Neste år lanserer Toyota og Honda sine nye super-elbiler med et eget, lite kraftverk ombord. Baksiden av medaljen er at bilene koster 600 000 kroner og at det foreløpig bare finnes fem steder i Norge du kan tanke.

Hydrogenbiler er det noen som kaller dem. Brenselcellebiler er en riktigere betegnelse. Enkelt beskrevet fungerer de på følgende måte: Hydrogengass fra bilens tank kjøres gjennom en brenselcelle (se egen forklaring og illustrasjon i bunnen av saken), der den reagerer med oksygen og produserer elektrisitet som driver bilens elmotor. Brenselcellebilen løser dagens elbilers problem med kort rekkevidde og lang ladetid.

Hydrogen ikke noe nytt i bil

Hydrogenbiler er ikke noe nytt. Første gang jeg kjørte en hydrogenbil var hos Mazda i Hiroshima, Japan i 1988. Den hadde en teknologi der hydrogengassen erstattet bensin si en vanlig forbrenningsmotor. Denne teknologien var ikke spesielt miljøvennlig og er nå forlatt. De siste 15-20 årene har mange bilprodusenter hatt flåter på 50-100 testbiler med brenselcelle ute i trafikken.

Slik ser Toyotas hydrogenbil ut under skallet: Elektromotor på 100 kW/136 hk får strøm fra brenselcellen. Brenselcelle som produserer elektrisitet av hydrogen og oksygen. Hydrogentanker i kullfiber lagrer gassen i 700 bar. Batteri som tar vare på bremseenergien.

Utfordringene på veien mot salg til vanlige kunder har først og fremst vært hvordan man skulle lagre hydrogen i bilen. Den har vært forsøkt nedkjølt til minus 253 grader slik at den blir flytende. Å holde gassen nedkjørt stjeler imidlertid mye energi, spesielt når du står parkert over lenger tid. Å lagre hydrogen i tanker fylt med metallhydrid er en annen mulighet. Problemet er å få gassen ut igjen når temperaturen ute er lav. Løsningen alle bilprodusentene har endt opp med er lagring av gassen komprimert til 700 bar i solide tanker av kullfiberarmert plast.

Kostbar teknologi

Høye kostnader har vært, og er for så vidt fortsatt,  et problem. Teknologien er dyr, blant annet fordi katalysatoren i brenselcellen inneholder mye platina. Etter hvert som teknologien er utviklet, har effektiviteten til brenselcellen blitt bedre, gasstankene tåler høyere trykk og dermed har rekkevidden økt. I tillegg har man fått bukt med kaldstartproblemene. Tidligere var det vanskelig å starte disse bilene i minusgrader. Nå lover produsentene at de starte problemfritt ned mot minus 30 grader uten hjelp av motorvarmer.

Utviklingen av bilene har med andre ord tatt lang tid, men om et halvt år starter masseproduksjon av de første hydrogenbilene. Hyundai har allerede produsert rundt 1000 hydrogendrevne iX35, men de har ingen offisiell pris og er ikke tilgjengelige for vanlige bilkjøpere. I april starter Toyota salget av sin hydrogenbil, som trolig får navnet Mirai, i Japan. Noen måneder senere er den klar for Europa. Bilen er en fireseteres sedan med en 136 hesters elmotor. Den har to hydrogentanker som gir en rekkevidde på 700 kilometer. I tillegg har den et batteri, slik som Toyotas hybridbiler. Det lades både når du bremser og av brenselcellen og gir deg ekstra kraft å rutte med ved forbikjøringer og kraftige akselerasjoner.

En bil for alle i 2020

– Bilen suger inn luft og puster ut vann. Bare brenselcellen koster fem millioner yen ( rundt 300 000 kroner) og prisen på bilen blir rundt ti millioner yen (600 000 kroner) i Japan. Derfor regner vi med å bygge bare 1000 biler i 2015. I 2020 regner vi med at prisen er blitt så lav at dette vil være en bil for alle, sa prosjektsjef Katsuhiko Hirose, da jeg prøvekjørte bilen i Toyota City i Japan i fjor høst. Da var den riktignok forkledd som en vanlig bil, men kjøreopplevelsen var god: Den er rask, lettkjørt, stillegående og  komfortabel som en vanlig elektrisk bil.

Vi har tidligere prøvekjørt Toyotas nye brenselcellebil, forkledd som en vanlig Toyota. Den er meget komfortabel, stillegående og lettkjørt.

Til Norge kommer det ingen hydrogen-Toyota i 2015, «fordi vi ligger i utkanten av Europa og litt for langt unna Toyota-hovedkvarteret i Brussel der ekspertene befinner seg». Det er den offisielle forklaringen. I 2016 er det imidlertid godt håp om at de første bilene kan rulle ut på norske veier. Ventetiden kan være positiv. Bare ett år etter at vi snakket med prosjektsjef Hirose, er prisantydningen på bilen senket til sju-åtte millioner yen (430 000 – 500 000 kroner).

Honda har lengst erfaring

Honda er en av bilprodusenten som har lengt erfaring med hydrogenbiler på veien. Siden 2002 har Honda leid ut rundt 100 eksemplarer av FCX til kunder i USA.  I november neste år er planen å starte salg til vanlige kunder av den nye hydrogenbilen. Først i USA og Japan, deretter i Europa. Prototypen som ble vist på Geneve-utstillingen tidligere i år,  har plass til fem voksne og skal klare 500-600 kilometer på en tank. Det framtidsrettede utseendet gir et klart hint om bilen som kommer, sier Honda.

Mercedes, som samarbeider med Ford og Nissan på dette området, hadde også planer om å lansere en hydrogenbil neste år. Daimler har imidlertid valgt å utsette salg til kunder til 2017 for å kunne tilpasse drivverket til modeller fra alle de tre samarbeidspartnerne.

– Vi kunne ha lansert et lite antall dyre biler for salg i år. Vår utredning viser at de først i 2017 vil være konkurransedyktige på pris. Målet er å bygge 100 000 hydrogenbiler med en pris omtrent som hybridbiler av tilsvarende størrelse, sa Daimlers utviklingssjef Herbert Kohler, da utsettelsen ble annonsert.

Kjører på avfall

Fra den nye hydrogenstasjonen på Lillestrøm kan du snart tanke hydrogen som er laget fra matavfall fra Oslo-området. Den er en av fem stasjoner som er i drift i Norge i dag.

– Vi produserer hydrogen på to måter – elektrolyse av og fra biogass fra matavfall som vi foredler til hydrogen, sier Jan Carsten Gjerløw, daglig leder i Hynor Lillestrøm. Han mener Norge har gode forutsetninger for hydrogenbiler. Han får følge av Ulf Hafseld, som er daglig leder av Hyop som eier og driver de fem hydrogenstasjonene i Norge.

Hydrogen-gassen som tankes her på stasjonen i Lillestrøm, lages av biogass fra matavfall og vann-elektrolyse. I dag ruller det rundt 20 Hyundai og Mercedes hydrogenbiler som et testprosjekt på norske veier.

– Norge har verdens beste insentiver for elbiler og hydrogenbiler. Dessuten kan vi produsere hydrogen med vann-elektrolyse ved hjelp av fornybar vannkraft. Hver enkelt fyllestasjon kan produsere egen «kortreist» hydrogen. Dermed blir dette etter vår mening en svært miljøvennlig form for transport.

Svært få fyllestasjoner

– Hydrogen kan også lages fra en rekke forskjellige kilder. Allerede i dag har vi industri som har hydrogen som avfallsprodukt. I tillegg kan hydrogen lages fra vind- og solenergi og  av naturgass.

– Utfordringen i dag er at vi bare har fem fyllestasjoner – i Drammen, Grenland, Gaustad og Økern i Oslo, samt her i Lillestrøm. Det koster mye penger å bygge nye stasjoner og det vil ta flere år før de begynner å tjene penger.  Derfor må det politisk vilje, penger og utholdenhet for å bygge opp en infrastruktur for de nye bilene. Politikerne i Akershus og Oslo har allerede lagt en strategisk plan for dette. Vi har et mål om 20 fyllestasjoner og 10 000 hydrogenbiler i Norge i 2020, sier Hafseld.

Dette er en brenselcelle:

Brenselcellen er et lite kraftverk, som produserer elektrisitet gjennom en kjemisk reaksjon mellom hydrogen og oksygen på følgende måte: Hydrogengass (H2) fra tanken ledes inn til brenselcellens negative elektrode (anode), hvor  elektronene skilles fra hydrogenatomet. Elektronene går fra den negative til den positive elektroden (katode) og genererer elektrisitet. Samtidig går hydrogenatomene gjennom en  polymer elektrolytt-membran belagt med platina til den positive siden av brenselcellen. Der forenes hydrogenionene og elektronene med oksygen (O2) og danner vann (H20) som slippes ut via eksosanlegget. En slik celle produserer mindre enn  en volt, så flere hundre celler er satt sammen i serie for å produsere nok strøm til å drive bilen.