Vi sparar data i cookies, genom att använda våra tjänster godkänner du det. ⇒ läs mer om cookies

Ur avgasröret kommer… vatten!

/
  • På utsidan är det svårt att se att just detta exemplar av den stora suven Kia Borrego inte är någon miljöbov utan tvärt om en av världens renaste bilar.
  • På en display på mittkonsolen kan man följa elens vg från bränsleceller till elmotor.
  • Några droppar på marken visar var överskottet av vattenånga från bränslecellerna tagit vägen.
  • Under motorrummets traditionella plastkåpa döljs diverse styr- och reglerteknik. Här finns också en kraftig kylare och djupt ned i motorrummet gömmer sig elmotorn.
  • Intressant fråga: var ligger närmaste vätgasmack?
  • Byung Ki Ahn är chefsingenjör och ansvarig för utvecklingen av bränslecellbilar.

Som en av de första biltidningarna i världen har Vi Bil-?ägare provkört Kia Borrego FCEV, Kias senaste vätgasbil. Tidigare har dessa fordon handikappats av kort räckvidd. I Borrego har Kia överbryggat det hindret. Borrego klarar drygt 75 mil på en laddning vätgas! Bäst av allt, ur avgasröret kommer bara vanligt vatten.

Annons

Grundtekniken i korthet: bränslecellbilen/vätgasbilen är nära släkt med elbilen och vätgas är egentligen inget bränsle utan en energibärare. Vätgasen framställs till exempel via elektrolys av vatten. Gasen samlas upp, komprimeras och lagras i bilen i trycktankar. När man sedan behöver elkraft för att driva bilen, skickar man in vätgas och luft i bränslecellerna där vätet förenar sig med syret och bildar vatten i en reaktion som dessutom producerar elektricitet. 

Kia Borrego FCEV är en bränslecellbil som saknar många av de nackdelar dessa fordon tidigare tampats med. Vätgasbilar brukar ha mediokra prestanda, kort räckvidd samt vara extremt känsliga för minusgrader. Kias tekniker har lyckats med konststycket att runda dessa hinder.

Kia utvecklar numera sina egna bränsleceller. Genom diverse trixande har man fått dem att klara en till synes omöjlig utmaning. Eftersom hela bränslecellens funktion bygger på att man låter syre och vätgas reagera och bilda vatten, förstår man att minusgrader är en allvarlig fiende till verksamheten. Dagens vätgasbilar har kunnat starta ned till dryga fem minusgrader. Kia har emellertid lyckats bygga ett system som startar i temperaturer under minus 25 grader C. Borrego FCEV klarar att gå från 24 timmars stillastående i minus 15 grader till att starta och accelerera upp till 60 km/timmen på 12,5 sekunder. 

Ett annat hinder för att göra bränslecellbilen praktiskt funktionell, har varit den korta räckvidden. Vätgas har extremt låg energitäthet, vilket betyder att det krävs stora mängder gas för att tillfredsställa användarnas krav på lång räckvidd. De vätgasbilar vi hittills sett, har varit utrustade med tankar som rymt cirka 100 liter vätgas, komprimerat till 350 bars tryck. Det har gett en maximal räckvidd om cirka 30 mil.

Kia har tagit hjälp av tre rejäla vätgastankar som man fyllt med dubbelt så högt tryck som tidigare använts. Borrego bär 201 liter vätgas komprimerat till 700 bar i tre gigantiska trycktankar i aluminium och kompositmaterial, som ger en räckvidd på 758 km. Det är nytt rekord för vätgasbilar och Kia har även demonstrerat detta i praktisk användning. I slutet november förra året kördes en Borrego FCV från San Fransisco till Los Angeles i verklig trafik på en tank vätgas, en sträcka på nästan 62 mil.

Vi har besökt Kias miljöforskningscenter i Mabuk, strax utanför Seoul, för att provköra bilen. Borrego är Kias största suv som introducerades så sent som i oktober på den amerikanska marknaden. I normala fall är den utrustad med en bensindriven V8, men i bilen vi får titta närmare på har V8-motorn ersatts av en elmotor på 110 kW (147 hk). Under huven sitter också en stor kylare samt diverse kontroll- och reglerelektronik. Själva bränslecellen är placerad under framsätet. Under baksätet sitter den stora nyheten i den här bilen. 

De senare generationernas bränslecellbilar har utrustats med ett extra batteri för att kunna ta tillvara bromsenergi och ge extra kraft i situationer som snabb acceleration. Principen är densamma som i exempelvis hybridbilen Toyota Prius. Bränslecellens konstruktion gör att det tar några sekunder för den att reagera på gaspådrag och leverera extra kraft.

Genom hybridiseringen blir vätgasbilarna effektivare och får både snabbare respons och längre räckvidd. Borregos hybridsystem är unikt eftersom man istället för att mellanlagra energin i ett batteri använder superkondensatorer. Dessa klarar att snabbare än ett batteri leverera sin energi, vilket ger bättre acceleration. De klarar också fler laddningscykler än vanliga batterier utan att förstöras.

Jag klättrar upp i förarsätet, noterar det förhöjda golven för att bränslecellerna ska rymmas därunder, och blickar ut över motorhuven. Utifrån syns knappt något som skvallrar om att just den här bilen inte är någon miljöbov utan i högsta grad en miljöbil.

Jag släpps inte iväg med denna dyrgrip ensam. I passagerarstolen bredvid sitter en tekniker från Kia. Jag vrider om startnyckeln och instrumentpanelen tänds upp och mätarnålarna börjar röra på sig. Det surrar svagt från elektroniken. Jag håller foten på bromsen, för växelföraren till Drive, släpper sedan bromsarna och ger gas.

Instrumenteringen ser ut som i en vanlig bil. Det är egentligen bara displayen på mittkonsolen som skvallrar om att jag kör något speciellt. Ord som ”Fuel Cell” (bränslecell) och ”Ultra Cap” (superkondensator) hittar man inte i många andra bilar. På skärmen kan man följa kraftens väg från bränslecellerna och kondensatorn till elmotorn.

Efter några meter passerar vi en vägskarv och känner omedelbart vilken tung klump Borrego är. Det dunsar hårt från hjulställen när vi passerar. Kombinationen av 2,25 tons tjänstevikt och amerikanskt mjuk fjädring gör att det knappast känns som en miljöbil jag kör, snarare en gammal god amerikanare. Men det är tack vare att man utgått från en stor suv som Kia överhuvudtaget lyckats bygga in de rekordstora gastankarna.

I en brant uppförsbacke trampar jag gasen i botten och överraskas av gensvaret. Bara 147 hästar i en så här tung bil borde göra den väldigt trött men elmotorn levererar all tillgänglig kraft redan från början. Vridet gör att motorn känns minns dubbelt så stark som den är. Responsen på gaspådrag är bättre än i någon annan bränslecellbil jag kört, förmodligen tack vare hybridsystemets lösning med superkondensatorer istället för batterier. 

Färden går under närmast overklig tystnad. Efter ytterligare några kraftiga accelerationer påpekar kollegan i baksätet ett intensivt surrande ljud från någonstans under baksätet.

– Det är kylfläkten för superkondensatorerna, förklarar vår guide lugnt. Det är ett litet skönhetsfel som vi inte haft tid att rätta till ännu.

Kia Borrego FCEV är en prototyp. Kia räknar med att till år 2012 ha tagit fram en version som ska sättas i begränsad serieproduktion om cirka 1 000 exemplar per år. Dessa ska sedan kunna hyras ut till företag, institutioner och kanske privatpersoner världen över. Produktionen ska sedan accelerera för att år 2015 vara uppe i 10 000 vätgasbilar per år.

Den korta provturen är snart slut men vi är redan övertygade. Kia har tagit ett stort kliv framåt när det gäller att utveckla de vätgasdrivna bränslecellbilarna till något som närmar sig praktisk användbarhet. Det dröjer säkert ytterligare tio år innan vätgasbilen kan bli var mans egendom men med räckvidd, prestanda och kallstartegenskaper i paritet med en vanlig bensinbil, visar Kia Borrego FCEV tydligt på teknikens potential.

Nu återstår bara den där frågan om var man hittar närmaste vätgasmack.


INTERVJU MED UTVECKLINGSCHEFEN:

"BRÄNSLECELL ÄR BÄSTA LÖSNINGEN"


– Bränslecellbilar är den bästa lösningen för framtiden! Det säger Byung Ki Ahn, chefsingenjör med ansvar för utvecklingen av bränslecellbilar vid Kia och Hyundais utvecklingscenter i Mabuk.?Få är lika varma anhängare av bränslecellbilar som Byung Ki Ahn. Förståeligt med tanke på hans position som högste ansvarige ingenjör för Kia och Hyundais utvecklingsprogram för bränslecellbilar. – När det gäller stora bilar är vätgas och bränsleceller det överlägset bästa alternativet. Bränslecellbilarna kombinerar höga prestanda och hög komfort med låg miljöpåverkan. Han är ingen anhängare av etanol- eller biogasbilar. Under en övergångsperiod menar Byung Ki Ahn att hybridiserade bensin- och dieselbilar kommer att dominera marknaden. Men på sikt kommer också dessa att fasas ut.– På lång sikt är förbränningsmotorn helt ointressant. En elmotor blir så mycket effektivare så i framtiden finns det ingen anledning att använda sig av förbränningsmotorer. Många av världens bilföretag ställer i dessa tider sitt hopp till utvecklingen av plug in-hybrider men ingenjör Ahn är inte alls övertygad.– Plug in-hybridens batterier måste laddas upp under relativt lång tid, cirka åtta timmar. Det innebär att det inte kommer att vara möjligt att genomföra längre resor utan att använda förbränningsmotorn. En bränslecellbil fyller du med vätgas på några minuter. Sedan är det bara att fortsätta åka. Elbilen som sådan kan möjligen vara en lösning för de allra minsta bilarna där bränslecellbilens mer skrymmande drivlina inte får plats eller blir för kostsam. Men Byung Ki Ahn är tveksam också till den batteridrivna elbilen.– Några av de första bilarna som byggdes var elbilar. Dagens elbilar har ungefär samma räckvidd som dessa, eftersom batteritekniken står på nästan samma nivå nu som då. Varför skulle utvecklingen plötsligt gå mycket snabbare de närmast kommande åren, när den knappt har rört sig på 100 år?

Mer läsning

Annons