78 procent af omkring 1000 chefer fra verdens ledende bilmærker tror på, at brintbilen er fremtiden. Foto: Colourbox 

Brintbiler skal sætte fart i den grønne omstilling

af: Andreas Ebbesen Jensen

El-biler er løbet med det meste af opmærksomheden, men nu satser flere af verdens største bilproducenter på at køre brintbilen i stilling som fremtidens grønne transportmiddel.


Verdens ledende bilproducenter er ikke i tvivl: diesel- og benzinbiler vil i fremtiden blive kørt ud på et sidespor af brintbiler - ikke elbiler.

I en undersøgelse fra 2018 af KPMG, der er en stor sammenslutning af individuelle revisionsfirmaer fra hele verden, svarede 78 procent af omkring 1000 chefer fra verdens ledende bilmærker, at brintbilen vil være fremtiden. Hele 62 procent af de adspurgte bilchefer tror, at elbiler med batteri ikke vil slå helt igennem pga. ladetid og infrastruktur.

Samme optimisme inden for den grønne brintteknologi er der at spore hos Hydrogen Council, en organisation der bl.a. består af medlemmer fra nogle af verdens førende bilproducenter som Audi, BMW, Daimler, General Motors, Honda, Hyundai og Toyota. De spår, at det globale antal af brintbiler vil nå 400 millioner og at lastbiler drevet af brint vil ramme 20 millioner inden 2050.

Indtil videre lader brint-revolutionen dog vente på sig. Fra 2013 til 2017 blev der solgt 6500 brintbiler på verdensplan. Knap halvdelen tøffer rundt i Californien, mens Japan står for 38 procent af det samlede salg. Herhjemme ligger det samlede antal brintbiler stadig lige under 100 styks.

Til sammenligning kører der i dag 5,6 millioner elbiler rundt på alverdens landeveje, hvilket er en stigning på 64 procent fra året før. Et tal, som det Internationale Energiagentur (IEA) forventer vil stige til 220 millioner i 2030.

Brintbiler er udfordret af pris og teknologi

Niels J. Bjerrum, professor i uorganisk og materialekemi ved Institut for Energikonvertering og lagring på DTU, mener dog også, at tallene fra KPMG’s undersøgelse skyder gevaldigt over mål.

- Lige nu ser det ud som om, at det er elbiler, som kommer til at dominere. Dermed ikke sagt, at vi ikke vil komme til at se flere brintbiler på landevejene. Jeg tror bare ikke, at det bliver hovedparten af personbilerne, der kører på brint. Der er for mange ting, som taler imod det, siger Niels J. Bjerrum.

En af udfordringerne er prisen. Brintbilerne på markedet er forholdsvis dyre og koster typisk mellem 400.000-600.000 kroner, og det skræmmer forståeligt nok mange almindelige mennesker væk.

En anden store udfordring er, at brintbilerne kræver infrastruktur i form af tankstationer, hvor det er muligt at tanke hydrogen. Pt. findes der kun 10 brint-tankstationer i Danmark, men antallet vil vokse de kommende år.

En tredje udfordring er selve produktionen af brint. Brintbiler producerer energi løbende ved hjælp af en brændselscelle, som sidder inde i bilen. Som et kørende kraftværk omdanner den kemisk energi fra hydrogen under tryk til elektrisk strøm, der driver bilens motor.

Brændselscellerne er afhængige af platin som katalysator for at fungere optimalt. Men platin er et af verdens mest sjældne metaller. Alt efter det aktuelle marked handles det til priser, som er dobbelt så dyre som guld. Det betyder, at brændselsceller ikke er et konkurrencedygtigt alternativ.

Hvis brintbilen for alvor skal kunne konkurrere med elbilen, er der altså brug for enten at finde et alternativ til platin, højne platinets udnyttelsesgrad eller genanvende det.

Hvad er en brintbil?

Brintbiler fungerer ved at føre brint ind i en brændselscelle hvor brint og ilt blandes, hvilket skaber elektricitet. Restproduktet ved processen er vand. Dette gør det altså muligt at skabe energi uden CO2-udledning.

Brints brændbare egenskaber har været en af udfordringerne i skabelsen af brintbiler. Men det er lykkedes bilproducenter at skabe sikre rammer, og det høje tryk betyder, at brintbilen kan rumme nok brint til, at give en rækkevidde på 500-600 km.

I dag koster en brintbil typisk 500.000 kr., men i 2020 vil 2. generation af Toyotas model FCV-R være klar til en lavere pris. I 2025 ventes en 3. generation af Toyotas brintbil klar, og her forventer den japanske bilproducent, at prisen vil svare til en benzindreven bil anno.

Danske forskere bag brint-revolution

Sidstnævnte lykkedes det forskere fra Chemical Engineering ved Syddansk Universitet at gøre i 2017. De udviklede en miljøvenlig teknologi, hvor 90 procent af platinen fra brugte brændselsceller kan genbruges uden at sætte et stort aftryk på miljøet i form af giftige kemikalier eller miljøskadelige stoffer.

Metoden er patenteret i USA, og et energiselskab har vist interesse, så forhåbningen er at det teknologiske gennembrud kan bringe brændselscellen i spil på ny som en af fremtidens grønne teknologier.

Hos verdens største bilproducent Volkswagen arbejder man også for at reducere behovet for platin til omdannelsen af brændselsceller til brint. Ved udgangen af 2018 kunne Volkswagen annoncere, at de sammen med det amerikanske universitet Stanford University har udviklet en ny metode, der reducerer behovet for platin med to tredjedele og samtidig forbedrer brændselscellens effektivitet og holdbarhed markant.

Og det er netop de store bilproducenter, der skal satse massivt på brintteknologierne, hvis brintbilen skal have en chance i fremtiden, forklarer Tejs Laustsen Jensen, direktør i Brintbranchen.

- Det bliver udviklingen i Tyskland, USA, Frankrig, Kina, Japan og Korea, der kommer til at sætte dagsordenen for brintbilernes udbredelse i fremtiden. Særligt Hyundai og Toyota presser den europæiske bilindustri med udviklingen af brintbiler, og hvis de europæiske bilproducenter stadig skal være en magtfaktor i fremtiden og en stærk global spiller, så bliver man nødt til at følge trop, forklarer han.

Bilproducenter spiller på to grønne heste

Professor Niels J. Bjerrum er enig i, at udviklingen først og fremmest skal drives af de store bilproducenter. Han slår dog fast, at elbilen stadig ligger klart i førersædet, når det kommer til produktionen af fremtidens grønne transportmidler.

- Det er ikke fuldstændig klart, hvilken teknologi, som bliver fremherskende om 15 til 20 år, men det er tydeligt, at de store bilproducenter satser mest på el-biler lige nu. Produktionen af brintbiler er lige så meget en helgardering fra bilproducenternes side, hvis nu udviklingen pludselig skulle gå den vej. Man kan sige, at de der lige nu spilles på to heste, siger han.

Niels J. Bjerrum forudsiger, at brintteknologien forholdsvis vil få succes hos privatpersoner og virksomheder, der har brug for at køre lange strækninger. I modsætning til el-biler, der typisk skal lades op, når de har kørt mellem 2-300 kilometer, kan Hyundais spritnye brintbil Hyundai Nexo fx. tilbagelægge 800 kilometer på én tank.

Brint vinder indpas i offentlig transport

Og meget tyder på, at Niels J. Bjerrum har ret. I Danmark kommer 200 brintbusser til at afløse benzin- og dieseldrevne busser inden for de næste år. Og når du prajer en taxa i fremtiden, er der stor sandsynlighed for, at det bliver med brint og ikke benzin i tanken. Det fortæller direktør for Brintforeningen, Tejs Laustsen Jensen.

- Det store næste ryk, vi kommer til at se inden for brintdrevne transportmidler, bliver taxa’er. Brintbilerne er velegnet til taxakørsel fordi de kan køre 24/7. De er ikke nødt til at holde og lade op i flere timer, som hvis de kørte på el, forklarer han.

Danmark står med gode muligheder for at få en masse ud af den nye brint-teknologi, mener Tejs Laustsen Jensen. Han ser det ikke som urealistisk at nå regeringens mål om udfase benzin- og dieselbiler inden 2030. Men det kræver, at vi skal være modtagelige over for nye teknologier og fastholde den stærke sammenhæng mellem transportsektoren og energisektoren, vi har fået opbygget.

- Der vil være meget store eksportkroner og arbejdspladser at hente i udviklingen af brintdrevne køretøjer - både i transportsektoren og i nye energisystemer. Og heldigvis sker der rigtig meget på det område lige nu, så jeg er relativ fortrøstningsfuld for fremtiden. Men vi skal ikke bilde os selv ind, at vi har god tid, for det har vi ikke, siger han. 

Brintbiler i Danmark

Foto: Hyundai. Hyundai ix35 Blev lanceret som den første brintbil på det danske marked i 2013. Bilen er en rummelig SUV med næsten 600 km rækkevidde og hurtig optankning som man kender det fra benzin, blot betydelig mere støjsvag og ingen forurening. Hyundai ix35 sælges dog ikke længere på det danske marked. Pris: Sælges brugt fra 300.000 kr.
Foto: Toyota. Toyota Mirai Kom på det danske marked i efteråret 2015. Mirai er den første brintbil fra verdens største bilproducent og det unikke design tilbydes kun på brint. Bilen er udstyret med den fremmeste og mest kompakte brændselscelle teknologi til dato. Pris: 603.990 kr.
Foto: Honda. Honda Clarity er det seneste bud fra Honda på deres nye brintbil, som kom til Danmark i 2017. Honda har lagt vægt på aerodynamik i designet af bilens ydre, hvilket samtidig også givet et spændende futuristisk udtryk. Sælges kun til firmaer og ikke privatpersoner. Pris: 600.000 kr.
Foto: Huyndai. Hyundai Nexo Den nye Hyundai Nexo har fået sit navn fra den bornholmske by Nexø. Den kommer til Danmark til foråret, og sælges med en garanti på fem år på hele bilen og otte år på brintdelen. Pris: 650.000 kr.

Sådan fungerer brintbilen

Brinttank
Brinten opbevares i tanken under tryk – op til 700 bar. Den fyldes på ca. tre minutter. De to tanke i Toyotas Mirai vejer fx 88 kg.

Batterier
Li-ion batterier fungerer som en buffer, der kan træde til, når bilen skal accelerere. I en Toyota Mirai er pakken på 1,6 kWh.

Luftfugter
For at brændselscellen ikke skal tørre ud tilsættes en smule vanddamp i luftfugteren. I Toyota Mirai er brændselscellen konstrueret så den ikke behøver en ekstern luftfugter.

Brændselscelle
I brændselscellen fusionerer brint og ilt, og produktet er strøm og vand. Strømmen dannes fordi brintionerne føres gennem en elektrolyt, der tvinger hvert brintmolekyle til at afgive en elektron, og herved er der skabt strøm. Brændselscellen indeholder platin, hvilket fordyrer enheden.

Motor
Motorenheden i en brintbil er som i en elbil og kører med et fast reduktionsgear, som vi kender det fra elbilerne.

Our Hydrogen Future - TED Talk