Tillbaka till framtiden

För en vecka sidan visade vi ovanstående graf över batteriernas utveckling de senaste drygt hundra åren. Det är inte av slump som elbilar har börjat erövra världen först nu – förut fanns helt enkelt inte tillräckligt bra batterier för att kunna bygga dugliga elbilar!

Det var inte ointresse för miljön, eller billig olja som gjorde att det inte byggdes några elbilar på 70- och 80-talet. Den erforderliga batteriteknologin var helt enkelt inte uppfunnen än! Månbilen på 70-talet hade engångsbatterier – för NASA hade inga alternativ.

När NASA började bygga sina rymdfarkoster var deras strömförsörjning ett stort bekymmer. Hur ska de kunna ta med elförsörjning för flera dagars rymdfärder när varenda gram kostade enorma summor att skjuta upp? Tack och lov hade de en underbar uppfinning att tillgå: bränslecellen. Rymdfarkosterna hade redan med sig syretankar för att astronauterna skulle kunna andas. Genom att även ta med sig flytande väte kunde man inte bara generera el med bränslecellerna utan även försörja astronauterna med dricksvatten – biprodukten av reaktionen i bränslecellen är ju vatten.

Viktigt att komma ihåg var att de inte stod och vägde mellan batterier eller bränsleceller – de hade inga val, för dagens laddbara batterier var inte uppfunna än. (Internationella Rymdstationen som i huvudsak byggdes kring millennieskiftet använder inte längre bränsleceller utan laddbara batterier.)

Mitt i rymdkapplöpningen på 60-talet var det naturligt att försöka tillämpa teknologin även här på jorden. Det var så första vätgasbilen, General Motors Electrovan föddes. Dess räckvidd på över 19 mil vida överträffade allt den tidens batterier var kapabla av.

Men det var ändå först när Toyota började experimentera med sina vätgasbilar 1992 som allmänheten fick upp ögonen för bränslecellsbilar. Tittar vi på batterigrafen ser vi att det är samma år som de första primitiva NiMH och litiumjonbatterier dyker upp.

Jämfört med den tidens batterier hade bränslecellsbilarna enorma fördelar. De kunde åka mycket längre än om man skulle stoppat batterier i bilarna! Den tidens allra bästa batterier kunde inte ens lagra 200 Wh/L, medan bränslecellsbilar kunde få ut hela 400 Wh/L från vätgasen i sina tankar.

Vätgas och bränsleceller var överlägsna i många år framöver. Som vi ser av diagrammet var det inte förrän på 2000-talet som batterier kom upp i samma energidensitet som vätgasbilar. Under hela 90-talet -bränslecellsbilarnas guldålder- fanns det inte några batterier som kunde tävla mot dem.

Det som hände dock var att batterier utvecklades undan för undan och har idag högre energidensitet än vätgasbilar.

Ja, du läste rätt: skulle du plocka loss alla gastankar, slangar, pumpar och bränsleceller från till exempel bränslecellsbilen Toyota Mirai och stuva in batterier istället i utrymmet skulle de kunna lagra mer energi. En batteridriven Toyota Mirai skulle få längre räckvidd än den vätgasdrivna. Jämför vi till exempel Chevrolet Bolt med Toyota Mirai tar Boltens batterier långt mindre plats än Mirais vätgastankar och bränsleceller.

Det enorma försprång bränslecellsbilar hade innan millennieskiftet har batterierna sakta men säkert hunnit ikapp. Allmänhetens bild av kampen präglas fortfarande av hur det såg ut på 90-talet men i själva verket är loppet egentligen redan kört.

Är du intresserad av vätgasbilar bör du även läsa “Vätgasbilar tankas snabbt och släpper bara ut vattenånga”