Ett kilo råolja (och även diesel eller bensin) innehåller nästan 50 MJ (megajoule) kemisk energi. Fossilgas innehåller cirka 55 MJ per kilogram och stenkol 20-35 MJ per kg.
De bästa batterierna idag (litiumjon) ligger runt 0,5-0,7 MJ per kg. Den teoretiska gränsen (som troligen inte kan uppnås i praktiken) är runt 2 MJ per kg. Eventuellt kan man lyckas hitta ny teknik som kan driva upp den teoretiska gränsen till drygt 3 MJ per kg. Men där är vi alltså inte på långa vägar idag.
Visserligen har elmotorer en betydligt bättre verkningsgrad (90%) än förbränningsmotorer (30%), men trots detta måste en batteridriven bil släpa runt på åtminstone tio gånger så mycket vikt som en fossilbränsledriven för att få ut motsvarande körsträcka. Eller annorlunda uttryckt så blir körsträckan högst en tiondel av vad man kan få från en fossilbränsledriven bil med samma vikt.
Tankar jag en vanlig bil full med bensin kan jag lätt lasta in familj och packning och åka tur och retur Stockholm-Vimmerby. Hur långt kommer jag med en elbil? Eller hur många gånger måste jag stanna och ladda?
Så elbilar är inte framtiden.
Som sagt så måste transportsystemet tänkas om helt. Dessutom måste folk tänka om sitt resande.
Energidensiteten illustreras tydligt av följande diagram (klicka för att förstora).
[Andra bloggar om elbilar, batterier, bilism]
Inlägg
Det finns dock alternativ till litiumjon batterier, bla Direkt metanolbränslecell (DMFC).
SvaraRaderaFör en gångs skull håller jag inte med dig alls, Flute. Inte alls. Lite besviken är jag också över att du drar slutsatsen att elbilar inte är framtiden, vilket är helt felaktigt. De första fem milen utgör 80% av den totala körsträckan i Sverige. Elbilar fungerar mycket bra i storstäder och kan snart snabbladdas på ca 10 minuter. Laddhybrider kan köras 6-7 mil på el och därefter på t ex diesel. Därmed blir man av med 80% av utsläppen om man kör på el i stan och diesel när man (20%) kör längre. Elbilar är inte ensamt en lösning, men det är en mycket viktig delkomponent i ett hållbart samhälle. Vikten på batteriet har inte alls samma betydelse som att elbilen har tre gånger så hög verkningsgrad som en förbränningsmotor och jag förstår inte varför du då fokuserar på batterivikten? Vad spelar det för roll om ett batteri väger 200kg om elbilen är tre gånger så energieffektiv? Därmed inte sagt att vi även behöver bättre kollektivtrafik, med kommande högre energipriser, men din slutsats är minst sagt fel.
SvaraRaderaCitat: "...men trots detta måste en batteridriven bil släpa runt på åtminstone tio gånger så mycket vikt som en fossilbränsledriven för att få ut motsvarande körsträcka."
SvaraRaderaDet är inte så mycket som det kanske låter. Exempel:
En Volvo 850 har en 75-literstank. 75 liter bensin väger 75x0,75 kg=56 kg. Ett batteripack med samma energiinnehåll skulle då väga 56 kgx10=560 kg. Det är alltså en ökning av vikten med 560 kg-56 kg=500 kg. Bilens tjänstevikt är ca 1450 kg. Den skulle alltså öka till 1950 kg, alltså ungefär som om man lastar bilen full.
Mitt förenklade räkneexempel tar dessutom inte hänsyn till att batterierna skulle kunna integreras i bärande komponenter (det går ju t ex att tänka sig att man bygger bilens golv "av batteri"). Jag tror också att en elmotor väger mindre än en ottomotor med samma effekt, men eftersom jag inte vet hur stor skillnaden är låter jag bli att sitta här och gissa.
Flute har tyvärr inte fel, elbil kommer aldrig att bli något.
SvaraRaderaRE: Anonym 1438
"De första fem milen utgör 80% av den totala körsträckan i Sverige." Referens tack.
Men oavsett, folk i storstäder kan 1) cykla eller 2) ta kollektivtrafik. Båda fallen är billigare och bättre än en elbil. Folk ute på landet behöver betydligt längre körsträcka än 6-7 mil. Tex. så har mina föräldrar ca 5 mil ToR till mataffären. Att köpa en elbil bara för att ta sig in till staden är ekonomiskt fiasko utan dess like, det blir billigare att beställa taxi än att köpa en elbil.
Sedan så är inte batterier bara tunga de är även svindyra samt att det finns inte idag ett batteri som klarar av att laddas inom rimlig tid utan att livstiden försämras betydligt.
Det finns bara ett alternativ och det är förändra samhället till ett samhälle utan bil.
Q
... och som jonas hållbara blogg noterar: If you took all the lithium carbonate that we are producing today and put it into small plug-in hybrid battery, an 8 kWh battery (HEV20), you could produce about six million cars, which is one-third of United States sales each year, and ten percent of annual global sales
SvaraRaderaSlutsatsen är att det krävs en hejdundrande teknisk utveckling för att uppnå en koncentration av elbilar.
Såg ett avsnitt av Pimp My Ride häromdagen och av det att döma verkar det finnas gott om batterier till bilar. De använde inte batterierna till motorn (den har man bensin till) utan till en ljudanläggning utan dess like - 136 decibel uppmättes! Så kom inte och säg att det är ont om batterier.
SvaraRaderaReferens angående att de första fem milen utgör 80% av den årliga totala körsträckan:
SvaraRaderaMcKinseys rapport ”Möjligheterna och kostnaderna för att reducera växthusgasutsläpp i
Sverige” 2008.
http://www.svensktnaringsliv.se/multimedia/archive/00012/M_jligheter_och_kost_12841a.pdf
Den här rapporten ger en bra bild av var den stora klimatpotentialen finns i Sverige. Störst strategisk potential i Sverige har: Elbilar, andra generationens biogasbilar och koldioxidavskiljning från tung industri.
Angående fokus på lithium-batterier så finns det mängder med andra batterityper - både existerande och på väg ut. Elbilar är i sin linda och behöver mer än några års utveckling för att helt komma ikapp årtionden av Otto-utveckling.
Jag förstår inte varför man måste se elbilar som den enda lösningen?! Självklart är detta en av många delar som behövs, men ingen har väl påstått att elbilar ensamt kan rädda världen? En kombination av olika lösningar behövs, inklusive elbilar och laddhybrider med olika batterityper.
SvaraRaderaMaterialåtgången för batterier (bl.a lithium) är en annan flaskhals. Det var en stor nyhet för ett tag sen om möjliga/sannnolika lithiumfyndigheter i Afghanistan.
SvaraRaderaJag pratade med Volvo om deras nya hybrid, det fanns då ingen prislapp på den med i runda tal skulle den kosta ca 100 000: mer än en ordinär V70. Sedan finns uppgifter om att ett nytt batteri håller ca 10 år, sedan måste det bytas, hur många bilägare kommer att lägga 35-50000 på ett nytt batteri då?
SvaraRaderaSedan kommer en annan effekt och det är Jevons paradox, ca 1910 kunde en elbil köra 160 km på en ladning det är lika långt som en elbil i dag kommer!
http://www.lowtechmagazine.com/2010/05/the-status-quo-of-electric-cars-better-batteries-same-range.html
Jaha, nu har vi löst transportfrågan, vad ska driva allt annat då? Fartyg, lastbilar, flyg, tåg. Och av vad ska vi göra konstgödsel. Hur länge till kan vi fortsätta fylla våra köptempel här hemma med Kina-skräp.
SvaraRaderaÄr det inte snart dags att lämna konsumtionssamhället för något bättre.
Sverige har ju som vi alla vet en stor andel kärnkraft och vattenkraft. Därmed har vi också en möjlighet att göra oss mer oberoende av Peak Oil inom transportsektorn. Alla svenskar kan köra elbil med endast 8% mer el än vi producerar idag.
SvaraRaderaDet kostar ca 1,50kr/mil att köra elbil och när skalfördelarna slår igenom blir elbilar konkurrenskraftiga (och ännu mer när Peak Oil ger effekter och vanliga bilar blir dyrare i drift).
Nej Flute, det här hoppas jag var ett undantag från dina annars bra blogg-inlägg. Elbilar och laddhybrider är ett par av brickorna i ett hållbart samhälle, tillsammans med många andra brickor.
Med din logik här kan man även säga att vindkraft, vågkraft eller tidvattenkraft inte är framtiden då var och en inte kan nå 100% av marknaden. Hållbar utveckling är mer komplext än att det finns någon enskild pusselbit som löser allt. Det gäller att hitta alla pusselbitar och det är detta vi måste fokusera på!
Anonym 2010-09-28 21:09:
SvaraRaderaDu glömmer ett par saker.
- Varifrån vi ska få råvarorna till batterierna till alla dessa elbilar?
- Elbilar är alldeles för dyra i inköp. Det beror delvis på små serier, men i grunden att de kräver mer resurser för tillverkningen.
- Det krävs energi i form av flytande bränslen för att driva alla arbetsfordon som ska bygga upp den nya infrastrukturen med laddstationer för elbilar. De flytande bränslena används idag redan till annat.
Anonym 2010-09-28 18:05:
Även om vi räknar med hejdlöst optimistiska förbättringar av batteritekniken från dagens 0,7 MJ/kg till kanske 2,5 MJ/kg är det fortfarande en faktor 10 i viktskillnad.
Carl Johan Hall:
"alltså ungefär som om man lastar bilen full"
Exakt. Elbilen är fullastad med batterier redan innan jag ska packa in mitt bagage för att åka iväg till Vimmerby. Game over.
Men privatbilismen verkar vara en så viktig fetisch i dagens samhälle att det är svårt för många att tänka sig en framtid utan den. Även om vi nu tvingas till det.
Som jag ser det ställer man sig fel fråga när man säger "Hur ska vi driva våra bilar?" Det borde vara "Vad ska vi använda istället för privatbilarna?"
Rent allmänt kommer vi när nedgången i oljetillgången börjar att bli kännbar att få fullt upp med att ersätta de livsnödvändiga fossilbränsledrivna transporterna med andra drivmedel. Exempelvis frakt av varor (inklusive livsmedel) samt ambulans, brandkår och polis. Samhället kommer inte att ha resurser över till att ställa om privatbilismen till eldrift, laddhybrider eller vad ni nu vill.
Man kan stilla undra vad som driva resten av världens ekonomier, när den idag, till åttio procent, drivs av fossil energi. Bara vi i Sverige, med gott om vattenkraft, har elbilar så löser sig resten. Eller?
SvaraRaderaVad jag förstår så kommer det att bli väldigt svårt för oss i Sverige att bygga upp en egen infrastruktur kring elbilar.
SvaraRaderaElbilar kommer aldrig att bli ett alternativ inom EU, eftersom 60 - 70 % är kolel. Samma sak i USA! Eller ska vi bortse från våra beslutade klimatmål!
Sen finns det en massa andra svårigheter som talar emot en satsning på el- eller elhybridbilar. Det kanske svåraste frågan att lösa är batterifrågan och tillgången på koppar, även jordartmetaller. Där finns det fysikaliska begränsningar som vi dessvärre i dagsläget bortser ifrån.
Allt pekar på att optimismen kring el och elbilar inte bygger på fakta, utan är fromma förhoppningar utan saklig grund som sprids av media. Bl a DN:s motorjournalister. Först var det etanol och övriga europa log i mjugg! Nu el!
Sen finns det de som menar att en elbilssatsning går hand i hand med utbyggnad av kärnkraft i Sverige. Men som sagt batterifrågan är den trånga sektorn och den lär vi inte kunna tänka bort! För termodynamikens huvudsatser gäller väl fortfarande!
Efter att ha läst kommentarerna har jag plockat ut några citat som verkar vara alldeles för provocerande och kloka för att kunna landa i medborgarnas medvetande:
SvaraRadera1. Som jag ser det ställer man sig fel fråga när man säger "Hur ska vi driva våra bilar?" Det borde vara "Vad ska vi använda istället för privatbilarna?"
2. "Samhället kommer inte att ha resurser över till att ställa om privatbilismen till eldrift, laddhybrider eller vad ni nu vill."
Sen detta pladder om att vi i Sverige kan gå en egen väg. Vakna vi är en del av EU, fortfarande. Att plädera för elbilar är att göra sig till verktyg för kärnkraftsmaffian i Sverige!
Fler borde inse att den egna ägda bilen har peakat för länge sen. Frågan är i stället: hur ställer vi om samhället utan egen bil i ett samhälle som fortfarande förutsätter biltransporter, med begränsade resurser?
Flute: Inte alls Game Over. Vad jag ville visa med mitt ingenjörsmässiga räkneexempel var att det är fullt möjligt att bygga en sådan bil. 500 kg är väl ungefär vad en tom släpvagn väger, och en sådan kan man ju dra utan problem. Om du hade sagt att batterierna vägde 5 ton, hade jag hållit med om att en sådan konstruktion inte hade fungerat.
SvaraRaderaDitt resonemang är analogt med att säga att en gammal cykel på 20 kg med ballongdäck inte fungerar, eftersom den har mindre gynnsamt vikt/effektförhållande än en racercykel på 7 kg med smala däck.
Jag kan även hänvisa till att det finns fungerande elbilar med ganska lång räckvidd (t ex Tesla Roadster). Lite som humlan som inte vet att dess aerodynamik inte duger att flyga med, men som flyger ändå :-)
Jag tror också på mer av det som man kan se i Pimp My Ride på MTV, typ mer av allt. Och sinar oljan så tror jag på mopeder som inte drar så mycket bensin. Det är ju onödigt att ha en hel bil för att transportera en människa (nästan alla kör ensamma i sina bilar med plats för minst fyra personer). En moped är då bättre, sedan så kan man ju trimma den så att man kommer fram lika snabbt som med bil. Dessutom kan mopeder sicksacka mellan bilar om det är kö.
SvaraRadera21:09 kan vara ett bra namn för mig :)
SvaraRaderaJag har svårt att förstå ditt resonemang om elbilar, Flute. Varför skulle det vara Game Over för att jag har många kg batterier i bilen? Så länge jag kör för ca 1,50kr/mil så bryr jag mig inte det minsta om hur mycket batterierna väger. Det forskas mycket om olika batterityper. Om man går ett steg längre finns det tom lovande forkning kring alger:
http://svt.se/2.22620/1.1685223/avskydda_alger_blir_superbatterier
Elbilstillverkarna räknar själva med betydligt lägre priser om ca 3 år, när skalfördelarna börjar slå igenom. Även om bilen fortfarande blir lite dyrare så är det så mycket billigare driftkostnader att det totalt börjar bli lönsamt.
Men även om elbilar blir dyrare så kommer peak oil att göra elbilar och biogasbilar (från avfall) till de enda bilalternativen. För så länge det finns folk som har pengar så kommer det att finnas bilar, även om jag också tror att det kommer att finnas betydligt färre bilar i framtiden än idag pga t ex Peak Oil och andra begränsningar. Men många bor idag så att man är beroende av bilen och de kommer att lägga pengar på bil så länge de kan.
Hur som helst - färre bilar tror jag de flesta på den här bloggen räknar med i framtiden. Frågan är bara av vilken typ. Och i Sverige är jag själv helt övertygad om att det blir elbilar och laddhybrider och att det är väldigt bra för miljön, särskilt jämfört med nuvarande teknik. Att vi är en del av EU har inte mycket att göra med att vi har olieoberoende energi till elbilar i Sverige. Vi producerar en aning mer energi och har billig el att köra elbil på. Medan många andra EU-länder inte har samma möjligheter och elbilen kanske inte blir lika utbredd. Varje land får lösa problemen på olika sätt, alla kommer inte att kunna ha samma strategi.
Biogas från avfall kan användas även i arbetsfordon. Men vi har redan en stor del av den laddinfrastruktur som behövs - hemma i garaget, motorvärmarstolpar, kommande stor utbyggnad på McDonalds, IKEA, köpcentrum, m fl, som ser affärsmöjligheter i att man får folk att stanna en stund och ladda.
Huvudpoängen är hur som helst: Vi kommer att behöva en stor bredd av åtgäder för att möta t ex Peak Oil och växthuseffekten. Elbilar, laddhybrider, biogasbilar, utbyggd kollektivtrafik, bättre cykelstigar, bränsleceller, etc, etc, etc. Att tro att alla svenskar ska åka buss om några år är i mina ögon inte ett trovärdigt scenario, särskilt inte som mängder med människor då kommer att behöva överge sina hus och flytta till områden där man kan bo utan bil.
De som har råd kommer att köpa elbil eller laddhybrid i många år framöver, de andra löser det på andra sätt. Om vi nu (mot förmodan) klarar att hantera växthuseffekten om 50 år så har vi gjort teknikgenombrott på flera områden. Att överge tron på att vi kan ta tekniksprång är i mina ögon att överge tron på att vi kan klara växthuseffekten.
21:09 Mitt senaste inlägg verkar ha försvunnit?
SvaraRaderaJag ser inte riktigt problemet med att batterier väger mycket. Dagens bilar byggs också som tanks för att vara säkra (för föraren av den egna bilen) vid en kollision. Skulle man få kunna få ned den råa vikten på fordonen, borde det finnas utrymme för batterivikt.
SvaraRaderaSom anonym skriver är också kostnaden per mil vid eldrift bisarrt låg.
Dagen tillverkare av hybrider/elbilar gör fordon som skall kunna konkurrera med dagens bensinbilar i standard. (klimatanläggning elhissar etc)
Jag skulle tex kunna tänka mig att köpa ett elfordon som är lite som en volvo 140 (lätt sådan) i standard. Särskilt om bruksområdet blir lite som en moped. priset borde då också kunna komma ned.
Några svar:
SvaraRaderaDet sker också en snabb teknikutveckling, där man tittar på många olika typer av batterier. Alger är ett intressant exempel där man kan slå ett par flugor i en smäll. Teknikutveckling inom många områden är en förutsättning för att klara klimatproblemen, men självklart måste även vanor ändras.
Elbilstillverkarna räknar med betydligt lägre priser om några år, när man fått upp skalekonomin. I kombination med extremt låga driftkostnader börjar elbilar bli konkurrenskraftiga. Och när peak oil börjar ge effekt blir det rimligen ganska självreglerande.
Arbetsmaskiner kan köras på biogas från avfall, men den mesta laddinfrastrukturen finns redan eller är på väg (garaget, alla eluttag, snabbmatskedjor bygger ut, mackar bygger snabbladdstationer, etc).
För att klara en klimatomställning (som troligen är vår största utmaning) så behövs en stor bredd av lösningar: elbilar, laddhybrider, biogas från avfall, utbygd kollektivtrafik, olika typer av förnyelsebar energi, etc.
Att taxi skulle bli billigare än elbil för de som bor utanför stan är inget vidare genomtänkt argument. Det kostar 1,50kr/mil att köra elbil och så länge elen kommer från vattenkraft/kärnkraft/förnyelsebar energi så blir det inga radikala kostnadshöjningar med peak oil heller. Många människor kommer att fortsätta vilja ha en egen bil i många år, även om färre säkert kommer att ha råd. Så 3 miljarder elbilar är knappast realistiskt att räkna med, efter effekter av kreditbubbla och peak oil.
Den som lever får se!
Försiktighet anbefalles ...
SvaraRaderaJag såg till exempel ett inlägg i denna tråd refererande till en "expert" angående den globala tillgången på litium.
Nu är frågan kontroversiell och det finns en mängd åsikter i ämnet. Det är betydligt viktigare att diskutera dessa än att ensidigt framföra denne "experts" åsikter, oberoende vilka meriter denne person råkar ha. Verkligheten kommer säkert att ge någon/några rätt i framtiden men vi är inte där ännu.
Kul att mitt gamla inlägg kommer till användning. Jag håller med det Magnus säger att vi förmodligen inte har någon vidare bra koll på hur mycket litium som går att bryta till vettig kostnad. Jag tror dock vi kan vara ganska överens om att om elbilar ska utgöra en större andel av antalet bilar måste brytningen av litium ökas i en omfattning som skulle ta många år att genomföra.
SvaraRaderaMin personliga uppfattning just nu är att bilen som fortskaffningsmedel för resor av alla längder kommer vara en parentes i människans historia. I stadstrafik tror jag att elfordon av olika slag (elcykel, elmoped, elbil) kommer vara framtiden och för längre sträckor tror jag på tåg och båt.
Om vi siktar på att få ner energiförbrukningen i transportsektorn till 1/5 av dagens tror jag det finns en chans att vi kan vara fortsatt hyggligt mobila och ändå klara energiförsörjningen långsiktigt. Ska vi nå till 1/5 finns det inte utrymme för den personbilism vi ser idag.
Varför inte en elmopedfil på motorvägarna? I Stockholmstrakten skulle en jobbpendlare på elmoped komma fram lika snabbt som en bil om man fick köra raka spåret, högre är inte hastigheten i rusningstid.
Om elfordon blir vanligare kommer det inte att vara billigt att köra dem. Staten kommer självklart att skattebelägga dem på något sätt för att bibehålla nuvarande skatteintäkter från trafiken.
SvaraRaderaVarför bil överhuvudtaget?
SvaraRaderaJävla mördarmaskin designad att vara i samma storlek som en hästdroska.
Hur ofta åker man inte själv? Eller utan att behöva ta med sig ett ton extra grejer?
En recumbent trike (liggcykel med tre hjul) och elhjälpmotor (bion-x och liknande, finns youtubeklipp där de kör med typ 72 volt istället för 16 vilket ger lite mer kraft...) duger väl asbra för stadspendling. Såg någon holländsk cykel med elmotor i normalt utförande med vindskärm framtill. Yuba Mundo är ett mer belastningsvänligt alternativ som hade kunnat få med sig ett antal matkassar, platt paket från Ikea eller två barn.
Jag förstår inte varför man inte satsar på persontransport och tar bort bilen (och bussarna, lastbilarna o kör spår o el istället?) helt och hållet.
Tänk typ inbyggd segway med packmöjligheter. Eller typ asiatminimotorcykel med tak o skit.
Visst kan det vara så men nu är det ju så att de flesta familjer har två bilar, där en av de endast behöver klara kriteriet för kort pendling. Jag kör tex i kanske 98% av min körsträcka max 10 mil innan jag är tillbaka vid bostaden. Varför ha två bilar med lång räckvidd när man i mitt fall utan problem skulle kunna använda en bil som bara behövde kunna ta sig 10mil vid 98% av alla mil jag åker om den bara var tillräckligt billig.
SvaraRaderaAnonym 2010-10-05 11:23 skrev
SvaraRadera"nu är det ju så att de flesta familjer har två bilar"
Du och jag har uppenbarligen inte samma bekantskapskrets. De flesta familjer jag känner har inte två bilar, utan en eller noll bilar. Undrar hur det egentligen förhåller sig. Hittar ingen statistik just nu.
December 2010 fanns enligt SCB 4308269 bilar i trafik.
Och 7419589 personer 18 år eller äldre.
Svårt att dra slutsatser av det.
Tycker du har en lite negativ atityd nu flute.
SvaraRaderaSkulle man börja från noll idag tror jag det skulle se ut ungefär så här.
Bilen går ungefär som idag på mindre vägar/i staden. MEN så fort man kommer ut på en större "väg" går man över till räls med möjlighet till motsvarande linbanegång beroende på terräng där strömen kommer ifrån "vägen" och bilen dessutom snabbladdas under tiden.
Batteriet behöver då endast räcka ca 4-5mil eftersom samtliga parkeringsplatser även har laddstation.
Kanske inte så praktiskt i djupaste norrland men annars är det sällan man har behov att köra "fritt" mer än 5min.
En annan fördel är ju att man kan ha en fungerande autopilot i bilen om man skall åka en längre sträcka, (svårt att köra av vägen när man kör på räls).
Kan ju börja med STH med lämplig premie och sedan bygga vidare i landet.
VÄLDIGT sällan jag åker över 5mil utan att köra minst 10min på motorväg.