Trenger vi hydrogenkjøretøy?

De siste årene har elbiler fått mye oppmerksomhet. Salget har økt i Norge, og elbil har blitt normalt, selv om bare ca. 3 % av alle bilene er elektriske. Det kommer elektriske busser, ferger og lastebiler, og vi kan forvente billigere og bedre elbiler i årene som kommer. Hurtiglading gjør at elbil kan brukes til stadig flere og lengre reiser.

Så hvorfor snakker vi i ZERO fortsatt om hydrogen?

Vi skal til null utslipp. I grunnlaget til Nasjonal Transportplan (NTP) har fagetatene skissert disse målene i transporten for at vi skal nå våre klimamål:

  • Innen 2025 skal nye privatbiler, bybusser og lette varebiler være nullutslippskjøretøy.
  • Innen 2030 skal nye tyngre varebiler, 75 prosent av nye langdistansebusser, 50 prosent av nye lastebiler være nullutslippskjøretøy.
  • Innen 2030 skal 40 prosent av alle skip i nærskipsfart bruke biodrivstoff eller være lav- eller nullutslippsfartøy.
  • Klimagassutslipp fra maskiner og innsatsvarer i bygging, drift og vedlikehold av infrastrukturen reduseres med 40 prosent innen år 2030.
  • Biodrivstoff skal årlig erstatte 1,7 milliarder liter fossilt drivstoff innen 2030. Dette gir et teoretisk potensial for klimagassreduksjoner på om lag 5 mill. tonn CO2-ekvivalenter.

Med slike målsetninger er det vitkig å ha flere verktøy til rådighet.

1. Vi når ut til flere, raskere.

Hydrogenkjøretøy kan fylle raskt og kjøre langt, omtrent som på dagens bensin- og dieselbiler. En Toyota Mirai kan f.eks. fylle komprimert hydrogengass på ca. fem minutter og kjøre omtrent 500 km. Denne fordelen med hydrogenbil over batteribil er på mange måter svekket de senere årene med Tesla Model S i spissen, og Teslas supercharger-nettverk. De færreste som eier en Tesla Model S i dag ønsker seg nok en hydrogenbil. Men skal vi sørge for at alle velger en nullutslippsbil innen 2025, er nok hydrogenbiler et veldig godt alternativ for mange av de som har en fossilbil i dag. Både fordi en ladbar bil ikke appellerer til alle, og fordi en god del av de som i årene framover må kjøpe en nullutslippsbil har dårlige vilkår for lading hjemme fordi de ikke har fast plass til bilen, eller fordi strømnettet er for svakt.

2. Hydrogen kan gi større rekkevidde med mindre vekt og lavere pris.

Det er andre fordeler med hydrogen som man kan utnytte. Hydrogentanken i en Toyota Mirai veier 87,5 kg, mens en Tesla Model S kan kjøre omtrent like langt med et batteri på 85 kWh som veier 544 kg. Det er i og for seg ikke noe problem for Tesla-en, den kjører økonomisk, og har god plass til bagasje, selv med det store batteriet. På sikt er det likevel to ting som taler for at hydrogen kan ha en relevant plass. For det første: hvis elektriske biler i framtida skal ha en rekkevidde på 60-70 mil, vil prisen på en hydrogenbil kunne bli en del lavere enn en batteribil. Lengre rekkevidde vil øke prisen på en batteribil mer enn på en hydrogenbil. I praksis vil det sannsynligvis også i framtida være vanskelig å lage en billig batteribil med lang rekkevidde. For det andre: i større kjøretøy vil den økte vekten ha en del å si. Et vogntog som kjører fra Oslo til Trondheim bruker ca. 200 L diesel på turen (4 liter/100 km*500 km, eller 2000 kWh). Vekten av Tesla-batterier som trengs for å dekke det energibehovet er ca. 6 tonn (med en kapasitet på 1000 kWh eller dobbelt så effektivt som diesel), mens tilsvarende Mirai-tanker ville vært ca. 1 tonn (her regnet med at hydrogenlastebilen trenger dobbelt så mye energi som en batterilastebil).

Les også om at Asko satser på batteri- og hydrogenlastebiler.

Hydrogen high pressure tank - Picture by Bertel Schmitt.jpg
By Bertel Schmitt (BsBsBs)Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=33606463

3. I dag er alternativet til batterier ofte diesel. Hydrogen gir oss en ny mulighet.

Det bringer oss likevel over på det som for mange er hovedankepunktet mot hydrogen: det er mye mindre energieffektivt. Den nevnte Toyota Mirai har 165 kWh energi lagret i tanken og kan kjøre 502 km (EPA), mens en Tesla kan kjøre 426 km på 85 kWh. I tillegg har hydrogenet i tanken blitt produsert med elektrolyse fra strøm, og blitt komprimert, slik at effektiviteten totalt sett er ca. 3 ganger bedre for batteribilen enn for hydrogenbilen. I energieffektivet kan hydrogenbilen sammenlignes med en dieselbil, men den viktige forskjellen er at hydrogen gjør det mulig å kjøre på fornybar strøm. Med bare batteri i verktøykassa vil vi kunne klare å elektrifisere veldig mange biler og busser, en god del lastebiler og ferger, noen få skip. Ved å satse på hydrogen i tillegg, kan vi sørge for at resten av kjøretøyene ikke går på diesel, og utnytte fordelene hydrogen har ved at det kan produseres der strømnettet tillater det.

4. Ladeinfrastruktur er ikke gratis.

For selv om batteribiler er veldig praktiske og effektive, er det noen utfordringer knyttet til en 100 % innfasing av dem. For det første er det noen hundre tusen boliger som ikke har fast parkeringsplass. Det vil være dyrt å bygge en ladeinfrastruktur som fungerer godt for dem (selv om de fleste som bor i slike boliger, typisk blokker i tettbebygde strøk også er de som vil ha lettest for å klare seg uten bil, er det nok mange som fortsatt vil ønske å ha egen bil også i 2025). Videre er det også en del i Norge som har svakt nett, og kan få utfordringer selv om de har fast oppstillingsplass for bil. Hvis man for hver enkelt bil regner med at det trengs 5000 kroner i lade-investeringer, blir det 12,5 milliarder kroner for 2,5 millioner biler. De mest krevende tilfellene vil koste mye mer. Derfor kan man se for seg at det finnes et slags balansepunkt, med en kostnadseffektiv fordeling mellom hydrogen- og batterikjøretøy i Norge og i verden forøvrig. For noen år siden var ladeinfrastruktur for elbil sett på noe som var gratis, en stikkontakt i garasjen har du fra før. Skal alle biler bli elektriske krever det imidlertid en god del investeringer.

1-2010-06-26 at 15-17-01

En Mercedes-Benz B-klasse hydrogenbil fra 2010. «Driving the future». Mange mener at hydrogenbiler er noe som bilbransjen bare bruker for å skyve miljø- og klimakrav foran seg: «Hydrogen is in the future, and it always will be». Nå er imidlertid noen modeller tilgjengelige for salg (Toyota, Hyundai). Det er også grunn til å tro at med stadig mer fokus på problemstillinger rundt klima og energi i transporten, vil det blir mer trykk på å komme med nullutslippsbiler. Foto: Benjamin Myklebust Rød

5. Energieffektivitet wall to wheel er ikke alt.

I Norge har vi nok elektrisk kraft til å forsyne alle bilene med strøm, enten det er med batteri eller via hydrogen. Bare mengden energi Energimeldingen legger opp til å spare gjennom enøk i bygninger (10 TWh) er nok til at alle bilene kan gå på strøm. Jeg tror skepsisen til hydrogens energiregnskap er først og fremst basert på en virkelighetsoppfatning i andre land, der kraften i stor grad er basert på fossilt energi som kull og gass. Det er forståelig: Dersom man har underskudd på ren kraft er det logisk å spare på energien i f.eks. bygg, og bruke elektrisk kraft mest mulig effektivt i transporten, og da er batteribil mer effektivt enn hydrogenbil. Men bildet kan også ses litt annerledes. Allerede nå har flere land som før har vært nesten utelukkende fossile, fått betydelige innslag av kraft fra sol og vind, slik som Tyskland, Storbritannia, USA, Portugal, Kina, og Danmark. Selv om ikke all kraft er fossilfri vil de i perioder ha stor overskuddsproduksjon av fornybar kraft. Hvis energieffektivtet var det eneste kriteriet i kraftnettet hadde vi ikke hatt behov for teknologi som mellomlandsforbindelser, pumpekraftverk, undervannsballonger, svinghjul, Powerwall, osv. Det finnes utallige teknologier og skisser for hvordan man kan lagre energi for å bruke den senere. Alle har energitap, og hydrogen er bare en av disse teknologiene. Derfor kan et land som Tyskland være tjent med å produsere hydrogen til biler når vinden blåser, i stedet for å selge strømmen billig i kabler til Norge. På sikt må stadig flere land produsere mye mer fornybar energi for å nå sine klimamål. Dersom flere skal dekke sitt energibehov med sol- og vindkraft er vi nødt til å designe et kraftsystem som tidvis har stor overkapasitet, hvis vi skal ha nok når forholdene er dårlige. Dette er med på å gjøre hydrogen svært attraktivt, selv om det har dårligere energieffektivtet fra solscellepanel til hjul enn en batteribil.

Det er ikke sikkert at personbiler drevet av hydrogen blir viktig fram mot 2025. Det forutsetter at en del hydrogenstasjoner blir satt opp, og det ser lovende ut nå. Videre er det viktig at satsningen på hydrogenbiler går videre også i Japan, Tyskland, og California, som i dag er lengst framme på hydrogen, slik at flere modeller blir tilgjengelige. En del hydrogenbilskeptikere mener at hydrogen bare er noe bilprodusenter bruker for å skyve miljøambisjonene foran seg, slik at de kan love hydrogenbiler i framtida, og selge dieselbiler i dag. Den kritikken har sannsynligvis noe for seg; ambisjonene fra bilprodusentene er ikke nok. Det med virkemidler vi kan prise ut fossilbilene, og gjøre biler på fornybart drivstoff mer attraktivt. Da vil også flere produsenter komme med flere modeller og i større antall. Med batteribiler og hydrogenbiler sammen er det virkelig mulig å skvise til på virkemidlene som faser ut fossilbiler. Da er det ikke lenger noen unnskyldninger for å velge fossilbil i 2025.

Skal vi fjerne fossilt drivstoff fra all transport trenger vi både batterier og hydrogen i verktøykassa. Hydrogen gjør det mulig å elektrifisere enda flere kjøretøy, som kanskje ellers hadde fortsatt på fossil diesel.

Blue Move

Om Benjamin Myklebust