Miljøprojekt, 1006 – Elbiler i Danmark

Elbiler i Danmark

1 Indledning

De senere års stærke stigninger i oliepriserne og transportsektorens næsten totale afhængighed af olieprodukter har internationalt skabt en betydelig interesse for udvikling af alternative transportteknologier. Eldrift med batterier, hybriddrift i kombination med forbrændingsmotorer og eldrift med brændselsceller er nogle af de mest lovende teknologier. Ud over at reducere afhængigheden af olieprodukter indebærer eldrift et potentiale for betydelige energibesparelser i transportsektoren.

Der har siden begyndelsen af 1980'erne været stor interesse for at satse på udvikling af elbiler med hovedvægt på batteridrevne elbiler. Betingelserne for at udvikle og markedsføre elbiler på markedsmæssige vilkår i konkurrence med traditionelle biler er dog meget vanskelige. Sammenlignet med benzin- og dieselbiler har de en høj pris og en begrænset ydeevne. Omkostningerne ved producere elbiler er høje, fordi bilerne og mange komponenter ikke masseproduceres. Der har desuden været behov for en teknologisk udvikling, først og fremmest af batterier med høj kapacitet og lang levetid.

Et vigtigt formål med at satse på elbiler har været at reducere bilernes luftforurening i storbyområderne. Et eksempel på dette er Californien, der er hårdt ramt af luftforurening. I 1990 vedtog de californiske myndigheder, at de i forvejen meget skrappe udstødningsnormer skulle strammes yderligere fra slutningen af 1990'erne. Disse bestemmelser, der blev revideret i 1996, fastlagde, at 10% af de solgte biler i år 2003 skulle være såkaldte "nul-emissionskøretøjer" (ZEV), hvilket dengang reelt var det samme som elbiler. Det ville betyde, at der i løbet af en kortere årrække ville blive skabt et stort marked for elbiler, svarende til et årligt salg på ca. 150.000 elbiler ud fra de aktuelle salgstal. Tilsvarende regler har været under overvejelse i andre stater i USA og i en række østasiatiske lande. Disse regler har været en drivende kraft i udviklingen af elbilteknologien verden over.

Et andet formål med at satse på elbilteknologi har som tidligere nævnt været at mindske transportsektorens afhængighed af olieprodukter og samtidig åbne mulighed for anvendelse af vedvarende energi, f.eks. gennem elproduktion på basis af vind, sol eller biomasse. Elbiler har potentiale til at blive meget energieffektive, også sammenlignet med konventionelle benzin- og dieselbiler. Dermed vil de på lidt længere sigt kunne komme til at spille en vigtig rolle i indsatsen for at reducere transportsektorens energiforbrug og CO₂-udslip.

Flere europæiske lande iværksatte også i 1990'erne initiativer for at fremme udvikling og anvendelse af elbiler. I Frankrig indgik staten, Det nationale elselskab EDF og de store bilfabrikker aftale om udvikling, produktion og markedsføring af et større antal elbiler. Sverige afsatte betydelige midler til demonstrationsprogrammer for elbiler i de store byer og til teknisk udvikling. I Schweiz blev gennemført et omfattende elbilprogram, hvor man bl.a. havde som målsætning at fremme lette elbiler, dvs. elbiler der holder sig under et nærmere angivet elforbrug pr. kørt km. Mange lande har gennemført lettelser i beskatningen eller tilskud til elbiler, og en række europæiske storbyer har samarbejdet om forsøg med anvendelse af elbiler.

Danmark var tidligt fremme med produktion og markedsføring af elkøretøjer. På privat initiativ startede i 1980'erne produktion af det lille elkøretøj City-El – ”ellerten” - , som blev et af de mest solgte elkøretøjer i verden. Ligeledes på privat initiativ startede i 1991 produktionen af KEWET El-Jet, der i alt er produceret i ca. 1000 eksemplarer. Begge typer var baseret på blybatterier. For at muliggøre salg af disse køretøjer i Danmark blev indført fritagelse for elkøretøjer fra registreringsafgift og årlig vægtafgift.

Der var i Danmark i den sidste halvdel af 1990-erne en betydelig interesse for elbilteknologien med fokus på de energi- og miljømæssige perspektiver ved en øget anvendelse af elbiler. I 1997 introducerede Citroën elbiler med Ni-Cd batterier på det danske marked.

Miljøstyrelsen udsendte i 1997 en rapport om ”Perspektiver for elbiler i Danmark”, som påviste, at elbiler med en forventet realistisk teknologisk udvikling i løbet af en kortere årrække ville kunne blive et energieffektivt og miljøvenligt alternativ til benzin- og dieselbiler. I rapporten blev opstillet konkrete mål for egenskaberne for nøglekomponenterne i en avanceret elbil, som realistisk skulle kunne opnås i 2005. Komponenter med disse egenskaber indebærer, at der vil kunne produceres en mindre 4-personers elbil med en rækkevidde på 200 – 250 km på en opladning. En sådan elbil vil kunne opfylde en meget væsentlig del af behovet for persontransport med bil.

Rapporten påviste, at med den forventede nye energieffektive teknologi ville et meget betydeligt antal elbiler (svarende til mere end halvdelen af de nuværende person- og varebiler) kunne oplades i lavlastperioden om natten uden at udbygge elproduktionskapaciteten. Rapporten pegede endvidere på, at der med en større udbredelse af elbiler vil kunne opnås et positivt samspil mellem elbilernes batterilagringskapacitet og et dansk elforsyningssystem baseret på en væsentlig andel af vedvarende energikilder.

Som opfølgning på Miljøstyrelsens rapport blev i samarbejde mellem Miljøstyrelsen, Energistyrelsen, Trafikministeriet, Danmarks Tekniske Universitet og Danske Elværkers Forening etableret et Videncenter for Elbiler på DTU for en 3-årig periode med start i april 1998.

VidenCenter for Elbiler skulle være et neutralt viden- og rådgivningscenter, med det formål at fremme anvendelsen af elbiler i Danmark som et bidrag til en bæredygtig transportudvikling. Videncenteret havde til huse på DTU hos Institut for Elteknik.

Hovedformålet med denne rapport er at sammenfatte og vurdere de praktiske erfaringer med de tilgængelige elbiler i Danmark med hovedvægt på centrets funktionsperiode fra 1998 – 2001, men inddrager også brugererfaringer fra de senere år. Rapporten giver samtidig en status for elbilteknologien.

I de senere år har der i Danmark været mindre fokus på batteridrevne elbiler. Bilfabrikkerne har – bl.a. på baggrund af væsentlige lempelser i Californiens krav til andelen af Zero Emission Vehicles fra 2003 – meldt ud, at de i højere grad satser på at udvikle hybridbiler og elbiler med brændselsceller, som har mulighed for at medføre større energimængder i form af benzin og brint, end det hidtil har været muligt med kommercielt tilgængelige batterityper.

I maj 2004 startede Toyota markedsføring af deres hybridbil ”Toyota Prius” i Danmark. ”Toyota Prius”, der hidtil er produceret i mere end 200.000 eksemplarer (hvilket langt overstiger den samlede bestand af elbiler i verden), har på trods af en ikke uvæsentlig merpris været en succes i en lang række lande, der har indført økonomiske incitamenter for at fremme hybridteknologien. I Danmark, hvor der ikke er gennemført særlige afgiftslettelser, har salget hidtil været meget beskedent.

Der er dog stadig mange grunde til også at fastholde fokus på batteridrevne elbiler som en væsentlig mulighed. Først og fremmest fordi der med denne teknologi kan opnås en betydeligt højere samlet energieffektivitet end med andre kendte teknologier. Samtidig vil batteriernes ellagringskapacitet kunne blive en interessant mulighed for en energieffektiv lagringskapacitet i et elsystem med en stor andel af fluktuerende elproduktion fra vindmøller.

Selv om batteridrevne elbiler ikke produceres og markedsføres i større omfang, er der løbende sket en betydelig udvikling af nøglekomponenter til elbiler. Der er på den ene side tale om udvikling af meget energieffektive elmotorer og tilhørende motorstyring, som bl.a. har fundet sted i tilknytning til produktion og markedsføring af hybridbiler. På den anden side er der sket en hurtig udvikling af nye batterityper med høj energitæthed primært med henblik på markedet for bærbar elektronik. Der er i løbet af en relativ kort årrække sket en udvikling fra Ni-Cd batterier over Ni-metalhydrid til lithum-ion og lithium-polymer batterier. Der findes endnu ikke i dag et egentlig marked for batterier til elbiler, men der er en begyndende markedsføring af lithium-ion batterier til elkøretøjer til priser, der ligger under prisen for de Ni-Cd batterier, der produceres af den franske SAFT-koncern til elkøretøjer.

Med adgangen til lithium-ion batterier til elkøretøjer findes i dag tilgængelige komponenter, der opfylder stort set alle de krav, der blev opstillet i Miljøstyrelsens rapport. Der er naturligvis kun begrænsede praktiske erfaringer med de nye batteriers egenskaber og holdbarhed i drift. En produktion af batteridrevne elbiler fremstår derfor i dag som en realistisk mulighed på forholdsvis kort sigt. Bl.a. på grund af små styktal vil sådanne elbiler i en overgangsperiode være dyrere end tilsvarende masseproducerede benzin og dieselbiler, og en egentlig produktion og markedsføring af elbiler vil i en overgangsperiode forudsætte offentlige incitamenter/ krav, ligesom udviklingen vil kunne fremmes af højere oliepriser.