Vätgasdrivna eller batteridrivna personbilar? : En jämförelse kring ekonomisk och miljömässig hållbarhet

• Main Authors: ALQABARAH, ABDULRAHEEM, AWAIJAN, GEORGE
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) 2021
• Subjects: Engineering and Technology; Teknik och teknologier
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-299950

Världen har under de senaste åren satt stor fokus på klimatförändringarna och hur dessa kan påverka vår jord och framtid. Användningen av icke förnybara energikällor som fossila bränslen leder till stora utsläpp av växthusgaser som orsakar global uppvärmning. Temperaturförändringen medför i sin tur drastiska ändringar på planeten. Det globala målet är att befolkning på jorden samarbetar för att minska på växthusgasutsläppen. Transportsektorn, som idag till stor del använder förbränningsmotorer, är en av de stora källorna bakom utsläppen och en utveckling mot mer hållbara transportsystem kan vara en hjälpande faktor mot en miljövänligare framtid. Två alternativa drivkällor till förbränningsmotorn är bränsleceller i vätgasdrivna fordon och litiumjonbatterier i batteridrivna fordon. Dessa två fordonstyper har inga lokala utsläpp av växthusgaser vid användning och kan leda till positiv påverkan på klimatet. Däremot tillkommer komplikationer inom produktionsfasen av fordonen, både inom miljöaspekter och ekonomiska aspekter. Det visar sig att trots de lovade möjligheterna för vätgasdrivna fordonen så finns det ännu inga teknologier eller investeringar som kan verkliggöra en massproduktion av drivkällan, nämligen bränsleceller. Det betyder att bränsleceller idag är alldeles för kostsamma och utan en vidare utveckling av teknologin kommer vätgasdrivna fordon inte att växa mycket större. Samtidigt måste infrastrukturen för produktion och leverans av vätgas förbättras. Å andra sidan har batteridrivna fordon kommit mycket längre både inom teknik och infrastruktur. Litiumjonbatterierna har massproducerats under en längre period och kostnader för dessa kommer ner. Det ser vi genom den ständigt ökande marknaden för batteridrivna fordon. Problemet för fordonen ligger i produktionen av litiumjonbatterierna. Materialen som används är begränsade och alternativa lösningar kan vara nödvändiga. Vätgas som används som energikälla för bränslecellerna har lovande möjligheten. Drivmedlet kan produceras av förnybara energikällor via elektrolys av vatten och kan därmed tillverkas lokalt. Samtidigt ser det ut som att vätgasproduktionen kommer att mätta den framtida efterfrågan. Däremot ser man att verkningsgraden för vätgas som ska användas för transport ligger så lågt som 25%. Att använda elektricitet till batteridrivna fordon har en verkningsgrad på omkring 70% vilket är mer effektivt och kan vara en avgörande faktor i vilken fordonstyp som blir mer lyckat. === The world has during these past recent years put a big focus on climate change and how climate change affects the earth and its future. Using non-reusable sources for energy, such as fossil fuels, is causing huge amounts of GHG emissions which in turn contributes to global warming. The various effects of the rising temperature are showing all over the world. The goal is for humanity to corporate and lessen GHG emissions and one way of doing so is to develop a more sustainable transportation system and other alternatives to current transport and fuels. Two current alternatives to traditional internal combustion engine vehicles are fuel cell vehicles and battery vehicles. These two types of vehicles amount to no local emissions during use and would help to battle climate change in many ways. However, there are many complications during the production phase of each vehicle and various environmental and economic aspects need to be examined before drawing any conclusions regarding both options sustainability. This study has shown that fuel cell vehicles indeed are very promising, but that there still is a considerable lack of development in its technology and investments which could promote a mass production of fuel cells which are the main component of fuel cell vehicles. Today, fuel cells are too expensive and cost inefficient to be able to compete with battery driven battery vehicles and without further advances the market for fuel cell vehicles are not likely to grow. This is also crucial for the infrastructure and production of hydrogen, which today is too inaccessible for most consumers of vehicles. At the same time, battery driven vehicles have come much further in its development and infrastructure. Lithium-ion batteries have been mass produced for several years and the production has become increasingly cost efficient. The continuously growing market for battery vehicles amounts for a substantial part of this development. However, the production of lithium-ion batteries is at risk of facing various problems due to the crucial materials needed in the production and there may emerge a need for alternative solutions and technologies for the battery production and battery driven vehicles as well. Hydrogen as a vehicle fuel is promising with many advantages. It can be produced with clean energy such from wind turbines and solar cells through electrolysis with water and can therefore be produced locally. It also seems like the future demand for hydrogen will be met. The downside with hydrogen used as a fuel for fuel cells is its efficiency which can be as low as 25%. Lithiumion batteries on the other hand have an efficiency of 70% which can be a crucial factor to look out for.