Hydrogen må være en del av løsningen

[Eivind Helle]

oophus skrev (18 timer siden):

Mener du å bruke ordet "lagre"? Alternativet er altså å slippe det ut gjennom eksosen, så hvorfor i allverden ikke lagre vannet som holder 70-80 grader for å utnytte det til ulike formål? 

Hvorfor skulle man brukt vannet når man kjører? Man utnytter jo eksosen (vann) for å fylle et varmelager, som så kan utnyttes når man står stille. 

Litt usikker på om du mener dette er mye eller lite? Jeg fyller to 20kg vanndunker til hytta når jeg ankommer og det vannet varer i flere dager med flere som bruker det. 1kg hydrogen gir altså ca 9kg vann og har du mellom 5-8kg hydrogen i en bobil, så ville det holdt til mellom 45 og 72kg med vann og dermed potensielt ukesvis med fricamping. Litt energi bruker man jo når man står stille for å hele tiden lade batterier og fylle vanntanken. 

Du fyrer jo igang brenselcellen når du trenger både energi på batteriet, og vannet du får "gratis" med det. Altså en lur fricamper ville jo utnyttet vann-reservene rett før man så at batteriet ville startet brenselcellen automatisk for å lade den opp, ettersom vannlageret automatisk fylles samtidig. Hvis ikke dumper man altså vannet man ikke trenger. 

 

For noe tøys. Enhver hydrogen-elektrisk bobil kommer med et batteri. De ville selvsagt designet bobilen med muligheten for å ha AC/DC lading fra faststrøm på campingplasser for de som ønsker å stå der hele sommeren, men man hadde droppet utstyret for å kunne hurtiglade. Det behovet eksisterer jo ikke når man i praksis "hurtiglader" med brenselcellen istedenfor. 

Fordelen av hydrogenet og brenselcellen er jo at du kan spare på batteriet uten problemer med justering av "Depth of Discharge" for batteriene mot det man risikerer ellers.

Der du i en BE Bobil risikerer dypere Discharges mellom f.eks 3.3V og 4.2V for å få maks utnyttelse av kapasiteten batteriet kan holde, så vil du ikke trenge dette på et batteri i en FC Bobil. Der kutter du vmax ved 4.0V og vmin ved 3.4V f.eks siden brenselcellen kan slå seg på og lade batteriet så fort det er ved vmin opp til vmax, der batteriets størrelse kun bestemmes av faktorer utenfor selve energilageret og mengden man trenger. Det tar H2-tankene seg av. 

Du trenger ikke noen spesiell kjemi for dette. Et helt normalt li-ion batteripakke holder i massevis, og batteriet i FC Bobilen vil grunnet dette takle betydelig flere cycle-chargers enn BE Bobil pakken med mye dypere DoD cycles. 

Det er ingen grunn til å se på rekkevidde på batteriet alene, når både batteriet og energilageret i hydrogen gir nullutslipp, slik det er mening å se på elektrisk rekkevidde i en normal PHEV. Formålet til batteriet vil ikke være den samme, der det er skalert for å ta til seg regenerasjon og stå for forbruk i bruk over maks effektiv last på brenselcellen. Altså ved ferdsel, så bruker du batteriet og brenselcellen om hverandre. Ved fricamping, så bruker du batteriet alene, frem til det lades opp i kortere perioder. Disse korte periodene gir deg mer varmtvann som kan brukes til ulike formål, og et fult batteri som gjør at du kan fricampe lengre uten at generatoren (FC) er i gang igjen. 

Ønsker du å drifte hurtiglading for f.eks elektriske sykler, så kan du jo kjøre brenselcellen og styre strøm til utganger på utsiden av kjøretøyet også - om du vil. Det å kunne designe en Bobil med hydrogen og brenselceller, trur jeg vil være en ingeniørs drøm. Er mye spennende man kan få til der, når man vet at man får mye god varme, og gratis varmtvann når man lader opp batteriene sine lokalt, uten behovet for å koble seg til. 

Toyota Mirai 2021 er laget på en platform med muligheten til å skalere opp batteriet og ned hydrogen-lagringen om etterspørselen finner sted. Altså det produktet kan være en H2-PHEV der man justerer størrelsen mellom energilagring i H2-tanker mot batterier alt ettersom hva kunder ønsker. Har du behov for en hydrogen-bil som kan fylle 15km energi fra veggen daglig, så er altså det mulig - og det er i hvertfall mulig i en bobil. 



 

Det er flere gode grunner til at det ikke er fornuftig å bruke vannet som kommer fra brenselscellene.

1. Det vil koste ekstra fordi det kommer i tillegg til et standard anlegg, som man uansett vil trenge når bilen står i ro og ikke produserer verken vann eller varme.

2. Skal man oppnå høy nok temperatur til å unngå oppblomstring av bakterier (f.eks. legionella), må temperaturen holdes godt over 60 grader. Derfor må man bruke ekstra energi for å holde vannet varmt nok mens man kjører. Det koster ekstra energi.

3. Om man tar vare på alt vannet får man også ekstra vekt, som bidrar til å redusere rekkevidde. En bobil vil nok fort bruke 2 kg H2 pr. 100 km. Så da vil man på en kjøretur på 300 km øke vekten på bilen med ca. 50 kg.

Stopper man på en campingplass vil man uansett ha tilgang på både strøm og vann, så hvorfor bruke masse ekstra penger på et anlegg som utnytter spillvann fra brenselscellene?

En hydrogen elektrisk bil trenger ikke noe stort batteri. Mirai brukte samme batteri som Prius. Altså et batteri på 1,5 kWh der man utnytter omtrent halvparten av kapasiteten. Er du på en campingplass får du den strømmen du trenger der. Og om du ikke har tilgang til strøm kan du bare fyre opp brenselscellene. Hva trenger du et stort batteri til ?

[oophus]

Eivind Helle skrev (31 minutter siden):

Det er flere gode grunner til at det ikke er fornuftig å bruke vannet som kommer fra brenselscellene.

1. Det vil koste ekstra fordi det kommer i tillegg til et standard anlegg, som man uansett vil trenge når bilen står i ro og ikke produserer verken vann eller varme.

2. Skal man oppnå høy nok temperatur til å unngå oppblomstring av bakterier (f.eks. legionella), må temperaturen holdes godt over 60 grader. Derfor må man bruke ekstra energi for å holde vannet varmt nok mens man kjører. Det koster ekstra energi.

3. Om man tar vare på alt vannet får man også ekstra vekt, som bidrar til å redusere rekkevidde. En bobil vil nok fort bruke 2 kg H2 pr. 100 km. Så da vil man på en kjøretur på 300 km øke vekten på bilen med ca. 50 kg.

Stopper man på en campingplass vil man uansett ha tilgang på både strøm og vann, så hvorfor bruke masse ekstra penger på et anlegg som utnytter spillvann fra brenselscellene?

1. Forstår ikke poenget ditt i det hele tatt? Mener du at man måtte hatt doble kaldt og varmtvannstanker? Hvorfor i allverden måtte man ha hatt det? Samt du forstår vell at brenselcellen kan kjøres selv om bobilen står i ro? 

2. Må du slutte å tulle. Det eksisterer varmtvannsberedere til bobiler fra før av, og det er ikke uvanlig at man har både en varmtvannstank og en kaldtvannstank i disse. Energien som kreves for å varme vannet opp fra allerede 70-80 graders vann er jo betydelig mindre enn fra kaldtvann slik man normalt fyller i vanlige bobiler idag. 

3. Du tar jo kun vare på vannet du trenger? Resten går altså ut eksosen som normalt. Varmtvannsberedere pleier være ca 5 liter, mens fast-tanken er fra 30 til 70 liter. Når bobilene fricamper, så bruker man batteriet og strøm for å holde temperaturen. Det vil jo være det samme her idag som det vil være i en hydrogen-elektrisk bobil. Forskjellen er altså at "generatoren" er brenselcellen som kan skrues på når batteriet og vanntankene starter å bli tomme for å fylle/lade de opp igjen. 

Den vekten i vann er helt lik her som ellers, så jeg forstår rett og slett ikke logikken du bruker. Eneste forskjell er at du får fylt på vann gjennom en brenselcelle og hydrogen, fremfor behovet for å hele tiden etterfylle fra bensinstasjoner/campingplassen. 

Start å regn på hvor stort batteri du vil trenge for å kunne ha nok med rekkevidde og energi for å fricampe, mot et betydelig mindre batteri og hydrogen samt brenselcelle, så ser du jo hvorfor man ville brukt en brenselcelle istedenfor. Du kan til og med ta utgangspunkt i $50/kWh i batterier, siden Battery Day er så opp i vinden for tiden. 

Her skal du få noen priser for utstyr ved skala for batterier, H2-tanker og brenselcelle:

Brenselcelle: $40/kW.
H2-tanker: 14.75/kWh
Batterier: $50/kWh. 

Eivind Helle skrev (57 minutter siden):

En hydrogen elektrisk bil trenger ikke noe stort batteri. Mirai brukte samme batteri som Prius. Altså et batteri på 1,5 kWh der man utnytter omtrent halvparten av kapasiteten. Er du på en campingplass får du den strømmen du trenger der. Og om du ikke har tilgang til strøm kan du bare fyre opp brenselscellene. Hva trenger du et stort batteri til ?

Batterier i en bobil er jo åpenbart ei lita fordel å ha? Så jeg ville nok antatt minst 10-20% størrelsen til batteriet i en BEV Bobil for å ha fordeler for å f.eks lagre energi fra solceller, samt større muligheter i å spare batterier med lavere DoD. Altså mellom 3.5V til 4.0V f.eks. Altså om BEV trenger 200 kWh for å få ca 4-500 km rekkevidde, så har man 20-40kWh batterier i FC Bobil varianten. Resten av energien man trenger har man i hydrogen. 

Her har du noen tall for vekt også, om du vil regne ut totaltvekten på utstyret dem i mellom, og se hvor mye vekt du sparer på å ha et større energibuffer i hydrogen fremfor i tyngre batterier. 

Brenselceller veier ca 0.4kg per kW om man tar utgangspunkt i PowerCell S3 brenselcellen. 
Hydrogentanker veier ca 17,5kg per kg H2 om man tar utgangspunkt i Mirai 1.0 tankene. 
 

 

[Snowleopard]

Trodde bobiler ikke hadde varmvannstank, men bruker en vannvarmer som kun fyres opp når man trenger varmvannet, og kun det vannet som faktisk brukes. Å varme vann for å ha på en tank frem til man får bruk for det, høres ut som sløsing deluxe både på plass, vekt og energi.

Forøvrig ville solcellepanel på 200 W sannsynligvis være mer enn nok for det daglige behov, mens alt over ville gått til å fylle på driftsbatteriet/husbatteriet.

Matlaging kan i langt større grad erstatte gassbruk, og heller gått for induksjon og eldrift, med stort nok batteri. Da er det i realiteten bare behov under forflytning som krever enten FC eller hurtiglading. Ihvertfall i Norge er nettet i ferd med å bli godt nok, selv om det ennå er huller og kapasitetsutfordringer. Men de er både lettere og billigere å fylle med flere ladestasjoner.

Nå får vi greit prisede alternativer for weekend-campere med 75 kWh batteri (Opel, Peugeot, Citroen, Toyota) eller 100 kW (MB EQV). Med lavere batteripriser og mer vekt/plassbesparende batterier, vil problematikken være minkende. Og da vil vi nok se dette komme på enda større biltyper. C1 og lavere vektklasser vil fort bli dominert av BEV, så hydrogendrift vil i større grad være et alternativ for langt større kjøretøy, og som er heller uvanlig at folk flest skaffer seg førerrett for. Reglene er ikke akkurat lagt opp til at meningmann skal skaffe seg fordi det er kjekt å ha.

Og om hydrogen til biler knapt ville nå opp til 1 % av dagens forbruk, så kunne man kuttet på subsidiene til grått hydrogen, og kanskje til og med innført avgifter på det. Det ville vært et spark bak til å begynne med CO2/avgass-rensing så de fikk blått hydrogen, frem til avgifter gjør det mer fornuftig på gå over til grønt hydrogen.

Å vente til bilindustrien kan bruke det, høres for meg ut som et gedigen unnskyldning for å slippe å gjøre noe. PÅ samme måte som EU belønner BEV og FCEV, og straffer fortsatt høyt forbruk av bensin og diesel, kan avgifter brukes til å gjøre det dyrere å benytte grått hydrogen. Da hadde vi og kommet dit at vi har grønt hydrogen til bilparken og i volumer som ville fungert.

[oophus]

Snowleopard skrev (1 time siden):

Trodde bobiler ikke hadde varmvannstank, men bruker en vannvarmer som kun fyres opp når man trenger varmvannet, og kun det vannet som faktisk brukes. Å varme vann for å ha på en tank frem til man får bruk for det, høres ut som sløsing deluxe både på plass, vekt og energi.

Du tenker på gassbrenner i f.eks dusjen for å varme opp kaldtvann? Ja det finnes jo også, men det eksisterer altså begge deler. Noen trenger et større lager for litt mer luksusartikler f.eks. 

Gå inn på en hvilken som helst underleverandør for utstyr til bobiler, så finner du både gassbrenner og varmtvannsbereder på rundt 5L som utnytter restvarme fra fossilmotor for å hjelpe på, samt strøm for vedlikehold når man står stille. For en hydrogen-elektrisk bobil, så får man jo andre fordeler, og bobilen vil designes rundt dette. Altså tilgjengelig kontinuerlig påfyll av vann når man forflytter seg, eller kjører brenselcellen burde jo utnyttes, da den allerede holder 70-80 grader. 

Godt mulig det er mulig å kjøre vannbåren varme rundt i bobilen også, før man dumper rest-vann når vann-lagrene er fulle, så får man jo litt ekstra ut av det der også. Jeg tipper en ingeniør som skulle laget en hydrogen-elektrisk bobil kunne lekt seg litt med det å utnytte restvarme og varmt-vann på en god måte. 

Snowleopard skrev (1 time siden):

Forøvrig ville solcellepanel på 200 W sannsynligvis være mer enn nok for det daglige behov, mens alt over ville gått til å fylle på driftsbatteriet/husbatteriet.

Det samme får man jo i en hydrogen-elektrisk bobil. Den har jo et batteri den også, og det er null problem å ha et 30-40 kWh batteri der f.eks, og 200-300 kWh i hydrogen. Om du skulle hatt tilsvarende energilager i batterier, så måtte du ha erstattet treverk med papp i bilen for å kunne ha innvendig toalett og annet luksus, spesielt for de som må holde seg under 4,250kg. Men alt handler jo om til hvilket bruk man tenker seg for bobilen. Det er jo mange som kun har bobilen kjørende 100 km fra hjemmet og til campingplassen der man er i 2 måneder liksom før man drar 100 km hjem igjen. Da er det jo ikke noe vits med en rekkeviddeforlenger og en brenselcelle. Her vinner jo BEV bobilene. 

Snowleopard skrev (1 time siden):

Matlaging kan i langt større grad erstatte gassbruk, og heller gått for induksjon og eldrift, med stort nok batteri. Da er det i realiteten bare behov under forflytning som krever enten FC eller hurtiglading. Ihvertfall i Norge er nettet i ferd med å bli godt nok, selv om det ennå er huller og kapasitetsutfordringer. Men de er både lettere og billigere å fylle med flere ladestasjoner.

Enig, det er ikke noe vits i å beholde dagens system som kjører matlaging både elektrisk og gjennom gass. Det samme gjelder kjøleskapene som kan kjøres på begge deler idag. I fremtiden så har man både BEV og H2-PHEV bobiler, der alt nok blir elektrisk kjørt. 

 

Snowleopard skrev (2 timer siden):

Med lavere batteripriser og mer vekt/plassbesparende batterier, vil problematikken være minkende. Og da vil vi nok se dette komme på enda større biltyper. C1 og lavere vektklasser vil fort bli dominert av BEV, så hydrogendrift vil i større grad være et alternativ for langt større kjøretøy, og som er heller uvanlig at folk flest skaffer seg førerrett for. Reglene er ikke akkurat lagt opp til at meningmann skal skaffe seg fordi det er kjekt å ha.

Ja, teknologiutvikling vil foregå på begge fronter. MOF's for hydrogen kan også være en løsning, og man har jo allerede tester på lab på systemer som har 9kWh/kg og 90% effektivitet ved forbruk. Det vil uansett være billigere for oss å støtte begge teknologiene til ICEV er utradert, enn å satse på kun den ene. Risikoen der er jo at ICEV lever betydelig lengre med hull i markedsandelene som FCEV ellers kunne tatt til batteriene eventuelt ble gode nok til at de tar over. 

Poenget er jo at dagens teknologi egentlig er god nok til å totalt utradere ICEV. Men det krever at batterier og brenselceller hjelper hverandre der batteriene mangler litt og må strekke litt på seg for å bli bra nok. 

 

Snowleopard skrev (2 timer siden):

Og om hydrogen til biler knapt ville nå opp til 1 % av dagens forbruk, så kunne man kuttet på subsidiene til grått hydrogen, og kanskje til og med innført avgifter på det. Det ville vært et spark bak til å begynne med CO2/avgass-rensing så de fikk blått hydrogen, frem til avgifter gjør det mer fornuftig på gå over til grønt hydrogen.

NEL kjemper for at man innfører CO2 avgifter mot kommersiell frakt av personer og gods, siden man allerede egentlig har teknologien klar for å få til målene våre, men de er litt for dyre.

Altså CO2 avgift basert på tonn/km. Disse pengene ville vært brukt for å gi grossister, taxiselskaper og lignende muligheten i å kjøpe flåtesalg inn mot både batteri-elektriske og hydrogen-elektriske produkter slik at ICEV forsvinner betydelig kjappere. Rett og slett en kjappere metode i å flytte kryssningpunktet hvor det er besparende å kjøpe BE og FC produkter for kommersielle årsaker, uansett om man frakter personer eller gods. 

Med flåtesalg, så blir det betydelig billigere å løse både infrastruktur for hurtiglading ved depoter, samt stasjoner for hydrogen. Sånn sett så utnytter man ideene man i større grad ser på som en løsning for hydrogen, også mot kunder som har depoter og kjører slik at el-produktene holder og dermed vil være billigst. 

Snowleopard skrev (2 timer siden):

Å vente til bilindustrien kan bruke det, høres for meg ut som et gedigen unnskyldning for å slippe å gjøre noe. PÅ samme måte som EU belønner BEV og FCEV, og straffer fortsatt høyt forbruk av bensin og diesel, kan avgifter brukes til å gjøre det dyrere å benytte grått hydrogen. Da hadde vi og kommet dit at vi har grønt hydrogen til bilparken og i volumer som ville fungert.

Det følger risiko i å gjøre dette mot industrien. Det ligger mindre risiko i å gjøre det fra sluttbrukers ståsted. Om vi straffer industrien, så går dem rett og slett konkurs eller flagger ut av landet siden det vil være mulig for dem å finne kunder.