Bosch gör satsning på bränsleceller – utvecklar ett klimatneutralt drivsystem för längre körsträckor
2020-09-03
Bild: Bosch Lösning för lastbilar första steget i satsningen.
Bild: Bosch Bränsleceller, ett naturligt steg för att driva på utvecklingen av framtidens hållbara transporter.
Bosch ska göra en satsning på bränsleceller som ett steg i att hjälpa transportbranschen, i synnerhet lastbilstrafiken, att ta steget in i elektromobilitet. Med hjälp av det nya systemet som drivs med vätgas, producerad med förnybar energi, vill Bosch möjliggöra klimatneutrala transporter utan begränsade körsträckor eller långa laddningstider. I ett första steg fokuserar man på lastbilar och planerar att göra lösningen produktionsklar till 2022-2023.
Elektromobilitet har fått ett allt större fokus i transportbranschens strävan för att minska utsläppen från fordon och trafik. Men för lastbilstransporter har det varit en utmaning att hitta ekonomiska och hållbara lösningar som fungerar även vid längre sträckor – och inte minst vid en last på 40 ton.
Med den nya satsningen på bränsleceller vill Bosch möjliggöra klimatneutrala transporter med ett drivsystem som eliminerar tunga batterier, långa laddningstider och begränsade körsträckor. När systemet väl är etablerat i lastbilar är nästa steg för Bosch bränsleceller att även leta sig in i personbilarna – ett naturligt steg för att driva på utvecklingen av framtidens hållbara transporter.
– Fördelarna med bränsleceller blir tydliga just inom de områden där drivsystem baserade på elektriska batterier av olika anledningar inte är det perfekta alternativet, förklarar Dr. Uwe Gackstatter, ansvarig för division Bosch Powertrain Solutions. – Med andra ord konkurrerar inte bränsleceller och batterier med varandra, utan kan istället ses som komplement till varandra.
Lista: Bosch listar sju anledningar till att bränsleceller är en nyckel till framtidens transport: 1. Klimatneutralitet I en bränslecell reagerar väte (H2) med syre (O2) från den omgivande luften. Den energi som denna reaktion frigör omvandlas till el som används för att köra. Värme och rent vatten (H2O) är andra reaktionsprodukter. H2 erhålls med hjälp av elektrolys, där vatten separeras i väte och syre med hjälp av elektricitet.
Att generera denna el från förnybara energikällor gör bränslecellens drivsystem helt klimatneutralt. Speciellt för stora, tunga fordon har bränsleceller ett bättre koldioxidavtryck än uteslutande batterielektriska drivsystem om koldioxidutsläppen för produktion, drift och bortskaffande läggs samman. Utöver vätetanken behöver fordon som drivs av bränsleceller bara ett mycket mindre batteri, vilket kraftigt minskar koldioxidavtrycket i produktionen.
2. Potentiella applikationer Väte har hög energitäthet. Ett kilo väte innehåller så mycket energi som 3,3 liter diesel. För att resa 100 kilometer behöver en personbil bara cirka ett kilo, medan en 40-ton lastbil behöver sju kilo. Som med diesel eller bensin tar det bara några minuter att fylla en tom H2-tank och fortsätta resan. Om målen för klimatåtgärderna i Paris ska uppnås måste väte i framtiden driva inte bara bilar och kommersiella fordon utan också tåg, flygplan och fartyg. Energi- och stålindustrin planerar också att använda väte.
3. Effektivitet En av de avgörande faktorerna för ett drivsystems miljövänlighet och lönsamhet är dess effektivitet. Detta är ungefär en fjärdedel högre för bränslecellfordon än för fordon med förbränningsmotorer. Att använda återhämtningsbromsning ökar effektiviteten ytterligare. Batterielektriska fordon, som kan lagra el direkt i fordonet, är ännu mer effektiva.
Eftersom energiproduktion och energibehov inte alltid sammanfaller i tid och läge, förblir el från vind- och solcentraler ofta oanvända eftersom den inte kan lagras och på så sätt nå konsumenterna. Det är här väte kommer till sin rätt. Överskottselektriciteten kan användas för att producera på ett decentraliserat sätt, redo för flexibel lagring och transport.
4. Kostnaden Kostnaden för grönt väte kommer att minska avsevärt när produktionskapaciteten ökar och elpriset från förnybar energi sjunker. Hydrogen Council, en sammanslutning av över 90 internationella företag, förväntar sig en minskning av kostnaderna för många väteapplikationer med hälften under de närmaste tio åren – vilket gör dem konkurrenskraftiga med andra tekniker.
Bosch arbetar för närvarande med start-up-bolaget Powercell för att utveckla den så kallade ”stacken”, d.v.s. kärnan i bränslecellen, och göra den marknadsklar och redo att produceras. Målet är en högpresterande lösning som kan produceras till låg kostnad. – På medellång sikt är det inte dyrare att använda ett fordon med en bränslecell än att använda ett fordon med ett konventionellt drivsystem, säger Gackstatter.
5. Infrastruktur Dagens nätverk av vätgaspåfyllningsstationer erbjuder inte fullständig täckning. Företag i många länder samarbetar för att gå vidare med expansionen, ofta med stöd av statliga subventioner, såsom i Tyskland, Japan, Kina och Sydkorea.
6. Säkerhet Användningen av gasformigt väte i fordon är säker och inte farligare än andra bilbränslen eller batterier. Vätebehållare utgör inte en ökad explosionsrisk. Det är sant att H2 brinner i kombination med syre och att en blandning av de två utöver ett visst förhållande är explosiv. Men väte är ungefär 14 gånger lättare än luft och därför extremt flyktigt. Till exempel kommer H2 från en fordonstank att stiga snabbare än den kan reagera med det omgivande syret.
7. Rätt i tiden Väteproduktion är en beprövad och tekniskt okomplicerad process. Det betyder att den snabbt kan ökas för att möta högre efterfrågan. Dessutom har bränsleceller nu nått den nödvändiga tekniska mognaden för kommersialisering och omfattande användning.
Enligt vätgasrådet kan vätgasekonomin bli konkurrenskraftig de närmaste tio åren, förutsatt att det finns tillräckliga investeringar och politisk vilja. – Tiden för inträde i vätgasekonomin är nu, säger Gackstatter.
