bilindustrien

Dinside På slutten av 90-tallet var det nok av folk som kom med morsomme kommentarer om Toyota Prius og dens hybrid-teknologi. Hvem skulle trodd at i 2014 så har superbilene fra Ferrari, McLaren, Lamborghini og Porsche den samme teknologien innabords? Hvem ler nå liksom?

Hybridteknologien var en dristig satsing, men den har betalt seg.

Og nå er Toyota klar for det neste steget. Det dristigste og største steget en bilfabrikant noensinne har tatt. Steget til hydrogen.

Brenselcelle

Biler som går på hydrogen kalles enten for hydrogenbiler eller brenselcellebiler. Enkelt forklart fungerer de gjennom at bilen har en drivstofftank hvor det fylles hydrogengass. Den kjøres så gjennom en brenselcelle, der den reagerer med oksygen og produserer elektrisitet som driver bilens elmotor. Den løser derfor de åpenbare svakhetene som rene elbiler har, nemlig kort rekkevidde og lang ladetid.

Les mer om brenselceller her!

Samtidig har hydrogen noen store utfordringer som trenger å løses, utfordringer som har gjort at giganter som GM og Honda ikke har kommet så langt som de trodde for ti år siden, og som har gjort at heller ikke Hyundai og Mazda har oppnådd det de har ønsket.

Toyota har drevet med hydrogenbiler siden 1992, men først nå tror de at hydrogen er klar for å lykkes på verdensmarkedet.

– Vi ønsker å lede veien inn i fremtiden, sier Satoshi Ogiso.

Han har jobbet hos Toyota siden 1983, og jobber nå med å gjøre hydrogen til fremtidens drivstoff for konsernet.

Og – satses det egentlig på elbil?

- Hos Toyota tror vi på ulike energikilder i ulike typer kjøretøy. Små bybiler egner seg godt som rene elbiler, mens vanlige personbiler enten bør være plug-in hybrider, hybrider eller hydrogenbiler. Hydrogen egner seg også godt til busser og lastebiler.

– Fordelene med hydrogen er mange. Den kan utvinnes fra mange ulike energikilder, fra fossile drivstoffer inkludert naturgass, fra ubrukte avfallsstoffer og fra vann, gjennom å bruke fornybare energikilder som sol eller vindkraft. Hydrogengass har også null CO2-utslipp, den er ekstremt lett og forsvinner fort. Den har også høyere energitetthet enn batterier, og er mye enklere å transportere og lagre enn batterier, sier Ogiso.

Kan batterier også erstattes av superkondensatorer?

Tanken full på tre minutter

For en bil har også hydrogen store fordeler kontra den rene elbilen. Å fylle tanken full tar tre minutter, det samme som for en vanlig bensinbil. Dessuten er rekkevidden den samme som for den vanlige bensinbilen, så man slipper enhver form for rekkeviddeangst.

Rent logisk har derfor hydrogen åpenbare fordeler kontra elbiler. Men samtidig er det noen store utfordringer som må løses, nemlig fyllestasjoner, kostnader og utvinning av gassen. Men disse tror Karl Schlicht i Toyota Motor Europe kan løses:

– I 1997 sa alle at hybrid ikke hadde noen fremtid, at det var så dyrt, at det var dårlig kvalitet osv. Hvem fikk rett? I dag er Formel 1 bilene hybrid, teknologien er blitt billig og Prius er den bilen i verden med minst feil. Og det er slik Toyota tenker. Langsiktig. Veldig langsiktig, mener han.

- Vårt selskap ser 20-25 år fram i tid, og da vil vi ha løst dette med infrastrukturen, som jo er det åpenbare problemet akkurat nå. Folk sier at infrastrukturen ikke er klar, og det er jo sant. Men det vil komme. Selv om man må ha fyllestasjoner hver 200-250 km langs motorveien for at hydrogen skal bli virkelig konkurransedyktig.

Schlicht forteller at det til å begynne med vil være 15 stasjoner i England i 2015, 50 i Tyskland og 400 innen 2023, mens Danmark vil ha 15 stasjoner. Det blir de tre første forsøkslandene i Europa, mens salget av bilen starter i Japan i april.

Hyundai har for øvrig allerede en hydrogenbil på markedet.

I salg fra april

Selve bilen ble avduket under Tokyo Motor Show i fjor høst under navnet FCV Concept. FCV står for Fuel Cell Vehicle, altså brenselcellebil. Den er en fireseters sedan av vanlige proporsjoner, og har to hydrogentanker av kullfiber (som lagrer gassen i 700 bar) som gir den en rekkevidde på 700 km.

I tillegg har den et batteri som på Toyotas hybrider, hvor det lades når du bremser (og av brenselcellen), og som gir ekstra kraft ved forbikjøringer og lignende. Elektromotoren på 136 hk får strøm fra brenselcellen, som produserer elektrisitet av hydrogen og oksygen.

Forskere hevder at kaffe kan bli drivstoff for bil

I Japan skal bilen selges fra april, og vil koste solide syv millioner Yen, hvorav to millioner er subsidiert av den japanske stat. Det betyr at hver bil koster 50 000 Euro, en høy sum for en ny bil med uprøvd teknologi.

– Akkurat nå er bilen dyr, men prisen vil synke med andre og tredje generasjon. Altså 10-15 år fra nå. Vi har for øvrig selv senket kostnadene med å produsere en hydrogenbil med 95 prosent på syv år, så vi vet at kostnadene vil gå ned. Men uten infrastruktur vil vi jo ikke selge biler, sier Satoshi Ogiso.

Infrastruktur det store problemet

Akkurat dette med infrastruktur virker som det største problemet for hydrogenbilen. I Japan er Toyota en enorm aktør, og i løpet av 2015 vil det være 100 fyllestasjoner sentrert rundt de fire største byene. I 2030 er tanken at hele Japan skal være mer enn nok dekket av fyllestasjoner.

I Europa er det altså litt verre, og her kan man ikke vente seg noenting gratis fra ulike regjeringer. I dag er det fem hydrogenstasjoner i Norge, men målet er 20 stasjoner innen 2020.
Redningen for Toyota her, er at de ikke er alene.

— I 1997 var vi helt alene da vi satset på hybrid, og vi fikk ingen hjelp fra noen. Men nå er det mange som har lovet at de vil være med og satse på hydrogen. Du kan si at mange har lovet og lovet i mange år, men i det minste har de lovet, sier Didier Leroy, president for Toyota Motor Europe.

Utenom Toyota har nemlig både Honda, BMW, Daimler og Hyundai sagt de vil være med på satsingen, og BMW har et teknisk samarbeide med Toyota på feltet.

I Tyskland har nettopp Daimler og industrigass-giganten Linde offentliggjort at de vil bygge 20 nye fyllestasjoner, i tillegg til de 16 som allerede finnes.

Daimler slo seg sammen med Ford og Nissan i 2013 for å lage en plattform for hydrogenbiler, og satser på å ha sin bil på markedet i 2017. At en gigant som Daimler nå går ut med et slikt samarbeid med Linde, viser at tyskerne mener alvor de også, noe som er et stort pluss for Toyota.

Hydrogen i Norge

Her på berget har fokuset vært på rene elbiler, men det er ikke en biltype sjefsingeniøren har noen tro på.

- Du må sette de tre faktorene kostnad/størrelse/ytelse inn i en sammenheng, og da er ikke elbil nok. 200 km rekkevidde anser vi ikke som bra nok for en vanlig personbil. Tesla har lengre rekkevidde, takket være en prislapp som tillater flere batterier, men det er ingen ideel løsning sier Ogiso.

I likhet med elbiler var de tidligste hydrogenbilene ikke spesielt glad i kulde, men dette skal være ordnet nå, og man lover at bilene skal starte uten motorvarmer ned mot minus 30 grader.

Lagringen av hydrogen er også løst ved hjelp av tanker av kullfiber-armert plast, komprimert til 700 bar.

Forhåpentligvis får Norge bilen i 2017, og her finnes fem fyllestasjoner. Hydrogen er ekstremt miljøvennlig, og man kan produsere hydrogen ved hjelp av fornybar vannkraft, således kan hver fyllestasjon produsere egen “kortreist” hydrogen.

Etter planen skal man også snart tanke kunne fylle hydrogen på stasjonen på Lillestrøm, som er laget av matavfall fra Oslo-området.

Det er dermed liten tvil om at hydrogen er et renere miljøalternativ enn elbilen, uten at Elon Musk (mannen bak Tesla) har noen tro på det.

- Oh god, fuel cell is so bullshit, sa Elon Musk i 2013. Men så har han da også investert alt han har på elbil-satsing…

Fakta om hydrogen og brenselceller
Hydrogen er det letteste stoffet i den periodiske tabell. Den er fargeløs, lukter ikke, smaker ikke og er ikke giftig. I motsetning til karbondioksid går infrarød stråling gjennom hydrogen, som betyr at gassen ikke bidrar til global oppvarming. Hydrogen har 3,5 ganger mer energi enn bensin per vektenhet, og går over fra flytende til gassform ved minus 253 grader.

Brenselcellen er et lite kraftverk som produserer elektrisitet gjennom en kjemisk reaksjon mellom hydrogen og oksygen. Det skjer ved at hydrogengass (H2) fra tanken ledes inn til brenselcellens negative elektrode (anode), hvor elektronene skilles fra hydrogenatomet. Så går disse elektronene fra den negative til den positive elektroden (katode) og genererer elektrisitet.

Samtidig går hydrogenatomene gjennom en polymer elektrolytt-membran belagt med platina til den positive siden av brenselcellen. Der forenes hydrogenionene og elektronene med oksygen (O2) og danner vann (H2O) som slippes ut via eksosanlegget. En celle av denne typen produserer mindre enn en volt, så flere hundre celler er satt sammen i serie for å produsere nok strøm til å drive bilen.

Saken ble opprinnelig publisert på Dinside Les her.