Þekktustu vetnisrafbílar heims á Íslandi

Sá framsæknasti og sá hraðskreiðasti

Samantekt: Brimborg frumkynnti hér á landi þrjá vetnisrafbíla í október og nóvember 2008 undir yfirskriftinni „Er vetni framtíð rafbílsins?“ Tveir þeirra eru þeir þekktustu sinnar tegundar, sportjeppinn Ford Edge HySeries og kappakstursbíllinn Ford Fusion 999. Þeir fóru aftur úr landi að kynningu lokinni. Sá þriðji, fjölskyldubíllinn Ford Focus FCV, er hér hinsvegar enn og er hluti af tilraunaverkefni Ford og bandaríska Orkumálaráðuneytisins.

Vetnisknúinn efnarafall (Hydrogen Fuel Cell)

Efnarafalar umbreyta hentugum orkuberum í rafmagn og í bílaiðnaðinum hafa verið þróaðir efnarafalar fyrir ýmsar gerðir af lífrænu eldsneyti. Þegar vetni á í hlut, er verið að nýta varma sem myndast þegar vetni (H2) er umbreytt í vatn (H2O). Þennan varma nýtir efnarafallinn til framleiðslu á raforku, sem er síðan varðveitt sem hleðsla á rafgeymi.

Vetni þykir hafa ýmsa kosti fram yfir aðra orkugjafa, en það má framleiða staðbundið úr vatni og rafmagni og má jafnvel nýta sama vatnið aftur og aftur. Vetnisframleiðsla hefur því engin áhrif á matvæla- eða fóðurframleiðslu í heiminum, auk þess sem engra kostnaðarsamra lausna er almennt þörf í dreifingu. Staðbundin framleiðsla er í raun aðeins háð aðgengi að vatni og rafmagni. Þar sem nægt framboð er af grænni raforku og vatni hér á landi, er ljóst að þróun vetnisrafbíla er afar áhugaverð fyrir Íslendinga.

Ford Edge HySeries sportjeppinn

Sá framsæknasti (PDF) »
Ford Edge HySeries sportjeppinn (hybrid fuel cell plug-in) er fyrsti tvinntengil-vetnisrafbíllinn, en auk vetnisdrifna efnarafalsins er hann búinn nýjustu gerð af 336v Li-Ion (liþíum - ion) rafgeymi. Í stuttu máli, þá gerir þessi nýstárlega tvinntækni vetnisrafbílinn að raunhæfum kosti, þar sem hann er með afar hagstæða orkunýtingu, mikila drægi og tækni sem er í senn notendavæn og aflmikil. Miðað við rafbíla hefur Ford Edge HySeries tvisvar til þrisvar sinnum meiri drægi í viðstöðulausum akstri, en þar sem hann er einnig búinn tengiltækni rafbíla (plug-in) má hlaða rafgeymi bílsins í venjulegri heimilisinnstungu og býr hann því að sama einfalda orkuaðgengi og rafbílar. Endurhleðsla rafbíla tekur almennt um sjö klukkustundir, sem dregur úr notagildi þeirra sér í lagi þegar lengri vegalengdir eiga í hlut. Tvinntengil vetnisraftæknin sameinar þannig helstu kosti rafbíla annars vegar og vetnisrafbíla hins vegar.

Tvinntækni bílsins er þannig úr garði gerð, að fyrstu 40 kílómetrana gengur bíllinn fyrir orku af rafgeyminum eða þar til hann á um 40% af hleðslu eftir. Þá byrjar vetnisrafallinn sjálfkrafa að hlaða rafgeyminn, sem dugar bílnum í um 300 km akstur til viðbótar. Sé einhver hluti þess aksturs innanbæjar er drægi bílsins orðin 340+ km, þar sem hann nýtir eins og aðrir rafbílar einnig hreyfiorku bílsins til raforkuframleiðslu, í hvert sinn sem hemlað er. Fyrir vikið hentar þessi sportjeppi með AWD aldrifi því jafn vel fyrir styttri sem lengri vegalendir í akstri.
Búinn háþrýstings vetnistanki getur hann svo dregið enn aðra 150 km eða um 490+ km samtals á hverri vetnishleðslu.

Rafmótor bílsins fær orku eins og áður segir frá rafgeymi með hámarksafköst  130 kW eða um 177 hö. Þar sem snúningsvægi (tog) kerfisins er hátt á lágum snúning þá skilar það bílnum afar góðri hröðun og upplifun ökumannsins er sú sama og á bensínbíl af sömu gerð með V6 vél. Hámarkshraðinn er um 130 km/klst. og tekur vetnistankur bílsins 4,5 kg við 350 bar. Ef eldsneytiseyðslan er borin saman við bensínbíl af Ford Edge gerð þá nemur hún aðeins 5,74 l/100 km.

Þess má svo geta að hvað þægindi og annan búnað varðar er Ford Edge vetnisrafbíllinn sambærilegur hefðbundinni útgáfu Ford Edge með 3.5 V6 Duratec sprengihreyfli.

Ford Fusion Hydrogen 999 kappakstursbíllinn

Sá hraðskreiðasti (PDF) »
Ford Fusion Hydrogen 999 kappakstursbíllinn er 350 kW vetnisknúið orkuver og hraðskreiðasti vetnisrafbíllinn til þessa, en mesti hraðinn sem bíllinn hefur mælst á er 333,54 km/klst (207,297 mph). Það hraðamet sló Ford í ágúst á síðasta ári í góðu samstarfi við m.a. ríkisháskólann í Ohio, sem er þekktur fyrir þróun kraftmikilla rafbíla. Rafdrifkerfi Ford Fusion Hydrogen 999 er 400 kW en afköst bílsins má leggja að jöfnu við um 770 hö, þar sem afkastageta Ballard efnarafalakerfisins í bílnum er aukin með Helioxi, fljótandi blöndu úr súrefni (40%) og helíum (60%). Þá er loftmótstaða bílsins (drag coefficient) einstaklega lítil eða einungis 0,21, auk þess sem bæði 6 gíra gírkassinn í honum og driföxullinn eru ættaðir frá ofursportbílnum Ford GT.  

Ford Focus FCV fjölskyldubíllinn

Sá þrautreyndasti (PDF) »
Ford Focus FCV fjölskyldubíllinn á einnig athyglisvert met að baki, en fyrirrennari hans, Ford Focus P2000, sló akstursmet þegar ekið var á honum um 2.200 km leið á einum sólarhring. Það met stendur enn. Árið 2005 leit 3. kynslóðin dagsins ljós með nýjan PEM (Proton Exchange Membrane) vetnisknúinn efnarafal innanborðs. Þessi 87 hö vetnisrafbíll, sem er með um 240-320 km drægi og 128+ km/klst. hámarkshraða, er þó líklega þekktastur sem sá þrautreyndasti. Gert er ráð fyrir að næsta kynslóð líti dagsins ljós árið 2010.

Tilraunaverkefni Ford og DOE

 Ford hefur frá árinu 2005 í samstarfið við bandaríska orkumálaráðuneytið rekið 30 bíla reynsluflota í sjö borgum í Bandaríkjunum, Kanada og Evrópu með eftirtektarverðum árangri, en verkefninu er ætlað að meta áreiðanleika þessarar nýju vetnisraftækni við raunaðstæður.

Í ágúst kom út áfangaskýrsla um verkefnið og ákváðu bandarísk stjórnvöld á grundvelli hennar að framlengja samstarfið um tvö ár eða fram til ársins 2010.

Skýrslan leiddi í ljós að einvörðungu minniháttar viðhaldsmál komu upp á meira en 1.250 þús. km samanlögðum akstri bílanna og þykja þessar niðurstöður ótvírætt til marks um að þróunin sé að skila ekki aðeins visthæfri heldur einnig áreiðanlegri tækni, en það síðarnefnda er ein helsta forsenda þess að af fjöldaframleiðslu geti orðið á vetnisrafbílum.                                                                            

Þetta samstarfsverkefni Ford og DOE teygir anga sína alla leið hingað til lands, því Ford Focus FCV vetnisrafbíllinn sem Brimborg kynnir er einmitt úr þessum 30 bíla reynsluflota. Hann kom til landsins til frambúðar í apríl og  hefur frá þeim tíma verið í umsjón Nýsköpunarmiðstöðvar Íslands.

Ford Edge HySeries og Ford Fusion Hydrogen 999 eru nýkomnir til landsins og  hverfa aftur úr landi um miðjan nóvember nk. Ford Focus rafbílinn verður aftur á móti áfram hér á vegum áðurnefnds tilraunaverkefnis. Ekki er gert ráð fyrir að hann verði fluttur úr landi að því loknu.

Er vetni framtíð rafbílsins? »