211service.com
Hvorfor Toyota og GM skubber brændstofcellebiler på markedet
Brintdrevne køretøjer har været ude af søgelyset i årevis, men de er ved at gøre et overraskende comeback. Toyota siger, at det vil afsløre en brint-brændselscelle-drevet sedan senere på året, der vil komme til salg i 2015; flere andre bilproducenter har i mellemtiden annonceret partnerskaber for at kommercialisere teknologien (se Ford, Daimler og Nissan Commit to Fuel Cells), herunder GM og Honda, som annoncerede et sådant samarbejde i denne uge.
Dyr prototype: Toyota siger, at det er ved at komme ud med et brændselscelle-køretøj, der koster en tyvendedel så meget som dette testkøretøj.
Mens der stadig er mange udfordringer for brintkøretøjer, har forskere i de senere år foretaget store forbedringer i den ofte udskældte teknologi, herunder kraftigt sænket omkostningerne. Som følge heraf ser brændselscellekøretøjer ud til at spille en væsentlig rolle i at opfylde ambitiøse køretøjsemissionsbestemmelser, især i steder som Californien.
GM, Toyota og et par andre bilproducenter har gjort et stort stykke arbejde. Brændselsceller er tæt på at være levedygtige, tættere på, end de fleste måske tror, siger Brett Smith , meddirektør for produktion, teknik og teknologi ved Center for Automotive Research, en nonprofitorganisation i Ann Arbor, Michigan.
Brændselscellekøretøjer var engang Bush-administrationens elskede – præsident Bush opfordrede til 1,2 milliarder dollars i finansiering til teknologien i sin tale om State of the Union i 2003. De udsender kun vanddamp og kunne være lige så praktiske som konventionelle biler, da de kan tankes på den tid, det tager at fylde en benzintank og har en tilsvarende rækkevidde. Men brændselscellekøretøjer viste sig at være ekstremt dyre og ville kræve en massiv investering i brinttankstationer for at være praktiske. Der har også været spørgsmål om, hvor miljøvenlige brintbrændselscellekøretøjer faktisk er: mens bilerne ikke selv udleder kuldioxid, produceres brint af naturgas, et fossilt brændstof, i en proces, der frigiver store mængder kuldioxid . Brint kan også laves ved hjælp af sol- og vindkraft, men den proces er ineffektiv og dyr.
Efterhånden som udfordringerne med teknologien blev mere tydelige, aftog interessen (se Hype om brint), og Bush begyndte i stedet at lægge vægt på biobrændstoffer. I 2009 reducerede Obama-administrationen finansieringen til forskning og udvikling af brændselscellebiler. Energiministeren på det tidspunkt, Steven Chu, sagde, at det ville kræve et mirakel for brændselscellekøretøjer at lykkes. (Faktisk sagde han, at det ville tage fire. Se Q&A: Steven Chu.)
Men mirakler sker. Siden 2009 er omkostningerne forbundet med brændselscellekøretøjer faldet. De prototyper, som GM og Toyota byggede for et par år siden, kostede langt over 1 million dollars hver. Nu siger Toyota, at dets mål er at sælge sin brændselscelle sedan for mindre end $100.000. Omkostningerne faldt, da Toyota fandt måder at reducere antallet af dele i sit brændselscellesystem og reducere mængden af kostbar platin, der var nødvendig. Virksomheden siger, at det presser hårdt på F&U til fremstillingsteknologi, blandt andet for at sænke omkostningerne endnu mere forud for lanceringen i 2015.
Chris Hostetter , vicepræsident for strategisk planlægning hos Toyota Motor Sales, USA, siger, at sedanen kan gå for så lidt som $50.000, hvilket ville gøre den billigere end Teslas Model S elbil, som har en lignende rækkevidde (andre elektriske køretøjer er billigere, men kræver hyppig genopladning). Vi kan overraske folk med de fremskridt, vi har gjort, siger Hostetter.
Omkostningerne er faldet ret jævnt, siger Daniel Sperling , direktør for Institute for Transportation Studies ved University of California i Davis og medlem af Californiens Air Resources Board, som fører tilsyn med regler for køretøjsemissioner. De fleste mennesker i bilindustrien tror, at når de først er i storskalaproduktion, vil omkostningerne ikke være en barriere.
Et omhyggeligt kig på emissionerne fra konkurrerende teknologier såsom elbiler og konventionelle biler viser, at brændselscellebiler har betydelige miljømæssige fordele, selv når brinten er lavet af naturgas. I maj udgav det amerikanske energiministerium sin seneste analyse af de forventede samlede kuldioxidemissioner fra brændselscellekøretøjer i 2035, herunder emissionerne forbundet med fremstilling af brint fra naturgas, komprimering og transport af den. Analysen viser, at bilerne vil udlede mindre end halvt så meget kuldioxid, som konventionelle benzindrevne køretøjer gør nu. De vil også frigive mindre kuldioxid end elektriske køretøjer, når elektriske køretøjer oplades i dele af USA, der er stærkt afhængige af kulkraft. Elbiler ser dog bedre ud på steder som Californien - der bruger lidt kul - og i en hypotetisk fremtid, når de udelukkende oplades med kilder som vind- og solenergi.
Brændselscellekøretøjer kan også være en velsignelse for vedvarende energi ved at hjælpe med at afhjælpe deres uregelmæssigheder. En mulighed, der overvejes i Tyskland, er at bruge overskydende vindkraft genereret om natten, når efterspørgslen er lav, til at elektrolysere vand, hvilket gør brint (se Brint kan være nøglen til Tysklands energiplaner). Sperling siger, at det er fornuftigt at bruge brint som en måde at opbevare overskydende vedvarende energi på. Han bemærker også, at der er andre lovende ruter til lav-kulstofbrintproduktion under udvikling, såsom ingeniøranlæg til at producere brint direkte fra sollys, selvom de er i tidlige udviklingsstadier.
Men den største udfordring for brændselscellekøretøjer er fortsat mangel på brinttankstationer. I modsætning til elektriske køretøjer, som kan genoplades derhjemme, vil brintbiler kræve et netværk af tankstationer. Nogle antyder, at selv nogle få tankstationer i en by ville være nok til at opmuntre folk til at købe køretøjerne, men Smith er skeptisk. Hvis der kun var fire tankstationer i byen, siger han, kan chaufførerne være nødt til at gå 10 til 15 minutter af vejen for at fylde op. Det har jeg ikke tænkt mig at gøre, når jeg ved, at der er en tankstation på hvert hjørne, siger han.
Bilproducenter er godt klar over denne potentielle stopklods. Toyota arbejder i øjeblikket med regeringer og virksomheder i et forsøg på at få installeret flere brinttankstationer, før de begynder at sælge sine brændselscellekøretøjer. Infrastruktur er noget, vi er bekymrede for, siger Hostetter.