Mange velger i dag elbil, spesielt i Norge, hvor insentivene er gode. Teknisk sett dekker dagens elbiler mange behov. De fleste kjører imidlertid ganske kort, men fram mot 2020 kan man lett se for seg at utvalget av elbiler som kjører langt, som Tesla Model S, eller ladbare hybridbiler, er så stort at man kan velge bil som kan gå helt eller delvis på fornybart drivstoff i alle bilsegmenter.

En voldsom økning i elbilsalget har før med seg en del spørsmål, som: «hvor skal strømmen komme fra?», «er det ikke energikrevende å produsere batteriene?», og «hva skjer med batteriene når de er utslitte?». Et annet spørsmål som dukker opp er: «Hvor lenge har vi nok litium til alle litiumbatteriene?»

Spørsmålet er overordnet et spørsmål om ressurser, som ikke bare rammer litium, men også alle andre ressurser, som stål, aluminium og kobber, men også naturligvis skog, rent vann, dyrkbar mark. Det meste er under press. Vi kan merke oss at litium ikke er det eneste materialet som er egnet til å lage batterier. Aluminium og sink er også egnet i lignende teknologi som dagens li-ion-batterier, og er mer vanlige i jordskorpa. Forskning foregår over hele verden, både for å lage bedre li-ion-batterier, men også for å lage helt nye typer batterier.

La oss likevel holde oss til litium, siden det er ett av premissene for en overgang fra fossilbiler til elbiler slik situasjonen er i dag. Batterier er også relevant for hybridbiler, ladbare hybrider, og hydrogenbiler, men i rene elbiler utgjør de naturlig nok en større del av ressursbruken til bilen.

I dag bruker i prinsippet alle elbiler litiumbatterier for å lagre energi. Det finnes naturligvis blysyre-batterier (som vi finner i fossilbiler til å drive det elektriske anlegget og startmotoren) og nikkel-metall-hydrid-batterier i f.eks. Toyota Prius (ikke-ladbar). I framtida kan man se for seg at man kan lage batterier med andre stoffer enn litium, eller ved å bruke vesentlig mindre litium.

Litium brukes også til en rekke andre ting enn batterier. I 2007, før elbil begynte å ta av, brukte man litium i batterier til mobiler og datamaskiner, samt en en del til ikke-ladbare batterier. Da var likevel bare 25 % av verdens litiumbruk knyttet til batterier. Resten går farmasibransjen, smøremidler, metallindustrien, og annet. I årene som kommer, forventes selvfølgelig at andelen litium som går til batterier til elbil skal øke betraktelig.

I 2010 var jeg på en batterikonferanse i Wiesbaden i Tyskland, der Marcel Weil fra KIT i Tyskland hadde en presentasjon om akkurat dette temaet: hvor lenge varer litiumreservene? Til Zerokonferansen i 2014 kommer Marcel Weils kollega Saskia Ziemann fra KIT for å gi et mer oppdatert bilde.

Det første problemet som dukker opp er: Hvor mye litium har vi? Det er det noe usikkerhet knyttet til, altså hvor mye som er kjent, hvor mye tror vi det finnes, og hva skal regnes med, avhengig av hvor lett det kan utvinnes. En god del er ganske lett tilgjengelig, og dagens største produsenter er Chile, Australia og Kina. Den desidert største kjente reserven finnes i Chile (7,5 millioner tonn). I dag produseres årlig 34 000 tonn av en kjent reserve på 13 000 000 tonn.

Med dagens forbruk kunne reservene vart i nesten 400 år. I følge Weil er de mest pessimistiske anslagene at det bare er 4 millioner tonn som er lett tilgjengelig, mens andre mener det er mye mer tilgjengelig, 20 millioner tonn. I havene finnes det ekstremt mye litium, men i svært lav konsentrasjon.

Utfordringen i dag ligger i at forbruket av litium øker dramatisk, ikke bare i elbiler (men til flere ladbare telefoner, nettbrett, til hybridbiler, skip, og sykler), og at gjenvinning ikke skjer i særlig grad. Litium blir i noen grad resirkulert til andre formål, men per i dag skjer ikke dette på et nivå der renheten er god nok til at man kan bruke litium om igjen i batterier. Dette er fordi det er lettere, og dermed billigere å utvinne rent litium fra nytt råstoff, siden litium i dag ikke er ansett som et dyrt og sjeldent materiale.

Hva må vi gjøre da? Resirkulering, åpenbart.

Marcel Weil har forsøkt å sette forbruk basert på økning av elbiler inn i en modell der man kan se på effekten av gjenvinning av litium. Basert på en økning til 500 millioner elbiler om 100 år, mener Weil at vi går tomme for litium ca. 2130 uten gjenvinning. Dersom vi gjenvinner er det mulig å bremse forbruket nok til at vi fortsatt ikke har gått tomme innen 2250. Det er naturlig å tenke at man har hatt tid til å finne andre måter å lage batterier på innen da, men det er samtidig også vanskelig å sette sin lit til en slik utvikling.

Videre ser vi at Weils antakelser er basert på en nokså moderat overgang til elbiler. 500 millioner biler er bare halvparten av det antallet biler som finnes i dag. Videre har han estimert at halvparten av bilene vil være hybrider (batterier med 1-3 kWh) mens resten vil være rene elbiler, men han regner at de skal ha en batteripakke på 10-25 kWh. Det vil si at dagens teknologi, med batteripakker på størrelse med Tesla, vil følge et spor med raskere utarming av ressursene enn det Weil har lagt til grunn, både fordi vi vil gå gjennom mer litium fortere, og fordi en bilpark på 500 millioner biler vil «låse» en større mengde litium til enhver tid.

Det er helt klart mye usikkerhet knyttet til å framskrive bruk av en ressurs hundre år fram i tid. Bare fram til 2030 kan det være svært utfordrende. I tillegg til at batteriteknologien kan endre seg voldsomt på noen tiår, er det veldig ulike anslag på litium-forbruk på ulik batterikjemi i dag. Tallene varierer fra 0.114 kg litium/kWh til 1.38 kg/kWh. Hvilken retning dette tar vil selvfølgelig kunne påvirke framskrivingene enormt.

Så hva kan man konkludere ut fra dette?

1. Elbiler er i dag basert på en ressurs vi kan gå tomme for. Likevel er horisonten for dette lenger fram enn å gå tom for fossile drivstoff. En overgang er derfor likevel viktig.

2. En bærekraftig overgang til elbil er ikke forenlig med et stadig økende antall kjøretøy.

3. Biler slik som Tesla Model S er med på å åpne dører for elbil, og gjør det mulig for flere å ha én elbil som dekker alle behov, men den er også med på å øke ressursbruken.

4. Gitt at elektriske kjøretøy som elsykler, elmopeder og små elbiler som Renault Twizy kan dekke transportbehovet, bør ikke disse glemmes som en mer effektiv måte å transportere folk på.

5. Teknologiske alternativer til litium-ionbatterier, basert på mer tilgjengelige og mer gjenvinnbare materialer er nødvendig, ikke bare for å få billigere og mer energitette batterier, men for å sikre skalerbarhet for elektrifisert transport.

6. Hydrogenbiler kan være et alternativ, på samme måte som nye typer batterier, men de benytter i dag platina eller palladium i brenselscellene som katalysator. Det jobbes med å erstatte sjeldne metaller i brenselsceller og å redusere bruken av dem, som kan bidra til at hydrogenbiler ikke på samme måte møter ressursbegrensninger. http://www.fool.com/investing/general/2014/05/11/is-this-new-fuel-cell-catalyst-a-game-changer-for.aspx

7. Selv om elbiler på fornybart drivstoff er klimanøytralt, kan de ikke erstatte fokus på kollektivtransport, sykkel og gange, samt god arealplanlegging for redusert transportbehov.

Kan selvkjørende biler, elbiler og biltrender si oss noe om framtida?

De siste dagene har jeg kjørt rundt i en Volvo V60 plugin-hybrid. Den kan kjøre ca. 5 mil på batteristrøm, men har i tillegg en ganske røslig dieselmotor under panseret. Det betyr at man kan komme seg til og fra jobb som om det var en elbil, mens man har rekkevidde nok til veldig lange turer. Da må man riktignok ty til fossilt drivstoff. Det er lett å også bli imponert av finesser som adaptiv cruise-kontroll, gode seter, DAB-radio og mye mer, når man setter seg inn. Adaptiv cruise-kontroll holder farten som en vanlig cruise-kontroll, men tilpasser farten etter bilen foran. I tillegg til å være perfekt til langkjøring, har denne teknologien en noe pussig annen effekt. Jeg har nemlig satt meg fore å prøve denne bilen i typisk matpakkekjøring, altså kjøring mine 23 km hver vei, til og fra jobb, uten annet selskap enn dagens lunsj. I seg selv et opptrinn i ineffektiv trafikkavvikling, men denne teknologien har perfeksjonert det å stå i kø! Den stopper når bilen foran stopper, og følger på når den beveger seg. Alt forholdsvis lydløst og utslippsfritt, på grunn av den elektriske drivlinja. Når jeg også vet at man kan få biler med massasjeseter for å gjøre køpendlingen mer tålelig, så sitter man igjen med en følelse av at noen praktiske problemer totalt sett blir løst med teknologiske løsninger i fra feil ende.

Med en ladbar hybridbil kan man kjøre mye i det daglige uten å bruke fossilt drivstoff. Her: 23 mil med et snitt på 0,05 L/mil.

Likevel, denne Volvo V60-en har noen fiffige løsninger som gjør kjøreturen behagelig og sikker, utover dette med fartsholderen. Den gir deg også beskjed med små lys ved speilene om noen er i blindsonen din, og den gir fra seg et lite ul hvis du bytter fil, eller nærmer deg veikanten uten å blinke, og hyler hvis du nærmer deg bilen foran i for stor hastighet. I og for seg er ikke dette lenger unikt for denne Volvo-en, men det gir noen hint om hva det er Volvo driver med når det kommer til selvkjørende biler. Teknologien, som er nokså skjult, gjør nemlig bilen langt på vei i stand til å kjøre selv. I Gøteborg jobber nå Volvo med prototyper som kan ta seg rundt uten at sjåføren trenger å styre, på samme måte som prosjektene som Google driver med, som nok har fått ganske mye mer oppmerksomhet.

Som en generell trend kaller vi dette autonome biler. Hva betyr det om vi i framtida kan kjøre bil uten å kjøre? I første omgang er nok denne teknologien utviklet for å øke sikkerheten, eller snarere å fjerne en del menneskelige feil som kilde til ulykker. Snarere det å hindre at mobilsamtalen din blir dødelig, heller enn at du skal få lov til å lese avisa mens du kjører. Hvis det kun blir sikkerhetsaspektet som er driveren og resultatet av denne utviklinga, så er det kanskje ikke noen revolusjon, men hvis det kan være med på å redusere antallet døde i trafikken er det selvsagt svært interessant, gitt at i 2010 døde over 1,2 millioner mennesker i trafikken. Det kan slå ut på flere måter. Hvis du får litt hjelp blir du kanskje en litt bedre sjåfør, men med for mye hjelp blir du kanskje en døsig og dårlig sjåfør?

Den store spenningen er nok mer knytta til om vi kan få helt selvkjørende biler. Det vil si biler, der du ikke bare kan slippe rattet, men at du kanskje ikke trenger å sitte foran rattet, at du kanskje ikke trenger lappen. Kanskje du ikke engang trenger å være med! Men da er vel poenget med bil borte, hvis ingen er inni? Men neida.

For hva oppnår vi egentlig dersom biler kan kjøre selv, hvis den eneste effekten er at folk fortsatt bare kjører alene til jobb, men at de kan legge nista si ut på Instagram mens de kjører? Vi kan ta fokus bort fra andre løsninger, hvis vi bruker for mye tid på selvkjørende biler. Men en mulig effekt kan vi få dersom selvkjørende biler kan bryte ned båndet mellom bil og privat eierskap, bryte ned skillet mellom privatbil og kollektivbuss. Hvis vi ser for oss en blanding av dagens taxier, og bildelingstjenester (som Bilkollektivet), samkjøringstjenester (som Carma, Bravocar, etc.) og reiseplanleggere (som ruter.no, dit.no), kan vi få til mer effektive reiser. Vi kunne ha fått til løsninger der du velger hvor du er, og når du vil reise hvor, og en datamaskin kan regne ut hvordan man best velger rute, og hvordan man syr sammen ruter slik at man kan kjøre sammen, og alle ble kjørt dør til dør. I mange mindre byer ville dette vært et rimeligere og mer effektivt alternativ til dagens kollektivløsninger. I de større byene ville det vært billigere enn taxi, enklere enn bildelingstjenester, en erstatning for å eie bil selv og et supplement til buss, sykkel og gange. En slik integrering av informasjon og deling av transportmidler er selvsagt også til dels mulig i dag, med vanlig taxi, eller minibuss, og noe slikt er på gang i f.eks. Helsinki. Helt selvkjørende biler kunne likevel ha optimalisert denne prosessen en del og gjort det mulig å optimalisere parkering, hentepunkter, ventetider osv., og kanskje kan denne pakken, med elektriske drivlinjer, selvkjørende biler, og det at biler stadig mer blir koblet på nett også være en slags katalysator for denne type utvikling. Spørsmålet må være hvordan vi bruker det som en katalysator til en mest hensiktsmessig utvikling.

Anne Lutz Fernandez om farene ved å skape blest om autonome biler.

Mindre kjøring?

Andre trender som også kan være utløsende for den utviklingen vi skisserte over er det at færre tar «lappen», bilkjøringen er på vei ned, smarttelefoner gjør det lettere å vite når kollektivtrafikken kommer, og å betale for den, samtidig som det blir gøyere å sitte på. Peak car er en slags samlebetegnelse for trender og hypoteser om at bilbruken går ned, eller i alle fall når et metningspunkt, og forholdet til bilen som frihetssymbol og statussymbol er i endring. Hovedsakelig gjelder dette i de rikeste landene, der vi kanskje kan anta at pendelen er i ferd med å snu: unge forbinder bil med noe gammeldags, dyrt, støyende og forurensende, køkjøring, parkeringsvansker osv. De forlanger tilgang heller enn eierskap, og er en slags motkultur til 60-tallets bilorienterte teknologioptimisme (se også boka «Carjacked» (Lutz, Lutz Fernandez)). I USA er det de unge som i mindre grad kjører bil enn før (Andelen 17-åringer med førerkort har sunket fra rundt 75 % til 50 % siden 1998), men i Japan, som først nådde bilmetningspunktet, tilskrives endringen til dels en aldrende befolkning (pensjonister kjører ikke til jobb). Denne utviklingen er nok ikke å spore i land der mange er fattige og veksten er høy, slik som Kina, India og Brasil, der egen bil sannsynligvis er høyt på ønskelisten for mange.

I Norge skisserer Klimakur 2020 en vekst i nybilsalget til 158 000 nye biler i 2020. Man kan undre seg på i hvor stor grad de har vektet «peak car»-utviklingstegn i sammenligning med befolkningsvekst, bostedsmønster etc., og i hvor stor grad man velger å politisk og praktisk endre på virkemiddel for bil. I Kristiansand kunne man for eksempel påvise en reduksjon i biltrafikken etter innføring av rushtidsavgift. I Oslo gikk passeringene med bil gjennom bomringen ned da prisene ble satt opp, kollektivtrafikkprisene ble satt ned, og den økonomiske krisen (mildt) kom over landet i 2008. Vi kan se for oss at ved å ytterligere styrke kollektivtrafikken (og redusere prisen), øke mulighetene til å sykle (hele året), samt køprising (rushtidsavgift) og veiprising generelt vil kunne styrke den litt vage trenden vi ser i dag rundt «peak car». Skal vi ikke våge å anta at nybilsalget kan gå ned?

Hvordan ser bilen ut i 2030?

Å spå noe om utseende på en bil langt fram i tid blir fåfengt. Dagens skisser for framtida er nesten uunngåelig formet og preget av samtiden. Da framtidstegnefilmserien The Jetsons (motsatsen til The Flintstones, som kanskje er mer kjent fra norsk TV) kom på lufta på tidlig 60-tall, var estetikken til den flyvende familiebilen til The Jetsons mer lik en Chevrolet Impala fra samme tid, enn den tidligere nevnte dagens Volvo V60. Og trass i all teknologien som ligger i en Volvo V60, ville den, en stasjonsvogn med et hjul i hvert hjørne, på mange måter vært en stor skuffelse for 60-tallets teknologioptimister, som da var på vei til månen og tilbake.

The Jetsons «bil»

Chevrolet Impala

Mindre og færre biler?

I USA ser man en trend mot mindre biler, som drikker mindre bensin enn før, men gjennomsnittsbilen i dag er omtrent like tørst som en T-Ford fra 1920-tallet, og den, etter norske forhold, enorme pickupen Ford F150 er fortsatt USAs mest solgte bil. Bilsalget gikk på en smell under finanskrisen, ikke minst i Sør-Europa. Vi ser en trend mot mindre biler (selv om disse nok til en viss grad blir stadig bedre utstyrt) og en trend i kriserammede land til at folk velger sykkel og kollektivtransport, og motorsykler framfor biler. Kanskje vil ikke denne trenden snu heller, når økonomien tar seg opp. Vi ser at bildelingstjenester blomster opp. De er en trussel, eller en utfordring for bilindustrien. Vinnerne er nok, som vanlig, de som er med på å skape framtida. BMW, Daimler og Peugeot, for eksempel, er allerede i gang med sine egne bildelingstjenester, og vi ser også at en bil slik som BMW i3 kan vise ruteforslag som også kan foreslå å la bilen stå og heller ta bussen. Langt på vei kan det kanskje ses på som en gimmik, men det viser litt hvordan bilprodusentene tar utviklingstrekkene inn over seg.

Bildeling, og samkjøring handler om å få mer ut av hver bil, og å ta i bruk flere seter. Samtidig ser vi trender mot stadig mer personaliserte kjøretøy. Mens folk snakker mest om Tesla og Nissan når det kommer til elektriske biler, så var det Renault lille halvåpne toseter Twizy som var den mest solgte elbilen i Europa i 2012. I tillegg til vår hjemlige Buddy, driver folk med kjøretøy som Elf, en slags Twizy-lignende elsykkel, og Lit-motors i Taiwan har bygget en slags tohjuls Segway-motorsykkelbil. GM har vist fram sitt konsept (som ikke virker helt dødt, selv om det har vært et konsept lenge) EN-V, en bitteliten Daft Punk-hjelm-aktig bil, som også skal være framtida.

Jeg tipper at i 2030 vil det fortsatt være veldig vanlig at en bil har plass til 4-5 personer og litt bagasje. Samtidig vil blant annet elektrifisering av bilene gjøre de noe mer fleksible med tanke på både størrelse og utforming. Vi vil nok få se at stadig flere i byene klarer seg uten bil, eller at de har en eller annen liten sak (et sted fra sykkel til Buddy/Smart, kanskje) til daglig, med tilgang på bil gjennom andre systemer når de skal lenger eller frakte mer. Kanskje kommer den bilen og henter deg, i stedet for at du må hente den, fordi du bor i et område som er godkjent for førerløse biler. Likevel må du ha lappen, være edru og våken når du skal ut på langtur. På bygda kommer nok fortsatt de aller fleste til å ha bil, men fordi du lett kan sitte på eller bli hentet av fleksible og «halvkollektive» løsninger har de fleste bare én bil. Bilen er kanskje en ladbar hybridbil, men i stedet for at en fossilmotor slår inn når batteriet er tomt, har du en liten rekkeviddeforlenger i form av en hydrogentank og en brenselscelle, slik at de daglige turene kan du kjøre med strøm ladet hjemme, og så kan du kjøre lenger på hydrogen i helgene.

Daft Punk og GM EN-V

Hva tror du?