I bränslecellen sker en kemisk reaktion mellan vätgasen och syret i luften. Resultatet blir elektricitet, som i sin tur kan driva en elbil, och restprodukten blir vattenånga. En bränslecellsbil har en verkningsgrad på ungefär 50 procent och därmed är betydligt bättre på att ta tillvara energin än en förbränningsmotorer som bensin, diesel, etanol, fordonsgas. Dock är den sämre än en batteridriven elbil, där över 80 procent av energin används till att driva bilen. Å andra sidan är räckvidden bättre och man kan komma upp emot 70 mil på en tank vätgas. För att en batteribil ska nå lika långt på en laddning krävs mycket stora och dyrbara batterier.
För godstransporter kan bränsleceller vara en bättre lösning än de enorma batterier som behövs för att driva en elektrisk långtradare. En annan fördel är en vätgastank fylls på några minuter medan en batteribil tar minst 30 min att ladda med supercharge. Vid snabbladdningsstationerna kan det dock bli köer och väntetider när antalet användare och elbilar ökar.
Om du är ute efter att köpa en begagnad vätgasbil kan det vara värt att veta att det fortfarande inte finns så många vätgasbilar i Sverige och att infrastrukturen inte är tillräckligt utbyggt för att det ska vara smidigt att äga och köra en vätgasbil. Länderna som Norge och Danmark ligger redan lite före och Japan gör en storsatsning på vätgasstationer. Vi på Grönbil håller utkik efter vätgasbilar och uppdaterar dig med senaste nytt.
Hur lång räckvidd har en vätgasbil?
En vätgasbil kör ungefär 60 mil på full tank, oavsett utetemperatur.
Vätgasbilens räckvidd bestäms av bränslecellernas effektivitet och den mängd vätgas som får plats i bilens tankar. Tankarna i sin tur får samsas om det begränsade utrymmet som finns i fordonet tillsammans med andra nödvändiga komponenter. Det är rimligt att anta att räckvidden för nästa generations vätgasbilar (vi räknar här några år framöver – runt 2025) kommer att ha en räckvidd på runt 100 mil till följd av än mer effektiva bränsleceller och mer tankvolym.
Hur mycket energi gåt åt för att göra vätgas?
Det går åt ca 50 kWh för att producera ett kilo vätgas. 1 kg vätgas ger 33 kWh energi, vilket räcker till exempel för att köra 10 mil med en bränslecellsbil.
Hur fungerar omvandling till vätgas?
En reformer:
– gör om ett väterikt bränsle till vätgas
… behöver normalt sett renas efter reformering
… kräver het ånga
… har en verkningsgrad för metan på ca 80 %
… har använts länge i industrin
Reformering – så går det till:CH4 + H2O -> 3H2 + CO
Omvandling av kolmonoxid från ovan till koldioxid och väte (WSG):
CO + H2O -> H2 + CO2
Och här kommer en jämförelse på CO2-utsläpp för biogas direkt i ett ICE-fordon kontra om man reformerar till vätgas och kör i ett bränslecellsfordon:
Verkningsgraden för en bränslecellsbuss blir 44 %, jämfört med biogasbussen som antas ha en verkningsgrad på 25 %
Verkningsgraden är omvänt proportionell mot koldioxidutsläppen, därför blir koldioxidutsläppen för biogasbussen 44/25= 1.76 dvs 76 % högre.
Reformering kan göras renare än förbränning, alltså mindre lokala emissioner
Vad är en bränslecell?
Bränsleceller är energiomvandlare som förvandlar vätgasens kemiska energi till elektricitet.
Vad är vätgas?
Vätgas är en energibärare som kan framställas av alla möjliga slags energikällor. I Norden har vi en överenskommelse att all vätgas som vi tankar ska framställas från förnybara energikällor.
Vilka modeller av vätgasbilar finns i Sverige idag?
Idag finns Hyundai Ix35 och Toyota Mirai i Sverige. Snart räknar vi med att Hyundai NEXO kommer till den svenska marknaden. I Norge används varubilen Renault Kangoo, en elbil som fått en mindre bränslecell som räckviddsförlängare. I Tyskland finns Mercedes-Benz GLC för leasing och bränslecellsbilen Honda Clarity körs bland annat i Danmark.
Vad kostar det att tanka vätgas?
För en vanlig personbil kostar det ca 9 kr milen, strax under kostnaden för diesel och bensin per mil.
Vätgasbilar – Blir det halt på vägarna från vattenånga?
Nej, det blir inte mer halt om vintern för att fler väljer bränslecellsbilar. Den lilla mängd vatten som en bränslecellsbil släpper ut är i princip samma mängd som dagens bensinbilar släpper ut. När vätgas reagerar med syre i luften bildas enbart vatten. När bensin (framförallt oktan) reagerar med syre ur luften bildas vatten och koldioxid (energi tas både från oxidering av kol och vätgas). Eftersom energieffektiviteten i en bränslecell är betydligt högre än för en förbränningsmotor är skillnaden i vattenmängd från en vätgasdriven bränslecellsbil och en motsvarande bensindriven bil försumbar.
Vad är det för explosionsrisk med vätgastank?
Alla bränslecellsbilar går igenom omfattande krocktester och har ett säkerhetssystem som gör dem minst lika säkra som vanliga bensinbilar. Bränslecellsbilar testas efter samma krockteststandards (NCAP) som konventionella bilar och bedöms efter samma stränga krav. Att en tank skulle explodera undviks på flera sätt:
Eftersom det inte finns något syre i tankarna kan det inte ske en explosion inne i dem.
Om en brand skulle uppstå finns ventiler som först stänger av vätgasflödet helt. Om temperaturen skulle fortsätta att stiga ökar trycket i tanken. För att inte trycket i tanken ska göra att den brister finns ytterligare ventiler som släpper ut vätgasen på ett kontrollerat vis, bort från de som sitter i bilen.
Sensorer som upptäcker läckor av vätgas finns på flera ställen i bilen som larmar och stänger av vätgasen om läcka skulle uppstå.
Vätgas stiger mycket snabbt uppåt vid läckage, vilket gör att vätgasen snabbt lämnar bilen i en ofarlig riktning om utsläpp skulle ske, till skillnad från flytande drivmedel som diesel och bensin.
Hur framställs vätgasen?
I Skandinavien framställs vätgas bara från förnybara källor. Generellt köps grön el in och används i elektrolys. I Japan och USA används ibland naturgasreformering, som för dem kan vara mer miljövänligt än att använda el, då elmixen är nästan helt fossil. De ser detta som ett steg mot att kunna föra in mer förnyelsebar el men processen kommer ta lite längre tid än i Skandinavien där vi redan är där.
Hur transporteras vätgasen till tankstationerna?
Nu i ett första skede körs ofta vätgasen in med lastbil eftersom det är såpass få bränslecellsbilar per station. Men i Sandviken används en elektrolysör som finns på plats. Gasen förvaras på tankstationen i cylindrar av metall. Den mängd som precis ska tankas förvaras i ett högtryckskärl av kolfiberkomposit.
Vad kostar det att producera vätgas?
Beroende på hur mycket vätgas som görs åt gången kostar det ungefär 40-60kr per kg att producera vätgas med elektrolys (ränta på investering undantaget). Ungefär hälften av kostnaden kommer från elen som används i framställningen, resten är kostnader för investering och drift av elektrolysören.
Kostnaderna för att producera vätgas blir lägre och lägre i och takt med att kostnaderna för elektrolysrören minskar. När mer och mer förnyelsebar el kommer in i elnätet blir varierar priserna på el mer och kostnaden per kg vätgas minskar.
Vad är priset på vätgasbilar och vilka modeller finns att köpa i Sverige idag? Mer info om detta kommer inom kort.