Slik skal batteriene bli billigere og bedre

[Eirik Helland Urke / TU]

Ukens podcast.

Slik skal batteriene bli billigere og bedre

[inside_451509]

Synes dette var opplysende, men samtidig virket det unyansert og med et fokus på å selge inn hydrogen som noe bra og bedre enn solceller. Virket nesten som IFE får alle forskningspengene sine fra folk som investerer i hydrogen?

 

Elon Musk har jo et helt annet syn på hydrogen, dog han kan en økonomisk interesse for solcelle, så ville man jo tro at han ville ha satset på hydrogen hvis det var det mest økonomiske og miljøvennlige alternativet?

 

Hadde vært fint hvis man i podcasten sammenlignet de ulike teknologiene bedre litt mer nyansert. Mye av det jeg hørte var innsalgssetninger og et ensidig hydrogenfokus (som i tillegg skal subsidieres).

[Odd Solberg]

Synes dette var opplysende, men samtidig virket det unyansert og med et fokus på å selge inn hydrogen som noe bra og bedre enn solceller. Virket nesten som IFE får alle forskningspengene sine fra folk som investerer i hydrogen?

 

Elon Musk har jo et helt annet syn på hydrogen, dog han kan en økonomisk interesse for solcelle, så ville man jo tro at han ville ha satset på hydrogen hvis det var det mest økonomiske og miljøvennlige alternativet?

https://www.youtube.com/watch?v=yFPnT-DCBVs

 

Hadde vært fint hvis man i podcasten sammenlignet de ulike teknologiene bedre litt mer nyansert. Mye av det jeg hørte var innsalgssetninger og et ensidig hydrogenfokus (som i tillegg skal subsidieres).

 

spot on

[Sturle S]

Martin, det er ein elefant i rommet når du snakkar om hydrogen. Verknadsgrada! Den er elendig for hydrogen. Levetida til brenselceller er òg dårlegare enn for batteri. Spesielt om du skal ha høg verknadsgrad.

 

Stadig meir av dagens kraftproduksjon i utlandet, er bioenergi. Den kraftproduksjonen kan du like godt gjere ombord i ein hybrid-elektrisk båt, om ikkje batteri er godt nok. Med fast brennstoff som i dag vert brukt i staden for kol i varmekraftverk, type spesielle pellets produsert av treverk og landbruksavfall, har du heller ikkje problem med ex-godkjenning eller handtering av drivstoffet. Som du nemner har ein stor del av dagens nybygg hybrid-drift. Det er ei enkel ombygging. Den totale verknadsgrada vil då vere mykje betre enn om du tek omvegen om hydrogen.

[Espen Hugaas Andersen]

Syns de forholdt seg relativt saklige.

Hydrogen passer bra til ting som sesonglagring av energi, som det blir påpekt. Og hydrogen vil trolig få en eller annen utbredelse i skipsfart. Det er også sant at det er svært mange som forventer store revolusjonerende gjennombrudd på batteri-fronten, og at denne optimismen til dels er feilplassert.

Det er ikke forbedringer i kjemien som vil føre til at elbilene tar over verden - det er forbedringene i pris. Massiv skala og utstrakt bruk av roboter vil drive prisene på li-ion batterier under 100 USD/kWh innen 3 år. I dag ligger vi nærmere 200 USD/kWh. (Da snakker vi om de aktørene som er prisledende.) Da vil man kunne redusere prisen på et 60 kWh elbilbatteri fra 100.000 kroner til 50.000 kroner. Sammen med økende skala på elbiler er det ikke urimelig å anta at langtrekkende elbiler vil bli billigere enn fossilbiler innen noen år.

De mest populære elbilene i dag blir det i dag bare produsert rundt 50.000 stk per år. Dette er ikke ubetydelig, men for å virkelig kunne konkurrere med fossilbilene må man opp på hundretusenvis av biler per år. Alle de ti mestselgende fossilbilene produseres det over 650.000 stk av per år, og både VW Golf og Toyota Corolla produseres det over 1 million i året av. De mestselgende bilene har også mye felles teknologi med andre biler. VW Golf har mye teknologi til felles med Audi A3 og Skoda Oktavia, som ett eksempel. Sett opp mot slik enorm skala er det vanskelig for elbilene å presse seg inn på markedet. Men ting skjer raskt nå. Model 3 skal produseres i en skala på rundt 500.000 stk per år, allerede i 2018. Dette blir den første elbilen som blir produsert i veldig stor skala, men ikke den siste.

Endret 18. april 2017 av Espen Hugaas Andersen

[Sturle S]

Hydrogen passer bra til ting som sesonglagring av energi, som det blir påpekt.

 

Eg trur ikkje hydrogen vert aktuelt til sesonglargring av energi på denne sida av 2100. Det er fleire årsakar, men ein er veldig enkel: Ein svært stor del av kraftproduksjonen i verda, faktisk 1/4 av kraftproduksjonen i Europa, skjer i varmekraftverk som pr i dag hovudsakleg går på kol. Mange av dei er relativt nye, og det ville vere synd å "kaste" dei, sjølv om kraftproduksjonen i framtida kjem til å vere basert på fornybare kjelder. Løysinga på dette er veldig enkel: Bygg om til biodrivstoff.

 

I Danmark skjer dette allereie. Dei kuttar all bruk av kol i varmekraftverka frå 2023: http://www.dongenergy.com/en/media/newsroom/news/articles/dong-energy-to-stop-all-use-of-coal-by-2023

 

Sidan fast biodrivstoff ikkje har nokon utløpsdato, og produksjonen kan regulerast veldig lett, trur eg dette vert løysinga for sesonglagring av energi i land som ikkje enkelt kan lagre kraft i store dammar i fjellet. Billig er det òg, sidan dei kan bruke eksisterande infrastruktur.

 

Hydrogen har kanskje ei marginal framtid som varmekjelde ved at hydrogen generert frå overproduksjon av sol- og vindkraft vert blanda inn i naturgassnettet, men neppe til sesonglagring av energi eller som drivstoff. I den grad hydrogenet vert drivstoff, er det type "blue crude" eller liknande flytande drivstoff basert på hydrogen og CO2 frå atmosfæra. Elles er det for dyrt å lagre, spesielt i dei mengder som må til for sesonglagring.

[Fri diskusjon og kunnskap]

HVIS  batteri-elbiler, Hydrogen- småbatteri-elbiler og bensin og dieselbiler ble produsert i samme antall  ( eller stort nok antall), ville antagelig prisen være ganske lik. Og vedlikeholdet antagelig mindre på de elektriske alternativene.

Og drivstoffet på  (kun) batteridrift være lavest pga. effektivitet. Så Hydrogen-elektrisk.  Begge med mulighet for lading hjemme for de som har mulighet for dette, til kortkjøring.

Fossildrivstoff ville blitt det dyreste, også fordi "forurenser skal betale".

Ville  ( alle) folk velge  batteri-elektrisk , med ladetid  , -selv om den skulle gå ned til 30 min på full lading men med  (dermed) planlegging/ventetid som vil vært utenkelig hvis det samme gjaldt brennstoffbiler.?

Det vil i et slikt scenarie være underlig om bensin/diesel vil vedvare som alternativ, med dyrere drivstoffpriser, og lokal forurensning.

Og det ville være underlig om batteri-elektrisk stod igjen som vinner og  det eneste alternativet.

Hydrogen-elektrisk og batteri-elektrisk er en ideel kombinasjon  hvis man vil nå all transport. Også privatbilisme.

Vi har altså nå mulighet for full transport uten lokal forurensning i vår tid.  En flott mulighet til glede for alle.

[Ketill Jacobsen]

 

Hydrogen passer bra til ting som sesonglagring av energi, som det blir påpekt.

 

Eg trur ikkje hydrogen vert aktuelt til sesonglargring av energi på denne sida av 2100. Det er fleire årsakar, men ein er veldig enkel: Ein svært stor del av kraftproduksjonen i verda, faktisk 1/4 av kraftproduksjonen i Europa, skjer i varmekraftverk som pr i dag hovudsakleg går på kol. Mange av dei er relativt nye, og det ville vere synd å "kaste" dei, sjølv om kraftproduksjonen i framtida kjem til å vere basert på fornybare kjelder. Løysinga på dette er veldig enkel: Bygg om til biodrivstoff.

 

I Danmark skjer dette allereie. Dei kuttar all bruk av kol i varmekraftverka frå 2023: http://www.dongenergy.com/en/media/newsroom/news/articles/dong-energy-to-stop-all-use-of-coal-by-2023

 

Sidan fast biodrivstoff ikkje har nokon utløpsdato, og produksjonen kan regulerast veldig lett, trur eg dette vert løysinga for sesonglagring av energi i land som ikkje enkelt kan lagre kraft i store dammar i fjellet. Billig er det òg, sidan dei kan bruke eksisterande infrastruktur.

 

Hydrogen har kanskje ei marginal framtid som varmekjelde ved at hydrogen generert frå overproduksjon av sol- og vindkraft vert blanda inn i naturgassnettet, men neppe til sesonglagring av energi eller som drivstoff. I den grad hydrogenet vert drivstoff, er det type "blue crude" eller liknande flytande drivstoff basert på hydrogen og CO2 frå atmosfæra. Elles er det for dyrt å lagre, spesielt i dei mengder som må til for sesonglagring.

Danmark importerte 45% av sitt biobrensel i 2015. Biobrensel genererte 2,53 TWh, ca 7% av elproduksjonen i Danmark. Netto import fra Norge var 5 TWh! Bruken av biobrensel har avtatt noe siden 2010, men ventes allikevel å dobles fra 2015 til 2025. Men hvor skal Danmark få alt brenselet fra om alle land følger Danmarks eksempel?

 

Biodrivstoff bør ikke baseres på matplanter og heller ikke trær som har en syklustid på 70 år. Restmateriale fra hugging og sagbruk kan naturligvis brukes i den grad det er lønnsomt.

 

Foruten strøm og batterier bør en satse på hydrogen til skipsfart og luftfart. En kan anlegge hydrogenfabrikker (elektrolyse) ved flyplasser og havner. Dersom produksjonskapasiteten er mye større enn forbruket, kan disse produsere kun når det er overskudd av strøm i markedet og derved lave priser. En kunne i tillegg ha store brenselcelleanlegg som kunne produsere strøm når vinden var svak eller sola ikke skinte og derved ytterligere bidra til strømbalanse på ukesbasis eller lengre tid.

[Sturle S]

Danmark importerte 45% av sitt biobrensel i 2015. Biobrensel genererte 2,53 TWh, ca 7% av elproduksjonen i Danmark. Netto import fra Norge var 5 TWh! Bruken av biobrensel har avtatt noe siden 2010, men ventes allikevel å dobles fra 2015 til 2025. Men hvor skal Danmark få alt brenselet fra om alle land følger Danmarks eksempel?

Danmark har spesielt lite, men brenn stadig meir halm og anna landbruksavfall på den måten. Tyskland i sør er 2/3 dekt av skog. Sverige er nesten berre skog. Noreg har plenty skog. Det same har Finland osb. Det er meir enn nok biomasse å ta av i nabolaget.

 

Biodrivstoff bør ikke baseres på matplanter og heller ikke trær som har en syklustid på 70 år. Restmateriale fra hugging og sagbruk kan naturligvis brukes i den grad det er lønnsomt.

Treverk av material-kvalitet er sjølvsagt meir verd som det. Etter at eit tre har døydd, tek det berre 2-3 år å før mesteparten av karbonet frå den delen av treet som stod over bakken er ute i atmosfæra att. Når treet er 50 år er det betre å hogge det for å la ny frisk skog ta over og absorbere meir CO2 frå atmosfæra. Røtene frå det gamle treet står att og lagrar karbon under bakken i lang tid.

 

Foruten strøm og batterier bør en satse på hydrogen til skipsfart og luftfart.

Hydrogen i luftfart kjem aldri til å skje. Dei er alt for fokusert på tryggleik. Batteri er derimot på full fart inn. Det aller meste av passasjertrafikken med fly, inkludert dei mest trafikkerte rutene i verda, er på ruter under 500 km, og mange satsar på batterifly som dette: http://www.bbc.com/news/technology-39350054

 

Batteriet er i ein standard flycontainer som kjapt kan bytast, slik at flyet kan snuast like fort som dagens.

 

Hydrogen er nok ikkje aktuelt for skipsfart heller. Det er vanskeleg nok å få til ein overgang til LNG, om dei ikkje skal få eit enno meir uhandterleg drivstoff å bale med. Sjøfolk er både konservative og forkusert på tryggleik. Eg trur det vil vere enklare å få til ein retur til kol eller andre faste drivstoff enn til ein eksplosiv gass.

[sumatro]

Nå utvikles det batterier med fast elektrolytt, noe som vil mangedoble kapasiteten og levetiden på batteriene. Samtidig som de blir tryggere, billigere og mer miljøvennlige å produsere.

Om dette går som man håper på, så er det spikeren i kista for hydrogenbiler.

Men det blir nok ikke slutt på hydrogen av den grunn, det vil nok brukes som drivstoff på skip, kanskje fly og det vil bli brukt som energibærer på større menger, over lengre avstander.

[sumatro]

 

Danmark importerte 45% av sitt biobrensel i 2015. Biobrensel genererte 2,53 TWh, ca 7% av elproduksjonen i Danmark. Netto import fra Norge var 5 TWh! Bruken av biobrensel har avtatt noe siden 2010, men ventes allikevel å dobles fra 2015 til 2025. Men hvor skal Danmark få alt brenselet fra om alle land følger Danmarks eksempel?

Danmark har spesielt lite, men brenn stadig meir halm og anna landbruksavfall på den måten. Tyskland i sør er 2/3 dekt av skog. Sverige er nesten berre skog. Noreg har plenty skog. Det same har Finland osb. Det er meir enn nok biomasse å ta av i nabolaget.

 

Biodrivstoff bør ikke baseres på matplanter og heller ikke trær som har en syklustid på 70 år. Restmateriale fra hugging og sagbruk kan naturligvis brukes i den grad det er lønnsomt.

Treverk av material-kvalitet er sjølvsagt meir verd som det. Etter at eit tre har døydd, tek det berre 2-3 år å før mesteparten av karbonet frå den delen av treet som stod over bakken er ute i atmosfæra att. Når treet er 50 år er det betre å hogge det for å la ny frisk skog ta over og absorbere meir CO2 frå atmosfæra. Røtene frå det gamle treet står att og lagrar karbon under bakken i lang tid.

 

Foruten strøm og batterier bør en satse på hydrogen til skipsfart og luftfart.

Hydrogen i luftfart kjem aldri til å skje. Dei er alt for fokusert på tryggleik. Batteri er derimot på full fart inn. Det aller meste av passasjertrafikken med fly, inkludert dei mest trafikkerte rutene i verda, er på ruter under 500 km, og mange satsar på batterifly som dette: http://www.bbc.com/news/technology-39350054

 

Batteriet er i ein standard flycontainer som kjapt kan bytast, slik at flyet kan snuast like fort som dagens.

 

Hydrogen er nok ikkje aktuelt for skipsfart heller. Det er vanskeleg nok å få til ein overgang til LNG, om dei ikkje skal få eit enno meir uhandterleg drivstoff å bale med. Sjøfolk er både konservative og forkusert på tryggleik. Eg trur det vil vere enklare å få til ein retur til kol eller andre faste drivstoff enn til ein eksplosiv gass.

Det brukes brannfarlige drivstoff i dag også, hydrogen er ikke eksplosiv, så sant du ikke blander den med ren oksygen.

Å om du tilsetter ren oksygen, så er vanlig mineralolje eksplosiv også.

LNG er en tung gass som legger seg på gulvet ved en lekkasje, noe som gjør den ekstra farlig om bord på skip. Siden skip har tette gulv.

Hydrogen derimot, stiger, med en fart på 70 m.per sek.

Noe som gjør at den blir borte umiddelbart ved utlufting, eller lekkasje utendørs.

Ikke er det fare for miljøet utslipp heller.

Japan har planer om å sette opp vindmøller i Finnmark, siden Finnmark har de mest stabile vindforholdene i verden. Å på stedet produsere hydrogen via elektrolyse, som deretter skal komprimeres og fraktes med skip til Japan.

[0laf]

Pfft, fremtiden er hverken elektrisk eller hydrogen, men fusjon. Om noen år har vi alle en Mr.Fusion som gjør om søppel til energi.

 

[Espen Hugaas Andersen]

Det brukes brannfarlige drivstoff i dag også, hydrogen er ikke eksplosiv, så sant du ikke blander den med ren oksygen.

Å om du tilsetter ren oksygen, så er vanlig mineralolje eksplosiv også.

LNG er en tung gass som legger seg på gulvet ved en lekkasje, noe som gjør den ekstra farlig om bord på skip. Siden skip har tette gulv.

Hydrogen derimot, stiger, med en fart på 70 m.per sek.

Noe som gjør at den blir borte umiddelbart ved utlufting, eller lekkasje utendørs.

Ikke er det fare for miljøet utslipp heller.

Japan har planer om å sette opp vindmøller i Finnmark, siden Finnmark har de mest stabile vindforholdene i verden. Å på stedet produsere hydrogen via elektrolyse, som deretter skal komprimeres og fraktes med skip til Japan.

Du trenger ikke tilsette ren oksygen, luft fungerer fint. Blandet med luft er hydrogen brannfarlig i konsentrasjoner på 4-74%, og eksplosivt i konsentrasjoner på 18,3-59%. Bensindamp er brannfarlig i konsentrasjoner på 1,1-7,6% og eksplosivt i konsentrasjoner på 1,1-3,3%. ( Og diesel/parafin er enda bedre enn bensin. Jet A-1 brenner i konsentrasjoner på 0,7-5%.) Med andre ord, hydrogen er svært brannfarlig og eksplosivt i luft.

 

Men grunnen for at hydrogen ikke vil bli benyttet til luftfart er ikke sikkerheten. Grunnen for at hydrogen ikke vil bli benyttet til luftfart er at hydrogen har ganske elendig energitetthet, og er vanskelig å transportere. Batterier er heller ikke gode nok i dag, så det beste man har er biodiesel o.l.

Endret 19. april 2017 av Espen Hugaas Andersen

[Sturle S]

Japan har planer om å sette opp vindmøller i Finnmark, siden Finnmark har de mest stabile vindforholdene i verden. Å på stedet produsere hydrogen via elektrolyse, som deretter skal komprimeres og fraktes med skip til Japan.

 

Nei, Japan har ingen planar om det. Det er eit reint marknadsføringsstunt. Japan kjem til å porodusere hydrogen av importert LNG. Finnmark treng dessutan meir fornybar kraftproduksjon til eige forbruk. Meir enn 40% av kraftproduksjonen i Finnamark er gasskraft. Kraft kan òg eksporterast til Finland, og spare utslepp der med mykje betre verknadsgrad.

[Ketill Jacobsen]

 

Det brukes brannfarlige drivstoff i dag også, hydrogen er ikke eksplosiv, så sant du ikke blander den med ren oksygen.

Å om du tilsetter ren oksygen, så er vanlig mineralolje eksplosiv også.

LNG er en tung gass som legger seg på gulvet ved en lekkasje, noe som gjør den ekstra farlig om bord på skip. Siden skip har tette gulv.

Hydrogen derimot, stiger, med en fart på 70 m.per sek.

Noe som gjør at den blir borte umiddelbart ved utlufting, eller lekkasje utendørs.

Ikke er det fare for miljøet utslipp heller.

Japan har planer om å sette opp vindmøller i Finnmark, siden Finnmark har de mest stabile vindforholdene i verden. Å på stedet produsere hydrogen via elektrolyse, som deretter skal komprimeres og fraktes med skip til Japan.

Du trenger ikke tilsette ren oksygen, luft fungerer fint. Blandet med luft er hydrogen brannfarlig i konsentrasjoner på 4-74%, og eksplosivt i konsentrasjoner på 18,3-59%. Bensindamp er brannfarlig i konsentrasjoner på 1,1-7,6% og eksplosivt i konsentrasjoner på 1,1-3,3%. ( Og diesel/parafin er enda bedre enn bensin. Jet A-1 brenner i konsentrasjoner på 0,7-5%.) Med andre ord, hydrogen er svært brannfarlig og eksplosivt i luft.

 

Men grunnen for at hydrogen ikke vil bli benyttet til luftfart er ikke sikkerheten. Grunnen for at hydrogen ikke vil bli benyttet til luftfart er at hydrogen har ganske elendig energitetthet, og er vanskelig å transportere. Batterier er heller ikke gode nok i dag, så det beste man har er biodiesel og lignende

 

 

Fra treårig utredning presentert av Airbus med flere i 2003:

 

 

The vision is:

 

To achieve long term continuing growth of civil aviation

until every man and woman on earth can fly as often and as far as they want,

and when doing so, do no harm to other human beings ,

or to the environment.

 

Conclusion

Practical configuration available for all categories of airliners

No “standard configuration” for all categories of airliners

Max TO Weight of long range aircraft some 15% smaller than for

kerosene

Operating Weight Empty increased by some 20-25%

Specific energy consumption increased by 8-15%

(more wetted area, higher mean flight weight)

Advantages of unconventional configurations not obvious

 

 

Energi per kg er tre ganger bedre for hydrogen enn for jetfuel. Derfor bli MTO for et langdistansefly 15% lavere enn dagens fly til tross for dobbelveggede tanker med avansert isolasjon, større flykropptverrsnitt (fordi tankvolumet må være fire ganger større enn for jetfuel), noe større energiforbruk (og 80% mindre NOx enn jetfuel og ingen CO2).

 

​"Grunnen for at hydrogen ikke vil bli benyttet til luftfart ...". Må forstås som at hydrogen aldri vil komme i bruk i luftfart. Heftig påstand til deg å være! Søk på Cryoplane på nettet for å få mer informasjon om hydrogenfly og utredningen jeg refererte til.

 

Forresten, med tanke på at BMW for en del år siden produserte ca 100 biler med flytende hydrogen (og bensin) på tanken og hadde dem i praktisk bruk av kunder, fremstår hydrogenfly som en atskillig mer realistisk forretningside. Praktisk talt ingen tap av hydrogen for eksempel, mens BMW'ene  gikk tom i løpet av fjorten dager dersom bilen sto stille.