Arkiv / Teknik

Sammanfattning Toyota och FCV på IVA samt kommentarer på podd om fordonsbatterier

Creative commons license

Förra veckan hade IVA ett seminarium om bränslecellsbilar där bl a Koichi Kojima var med. Han är avdelningschef för bränslecellsutvecklingen på Toyota i Japan.
Martin Görling har sammanfattat seminariumet åt oss. Det är också möjligt att se hela eventet här (ca 2 timmar).

Toyotas MIRAI och uppbyggnad av bränslecellsmarknaden i Sverige och Europa

Martin Görling, Sweco Energuide 
I måndags kväll presenterade Toyota Motors sin nyligen lanserade bränslecellsbil MIRAI på ett seminarium arrangerat av Kungliga Vetenskapsakademin (IVA).
Etableringen av nya drivmedel är ett viktigt steg i en grön omställning av transportsektorn men det är en lång väg att gå från lanseringen av de första bilarna till att ha en fungerande infrastruktur och marknad på plats. Seminariet syftade till att sprida information om hur utvecklingen i Japan och Europa fortskrider, samt diskutera vilka infrastruktursatsningar som behövs.
IVA seminarium
Den 9 mars arrangerade IVA ett seminarium om framtidens vätgasfordon i samarbete med Toyota Motors, Japanska ambassaden och ytterligare ett par japanska intresseorganisationer. Moderator för arrangemanget var professor Göran Lindbergh (KTH), som först lämnade ordet till huvudtalare Koichi Kojima, avdelningschef för bränslecellsutvecklingen på Toyota i Japan. Även Cecilia Wallmark (Sweco) var inbjuden att föreläsa om vätgasinfrastruktur för fordon i Sverige och Europa. Kvällen avslutades med paneldiskussion med Karin Byman (ÅF), Cecilia Wallmark (Sweco) samt Hans G Petterson (Näringsdepartimentet) där Göran Lindbergh fokuserade frågorna kring behov för att skapa infrastuktur i Sverige.
Självklart fokuserade Kojimas presentation på deras nya bränslecellsbil, Toyota MIRAI. Att Toyota menar allvar med sin bränslecellssatsning och att de har lagt ner mycket utvecklingsarbete förstärktes av ett videomeddelande från Toyotas koncernchef, där även körglädje utlovades (finns att se på Youtube [1]). Toyota MIRAI har en räckvidd på 650 km och tankas på ungefär 3 minuter. Det underströks även att bilen kan producera el för stationär användning vid behov, något som kanske inte är speciellt aktuellt ur ett svenskt perspektiv men som är intressant för den japanska marknaden i spåren av Fukushima-katastrofen. Utan att djupdyka i den tekniska delen av presentationen kan det nämnas att ett stort utvecklingsfokus har legat på problematiken kring kallstart, där man nu kan garantera start ner till -30 °C. Mätningar har visat att uppstartstider vid kallstart från olika temperaturer står i paritet med diesel- och bensinbilar vid samma temperaturer. Jämfört med tidigare bränsleceller från Toyota har även stora framsteg gjorts vad gäller vikt och volym (idag 3.1 kW/l) – bl.a. har antal kringkomponenter för stacken minskats, samt ökad verkningsgrad erhållits genom att flödeskanalerna har gjorts i en nyutvecklad 3D-struktur. Konstruktionslösningen med plast- och Kolfibertankar för vätgasen har stor betydelse för framtida produktionskostnader.
Det som var mest intressant och som inte går att läsa i reklambladen är det som kom fram under den efterföljande frågestunden. Kojima gav en alternativ vinkling på problemet med användandet av ädelmetaller i bränsleceller, något som ses som nödvändigt under en överblickbar framtid. Även om visionen är att användandet av ädelmetaller ska minska, har det den positiva effekten att intresset för att hantera återvinningen ökar. Toyota för diskussioner med en aktör i Japan om hur återvinningen ska gå till för den lokala marknaden.
Enligt Toyota är ett skäl till att MIRAI får ett relativt högt introduktionspris, ca 7 miljoner yen i Japan (ca 500 000 kr, lanseringspris i Europa har inte offentliggjorts), är målet att leverera hög kvalité och därigenom kundnöjdhet. Risken vid snabb uppskalning av produktionen är att kvalitén inte kan säkerställas vilket kan leda till att tekniken får dåligt rykte. Målet är att priset på bränslecellsbilar ska kunna sänkas till samma nivå som hybridbilar år 2025. För att säkerställa kvaliteten och tillförlitligheten kommer produktionstakten vara relativt låg de kommande åren, man räknar med att producera tre bilar per dag vid slutet av 2015. År 2017 planeras produktionen att uppgå till 3000 fordon på årsbasis. Den initiala marknaden är Japan, lanseringsdatumet för Europa har inte kommunicerats. Livslängden för de första bilarna uppskattas till 15000 mil, alternativt 15 år då vätgastanken måste bytas enligt japanska regler.
Till skillnad från tidigare uttalanden från Toyota svarar Kojima att Toyota kommer att fortsätta med elfordon och underströk samtidigt att utvecklingen av batteriteknik även gynnar bränslecellsfordon eftersom MIRAI utrustas med samma batteriuppsättning som hybridversionen av Prius. Toyota har valt att fortsätta med NiMH-teknologin på grund av kallstartsegenskaperna. Skälet till att MIRAI inte kommer som plug-in version är en kostnadsfråga, högsta prioritet är idag att sänka kostnader.
Vidare har Toyota valt att följa i Teslas fotspår genom att göra sina immateriella tillgångar gällande bränsleceller tillgängliga för alla, utan licensavgifter [2]. Syftet med detta är att Toyota ser det som en förutsättning att flera tillverkare levererar bränslecellsfordon för att kunna bygga en marknad och därigenom ge förutsättningar för en välutbyggd infrastruktur av tankstationer.
Som andra talare av två var Dr. Cecilia Wallmark från Sweco inbjuden för att redovisa status och utveckling av infrastrukturen för vätgas som fordonbränsle i Sverige och Europa. Presentationen sammanfattade nyligen genomförda projekt med implementationsplaner för vätgas på regional och nationell nivå samt den synkroniserad implementeringsplan som tagits fram på EU-nivå [3]. Idag finns det en tankstation för vätgas i Malmö, men inom ramarna för det pågående EU-projekt ”HIT-2-corridors” [4] kommer ytterligare två stationer byggas i Stockholm och Göteborg under 2015. Trots att enbart en station öppnar i Stockholm har taxi och andra aktörer visat intresse för att införskaffa fordon för att prova tekniken. För att dessa aktörer ska våga göra större satsningar på vätgasfordon krävs dock att en minimuminfrastruktur etableras. En lokal studie för Stockholm pekar på att ytterligare 2-3 stationer krävs för att säkerställa tillgången på tankningsmöjligheter för dessa initiala användare.
Presentationerna efterföljdes av en paneldebatt där Karin Byman inledningsvis presenterade deras aktiviter inom Power-to-Gas, exempelvis så pågår projektering av en elektrolysör i Falkenberg. De vidare diskussionerna kretsade mycket kring subventioner och investeringsstöd där Hans G Petterson presenterade Näringsdepartementets ståndpunkt. Stödet inom transportsektorn kommer fortsatt vara teknikneutralt med de insatser som finns i dag, där subventionerade förmånsvärden för miljöfordon gavs som exempel. En viktig förutsättning är att vätgas produceras från en förnyelsebar energikälla, exempelvis från grön elektricitet. Inga riktade satsningar mot vätgas kommer att ske i detta tidiga stadie, då sådana satsningar slagit fel historiskt. Det är fortfarande osäkert från myndigheternas sida i Sverige huruvida vätgas ska inkluderas ingå i den nationella implementeringsplanen för alternativa drivmedel som ska levereras till EU senast i november 2016 [5].
Ett stöd som Kojima lyfte upp vid frågan om hur stöd för vätgas och bränsleceller ges i Japan är att bilarna subventioneras med 2 av de 7 Myen som de kostar idag. MIRAI har benämnts som en hybridbil vid lansering, men här fick vi svar på att batteriet har dimensionerats för att klara bromsregenereringen och att det därför kommer att vara landsanpassat. I Japan kan batteriet vara litet på grund av de låga genomsnittshastigheterna, men i USA blir det desto större med andra körmönster. Kalifornien bekräftades som nästa marknad för MIRAI.   
Senare under middagen framkom ytterligare information:
–       Orsaken till att MIRAI är fyrsitsig är att den är byggd för rikare personer i Japan som har privatchaufförer varför de inte är främmande för att justera till 5-sitsig utformning vid lansering i Europa.
–       OS 2020 i Japan är ett viktigt mål för uppvisning av tekniken. [länk]
–       Masstillverkning av vätgastankar och celler är utmanande, även för Toyota. All produktion för komponenter till MIRAI sker i Japan, ett viktigt faktum för nationellt stöd för teknikutvecklingen.
Kommentarer
För att summera kvällen kan det nämnas några punkter som båda talarna (Koichi Kojima och Cecilia Wallmark) framhöll som viktiga faktorer för en fortsatt utveckling av vätgas som ett fordonsbränsle:
–       Informationsspridning till de tilltänkta användarna måste ökas framöver. Ett stort hinder idag är den låga kunskapsnivån hos politiker, tjänstemän och privatpersoner.
–       Spridningen av vätgas och bränslecellsfordon börjar nu!
–       Bränslecellstekniken är inte en konkurrent till batterier utan ett komplement för steget tyngre och längre transporter.
–       Uppbyggnaden av marknader för bränslecellsfordon behöver ske samordnat och stegvis.
Referenser
[1] Akio Toyoda introduces Toyota’s ”MIRAI” Fuel Cell Sedan, Toyota Global Newsroom, 2014-11-16, länk
[2] Toyota Opens the Door and Invites the Industry to the Hydrogen Future, Toyota Motors, 2015-01-05, länk
[3] Vätgas som drivmedel, Sweco, länk
[4] HIT-2-corridors, länk
[5] Mobility and Transport, EU, 2014-10-28, länk