profile

10X Arena

10X Arena nyhetsbrev 3: El i botten, det är toppen!

published6 months ago
13 min read

Nyhetsbrev 3: El i botten, det är toppen!

Hej !

Välkommen till det tredje kapitlet i berättelsen om hur vi bygger Energi-Trianglar i våra samhällen. Först blickar vi bakåt mot 5th Avenue år 1900 för att sedan kika närmare på hur vi befinner oss i början av elektrifieringens tidevarv med hjälp av såväl Tesla som färjan mellan Helsingborg och Helsingör. Denna artikel handlar om hur vi parallellt med utbyggnaden av nya metoder för att producera förnybar energi behöver elektrifiera nästan alla våra samhällsfunktioner. Tack och lov är detta skifte redan i full gång! Vi önskar dig en stund av trevlig och framtidspositiv läsning.

10X Arena är ett levande labb för aktivt lärande om exponentiell klimatomställning. Detta nyhetsbrev publiceras tio gånger om året och har syftet att sprida kunskap om hur vi som individer och samhälle kan uppfinna den framtid vi vill leva i. Om du inte har läst det första nyhetsbrevet i denna artikelserie så är det bara att klicka här. I det brevet ger vi en överblick på Energi-Triangeln som koncept och belyser värdet med denna strategi för klimatomställning. Om du vill se till att få alla framtida nyhetsbrev rakt in i din inbox, skriv upp dig här.


Elbilar: en studie i exponentiell utveckling

Från Business Insider

Detta fotografi är taget år 1900 på 5th Avenue i New York och visar tydligt hur transporterna vid denna tid var fullkomligt dominerade av häst och vagn. Den skarpsynte läsaren kan dock ana att det finns en tidig bil någonstans i myllret. Vid denna tid ökade New Yorks befolkning enormt och myndigheterna räknade ut att antalet hästar för transporter skulle tillta exponentiellt. Det skulle innebära ohanterliga mängder träck på stadens gator, som redan då var ett stort problem. Det befarades att New York inom bara ett par årtionden skulle vara täckt av gödsel med risken att detta skulle göra staden obeboelig.

Från Business Insider

Verkligheten blev en annan. Ovan fotografi är taget år 1913 och skildrar också 5th Avenue i New York, och visar vad som hände istället.Hästarna och vagnarna har ersatts av Model T-bilar från Ford Motor Company och mängden träck på gatorna är inte längre ett problem. Bensindrivna T-bilar var de första bilarna att massproduceras i stor skala och därför blev tillgängliga för överkomliga priser. Naturligtvis var detta inte slutet för vare sig hästar eller vagnar, men dessa två fotografier används ofta för att illustrera hur snabbt ett skifte kan ske när väl inlärningskurvan tar fart och nya lösningar blir tillgängliga i stor volym.

Ökningen av antalet bilar som levererats av Tesla, den största tillverkaren av elbilar, de senaste åren.

Samma sak har redan skett och fortsätter att ske med elektriska bilar och andra sorters elfordon. Idag finns över 5 miljoner elbilar i världen. Detta beror på att biltillverkare, både de stora aktörerna och framför allt nya namn på marknaden, har sänkt kostnaden för dessa fordon genom att tillverka dem i allt större volymer.

Fortfarande är dock antalet elbilar en till synes försumbart låg andel av den totala fordonsflottan i världen, som består av cirka 1,4 miljarder bilar. För oss som ser elektrifiering som en absolut nödvändig komponent i klimatomställningen kan dessa siffror te sig nedslående, om det inte vore för ökningstakten. Precis som med sol- och vindkraft (läs mer om detta i förra månadens nyhetsbrev) så tilltar andelen elektriska bilar exponentiellt.

Hur kostnaden för att lagra el i litium-jon batterier har sjunkit sen 2010, från Ars Technica

Tesla

Det går inte att prata om elektrifieringen av transport utan att nämna Tesla och dess ledare Elon Musk. Detta företag, grundat 2003 i Kalifornien har på mindre än 20 år gått från att vara en ofta förlöjligad parentes till att vara världens högst värderade biltillverkare trots att de under 2020 enbart producerade 500 000 fordon.

Många älskar Tesla, vad de gör och vad de står för. Många ogillar Tesla, för hur de gör vad de gör och vad det kan komma att innebära. Få är oberörda.

Det börjar märkas. Från Hyper Charts

Oavsett vad du tycker om Tesla, så är det svårt att blunda för ett uppenbart faktum - att detta bolag har blivit en obeveklig kraft för snabb och omstörtande förändring. Det är ett bolag vars kapacitet för innovation är bland de högsta i världen, och som lyckats gå från att sälja ett fåtal små elektriska sportbilar för 400 000 dollar styck till att nu leverera hundratusentals elbilar i mer vardagliga modeller för en tiondel av detta pris.

Det var General Motors som skapade den första praktiska elbilen till ett rimligt inköpspris, med sin EV1 mellan 1996-99. Sen ångrade de sig. Tesla var däremot först med att helhjärtat och utan kompromisser bygga bra elektriska fordon åt den stora massan.

I skrivande stund har Tesla två fullt fungerande bilfabriker - en i Kalifornien och en i Shanghai, Kina. Innan årets slut har ytterligare två fabriker, som Tesla kallar för "Giga Factories", tagits i bruk - en i Berlin och en i Austin, Texas. Utöver detta har de en Giga Factory helt tillägnad batteritillverkning i Nevada, USA, och en annan som producerar solpaneler utanför New York.

Syftet med Teslas existens, enligt de själva, är att accelerera mänsklighetens skifte mot förnybar energi. Tesla har för avsikt att år 2030 kunna producera 20 miljoner fordon varje år, vilket skulle kräva en enorm utbyggnad av fabriker och hela den globala kedjan av råmaterial.

Detta för att vi år 2030 knappt ska kunna se några fossildrivna fordon på gatorna - samma nivå av förändring som de två fotografierna från 5th Avenue i New York visar. Vid det laget räknar Tesla också med att alla dessa fordon är kapabla att helt köra sig själva, och vad det kan innebära kommer vi att gå in på i ett framtida nyhetsbrev.

Sanningen är den att elbilar har varit väldigt dyra och även idag bär ett inköpspris som ofta är högre än en jämförbar fossildriven bil. Detta beror på att batterier är den absolut mest dyra komponenten i ett elektriskt fordon. Det skall tilläggas att en elbil är markant billigare i drift än sina fossila kusiner, då el kostar mindre än bensin samt att elektriska fordon inte alls kräver samma nivå av underhåll.

Likväl är inköpspriset jämförelsevis högt, och räckvidden på en fulladdad elbil är lägre än en fulltankad bensinbil. Förra månaden skrev vi att Wrights lag visar hur kostnaden för en given produkt sjunker varje gång den totala produktionen fördubblas, och på detta område är Tesla ledare i bilbranschen.

Anledningen till att de idag inte säljer en bra elbil för under 300 000 kronor är att de inte har nog med batterier för att kunna tillhandahålla låga nog priser. Detta ämnar de ändra på, och för den intresserade rekommenderar jag dig att titta på deras presentation från Battery Day som de gjorde förra året. Här är också en bra sammanfattning av densamma.

Vad som sades på Battery Day gör 10X Arena övertygade om att vi går en snabbt annalkande framtid till mötes där batterier, något som brukade vara dyrt och begränsat i antal, blir billiga och tillgängliga i något som angränsar överflöd.


Vätgasbilar, är inte det ett alternativ till elbilar?

Vissa biltillverkare, i synnerhet Toyota, förespråkar en annan strategi för att ersätta fossila bränslen. De vill använda vätgas som drivmedel, vilket i korthet innebär att du fyller en tank med en vätska vari vätgasen är bunden. Ombord på bilen förbränns denna gas vilket alstrar den elektricitet som driver fram bilen. Det enda som kommer ut ur avgasröret är vatten.

10X Arena tror på vätgas som en metod för att lagra stora mängder energi, och vi kommer att gå in på detta mer i detalj nästa månad. Vår bedömning är att vätgas kommer att vara en avgörande metod för att elektrifiera stora fartyg och tunga transportfordon. Dock anser vi att personbilar inte bör och inte kommer att drivas på detta sätt, med anledningen att det skulle kräva utbyggnaden av en helt ny infrastruktur för att försörja hundratals miljoner bilar med en helt ny kemikalie. Vi har redan denna infrastruktur på plats när det kommer till el, även om den behöver byggas ut och förstärkas.

Dessutom är tillgången på grön vätgas, alltså sådan skapad från förnybara källor och inte en biprodukt från naturgasproduktion, idag väldigt begränsad. Vidare är ett vätgasfordon en form av hybridbil - det kräver en elmotor, ett mindre batteri samt en vätgastank och förbränningsmotor. Denna komplexitet gör hela fordonet dyrare och svårare att underhålla än ett renodlat elfordon. Den nyfikne läsaren kan lära sig mer om denna fråga här.


Vad gör de etablerade biltillverkarna?

Nyss var det den 1 april och Volkswagen har strax därefter gått ut med en ursäkt för sitt aprilskämt där de påstod att de skulle byta namn på koncernen till "Voltswagen". Detta mediala spratt till trots så är den tyska jättetillverkaren av bilar (som också bland andra äger Audi, Skoda, Porsche och Scania) tveklöst väldigt hängivna en elektrisk framtid för sina fordon. Skribenten av detta nyhetsbrev kan själv intyga att Volkswagens ID3 är en mycket bra bil, och inte bara en bra elbil. Titta gärna på Volkswagens presentation från sin Power Day från i mars månad, där de berättar om sin strategi för att trygga tillgången på batterier.

Nyligen gick även Volvo ut och kommunicerade tydligt att deras framtid är alltigenom elektrisk, och att hybrid-varianter är ett övergående steg. Under 2020 gjorde General Motors en stor fanfar med sin kommande elektriska Hummer, och det är värt att titta på reklamfilmen bara för känslan av action.

Ett helt nyhetsbrev hade kunnat ägnas åt att bedöma de etablerade biltillverkarnas uppriktighet när det kommer till att lämna förbränningsmotorn bakom sig, men det är inte syftet här. Sammanfattningsvis menar vi att det finns ett brett spektrum av villighet att bli elektriska, där vissa väljer att dröja med denna förändring och andra lutar sig in i den. Viktigt att komma ihåg är att alla stora biltillverkare sitter på enorma investeringar i kapital, utrustning och personal som alla kretsar kring att kunna tillverka och underhålla bensin- och dieselbilar. Mycket av dessa tillgångar har lite eller inget värde i en framtid där elektriska (och för den delen mer eller mindre självkörande) bilar utgör merparten av nyproduktionen.

Att ta steget mot en sådan framtid skulle innebära ett smärtsamt stålbad med garanterat sänkta vinster under en längre period. Detta resulterar i en inneboende fördröjning hos den etablerade industrin, vilket skapar en öppning för nya biltillverkare såsom Tesla som inte har ett arv av förbränningsmotorer att bära på. Det är enklare att vara innovativ om du inte måste ta hänsyn till historiens bojor.

Även elektriska bilar har ett miljö- och klimatavtryck, och detta ämne förtjänar en helt egen artikel. Tills dess att vi skriver den vill vi rekommendera den nyfikne läsaren att titta på denna video, som förklarar varför elbilar likväl och trots allt är en bättre strategi för klimatet än sina fossildrivna kusiner.


Kommer vi någonsin att kunna ha elektriska skepp och flygplan?

Frågan om vilka fordon som kan elektrifieras är en fråga om hur mycket energi som går att trycka in i allt mindre volymer. Bensin och diesel har mycket höga energihalter per volym, vilket gör dem till effektiva bränslen trots att det mesta av denna energi går förlorad som värme när de förbränns i en motor. Den typ av batterier som dominerar inom elfordon kallas litium-jon och har inte alls samma energidensitet, även om nitisk innovation på området har lett till stora förbättringar. För att kunna elektrifiera en jumbojet eller ett containerfartyg av den klass som nyligen gick på grund i Suez-kanalen krävs en helt ny nivå av energilagring.

Vägen dit är dock tydlig och redan idag finns helt och hållet elektriska flygplan. Deras räckvidd är begränsad och mängden passagerare likaså, men de bär på fördelar såsom att de är väldigt tysta och kommer att kunna erbjuda flygbolag möjligheten att lyfta och landa också mitt i natten vilket idag är förbjudet nära bostadsområden.

Likaså är det inte bara möjligt utan rentav lätt att färdas helt elektriskt på vågorna, färjan mellan Helsingborg och Helsingör är batteridriven sedan 2018 och på flera håll i Norge går det att korsa fjordarna på samma vis. Detta verkar även vara på gång för fjärdarna i Stockholm. Svenska bolaget X Shore erbjuder luxuösa elektriska båtar till de som inte ser ett högt pris som ett hinder.

Men industrin då? De behöver ju bränna fossilt, eller?

Vi som skriver detta nyhetsbrev vill vara tydliga med att elektrifiering av nästan alla samhällsfunktioner är en oerhört komplex och omfattande utmaning. Fastän vi väljer att främst berätta om lösningar och möjligheter vill vi inte förringa hur svårt det är för industrin, myndigheter och i slutändan väljare att navigera detta skifte.

En auktoritet på området är Johanna Lakso, från intresseorganisationen Power Circle, som nyligen pratade om detta och mer därtill i den utmärkta Energistrategipodden. Tack Affärsverken för detta tips!

Vissa funktioner i samhället har påståtts vara omöjliga att helt och hållet elektrifiera, där stål- och cementproduktion är två lysande exempel. Detta, har det visat sig, är inte alls omöjligt men däremot svårt. Svenska SSAB bevisar att stålproduktion driven med vätgas är fullt möjlig, även om denna nya metod ännu inte är konkurrensmässig med de befintliga alternativen. Finska Silicon Canals och andra arbetar på utmaningen med koldioxidneutral cement.

Detta är ett uttryck för att omöjliga saker görs möjliga genom innovation när människor är motiverade nog. Vi argumenterar inte för att "tekniken kommer att fixa allt", men vi påstår att det finns goda skäl att begära mer innovation från de företag som genom sin verksamhet står för ett högt koldioxidavtryck. Tesla, SSAB och Silicon Canals och andra drivare av förändring kommer annars att ersätta de bolag som insisterar på omöjligheten i det svåra.

Men värmen då?

Värme förtjänar sin egna plats i denna artikel och i Energi-Triangeln som koncept. Det är i regel ett energislag som skapas genom förbränning - trä, kol, olja, biobränslen eller naturgas. Även bergvärme är en betydande källa till denna form av energi. Elektricitet kan förstås omvandlas till värme, men det är inte ett effektivt utnyttjande av energin. Hur våra samhällen värms upp ser väldigt olika ut över världen. I Storbritannien är naturgas den dominerande resursen, och i Sverige där vi har stor tillgång till skog används mycket biobränsle. I varmare länder är kyla den åtråvärda resursen, vilket i regel tillhandahålls via luftkonditionering. Detta är dock en redan elektrisk process och därmed inte en lika komplex utmaning.

För att kunna värma våra hus med enbart förnybara energikällor krävs att vi uppnår det överskott som vi beskrev i förra månadens nyhetsbrev, och storskalig energilagring av det slag vi ska prata om nästa månad. När det kommer till värmens roll i klimatomställningen är det sänkta förluster som är nyckeln, så att vi kan reducera hur mycket förbränning av utsläppsgivande bränslen vi behöver använda. Bättre isolering, automatiserad styrning av temperatur i hus och fastigheter och lokal värmelagring är komponenter i denna lösning. Om du vill veta mer om innovationer inom värmekraft (både hur den alstras och hur den kan lagras), svara då gärna direkt på detta nyhetsbrev och berätta så återkommer vi till detta längre fram.

Den sista energikällan vi driver med sol- och vindkraft kommer förmodligen att vara värmekraften. Den industri som idag ger oss värme befinner sig därför inför en komplex utmaning: den måste fortsätta släppa ut växthusgaser för att kunna ge oss värme, och samtidigt anamma en ny affärsmodell som bygger på reducerad produktion för att kunna spela sin roll i klimatomställningen. Detta kan te sig vara direkt motsatta dragningskrafter, vilket enligt 10X Arena gör värmekraften till nästa frontlinje för klimatinnovation. Även här finns tidiga tecken på en möjlig framtid och vi vill rekommendera den matintresserade läsaren att titta närmare på GoSun - matlagning direkt från solen.

Den här framtiden behöver bättre batterier

Syftet med denna artikel är att ge en överskådlig introduktion till utmaningen med att elektrifiera våra samhällen och i synnerhet våra transporter. Förra månaden gjorde vi samma sak med elproduktion från sol- och vindkraft. Härnäst är det dags att titta på den i vår mening mest spännande och motiverande biten av Energi-Triangeln: batterier och andra former av energilagring. Vi kommer att titta på hur vi lagrar el med hjälp av gravitationen, genom komprimerad luft, i värme och som vätgas.

Utöver teknikerna så introducerar vi även exempel på nya affärsmodeller som drar nytta av energi-överskott, och hur ny svensk lagstiftning är på gång som vill skapa incitament för just detta. Batterier får oss på 10X Arena att vilja gå till labbet varje morgon, för detta område ger oss hopp om att våra samhällen kan genomföra en exponentiell klimatomställning.

Vi hörs igen den 10:e maj, men tveka inte att skriva till oss direkt om du har frågor eller vill debattera kring innehållet i dessa artiklar.

El i botten, det är toppen!

- Sebastian och Fredrik



I respect your privacy. Unsubscribe at any time