I en rapport från Internationella Valutafonden (IMF) skriver man att senare tids tekniska utveckling och tidigare tekniska övergångar antyder att världen kan stå på tröskeln till ett genomgripande skifte av tekniken för transporter. Elbilens återkomst och dess ibruktagande, precis som en gång övergången från hästdrift till motorfordon i början av 1900-talet, kan komma att minska oljekonsumtionen påtagligt under de närmaste årtiondena. Vår studie tyder på att olja som det dominerande drivmedlet för transporter kan få en mycket kortare kvarvarande livslängd än vad som allmänt antagits. I scenariot med en snabb övergång, kan oljepriset konvergera till samma nivå som kolpriset, omkring 15 USD/fat i 2015 års prisnivå fram till år 2040. I denna möjliga framtid kan oljan bli det nya kolet.

I ett nyligen sänt inslag från SVT Dokument Utifrån om fossilbranschens sista strid illustreras delvis det IMF skriver om i sin rapport. Man redovisar hur kostnaden för el producerad via solfångare på kort tid minskat kraftigt och nu är lägre än el från fossileldade kraftverk. I programmet hävdas även att detsamma gäller el från vindkraft, vilket jag bedömer som en högst tveksam uppgift. Inslaget är sevärt, även om det kantrar betänkligt, beroende på att man som vanligt hänger upp sig på klimataspekten på minskad oljeanvändning. Jag tror att det avgörande för hur marknaden för oljan utvecklas, blir helt andra faktorer än en eventuell klimatpåverkan från oljeförbränning.

I SVT-programmet pekar man på att akilleshälen för sol- och vindenergin är att den är intermittent och därför kräver kapacitet för att lagra den producerade elenergin, så att konsumenterna kan försörjas dygnet runt oberoende av om solen lyser. Detta är ett absolut villkor för att kunna bli ett hållbart alternativ till lagrad energi i form av olja, gas och kol.

Programmet redovisar hur batteritekniken med främst litiumbatterier snabbt går framåt och kostnaderna precis som för solceller faller. Batterierna kommer inte bara att fungera som energilager i bilarna utan vi ser även en ny utveckling mot stora stationära batterianläggningar. Bl.a. har elbilstillverkaren Tesla börjat satsa på sådana anläggningar. Med tanke på den enorma potentiella marknaden, bör man även räkna med nya tekniska innovationer som ökar batteriernas kapacitet till lägre kostnader.

Den prognostiserade utvecklingen är inte bara beroende av batteritekniken utan ett tänkbart alternativ, nu när solelens produktionskostnad sjunker, är att man lagrar den producerade solelen i form av mycket energität vätgas. Vätgasen kan sedan med hög verkningsgrad användas i bränsleceller för att återföras till el eller så kan den användas direkt i förbränningsmotorer. Ny delvis svensk forskning på katalysatorer för elektrolys av vatten till väte och syre har visat stora framsteg och kan göra detta alternativ för ellagring mer konkurrenskraftig.

 

Elbilens snara genombrott

Jag har i tidigare krönikor här och här beskrivit elbilens stora tekniska överlägsenhet i jämförelse med den omoderna över hundra år gamla tekniken att driva bilar med förbränningsmotorer. Man går från 2000 rörliga delar till 20. Verkningsgraden hos elmotorer är vida överlägsen den hos förbränningsmotorer (Otto och Diesel). Möjligheten att ta tillvara rörelseenergin vid inbromsning och omvandla den tillbaka till el i stället för att försvinna som spillvärme, gör därtill att elbilens totala verkningsgrad blir flera ggr högre än dagens omoderna och tekniskt komplicerade bilar.

Det har hittills varit tre faktorer som minskat batteridriftens konkurrenskraft gentemot förbränningsdriften, nämligen högt pris, låg batterikapacitet som gett för kort driftsträcka per laddning och tiden det tar att ladda batterierna.

Batteripriserna är på väg ner i enlighet med Moores lag och kapaciteten i kWh/kg har gått upp så pass att de bästa elbilarna har driftsträckor per laddning på ca. 500 km. Fortfarande är laddtider och antalet laddstationer en faktor som håller tillbaka eldriften för längre sträckor. Framtida teknikutveckling med användning av induktion borde kunna bringa ner laddtider till mer normala tanktider på några minuter.

Vid användning av bränsleceller/väte har priset på vätgas och infrastrukturen för distribution av vätgas varit hämmande. Med nya effektivare katalysatorer för elektrolytisk framställning av väte ur vatten, kan man räkna med att priset sjunker. Det är dock betydligt mer komplicerat att bygga en infrastruktur för massdistribution av vätgas än för el. I det senare fallet finns en stor del redan.

Det som nu sätter fart på efterfrågan på elbilar, är den yrvakna upptäckten av de bränslesnåla dieselbilarnas utsläpp av klart ohälsosamma mängder kväveoxider (NOx), PAH och partiklar som förstör luften i världens megastäder. Paris, Madrid, Mexico City och Aten planerar totalförbud från 2025. Även i Sverige diskuteras på allvar att förbjuda trafik med dieselmotorer i stadskärnor.

I SVT-programmet redovisas hur Kina och Indien med sina oerhört tätbefolkade områden kommer att driva på övergången till eldrift. Bakåtsträvare som försöker hitta problem med denna övergång, pekar på att batteritillverkningens utsläpp av växthusgaser är så stor att det inte blir någon miljöfördel med skiftet. Vad de inte inser är att det inte i första hand är klimathänsyn som är drivkraften, utan verkliga miljöproblem i storstäder som idag orsakar miljontals dödsoffer och sjuka människor. F.ö. kommer givetvis även råvaruutvinning och produktion att på sikt konverteras till miljövänlig teknik som har låga utsläpp av växthusgaser.

En invändning mot den förutsedda utvecklingen är att det inte finns litium så det räcker. Samma invändning har vi i snart hundra år hört om oljan som i omgångar skulle ta slut. Vi har faktiskt bara exploaterat en liten liten bråkdel av jordens mineralresurser ännu, så behöver vi litium så kommer vi att hitta litium i tillräckliga mängder.

Kritiska röster riktas även mot att en betydande del av de hälsovådliga utsläppen kommer från slitage på bromsar, däck och asfalt vilket även orsakas av elbilar. Dessa problem måste alltså lösas med nya material. Elbilen kommer dock att släppa ut mindre partiklar från sina bromsar i och med att dessa kommer till mycket mindre användning. Större delen av elbilens bromsenergi om den körs rätt, kommer nämligen att återföras som laddström till batterierna.

För svensk del innebär Kinas ambitiösa elbilsplaner att kinesiskt ägda Volvo PV kommer att satsa kraftigt på eldrift. Det kommer att gynna ett skifte till elbilar även i Sverige.

Huvuddelen av människors bilanvändning per dygn ligger med god marginal inom elbilarnas aktionsradie per laddning. Det innebär redan idag att många hushåll med fler än en bil, kommer att vilja byta någon av sina gamla omoderna bilar till en elbil, förutsatt att priset är det rätta och att det finns laddningsmöjlighet nära bostaden. För egen del kommer nästa byte av någon av hushållets bilar att bli en elbil.

När elbilsparken börjar bli till åren och det blir lönsamt att byta till fräschare batterier (Tesla ger 8 års garanti med obegränsad körsträcka), kommer man sannolikt inte skrota batterierna. En studie visar att batterierna förlorar mindre än 10% av kapaciteten på 300.000 km. En elbils tekniska livslängd gör att den säker överlever en rad batteribyten. Batterierna kommer att återanvändas för installation i stationära ellager där den lite lägre kWh-kapaciteten per kg inte är lika viktigt. Dessa ellager kommer att behövas för att kunna arrangera ett nätverk av snabbladdstationer för induktionsladdning och för att kopplas in i solenerginät. Så batterierna kanske finns kvar långt efter bilarna.

Min slutsats är att vi ganska snart efter att de stora biltillverkarna lanserat sina rena elbilar inom de närmaste 2-3 åren, kommer att erfara en mycket snabbt växande marknad. Med stor elbilsflotta kommer det även bli fart på utbyggnaden av infrastruktur för laddning av bilarna.

Vissa analyser pekar på att marknaden till en början kommer att domineras av s.k. laddhybrider med både eldrift och förbränningsmotordrift. Jag tror det är en felbedömning, med hybriddrift går ju en av de största fördelarna med elbilen förlorad. Istället för en enkel konstruktion med lång hållbarhet och låga servicekostnader, är hybriden en mer komplex bil med större risk för tekniska fel och högre driftkostnad. Hybriden är ett steg i helt fel riktning.

 

Hur går det för oljan?

Minskad efterfrågan på olja från transportsektorn kommer självklart att sänka priset på råolja till en nivå strax över kol, som även kommer att bli billigare. Oljan kommer att förlora en stor del av sin strategiska betydelse och oljeproducerande länder som Ryssland, USA och en rad Gulfstater får räkna med långt lägre inkomster från sin olja.

Lägre oljepriser och mer solenergi kommer även att gynna länder som Kina och Indien som idag importerar stora mängder olja och kol. Detta kommer att påskynda Kinas ekonomiska utveckling relativt västvärlden.

Oljan kommer dock inte att försvinna från marknaden eftersom den, med det lägre priset, blir en mycket attraktivare råvara för en lång rad olika ändamål. Vi kommer att få se många nya användningsområden för polymera material som t.ex. kolfiberarmerade plaster som kan ersätta stål i många sammanhang.

Naturgasen kommer givetvis även bli billigare och kan mycket väl tänkas bli ett alternativ till elektrolys vid framställning av vätgas för användning i bränsleceller.