Utslippsfri transportsektor i 2030 – er det mulig?

Kjøretøyindustrien er i en historisk omstillingsfase. Uavhengig av drivstoff vil bilen ha forandret seg mye fram til 2030. Bilene vil være oppkoblet til databaser med mye informasjon og teknologien utvikler seg i retning av førerassisterte systemer som overtar kontroll av bilen. Den største og viktigste endringen i klimasammenheng er likevel overgang fra fossilbaserte biler til utslippsfrie biler.

Andre klimarelevante faktorer er introduksjon av nye produksjonsteknikker som 3D-printing, bruk av nye materialer til kjøretøy, økt resirkulering og endrede eierstrukturer og forretningsmodeller med mer omfattende bildeling.

Optare Solo

Storstilt elektrifisering av kjøretøy er ett av de sannsynlige trekkene ved framtidens transport.

Som en del av prosjektet Transport 0/2030 har ZERO undersøkt potensial og mulig utvikling for framtidens fossilfrie transportsektor. Biodrivstoff skulle en stund være den endelige løsningen, hydrogen er alltid rett rundt hjørnet og elbiler sås det stadig usikkerhet rundt. Nedenfor følger utdrag av fagnotater for alle tre temaene, men notatene kan lese i fulltekst her:
1 Batterikjøretøy i 2030
2 Hydrogenkjøretøy fram mot 2030 – Pris og teknologiutvikling 

3 Biodrivstoff fram mot 2030 – Potensialer og anvendelsesområder

Kan og bør biodrivstoff løse alle transportspørsmål?
Potensialet for økning i produksjon av biomasse er stort både internasjonalt og nasjonalt. Samtidig skal biomasse spille mange roller inn i et samfunn uten bruk av fossil energi og råstoff. På kort sikt vil det gi store klimakutt og være bærekraftig tilgang på biomasse til å erstatte fossilt drivstoff med biodrivstoff i alle transportsegmenter, men det bør stimuleres til en overgang til helt utslippsfrie alternativer. Utviklingen innenfor el- og hydrogenkjøretøy bør derfor være bestemmende på lang sikt for hvor mye biomasse det er behov for i transportsektoren.

De områdene hvor det er mest krevende å ta i bruk utslippsfritt drivstoff bør ha størst fokus på en overgang til biodrivstoff. Dette gjelder fly, skip og tungtransport. På sikt vil det være her biodrivstoff kan, skal og bør brukes.

Norge har ikke nok nasjonale biomasseressurser til å erstatte dagens eller morgendagens energibehov i transportsektoren. Det vil være behov for importert biodrivstoff både på kort og lang sikt. Dette gjelder selv med en storstilt overgang til el- og hydrogenkjøretøy på vei, – slik teknologien ser ut i dag. På lengre sikt, – etter 2030, kan det tenkes at alger vil kunne bidra med en stor produksjon i Norge, men det er foreløpig for usikkert til å si noe sikkert om.

Er framtida elektrisk?
Batterier er i en rivende utvikling, og det er innen 2030 mulig å se for seg et 100 % elektrifisert nybilsalg i de tidlige elbilmarkedene. I tillegg er det realistisk å realisere 100 % elektrifisert / hybridisert kollektivtransport, både til lands og til vanns. Elektrisk varetransport er det segmentet der utviklingen har kommet kortest i forhold til behovet. Her er det fortsatt mange ubesvarte spørsmål knyttet til hvilke klimateknologier som vil bli gjeldende i hvor stor skala – biodrivstoff, batterier, direkte elektrisk drift og hydrogenelektrisk drift er alle alternativer i utvikling.
Hvis transportsektoren globalt skal elektrifiseres med dagens li-ion-teknologi er tilgangen på råstoff begrenset. Tilgangen på bærekraftig biomasse til biodrivstoff er faktisk langt større enn tilgangen på litium til batterier. Samtidig er det en rekke lovende batteriteknologier under utvikling i USA, Australia, Europa og Nord-Amerika, alle med potensiale til fullstendig å forandre forutsetningene for hvilke deler av transportsektoren som kan elektrifiseres og til hvilken kostnad. Innen 2030 vil nye batteriteknologier etter all sannsynlighet være kommersialisert eller under kommersialisering.

Hva så med hydrogen?
En elbil er mer energieffektiv enn hydrogenbil, men hydrogenbil er mer energieffektivt enn biler med forbrenningsmotor. Elbil med batterier kan hurtiglades på 20-30 minutter. En brenselscellebil kan fylle tanken på 3-5 minutter – uten usikkerhet om degradering av brenselcellesystemet. Brenselscelletteknologien har gjort store fremskritt de siste årene. Dagens moderne PEM brenselceller har høyere virkningsgrad, lengre levetid og lavere materialkostnader enn det brenselceller hadde for få år siden. Flere andre kostnader ventes også å falle betraktelig. Hydrogen og brenselceller egner seg godt for større biler. I Norge er 30 % av bilsalget SUV. I USA er over halvparten av alle biler som selges pickup, SUV. minivan og andre store biltyper. En fullstendig overgang fra fossile til fornybare drivstoff i personbilsegmentet fram mot 2030 vil med all sannsynlighet forutsette både batteri- og hydrogenelbiler.

Hydrogen og brenselceller egner seg særlig godt til tyngre kjøretøy og fartøy slik som busser, lastebiler og skip. Prisen på brenselcellebusser har blitt halvert de siste årene. Busser prøves ut i Oslo i dag. I Europa har det de siste ti årene blitt kjørt 5,5 mil km med brenselcellebusser. En Europeisk studie basert på framskrivninger fra produsentene tyder på at kostnaden for brenselscellebusser vil fortsette å synke fram mot 2030, slik at en brenselcellebuss vil koste 400 000 til 450 000 Euro. Totale kostnader for investering og drift av bussen vil da være 11-18 % høyere pr km enn en tilsvarende dieselbuss i bussens levetid. Dette er konservativt tall basert på opplysninger fra europeisk bussindustri som jobber med å integrere heavy duty brenselceller og egne systemløsninger i relativt små produksjonsvolum. Det er ikke tatt høyde for mulig synergi i form av prisreduksjon på brenselsceller gjennom økt salgsvolum av brenselsceller til stasjonær bruk og til personbiler.

Om Thor-Arne