Bland biltillverkare är det just nu strömhopp mot el- och plug-in hybridbilar. Men är elektricitet verkligen bilismens räddning när oljan blir dyrare och utsläppen av växthusgaser måste ner?
Att ett elfordon i sig är mycket mer energieffektivt än ett som drivs med flytande drivmedel behöver man inte tvista om.
Effektiva elmotorer
Mats Alaküla är professor på Lunds Universitet.
- En modern bensinmotor har en genomsnittlig verkningsgrad i omvandlingen från den i bränslet lagrade kemiska energin till rörelseenergi ur motorns vevaxel på runt 25 procent, säger han.
- Under idealiska förhållanden, vilket intressant nog är en ganska hög belastning, kan den nå uppåt 35 procent.
Mats Alaküla fortsätter:
- En dieselmotor är något bättre med ett snittvärde runt 30 procent och uppåt 45 procent som allra bäst. En elmotor omvandlar som en jämförelse hela 95 procent av den elenergi den förbrukar i rörelse.
Snål elproduktion
Men den el som bilarna laddas med måste också produceras.
I Sverige har vi en unikt koldioxidsnål elproduktion eftersom runt 45 procent av våra totalt 150 terawattimmar producerad el kommer från vattenkraft.
Ungefär lika mycket kommer från kärnkraft, fem till tio procent från biobränslen och bara en liten del från fossila bränslen.
Om hela Sveriges personbilsflotta skulle drivas på el skulle vi inte heller behöva öka elproduktionen med mer än 15 terawattimmar eller tio procent.
Den effekten kan åstadkommas med redan planerade uppgraderingar av kärnkraft, vattenkraft samt det faktum att bilarna som regel kommer att laddas under natten, när den övriga elförbrukningen är låg.
En till två gram per kilometer
Beräknat på den elproduktionsmix vi har nu och efter ett införande av elbilar är tio gram CO2 per kWh och därmed en till två gram CO2 per körd kilometer rimligt.
Jämför med en modern familjebils cirka 160 gram koldioxid per kilometer så kommer man snabbt fram till att det är önskvärt att öka andelen elfordon i Sverige, både ur miljö- och energiförsörjningsperspektiv.
I andra länder ser situationen lite annorlunda ut.
I de flesta länder i Västeuropa står kol- och gaskraftverk för den största delen av elproduktionen.
Kol sämre än bensin
Kolkraft genererar ungefär ett kilo koldioxid per kilowattimme, medan gaskraft ligger under 0,4 kilo koldioxid per genererad kilowattimme i de modernaste kraftstationerna.
Det ger efter lite förluster i elnätet cirka 200 gram per kilometer i kolfallet och cirka 80 gram per kilometer i gasfallet.
Använder man kol kan man alltså till och med få en sämre energi- och koldioxideffektivitet jämfört med att tanka en bil direkt med bensin eller diesel, medan gaskraftsfallet är klart bättre.
Flera fördelar
Det är inte bara en minskning av utsläppen av växthusgaser som lockar politikerna till elbilar.
En annan viktig del är att hitta ersättningar för oljan ur ett energisäkerhetsperspektiv.
Som exempel kommer det för USA att vara intressant att använda sina enorma kolreserver för att driva bilar istället för att vara beroende av olja från det oroliga mellanöstern.
Man ska också komma ihåg att det med ny teknik finns chanser att utnyttja energi i kol till väsentligt lägre koldioxidutsläpp i framtiden.
Även i förbättringen av den lokala miljön erbjuder elbilarna fördelar, de släpper exempelvis inte ut några hälsofarliga partiklar eller kväveoxider i stadskärnorna.
Elbilarna är dessutom tysta vilket leder till en lugnare stadsmiljö.
Diskutera: När slår elbilen på bred front?
Effektiva elmotorer
Mats Alaküla är professor på Lunds Universitet.
- En modern bensinmotor har en genomsnittlig verkningsgrad i omvandlingen från den i bränslet lagrade kemiska energin till rörelseenergi ur motorns vevaxel på runt 25 procent, säger han.
- Under idealiska förhållanden, vilket intressant nog är en ganska hög belastning, kan den nå uppåt 35 procent.
Mats Alaküla fortsätter:
- En dieselmotor är något bättre med ett snittvärde runt 30 procent och uppåt 45 procent som allra bäst. En elmotor omvandlar som en jämförelse hela 95 procent av den elenergi den förbrukar i rörelse.
Snål elproduktion
Men den el som bilarna laddas med måste också produceras.
I Sverige har vi en unikt koldioxidsnål elproduktion eftersom runt 45 procent av våra totalt 150 terawattimmar producerad el kommer från vattenkraft.
Ungefär lika mycket kommer från kärnkraft, fem till tio procent från biobränslen och bara en liten del från fossila bränslen.
Om hela Sveriges personbilsflotta skulle drivas på el skulle vi inte heller behöva öka elproduktionen med mer än 15 terawattimmar eller tio procent.
Den effekten kan åstadkommas med redan planerade uppgraderingar av kärnkraft, vattenkraft samt det faktum att bilarna som regel kommer att laddas under natten, när den övriga elförbrukningen är låg.
En till två gram per kilometer
Beräknat på den elproduktionsmix vi har nu och efter ett införande av elbilar är tio gram CO2 per kWh och därmed en till två gram CO2 per körd kilometer rimligt.
Jämför med en modern familjebils cirka 160 gram koldioxid per kilometer så kommer man snabbt fram till att det är önskvärt att öka andelen elfordon i Sverige, både ur miljö- och energiförsörjningsperspektiv.
I andra länder ser situationen lite annorlunda ut.
I de flesta länder i Västeuropa står kol- och gaskraftverk för den största delen av elproduktionen.
Kol sämre än bensin
Kolkraft genererar ungefär ett kilo koldioxid per kilowattimme, medan gaskraft ligger under 0,4 kilo koldioxid per genererad kilowattimme i de modernaste kraftstationerna.
Det ger efter lite förluster i elnätet cirka 200 gram per kilometer i kolfallet och cirka 80 gram per kilometer i gasfallet.
Använder man kol kan man alltså till och med få en sämre energi- och koldioxideffektivitet jämfört med att tanka en bil direkt med bensin eller diesel, medan gaskraftsfallet är klart bättre.
Flera fördelar
Det är inte bara en minskning av utsläppen av växthusgaser som lockar politikerna till elbilar.
En annan viktig del är att hitta ersättningar för oljan ur ett energisäkerhetsperspektiv.
Som exempel kommer det för USA att vara intressant att använda sina enorma kolreserver för att driva bilar istället för att vara beroende av olja från det oroliga mellanöstern.
Man ska också komma ihåg att det med ny teknik finns chanser att utnyttja energi i kol till väsentligt lägre koldioxidutsläpp i framtiden.
Även i förbättringen av den lokala miljön erbjuder elbilarna fördelar, de släpper exempelvis inte ut några hälsofarliga partiklar eller kväveoxider i stadskärnorna.
Elbilarna är dessutom tysta vilket leder till en lugnare stadsmiljö.
Diskutera: När slår elbilen på bred front?
CO2-utsläpp g/km
Så här stora koldioxidutsläpp genererar en eldriven mellanklassbil per kilometer beroende på hur elen den drivs med har producerats:
Elbil elmix Sverige: 2
Elbil kolkraft: 200
Elbil gaskraft: 80
Elbil USA:s snittkraftförsörjning: 160
Elbil EU:s snittkraftförsörjning: 81
Dieselbil: 150
Bensinbil: 160
Ämnen i artikeln
Genom att anmäla dig godkänner du OK-förlagets personuppgiftspolicy.
Kommentarer
Om 5 år, sen kommer fossila bilar känns lika inne som hockeyfrillan gjorde på 90-talet.
Mycket bra, nyanserad artikel, trots rubriken! 5 år i världen, 10 år i Sverige pga attityder hos folk och folkvalda. Ännu en fördel är att elektrisk bromsning inte skapar några cancerframkallande partiklar.
Bra artikel, men jag tycker du har gömt hur billigt det blir i längden med elbil. Jag sparar minst 20kr om dagen i de snart två år som jag kört min elbil t/r mitt jobb (ca 2mil tot.) plus 1500kr /år i skatt.
Här kan du se min bil www.elfordon.nu
Det är missvisande att bara ta med elmotorns verkningsgrad för en elbil. Från elnätet till drivhjulen förvinner ca 30% av energin. Förutom förluster i elmotorn finns också förluster i batteriladdaren, i batteriet vid både i och urladdning och i motorstyrningen.
En till fördel med elbil är vi slipper alla resor till och från bensinstationen, samt tankbilarna där till. Men fortfarande kan vi inte få plats med tillräckligt stora batterier för att få samma räckvidd som med bensin och diesel. 1 liter bensin=100 liter batteri. 60 liter bensin= 6 kubikmeter batteri. Hybrid blir närmaste lösningen. Vi får lära oss att koppla sladden så fort vi parkerar, så kommer inte förbränningsmotorn gå så ofta.
Jag tror att man inte ska satsa på en enda energikälla. El + biogas är de långsiktigt miljöbästa alternativen: El från bilens egen bromsenergi kompletterat med yttre laddning och biogas som komplement. Hur vi producerar elen är det stora problemet, kärnkraft skapar miljöproblem vid uranbrytning och slutförvaring. Hur effektiv är biogasproduktionen?
Svar till Tommy - Din jämförelse är korrekt (om man skall stirra sig blind på energiinnehåll), men helt irrelevant. För att få en bättre jämförelse bör du ta med hur långt man kommer på energin, och då blir resultatet bättre med en faktor fyra.
Givetvis är det fortfarande stor skillnad på en bensinbil och en elbil vad avser räckvidd, men kanske kan vi ändra beteende och vårt sätt att se på bilen, snarare att försöka bygga exakt samma bilar som vi har idag, fast med annan teknik?
Elbilar räcker bra till de flesta individer, och klarar ca 90 % av våra resor. Kanske finns det andra modeller för att klara de sista 10 % av resorna. Den som inte klarar sig med en elbil kör istället pluginhybrid på etanol eller biogas.
Det borde väl gå?
Elbilen kommer nog inte att slå igenom förrän räckvidden blir som för bensinbilar, "tankningen" går på 5 minuter och batterikostnaden understiger 10 kr per mil.
Observera att det konto du använder för att kommentera artiklar skiljer sig från det konto som används för att logga in och läsa Premium-innehåll.