Bændablaðið - 16.12.2021, Blaðsíða 20

Bændablaðið | Fimmtudagur 16. desember 202120
Fyrir utan að gefa ekki frá sér
mengandi útblástur er trúlega
einn helsti kostur rafbílanna
hversu miklu færri hreyfanlegir
hlutir eru í bílunum. Það þýðir
einfaldlega að það eru færri hreyf-
anlegir hlutir sem geta bilað. Þetta
eru staðreyndir sem áhugafólk um
gömlu bensínrokkana geta trauð-
lega mótmælt. Vert er þó að hafa
í huga að rafbúnaður getur líka
bilað og því flóknari sem hann er,
því verra getur dæmið verið.
Rafmagnsbílar ganga fyrir raf-
magni og ein leið til að geyma orku
fyrir aksturinn er að útbúa þá með
rafhlöðum. Enn sem komið er hefur
mönnum ekki auðnast að koma á
markað rafhlöðum sem eru bæði
ódýrar í framleiðslu, hafa drægni
sem jafnast á við hefðbundinn dísil-,
bensín-, eða metanbíl og endast líf-
tíma bílsins. Samt hefur leitin að
þessu heilaga rafhlöðu-grali, sem
leysa á öll heimsins vandamál í raf-
bílaheiminum, staðið yfir í áratugi.
Vetnisknúnir rafbílar
að komast á skrið
Ein vænleg leið til að leysa þetta gæti
verið að nota vetni sem orkumiðil
og breyta því um borð í ökutækinu
í rafmagn í gegnum efnarafal til að
knýja bílinn. Um allan heim hafa
menn nú veðjað á þessa lausn til
að knýja öll stærri ökutæki og
þegar er hafin innviðauppbygging
víða um lönd til að mæta slíkri
tækniinnleiðingu.
Einnig stefna flestir framleiðend-
ur stórra ökutækja á að nota vetnis-
efnarafala í stað rafhlaða í sín öku-
tæki í framtíðinni til að taka við af
dísiltrukkunum. Jafnframt tala sömu
framleiðendur um að dísiltrukkarn-
ir og metan gasknúin ökutæki muni
áfram leika veigamikið hlutverk í
þungaflutningum í verktakageiran-
um og í landbúnaði í það minnsta
næstu 20–30 árin.
Vetnisbrunavélar
Einnig hafa verið kynntir bruna-
hreyflar sem ganga fyrir vetni
og eru ekki ósvipaðir bensín- eða
dísilvélunum gömlu. Þessi tæki
eru kölluð „Hydrogen internal
combustion engine vehicle
(HICEV)“. Þetta eru ekki bara
hugmyndir heldur vélar sem eru
sagðar virka vel og eru sparneytnar
að auki. Toyota kynnti m.a. slíka vél
í júní á þessu ári. Subaru, Mazda,
Kawasaki og Yamaha kynntu meira
að segja samstarf við Toyota um
hönnun og smíði slíkra véla, sem
greint var frá í Green Car Reports
þann 29. nóvember síðastliðinn.
Vetnið mun koma frá nýrri
verksmiðju í Fukuoka í Japan.
Evrópski bílaframleiðandinn
BMW hefur líka gert tilraunir með
slíkar vélar og prófaði í bíl sínum
Hydrogen 7 sem búinn var V-12
vetnisvél.
Dráttarvélaframleiðandinn JCB í
Bretlandi kynnti aðra slíka vél á þessu
ári sem sagt var frá í Bændablaðinu
hér fyrir skömmu og er sögð tilbúin
í framleiðslu.
Ein leið enn er talin möguleg við
að nota vetni á brunahreyfla, en það
er að breyta því einfaldlega í fljótandi
ammoníak líkt og gert er í áburðar-
framleiðslu.
Tækifæri fyrir Ísland
Þessa vetnislausn sjá menn m.a. sem
mikið tækifæri fyrir hreinorkulandið
Ísland. Meira að segja Þjóðverjar,
Bretar og fleiri Evrópuþjóðir vilja
nú ólmar slást í vinahópinn um
vetnisframleiðslu á Íslandi. Þrátt
fyrir ágæti vetnislausnarinnar vilja
menn samt enn reyna að halda í
rafhlöðulausnina fyrir fólksbíla og
önnur minni ökutæki og vélar og
leitin að töfralausninni heldur áfram.
Ekki á mjög marga vetur setjandi
Nær allir framleiðendur rafmagnsbíla
í dag viðurkenna að Liþíum-jóna
(Lithium Ion) rafhlöðurnar eru ekki
framtíðarlausn til að geyma raforku
til nota í ökutækjum. Það er samt
eina raunhæfa lausnin sem menn
hafa tiltæka í augnablikinu.
Það sem hefur haldið lífinu í
þeirri þróun og greitt drjúgan hluta
af kostnaðinum er að tekist hefur
að virkja ríki um víða veröld til að
niðurgreiða tæknina í skjóli ótta sem
búið er að byggja upp við hlýnun
jarðar. Hugtakið „Global Warming“
virðist þannig vera orðið notað sem
víðtækt skjól fyrir ákvarðanatöku
stjórnmálamanna um lítt ígrundaðar
fjárveitingar og ótrúlegar upphæðir
úr almannasjóðum.
Er gralið falið í
fastkjarnarafhlöðunum – amma?
Þrátt fyrir gríðarlegar fjárfestingar
byggingu liþíum-jóna rafhlöðu-
verksmiðja hafa bifreiðafyrirtækin
sum hver einnig eytt milljörðum
dollara í þróun á „fastkjarna-raf-
hlöðum“ (Solid State batt-
eries – SSBs) sem eiga að
hafa margfalda orkugetu á
við núverandi rafhlöður og
það án eld- eða sprengihættu.
Í að minnsta kosti 30
ára hafa vísindamenn verið
að gera tilraunir með fast-
kjarnarafhlöður (SSBs) sem
innihalda fastan rafleiðni-
massa í stað seigfljótandi
eldfims hlaups eins og er í
liþíum-jóna rafhlöðunum og
er í raun stórvarasamt.
Annað slagið hafa popp-
að upp fréttir af því að
einhverjir hafi fundið hina
einu sönnu lausn en þær
virðast hafa gufað upp í
reyk jafnharðan. Þar hafa
menn m.a. verið að ræða um
natríumjónarafhlöður, liþí-
um-brennisteins-rafhlöður,
liþíum-loft rafhlöður og
fleira.
Þetta staðfestir í raun að
sú gagnrýni sem höfð hefur verið
uppi um lithium-jóna rafhlöðurn-
ar hefur ekki verið út í loftið þó
bílaframleiðendur hafi ekki séð
neinn annan betri kost í stöðunni
til þessa. Nú tala vísindamenn um
að liþíum-jóna rafhlöðurnar muni
mögulega ekki verða ríkjandi á
markaðnum nema kannski út þenn-
an áratug.
Framleiðsla liþíum-jóna
rafhlaðanna hefur aukist
jafnt og þétt
Á árinu 2010 var framleiðsla liþí-
um-jóna rafhlaða í heiminum sem
svaraði 20 gígawattstundum (GWst).
Árið 2016 hafði framleiðsla á slíkum
rafhlöðum aukist mikið og komin í
28 GWst., þar af 16,4 GWst. í Kína
sem er langöflugasta framleiðslu-
land slíkra rafhlaða. Á árinu sem nú
er að líða hefur áætluð framleiðsla
liþíum-jóna rafhlaða í heiminum
verið áætluð sem svarar 200 til 600
GWst. sem sýnir að mikið er byggt
á spám og fullyrðingum framleið-
enda sem munu ekki allar standast.
Svipuð spá frá ólíkum aðilum fyrir
árið 2023 hljóðar upp á framleiðslu
á slíkum rafhlöðum sem svara 400
til 1.000 GWst.
Endingartíminn er líka sagður
mjög breytilegur þrátt fyrir að ætla
mætti annað af fullyrðingum á
vefmiðlum. Flestir bílaframleiðendur
segjast ábyrgjast endingu í 5 til 8 ár.
Síðan hafa menn verið að spá því
að rafhlöður bíla muni í framtíðinni
endast í mögulegan líftíma bílsins
eða í 10 til 20 ár og jafnvel lengur.
Þá eru menn yfirleitt ekki að taka
um liþíum-jóna rafhlöður heldur en
fastkjarna-rafhlöður. Reyndar hafa
liþíum-jóna rafhlöðurnar verið að
koma betur út en margir þorðu að
láta sig dreyma um.
Margir þættir geta haft slæm áhrif
á orkugetu og endingu
Bílaframleiðandinn Renault gaf það
þó út í bæklingi í mars á þessu ári
2021 að margir þættir geti haft áhrif
á endingu rafhlaða. Þar er ekki verið
að reyna að fegra hlutina nokkurn
skapaðan hlut eins og mörgum er
gjarnt að gera. Þar benda þeir á að
það sé ekki gott fyrir rafhlöðurnar
að skilja rafmagnsbíl eftir fullhlað-
inn og láta hann standa óhreyfðan
um langan tíma. Sérstaklega ekki í
miklum hita.
Tíð hleðsla styttir líftímann
Tíð hleðsla á rafgeymum hefur líka
slæm áhrif og síðan segir Renault:
Til lengri tíma litið hefur það
skaðleg áhrif að reyna að halda
hleðslu rafhlöðunnar uppi með því
að tengja bílinn við hleðslustaðinn
fyrir stuttar hleðslur í einu. Við hverja
hleðslu á hraðhleðslustöð framleið-
ir rafhlaðan hita og við það versna
eiginleikar hennar smátt og smátt.
Þá segir Renault að ekki sé æski-
legt að hlaða rafhlöður bílanna 100%
í hvert skipti, frekar nær 80%. Sem
sagt, uppgefin orkugeta og drægni
bílaframleiðenda þarf að taka mið
af þessu.
FRÉTTASKÝRING
Hörður Kristjánsson
hk@bondi.is
Leitin að hinu heilaga rafhlöðu-grali
– hvar sjálfrennireiðar framtíðar munu fá orku sína án þess að eiga á hættu að brenna í vítislogum
Liþíum-jóna rafhlöður (Litium-Ion) í Nissan.
Einföld skýringarmynd á muninum á hefðbundnum rafhlöðum með fljótandi
raflausn og rafhlöðum með föstum raflausnarkjarna.
Svona hugsar kínverski rafhlöðurisinn CATL sér rafbíl með þeirra útgáfu
af fastkjarna-rafhlöðu.
Vetnisknúni rafbíllinn Toyota MIRAI hefur sett mörg met á meðal nýorkubíla. Nú á árinu 2021 var honum t.d. ekið
845 mílur, eða 1.359,9 kílómetra, á einni tankfyllingu.
Franski bílaframleiðandinn Renault tekur
fullan þátt í rafbílavæðingunni og hefur þar
notast við liþíum-jóna rafgeyma. Renault hikar
þó ekki við að segja allan sannleikann um
kosti og líka galla þessara rafhlaða, jafnvel
þó margir ofsatrúaðir rafbílasinnar telji slíkt
jaðra við guðlast.