Samlad jämförelse: Diesel kontra vätgasbränslecell (2025)

Samlad jämförelse: Diesel kontra vätgasbränslecell (2025)

Dieselmotorer har en verkningsgrad på cirka 40-45 procent i moderna lastbilar och stationära motorer, medan personbilar oftast ligger mellan 35 och 40 procent. Resten av energin, ungefär 60 procent, går förlorad som spillvärme. För dieselkedjan ser energiförlusterna ut steg för steg på följande sätt: Vid utvinning av råolja går 10-15 procent av energin åt till borrning, pumpning, trycksättning och vattenhantering. Transporten av oljan via rörledning eller fartyg är mycket effektiv och ger bara 2-5 procents förlust. I raffinaderiet används däremot 6-10 procent av råoljans energi för uppvärmning, el och vätgasproduktion. Distributionen till tankstationer innebär ytterligare små förluster, omkring 1-2 procent. Den totala verkningsgraden från utvinning till färdig diesel (“well-to-tank”) är därför cirka 70-75 procent. När man räknar in motorns verkningsgrad på runt 40 procent blir hela systemets “well-to-wheel”-verkningsgrad cirka 30 procent, vilket betyder att endast en tredjedel av energin i råoljan omvandlas till nyttigt mekaniskt arbete. För vätgasbränsleceller (PEMFC) ligger den direkta verkningsgraden vid elproduktion på 50-60 procent. I hybridsystem med regenerativ bromsning kan den nå 60-65 procent, och vid samtidig el- och värmeproduktion (kraftvärme) kan den totala verkningsgraden bli så hög som 80-90 procent. Om vätgasen produceras lokalt via elektrolys ser kedjan ut så här: elektrolysen har en verkningsgrad på 65-75 procent, kylning och kompression till 700 bar 85-90 procent, lagring och distribution på plats 90-95 procent, och själva bränslecellen 50-60 procent. Multiplicerat ger detta en total “electricity-to-electricity”-verkningsgrad på cirka 30-35 procent, alltså ungefär lika hög som dieselns totala systemverkningsgrad. Sammanfattningsvis ligger både diesel och vätgas på omkring 30 procent total verkningsgrad från källa till användning. Skillnaden är att dieselkedjan ger stora koldioxidutsläpp men har en etablerad och energität infrastruktur, medan vätgasen kan produceras helt fossilfritt och lokalt, även om förlusterna vid elektrolys och kompression är betydande. Vätgasen har därför lägre klimatpåverkan men högre energikostnad per nyttig kilowattimme.