Vätgasdrivna bussar på väg

skrivet av Hans Pohl (RISE Viktoria)
Ända sedan CUTE-projektet år 2001 har EU och medlemsländerna investerat målmedvetet i bränslecellsbussar. Efterföljande projekt har exempelvis varit HYFLEET, CHIC och ECTOS. I nuläget rullar cirka 80 vätgasdrivna stadsbussar i olika europeiska städer. För en översikt, se fuelcellbuses.eu bland referenserna. Fokus har varit på demonstration men skiftar nu alltmer mot marknadsintroduktion. Ett par upphandlingsprojekt med EU-finansiering pågår (European Fuel Cell Bus Procurement Cluster och JIVE), vilka efterfrågar mer än 600 bussar för de kommande fyra till fem åren.
Målkostnaden för bussarna som upphandlas inom JIVE är mer än två gånger kostnaden för en tolvmeters dieselbuss. Men efter stöd genom projektet och nationella stöd landar merkostnaden i exempelvis Tyskland under tjugo procent för själva fordonet. Enligt JIVE blir totalkostnaden (total cost of ownership) i jämförelse med dieselbussar cirka tio procent högre (Koch and Dolman, 2017).
Mot denna bakgrund är EU-projektet NewBusFuel välmotiverat. Det handlar om att utforma och dela erfarenheter mellan 13 olika tankanläggningar för bussar i sju olika länder. Anläggningarna har olika förutsättningar i termer av platstillgång, hur vätgasen framställs och transporteras samt deras kapacitet. Sammantaget handlar det dock om stora kapaciteter, flera ton vätgas ska levereras per dygn med mycket hög tillgänglighet.
För varje tankstation bildades en grupp av intressenter, vilka gemensamt definierade kraven och funderade över hur bussanvändning med mera påverkar behoven. En viktig lärdom under arbetet var att reservlagret av vätgas måste hållas relativt lågt för att kostnaden ska bli rimlig. Det är exempelvis billigare att ha nyckelreservdelar tillgängliga på plats och avtal med leverantörer som garanterar en viss tillgänglighet på trycksatt vätgas.
En nyckelfråga är kostnaden för vätgasen, är den konkurrenskraftig med diesel? Företaget thinkstep har inom ramen för NewBusFuel jämfört alla tankstationerna bland annat med avseende på denna aspekt. För att vara konkurrenskraftigt krävs en kostnad per tankat kilo vätgas om mellan fyra och sex Euro. Variationen är ganska stor mellan anläggningarna från strax under fyra upp till mer än det dubbla. Tre av anläggningarna levererar enligt beräkningarna vätgas till en kostnad som är konkurrenskraftig i jämförelse med diesel (Reuter and Faltenbacher, 2017).
Så långt EU. I USA rullar också ett antal bränslecellsbussar. Uppföljning av den samlade flottan redovisas föredömligt och en viktig positiv slutsats i rapporteringen är att flera bränslecellssystem börjar närma sig den livslängd om 25 000 timmar som är uppsatt som mål för bussar. Bland de 18 bränslecellssystemen som följs har 12 passerat 13 000 timmars driftstid och det system som har gått längst tid har uppnått 23 000 timmar (Eudy et al, 2016).
Kina uppvisar de största volymerna även när det gäller bränslecellsbussar. Dock litet osäkert när bussarna kommer ut på vägarna men att döma av rapporteringen bör leveranserna ha tagit fart redan under 2017. Ballard har överenskommit med sin största enskilda ägare, Zhongshan Broad-Ocean Motor Co., att etablera tillverkning av bränslecellsmoduler på tre platser i Kina. Totalt handlar det i nuläget om 600 bränslecellssystem, merparten destinerade till bussar (GreenCarCongress, 2017a; 2017b; Bloomberg, 2017). En annan stor överenskommelse för den kinesiska marknaden har träffats mellan Hydrogenics och Blue-G New Energy Science and Technology Corporation. Under de närmaste två till tre åren ska Hydrogenics leverera 1 000 bränslecellssystem till Blue-G, som i sin tur integrerar dem i bussar (GreenCarCongress, 2017c).
Toyota har efterhand gett mer data om sin bränslecellsbuss Sora. Nästa år (2018) ska den börja säljas och ett hundratal ska ut på vägarna inför OS i Tokyo 2020. Bussarnas drivsystem kommer till stor del från personbilar. Exempelvis används två bränslecellsstackar och 10 vätgastankar från Mirai. Kan bilar och bussar använda samma system har det stor betydelse för kostnaden för bussarna (Toyota, 2017).
Egna kommentarer
Det kan noteras att Sverige bara var med i det första bussprojektet – CUTE. Sedan dess har Sverige fokuserat på andra typer av framdrivning, mycket etanol och biogas och på senare tid olika grader av elektrifiering med batterier. Delvis beror detta förmodligen på den tunga bilindustrins närvaro i landet (och låga profil på området bränslecellsbussar). Vätgas har vidare inte varit högt på politikernas och myndigheternas agenda. Slutligen så är el relativt billigt, vattenkraften ger goda lagringsmöjligheter, och dess klimatpåverkan är låg. Detta gör att batteribussar med frekvent laddning har blivit huvudalternativet till förbränningsmotordrivna bussar i Sverige.
Källor
Benjamin Reuter, Michel Faltenbacher (2017) ”NewBusFuel – Large scale hydrogen refuelling infrastructure for fuel cell buses”, EVS30 proceedings
Bloomberg (2017) ”China’s Buses Bolster Ballard’s Three-Decade Quest for Hydrogen”, 2017-03-27. länk
Frank M. Koch, Michael Dolman (2017) ”A European Approach for the Commercialization of Fuel Cell Buses in Public Transport”, EVS30 proceedings
Fuel Cell bus Demos in Europe. länk
GreenCarCongress (2017a) ”Ballard signs $25M deal with Broad-Ocean for manufacture & sales of 30 and 85 kW fuel cell systems in China”, 2017-02-16. länk
GreenCarCongress (2017b) ”Ballard awarded $18 M follow-on fuel cell deal with Broad-Ocean to support deployment of 400 buses and trucks in China”, 2017-06-06 länk
GreenCarCongress (2017c) ”Hydrogenics to provide 1,000 fuel cell bus power modules to Blue-G in China; $50M deal”, 2017-06-09. länk
Newsbusfuel
Leslie Eudy, Matthew Post, and Matthew Jeffers (2016) ” Fuel Cell Buses in U.S. Transit Fleets: Current Status 2016”, National Renewable Energy Laboratory, USA, länk
Toyota (2017) ”Toyota Unveils FC Bus Concept ’Sora’”, Toyota, Japan, 2017-10-18, länk
Commercialisation of fuel cell buses in Europe Hydrogen & Fuel Cells into the Mainstream. Michael Dolman. länk (pdf)