1515
Annons

Gasbil att räkna med

Tekniken bakom bränslecellerna har tagit dramatiska steg de senaste åren.
”Sedan 2008 har vi lyckats sänka kostnaden till en tjugondel”, säger Yoshikazu Tanaka, chefsingenjör för världens första serietillverkade bränslecellsbil, Toyota Mirai.
Nu är siktet på fler förbättringar – och troligen också en mindre modell.

Yoshikazu Tanaka.
Yoshikazu Tanaka.Bild:Håkan Matson

Sedan i början av oktober testkör Dagens industri den första Toyota Mirai som sålts i Sverige.

Men när vi träffar bilens chefsingenjör Yoshikazu Tanaka sker det i Toyota City utanför Nagoya i Japan, där han tar emot tillsammans med sin bränslecellexpert Mikio Kizaki. Båda har jobbat i många år med att sänka kostnader, vikt och storlek på stacken, paketet där bränslecellerna ligger, samtidigt som prestanda ständigt har förbättrats.

”Genombrottet kom när vi började med serietillverkning. Det är ett mycket stort och annorlunda steg, jämfört med de 20 åren innan. En Mirai måste ha samma tillförlitlighet som vilken annan Toyota-modell som helst”, säger Yoshikazu Tanaka.

Mirai har två tuber, där vätgasen förvaras flytande under högt tryck: 70 Megapascal. Bilen drivs av en elmotor, som får el genom att vätgasen reagerar med luftens syre (se faktarutan ovan).

Mirai har också ett batteri, faktiskt samma som i hybridmodellen Lexus RX450h, som dels lagrar bromsenergin, dels tar hand om överproduktion av el från bränslecellen. El från batteriet kan sedan användas vid accelerationer.

Yoshikazu Tanaka berättar hur tekniken har förbättrats de senaste sex åren:

”Vi har ändrat kolfibervävens mönster i vätgastanken och kunnat minska tjockleken i tubväggen från 40 mm år 2008 till 25 mm. Därmed kunde underleverantörerna minska materialkostnaden, med hjälp av vår teknik. Det är nästan 40 procent lägre vikt på tankarna nu.”

Tankens ventil är också en av de absolut dyraste komponenterna:

”Kostnaden har sänkts genom att vi har övergått till massproduktion.”

Under laddtiden är trycket ännu högre, 87,5 Megapascal vilket fyller tanken mer och snabbare, men Toyota anser att det inte är någon poäng att öka trycket ännu mer.

”Även när det dubblades från 35 till 70 blev det inte dubbelt så mycket vätgas i tanken, utan bara 40 procent mer. Men både stationen och tanken i bilen blev betydligt dyrare”, säger Yoshikazu Tanaka.

Men viktigaste förbättringarna har skett med nyckelkomponenten – själva bränslecellen.

”Vår nya stack är mer kompakt, har lägre kostnad och ger möjlighet till massproduktion. Densiteten, ett mått på effektiviteten, har ökat från 1,4 kilowatt per liter till 3,1 kilowatt per liter – eller från 0,83 kilowatt per kilo till 2 kilowatt per kilo. Vikten har nästan halverats, från 108 till 56 kilo, samtidigt som motoreffekten har ökat från 120 till 154 hästkrafter”, säger Mikio Kizaki inte utan stolthet.

Detta har skett genom en rad förbättringar av processen i bränslecellen. Bland annat dras vattnet ur cellen snabbare, för att inte hindra flödet av syre. Detta har gjorts genom att cellmembranen har gjorts tredimensionella, något som skapar mer turbulens i flödet.
Men bränslecellen kan utvecklas betydligt mer och bli ännu effektivare.

Ska du sälja din bil? Få den värderad här (extern tjänst)

Väljer man att jämföra med 1992, då Toyota startade utvecklingen av bränsleceller, har effektiviteten blivit 20 gånger bättre.

”Tekniken är fortfarande ung, så kanske kan vi vänta oss att utvecklingen fortsätter, men inte i samma tempo. Det blir mer som i utvecklingen av hybriderna”, säger Yoshikazu Tanaka.

En utmaning är att minska användningen av ädelmetaller. Platina är en nyckelkomponent i bränslecellens membran, en metall med ett dagspris å runt 400 kronor per gram.

”Sedan 2008 har användningen av platina minskat till en tredjedel och ändå har vi ökat prestandan”, säger Mikio Kizaki, utan att ange hur mycket det handlar om i varje bil.
Andra källor säger dock att Toyota har minskat mängden platina från 100 gram till 30 gram, genom ny teknik. Det skulle betyda besparingar på 28 000 kronor per bil.


Det verkar som att du använder en annonsblockerare

Om du är prenumerant behöver du logga in för att fortsätta. Vill bli prenumerant kan du läsa Di Digitalt för 197 kr inkl. moms de första 3 månaderna.

  • Full tillgång till di.se med nyheter och analyser

  • Tillgång till över 1100 aktiekurser i realtid

  • Dagens industri som e-tidning redan kvällen innan

  • Innehållet i alla Di:s appar, tjänster och nyhetsbrev

3 månader för
197 kr
Spara 1000 kr

Prenumerera

Redan prenumerant?