion och tankstationer, 50 tankstationer planeras till 2015 och 500 till 2025. Viktiga knutpunkter är till exempel flygplatser som kan använda vätgasfordon. I Spanien byggs nätverk av strategiskt viktiga kommuner som blir nycklar i utbyggnaden av vätgaskorridorer längs de stora transportkorridorerna. I USA drivs frågan till stor del från Kalifornien genom ett partnerskap för bränslecellsteknik, vilket också resulterat i ett federalt program för vätgas och bränsleceller (H2USA) vilket beskrivits i tidigare nyhetsbrev.
Bränslecellsfordon och tankstationer
Bränslecellsfordon (Fuel Cell Electric Vehicles, FCEV) var en av de stora punkterna på konferensen. Det handlar naturligtvis om tekniken som ska integreras i fordonen, tankar, bränsleceller och motorer, men då flera biltillverkare (Toyota, Nissan, Hyundai) redan eller mycket snart lanserar serietillverkade bränslecellsfordonsmodeller handlade mycket om den infrastruktur som behövs för att dessa ska gå att använda i samhället. Drivkrafterna för bränslecellsfordon har förändrats över tiden, från början handlade det mest om att minska lokala luftföroreningar och öka energisäkerheten men nu är fokus på förnybar energi och grön vätgas som ett sätt att minska klimatpåverkan. Finanskrisen diskuterades som en faktor som hämmar offentliga aktörer att stödja nya stora infrastrukturprojekt, vilket många menar är vad som skulle behövas i början. Detlef Stolten, vice ordförande i europeiska IAHE, visade i sin presentation Achievements and Issues of Fuel Cell Trasnportation at the Brink of Market Introduction att vissa analyser tyder på att det kan bli en lägre total kostnad att ställa om fordonsflottan till FCEV än till batteri-elektriska fordon (Battery Electric Vehicles, BEV) vilka skulle kräva otroligt stora investeringar i kraftnäten. Detta då vätgas kan distribueras till en lägre kostnad, även om vätgas också kräver delvis ny infrastruktur. Det kan enligt dessa analyser också finnas fördelar med att tidigt satsa på tunga fordon istället för personfordon.
Gemensamma utmaningar för fordonstillverkarna, enligt presentationerna av Byung Ki Ahn från Hyundai, Katsuhiko Hirose från Toyota, Akihiro Iiyama från Nissan och Takashi Moriya från Honda, är att minska storleken och öka kraftdensiteten på bränslecellssystemen i bilarna – trots att denna ökat med en faktor om 2-4 de senaste åren finns förbättringar att göra genom nya katalysatorer, minskat masstransportmotstånd, optimerade strukturer osv. vilket också kan sänka kostnaden för fordonen. Med vätgas lagrad i tankar vid 700 bar istället för som tidigare 350 bar har räckvidden ökat betydligt. Driftstabilitet och säkerhet över fordonens hela livstid återstår att utvärdera när fordonen nu börjar användas på öppna marknader.
Tankstationer är en nyckelfråga för att FCEV ska bli populära på öppna marknader. Tillämpningar inom begränsade områden (lagertruckar, flygplatsfordon, linjebussar) ger möjlighet att börja bygga tankstationer i anslutning till dessa användare. Tekniken för tankstationer utvecklas kontinuerligt, inte minst av Linde i Europa, som nu serietillverkar utrustningen för stationerna, men ser att utbyggnaden går långsammare än tidigare prognoser. Detta tros delvis bero på att kunskapen hos offentliga aktörer som ger tillstånd för verksamheterna är låg, och det saknas rutiner och standarder för hur projekten ska bedömas. I storstäderna som har en hög densitet av fordon är en annan begränsning av markpriserna är så höga att det inte är lönsamt att använda marken till tankstationer. Flygplatser ses också som mycket intressanta knutpunkter för vätgasdistribution och användning då de har ett högt behov av bränslen, både för flygplan och för markfordon som skulle kunna drivas med bränsleceller och på så vis skapa lokala (regionala) starka marknader för vätgasteknik.
Forskningsinstitutet FZ Jülich har arbetat med att sammanställa kunskaps- och marknadsläget för olika typer av elektrolys och konstaterar att alkaliska elektrolysörer fortfarande är ledande med avseende på produktionskostnad, produktivitet och livslängd. Viktiga framtida utvecklingsbehov för att integrera power-to-gas i ett förnybart energisystem handlar om produktionsdynamik, rampningsvillkor, överladdningsförmåga och stand-by-drift. Alkaliska elektrolysörer kräver fortfarande en del teknisk utveckling i dessa frågor, medan PEM-celler som är mer flexibla framförallt behöver utvecklas för att sänka kostnaderna. En sammanställning av statusen för elektrolysteknik publicerades av forskare från FZ Jülish som ett kapitel (Status on Technologies for Hydrogen Production by Water Electrolysis) i boken Transition to Renewable Energy Systems (Wiley, 2013). Länk:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9783527673872.ch22/summary
Sammanfattningsvis uttrycktes en optimistisk syn på framtiden för vätgasfordon men med utbyggnad av infrastruktur som en mycket viktig fråga som kräver samverkan av många olika aktörer, såväl privata som offentliga.