En jämförande LCA-studie mellan en elbil och en bränslecellsbil
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !!
Sofia Ulin
!
Julia Wiebert
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !Handledare: Peter Hagström
!
!
!
!
!
MJ153x Examensarbete i Energi och miljö, grundnivå
!
med+litiumjoner+(Lowe+et+al.,+2010).+Några+vanligt+förekommande+katodval+för+litiumjonbatterier+är+ LiNiMnCoO2,+LiNiCoAlO2,+LiMn2O4+(Lu+et+al.,+2013),+LiFePO4+och+LiCoO2+(Groot,+2006).+
inte+ska+torka+ut+(Sørensen,+2012).+I+figur+2.2+visas+ett+exempel+på+hur+en+bränslecellsbil+kan+vara+ uppbyggd.+
+
Figur+2.2.+Allmän+uppbyggnad+av+en+bränslecellsbil+(eLCAr+guidelines,+2013;+Sørensen,+2012).+2.4)Sveriges)energitillförsel)och)elanvändning)
Sveriges+förutsättningar+för+en+klimatvänlig+energiproduktion+är+stor+relativt+andra+länder+tack+vare+ en+stor+potential+för+bland+annat+nyttjande+av+vattenkraft+och+biobränslen.+Vattenkraften+är+idag+väl+ utbyggd+i+Sverige+med+1800+vattenkraftverk,+varav+runt+200+har+en+installerad+effekt+på+åtminstone+ 10+MW+(Englund,+2009).+Vattenkraftens+fortsatta+utbyggnad+begränsas+dock+av+miljöbalken,+där+det+ fastställs+att+fyra+älvar+ska+bevaras+och+alltså+inte+får+exploateras+för+utvinning+av+vattenkraft+ (Sveriges+riksdag,+1998).+Biobränslen+har+som+nämnts+en+stor+potential+att+användas+för+bland+annat+ kraftV+och+värmeproduktion+i+Sverige.+I+en+rapport+från+Svebio+estimeras+Sverige+ha+en+potential+att+ utöka+användningen+av+biobränslen+till+248+TWh,+jämfört+med+endast+116+TWh+som+var+den+tillförda+ mängden+år+2006.+På+längre+sikt+bedöms+det+även+finnas+möjligheter+att+utöka+denna+mängd+till+390+ TWh+(Svebio,+2008).+Även+om+risken+finns+att+Svebios+prognos+inte+är+fullt+opartiskt,+ger+detta+ändå+ en+inblick+i+de+framtida+möjligheter+som+finns+för+biobränslen+inom+Sveriges+energisystem.++ + Sveriges+energisektor+har+ändrats+mycket+genom+åren,+och+förändras+än+idag.+Om+man+ser+så+kort+ tillbaks+i+tiden+som+till+år+1970+möts+man+av+ett+väldigt+annorlunda+energisystem+än+dagens.+Först+och+ främst+var+energibehovet+mycket+lägre,+och+istället+för+de+572+TWh+(år+2013)+som+tillförs+i+dagsläget+ (Svensk+Energi,+2014a)+låg+tillförseln+på+457+TWh+(IVA+&+KVA,+2011).+Sammansättningen+av+de+olika+ energikällornas+tillskott+till+produktionen+var+också+mycket+annorlunda,+speciellt+eftersom+ kärnkraften+som+i+dagens+samhälle+spelar+en+mycket+stor+roll+först+kom+att+träda+in+i+det+Svenska+ energisystemet+år+1972.+Det+var+då+Oskarshamns+kärnkraftverk,+som+är+det+första+kommersiella+ kärnkraftverket+i+Sverige,+började+producera+elektricitet+(SSM,+2014).+Utöver+tillskottet+från+ kärnkraften,+som+år+2012+låg+på+188+TWh+tillförd+energi,+så+har+andra+delar+av+energisystemet+ förändrats+markant.+Mellan+1970+och+2012+minskade+andelen+tillförd+energi+från+råolja+och+andra+ oljeprodukter+från+350+TWh+till+198+TWh,+det+vill+säga+en+minskning+med+152+TWh.+Samtidigt+har+den+ tillförda+mängden+energi+från+förnybara+energikällor+ökat+markant.+Energin+tillförd+från+vattenV+och+ vindkraft+låg+år+2012+på+79+respektive+7+TWh.+Detta+kan+jämföras+med+år+1970+då+vindkraften+inte+ hade+börjat+tillföra+elektricitet+till+energiförsörjningen+och+vattenkraften+endast+bidrog+med+41+TWh.+ Energiutvinningen+från+biobränslen+och+torv+har+också+ökat+sedan+1970,+och+har+gått+från+att+tillföra+ 43+TWh+till+att+uppnå+140+TWh+år+2012+(IVA+&+KVA,+2011;+Energimyndigheten,+2014a).++
Figur+2.4.+Prognos+för+framtidens+elproduktion+jämfört+med+dagens.+Data+för+2020+och+2030+är+tagen+från+ Energimyndighetens+rapport+Scenarier'över'Sveriges'energisystem+från+2014.+(Energimyndigheten,+2014b)+Data+ för+2014+är+tagen+från+ett+pressmeddelande+från+Energimyndigheten+(Energimyndigheten,+2015).+3.#Metod+
Studien+utgörs+huvudsakligen+av+två+jämförande+livscykelanalyser,+och+till+hjälp+används+de+life'cycle' inventory,+eller+LCIVdatabaser,+som+finns+tillgängliga+via+SimaPro+7.++I+detta+avsnitt+redogörs+för+vad+en+ livscykelanalys+är+och+hur+en+sådan+genomförs.+En+introduktion+ges+även+till+vad+SimaPro+7+är,+samt+ de+databaser+i+SimaPro+7+som+använts+i+studien.'3.1)Livscykelanalys)
)
Livscykelanalys+är+ett+verktyg+som+innebär+att+miljöpåverkan+av+en+produkt+eller+process+kartläggs+ från+råvara,+tillverkning+och+användning+till+avfall+och+återvinning+genom+att+följa+materialV+och+ energiflöden+i+produkten+eller+processens+livscykel.+En+livscykelanalys+består+i+huvudsak+av+fyra+steg;+ definition+av+mål+och+omfattning,+inventeringsanalys,+miljöpåverkansbedömning+och+tolkning+och+ rapportering+av+resultat.+I+det+första+steget+ska+projektets+mål+och+omfattning+definieras,+och+ett+ syfte+med+studien+sätts+upp.+En+funktionell+enhet+brukar+bestämmas,+som+resultatet+av+studien+ refererar+till.+Systemgränser+och+avgränsningar+ska+sättas+upp,+och+vilken+typ+av+data+som+krävs+samt+ kvalitén+på+denna+ska+bestämmas.+I+inventeringsanalysen+ska+flödesscheman+ritas+upp,+data+samlas+ in+och+beräkningar+genomföras.+Resultatet+av+denna+del+kan+exempelvis+redogöras+i+en+tabell.+Efter+ inventeringsanalysen+måste+produktens+miljöpåverkan+bedömas.+Detta+utförs+genom+att+först+ta+ ställning+till+vilka+utsläpp+som+är+relevanta+för+de+typer+av+miljöproblem+studien+syftar+till+att+ undersöka.+Därefter+bestämmer+man+vilken+enhet+som+ska+användas,+exempelvis+ koldioxidekvivalenter,+och+omvandlar+de+olika+parametrarna+till+denna+enhet.+Ett+sista+steg+som+kan+ ingå+i+en+miljöpåverkansbedömning+är+att+vikta+olika+miljöpåverkan+mot+varandra,+vilket+kan+göra+ resultatet+enklare+att+tolka.+Till+sist+ska+resultatet+av+livscykelanalysen+tolkas.+Arbetet+ska+utvärderas+ och+tidigare+steg+i+analysen+kan+komma+att+behöva+göras+om.+Analysen+ska+i+slutändan+resultera+i+en+ rapport+(Ammenberg,+2012).+Processen+illustreras+i+figur+3.1.+ !Figur!3.1.!Delar!som!ingår!i!en!livscykelanalys!(Ammenberg,+2012).! + De`inition!av!mål!och!omfattning! Inventeringsanalys! Miljöpåverkans6bedömning!
Tolkning!och! rapportering!av!
urval+av+elbilar+betraktades+vid+valet,+däribland+Honda+fit+EV,+Nissan+Leaf+och+Chevrolet+volt,+ jämförelsen+av+dessa+sammanställs+i+tabell+4.1.+
Tabell+4.1.+Jämförelse+av+olika+attribut+hos+ett+antal+olika+elbilar+som+finns+att+tillgå+på+marknaden,+samt+ Hyundais+bränslecellsbil.++Batterityperna+för+bilmodellerna,+bortsett+från+Tesla+Model+S,+ges+av+Lu+et+al.+(2013)+ och+batteriets+energidensitet+ges+av+Väyrynen+et+al.+(2012).+
Bilmodell) Batterityp)) Biltyp) Energidensitet)
) Batteriets)kapacitet)) Elmotor)) Tjänstevikt) Hyundai) ix35)fuel) cell) Har+modellerats+ med+LMO+i+studien,+ men+har+även+ bränsleceller+ FullVsize+ 90V120+Wh/kg+ 0,95+kWh1+ 100+kW2+ 1921+kg2+ Tesla)
Model)S) NCA+ FullVsize+ 145V165+Wh/kg+ 70+eller+85+kWh3+ 310+kW
4+ 2090+kg5+ Tesla)
Roadster) NCA+ Sportbil++ 145V165+Wh/kg+ 56+kWh
för+att+möjliggöra+att+dessa+senare+ska+kunna+monteras+ihop+till+celler,+vilket+är+den+process+som+ kommer+att+utgöra+det+andra+huvudsteget+i+batteritillverkningen+(Kampker+et+al.,+2012).+ Cellmonteringen+kan+kort+sammanfattas+med+att+katoden+och+anoden+läggs+ihop+med+en+separator+ mellan+dem+för+att+sedan+rullas+ihop+till+en+rulle+som+därefter+placeras+i+en+cellbehållare+som+fylls+ med+elektrolyten+(MajeauVBettez+et+al.,+2011).++ Det+tredje+huvudsteget+inleds+med+en+”bildningsprocess”,+på+engelska+kallad+formation,+som+innebär+ att+kemiska+reaktioner+äger+rum+i+cellen+då+denna+laddas+upp+(Kempker+et+al.+2012).+Under+processen+ byggs+det+så+kallade+solid'electrolyte'interface,+eller+SEI,+upp+som+bildas+invid+elektroderna+och+ hindrar+dessa+från+att+så+småningom+börja+flagna+(Wolter+et+al.+2012).+När+de+kemiska+reaktionerna+ äger+rum+invid+elektroderna+bildas+ibland+gas,+vilket+medför+att+ett+processteg+där+cellen+avgasas+bör+ inkluderas.+I+detta+processteg+bortförs+gas+från+elektrolyten+genom+en+gasficka+som+avlägsnas+från+ cellen+efter+att+bildningsprocessteget+är+avklarat.+I+samband+med+detta+försluts+även+cellen+helt+innan+ nästa+processteg+påbörjas+(Kempker+et+al.+2012).+I+de+sista+två+stegen+laddas+batteriet+ett+antal+cykler+ och+cellen+kvalitetscheckas+för+att+kontrollera+så+att+den+lever+upp+till+kraven+på+energidensitet+och+ andra+kravspecifikationer+(Wolter+et+al.+2012).+++ Efter+att+cellerna+är+färdiga+monteras+dessa+ihop+till+moduler+som+i+sin+tur+sätts+ihop+i+så+kallade+ batteripack+(MajeauVBettez+et+al.,+2011).+Detta+görs+i+ett+så+kallat+dry'room+(Väyrynen+et+al.,+2012),+ eller+enligt+andra+källor+clean'room+(Nilsson,+2014).+Dessa+rum+hålls+mycket+rena,+och+har+en+ luftfuktighet+på+låga+1+%,+vilket+förklarar+de+olika+namnen+på+det+specifika+monteringsrummet.+Dessa+ åtgärder+tas+för+att+minimera+risken+för+kortslutning+av+batteriet,+det+krävs+endast+att+lite+smuts+ kommer+in+i+separatorn+för+att+en+kortslutning+av+cellen+ska+inträffa+(Nilsson,+2014).+Sammanfattat+ redovisas+cellens+produktion+i+figur+4.2.+ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! Figur+4.2.+Den+översiktliga+processen+vid+tillverkning+av+ett+litiumjonbatteri+(Kampker+A.+et+al.+2012).+++
4.2.1)Elektrodpastan)till)anoden)
De+olika+komponenter+som+utgör+den+färdiga+elektrodpastan+för+batteriets+anod+är:+ • Grafit++ • Bindningsmedel;+de+vanligaste+är+polytetrafluoroeten+(PTFE)+och+polyvinylidenfluorid+(PVDF).+ • Lösningsmedel;+NVmetylpyrrolidinon+(NMP)+ Blandning!av!elektrodpastorna! elektrodsubstraten!Beläggning!av!
Torkning!av!de! beläggda!
elektrodsubstraten! Valskompaktering!
Skärning!av!
elektroderna! Seperation! Stapling! Svetsning! Förpackning! Fyllning!med!elektrolyt!
Bildning!
av!!SEI! Avgasning! Åldring!av!batteri! Kvalitets6kontroll!
Färdig!
Elektrodpastan+som+produceras+i+denna+process+konstateras+bestå+av+tre+huvudkomponenter,+samt+ ett+lösningsmedel+som+senare+evaporeras+bort,+dessa+komponenter+är:+ • LiNi0.8Co0.15Al0.05O2+ • Carbon'black' • Bindningsmedel+(samma+som+i+anodens+elektrodpasta,+dvs.+PTFE+eller+PVDF)+ • Lösningsmedel;+NMP+ BindningsV,+samt+lösningsmedlen+kan+konstateras+vara+desamma+som+de+som+används+i+den+negativa+ elektrodpastan.+Även+i+detta+fall+evaporeras+lösningsmedlet+NMP+bort+i+senare+processteg+i+ batteritillverkningen.+Därmed+kan+sammansättningen+av+den+positiva+elektrodpastans+massa+anges+ för+övriga+ingående+ämnen+och+NMP+kan+uteslutas+eftersom+den+även+här+inte+ingår+i+slutprodukten.+ Den+största+delen+av+elektrodpastan,+uppemot+88+%,+utgörs+av+det+aktiva+katodmaterialet+ LiNi0.8Co0.15Al0.05O2.+Bindningsmedlet+utgör+8+%+av+massan,+och+resterande+är+carbon'black.++ Sammanblandningen+av+slutkomponenterna+är+dock+det+sista+steget+i+den+positiva+elektrodpastans+ framtagningsprocess+och+dessförinnan+behöver+de+fyra+huvudkomponenterna+tas+fram+(MajeauV Bettez+et+al.,+2011).+Processen+för+framtagandet+av+bindningsV+och+lösningsmedlen+samt+carbon'black+ tas+direkt+från+databaser+tillgängliga+genom+SimaPro+7.++ Framtagandet+av+det+aktiva+katodmaterialet+är+värt+att+behandla+då+denna+process+är+relativt+ omständig,+vilket+representeras+i+processflödet+i+figur+4.4.+NickelV+och+koboltsulfat+utvinns+och+ förädlas+fram+från+sulfidmalm+i+ett+inledande+steg.+Utvinning+och+anrikning+av+aluminium+utförs+i+ syfte+att+ta+fram+aluminiumsulfat+(Al2(SO4)3).+Aluminiumsulfat+tas+fram+genom+en+tvåstegsprocess+
involverande+aluminiumhydroxid+och+svavelsyra.+De+ingående+komponenterna+blandas+därefter+i+en+ reaktor+där+de+reagerar,+för+att+sedan+krossas+i+följande+steg.+Den+slutgiltiga+produkten+blir+då+ aluminiumsulfat.+Reaktionen+som+sker+i+reaktorn+beskrivs+i+ekvation+4.2+(Donaldson,+2008).+ 2!" !" !+ 3!!!"!+ 8!!! → ! !"! !"! !∙ 14!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(4.2)'
AluminiumV,+nickelV+och+koboltsulfat+används+sedan+för+framtagning+av+Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2,+vilket+
I+följande+steg+i+processen+kombineras+litiumhydroxid+och+Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2+för+att+bilda+det+aktiva+ materialet+i+katoden,+det+vill+säga+LiNi0.8Co0.15Al0.05O2.+Reaktionen+som+äger+rum+är+den+som+beskrivs+i+ ekvation+4.5.+Processen+består+av+flera+delsteg,+där+det+första+innebär+att+de+ingående+ komponenterna+mals+och+pelleteras.+Därefter+genomgår+blandningen+en+kalcinering+(MajeauVBettez+ et+al.,+2011),+vilket+innebär+att+blandningen+upphettas+till+höga+temperaturer+som+inte+överstiger+ respektive+ämnes+kokpunkt+(Gooch,+2007).++ !!!,!!"!,!"!"!,!" !" !+ !"#$ ∙ !!! + 0,25!! → !"!"!,!!"!,!"!"!,!"!!+ 0,25!!!!!!!!!!!!(4.5)+
4.2.3)Elektrodsubstrat)till)katod)och)anod)
Elektrodsubstraten+är,+som+tidigare+berörts,+metallfolier+i+tjockleken+15V20+µm.+För+katoden+består+ folien+av+aluminium,+och+för+anoden+av+koppar.+I+den+studie+som+betraktades+för+att+utvärdera+denna+ delprocess+konstaterades+att+data+saknades+för+processen+för+tillverkningen+av+elektrodsubstraten,+ där+gjordes+istället+en+approximation+genom+att+ta+värden+för+en+annan+snarlik+process,+en+så+kallad+ sheet'rolling'eller+på+svenska+valsning,+denna+approximation+har+även+gjorts+som+standard+vid+ tillverkning+av+elektrodsubstraten+för+ett+litiumjonbatteri+med+katod+med+det+aktiva+ämnet+LiMn2O4.+I+ denna+studie+har+därmed+samma+approximation+valts+i+avsaknad+på+bättre+tillgång+till+specifik+data+ (MajeauVBettez+et+al.,+2011).+4.2.4)Sammanställning)av)katod)och)anod)sammansättning)
I+de+två+tidigare+avsnitten+behandlades+produktionen+och+sammansättningen+av+de+olika+ komponenter+som+utgör+katod+respektive+anod+i+ett+färdigt+NCAVbatteri,+i+tabellerna+4.3+och+4.4+ sammanfattas+mängden+av+respektive+ämne+i+katod+respektive+anod.+Då+tillgänglig+data+i+SimaPro:s+ olika+databaser+saknades+för+PTFE,+som+agerar+bindningsmedel+i+de+två+elektrodpastorna,+har+denna+ approximerats+med+samma+vikt+av+TFE+då+denna+bildar+PTFE+efter+att+denna+polymeriserats.+Eftersom+processdata+även+saknas+för+ämnena+NiSO4+och+CoSO4+har+dessa+två+i+brist+på+bättre+data+
approximerats+med+processerna+för+framtagande+av+rent+nickel+och+kobolt.+Detta+medför+att+den+ nödvändiga+energitillförseln+för+processen+överskattas+eftersom+framtagande+av+de+rena+ämnena+är+ mer+energikrävande+än+de+orenare+sulfatföreningarna+(MajeauVBettez+et+al.,+2011).+Övriga+processer+ har+approximerats+vara+desamma+som+de+för+tillverkning+av+katoden+till+NCMVbatterier.+I+tabell+4.3+ representeras+katodens+sammansättning+såsom+den+har+sammanställts+i+SimaPro.+I+tabell+4.2+visas+ även+hur+mycket+av+respektive+komponent+som+krävs+för+tillverkning+av+det+aktiva+ämnet+i+katoden.+ Tabell+4.2.+Sammanställning+av+ingående+komponenter+vid+tillverkning+av+det+aktiva+materialet+i+katoden' (LiNi0.8Co0.15Al0.05O2).+
Process) Mol) Vikt)(g))
5.1.1.1)Membranelektrodenhet)
Membranet+består+vanligen+av+perfluorsulfonsyra+(PFSA),+varav+ett+som+går+under+namnet+Nafion®+är+ det+mest+använda.+Detta+tillverkas+av+företaget+DuPont+(Simons+&+Bauer,+2015).+Materialet+har+en+ bra+protonledningsförmåga+och+är+stabilt+ur+både+mekanisk+och+kemisk+synvinkel+i+och+med+att+det+ klarar+av+både+reduktiva+och+oxidativa+miljöer+(Hartning+&+Roth,+2012;+Mehta+&+Cooper,+2003).++ PFSA+består+av+polytetrafluoroeten+(PTFE)+bundet+till+sulfonsyrajoner,+och+framställs+utifrån+kolvätet+ polyeten.+Genom+att+substituera+vätena+i+denna+molekyl+med+fluoratomer+i+en+process+som+kallas+ perfluorination+bildas+i+ett+första+steg+PTFE,+som+även+går+under+namnet+Teflon.+Molekylen+utgörs+av+ starka+bindningar+som+kan+motstå+att+reagera+med+andra+ämnen+och+är+starkt+hydrofobiska,+vilket+ innebär+att+molekylen+inte+löses+i+vatten.+Dessa+egenskaper+gör+materialet+lämpligt+att+använda+i+ bränsleceller.+Innan+elektrolyten+är+färdig+måste+molekylen+sulfoneras,+vilket+innebär+att+en+sidkedja+ med+sulfonsyra+(RHSO3)+läggs+till.+Exakt+hur+denna+sidkedja+ser+ut+kan+variera+mellan+olika+tillverkare,+ men+den+slutar+alltid+med+en+sulfonsyrajon+(Larminie+&+Dicks,+2003).+Det+membran+som+undersöks+av+ Simon+och+Bauer+(2015)+har+en+tjocklek+på+0,0508+mm,+en+cellyta+på+334+cm2+och+väger+3,2+g.+Om+ man+antar+att+tjockleken+är+densamma+hos+Hyundais+bränslecellsbil+och+att+förhållandet+mellan+ cellyta+och+vikt+är+detsamma+fås+om+cellytan+är+300+cm2+en+vikt+på+2,87+g+per+membran.+Med+400+ membran+blir+materialåtgången+alltså+1,15+kg+PFSA.+ Sulfonsyran+utgörs+av+jonbindningar,+vilket+gör+att+det+uppstår+attraktionskrafter+mellan+positivt+och+ negativt+laddade+atomer.+Detta+gör+att+sidkedjorna+kommer+att+dras+till+varandra.+En+egenskap+som+ sulfonsyran+har+är+att+den+är+hydrofil+till+skillnad+från+resten+av+molekylkomplexet+som+är+hydrofobt.+ Därmed+kommer+vissa+delar+av+molekylen+att+dra+till+sig+vatten,+medan+andra+delar+har+motsatt+ inverkan.+I+de+delar+som+attraherar+vatten+kommer+H+Vjonerna+i+sulfonsyran+endast+att+vara+svagt+ bundna+till+sulfonsyran+och+därmed+kunna+röra+sig,+vilket+ju+är+en+förutsättning+för+att+bränslecellen+ ska+fungera.+För+att+ledningsförmågan+av+joner+ska+vara+så+hög+som+möjligt+ska+de+hydratiserade+ regionerna+vara+så+stora+som+möjligt+(Larminie+&+Dicks,+2003).+ Katalysatorn+i+de+flesta+av+dagens+bränsleceller,+och+så+även+i+den+som+Hyundai+använder+sig+av,+är+ baserade+på+platina+(Scott,+2015).+Platina+produceras+främst+i+Sydafrika+och+resulterar+vid+ gruvbrytningen+i+utsläpp+av+främst+svaveldioxid+(SO2)+(Pehnt,+2001).+Mängden+platina+som+används+är+ ungefär+0,2+mg/cm2.+Eftersom+reaktionen+vid+katoden+inte+är+lika+effektiv+som+den+vid+anoden+ används+ofta+en+större+mängd+platina+på+katoden.+I+en+rapport+av+Hartnig+och+Roth+(2012)+används+ 0,4+mg+platina/cm2+på+katoden+och+0,2+mg+platina/cm2+på+anoden.+Detta+kan+jämföras+med+den+ofta+på+ett+10V30+μm+tjockt+skikt+av+pulveriserat+kol,+vilket+är+ett+ledande+och+poröst+material.+Detta+ komplex+av+katalysator+och+pulveriserat+kol+bildar+tillsammans+elektroden+i+cellen+(Simons+&+Bauer,+ 2015).+Kolpulvret+kan+till+exempel+vara+av+typen+XC72+som+tillverkas+av+®Cabot,+vilket+har+en+densitet+ på+1700V1900+kg/m3+(Larminie+&+Dicks,+2003;+Cabot,+2013).+Om+tjockleken+antas+vara+20+μm+och+ densiteten+1800+kg/m3+fås+att+mängden+kolpulver+som+krävs+är+ungefär+1,08+g+per+cell,+vilket+på+400+ celler+blir+432+g.+Eftersom+kolpulver+inte+finns+i+SimaPro+7+har+detta+antagits+medföra+samma+ klimatpåverkan+som+materialet+carbon'black.+Mängden+PFSA+som+används+är+vanligen+omkring+5+ viktV%,+vilket+motsvarar+ungefär+11+g+(Simons+&+Bauer,+2015).+PFSA+saknas+även+det+i+SimaPro,+och+ det+har+därför+antagits+att+detta+material+kan+motsvaras+av+tetrafluoroeten+(TFE)+utifrån+att+PFSA+ tillverkas+av+PTFE+som+i+sin+tur+består+av+flera+kedjor+TFE.+Det+antas+att+etandiol+används+i+samma+ mängd+(det+vill+säga+11+g)+och+att+påverkan+av+det+vatten+som+används+är+försumbar.+ Gas7diffusions7skiktet+är+oftast+tillverkat+av+kolfiber,+vilket+kan+vara+vävt+eller+ickeVvävt.+Kolfiber+är+ ett+stabilt+material+med+en+hög+elektrisk+ledningsförmåga+(Simons+&+Bauer,+2015).+Skiktet+fungerar+ även+som+vattenledare+med+uppgiften+att+hålla+membranet+återfuktat+(Mehta+&+Cooper,+2003).+För+ att+skiktet+ska+fungera+optimalt+får+det+dock+inte+ta+upp+vatten,+och+kolfibern+tillförs+därför+den+ hydrofoba+substansen+PTFE.+Denna+utgör+ofta+omkring+5V30+viktV%+av+gasVdiffusionsVskiktet+(Hartnig+ &+Roth,+2012).+Skiktet+har+en+tjocklek+på+ungefär+0,41+mm+och+väger+ungefär+11,25+g+per+cell+(Simons+ &+Bauer,+2015).+Med+400+celler+fås+en+vikt+på+4,5+kg.+Om+mängden+PTFE+antas+vara+ett+genomsnittligt+ värde+på+17,5+viktV%+fås+att+gasVdiffusionsVskiktet+utgörs+av+0,79+kg+PTFE+och+3,71+kg+kolfiber.+Även+ här+har+antagits+att+PTFE+kan+motsvaras+av+TFE,+eftersom+PTFE+inte+finns+med+i+SimaPro+7.+ Framställningen+av+kolfiber+utgår+ofta+ifrån+polyakrylnitril,+vilket+i+sin+tur+framställs+genom+industriell+ vävning+av+polypropen+och+ammoniak.+Detta+doppas+sedan+i+en+PTFEVlösning+varpå+det+torkas+vid+en+ temperatur+på+350V400+°C+för+att+gasVdiffusionsVskiktet+ska+få+sina+hydrofoba+egenskaper.+Genom+att+ pressa+ihop+gasVdiffusionsVskiktet+med+membranet+vid+ett+tryck+på+80+bar+och+en+temperatur+på+130+ grader+bildas+membranelektrodenheten+(MEA).+Den+totala+tjockleken+av+detta+är+ungefär+1+mm+ (Simons+&+Bauer,+2015).++
5.1.1.2)Bipolära)plattor)
Cellerna+i+bränslecellsstacken+skiljs+åt+av+bipolära+plattor+(en+per+cell),+vilka+har+som+uppgift+att+ fördela+vätgas+och+syrgas+inom+cellen+genom+flödesfältskanaler+i+plattorna,+samt+att+kyla+cellerna.+ Materialet+kan+utgöras+av+ickeVporös+grafit,+behandlade+metaller+såsom+aluminium,+rostfritt+stål,+ titan+eller+nickel,+alternativt+kompositmaterial.+Beroende+på+vilket+material+som+används+kan+ produktionsprocessen+ske+på+olika+sätt.+IckeVporös+grafit+tillverkas+med+antingen+maskingjorda+eller+ gjutna+flödesfält+(Mehta+&+Cooper,+2003).+Grafit+produceras+främst+i+Kina+där+den+tillverkas+utifrån+ fast+kol+eller+stenkolstjära+(Pehnt,+2001).+Då+någon+form+av+metall+används+till+plattorna+tillverkas+ först+en+basplatta+som+därefter+genomgår+processer+av+ytbehandling+och+rengöring+(Mehta+&+ Cooper,+2003).+Kompositmaterial+kan+till+exempel+bestå+av+rostfritt+stål+belagd+med+titan+och+grafit.+ Plattorna+har+en+tjocklek+på+ungefär+1,3+mm.+Om+plattorna+antas+bestå+av+stål+och+densiteten+antas+ vara+hälften+av+den+av+stål+för+att+kompensera+för+den+yta+som+flödeskanalerna+upptar+blir+plattornas+ densitet+3,75+g/cm3+(Simons+&+Bauer,+2015).+Med+en+volym+på+39+cm2+blir+alltså+plattornas+massa+5.1.1.3)Slutplattor)
Slutplattorna+består+i+exemplet+av+Simon+och+Bauer+(2015)+av+en+10+mm+tjock+aluminiumlegering+som+ tillsammans+med+åtta+stycken+skruvar+(från+engelskans+tieOrods)+av+rostfritt+stål+och+med+en+diameter+ på+10+mm+håller+ihop+bränslecellsstacken+(Simons+&+Bauer,+2015).+Slutplattorna+kommer+därmed+att+ ha+en+volym+på+0,003+m2.+Med+en+densitet+för+aluminium+på+2700+kg/m3+fås+att+den+massa+aluminium+
som+krävs+är+0,81+kg.+Om+skruvarna+antas+vara+1+m+långa,+vilket+antas+vara+längden+på+stacken,+fås+att+ de+har+en+volym+på+totalt+7,85*10V5+m3.++Med+en+densitet+på+7800+kg/m3+fås+att+massan+stål+är+0,61+
Tabell+5.1.+Materialåtgång+för+de+olika+komponenterna.+
Komponenter)
Material) Membran( katalysator(Elektrod/( GDL( Bipolära(plattor( Slutplattor( Totalt(
därmed+beräknas+enligt+ekvation+5.2,+vilket+ger+att+den+energimängd+som+måste+tillföras+är+483,66+ kJ/2+mol+H2O.+ ∆!! = !!"#$%&'("− !!"#$%#&%"!!!!!!!!!!!(5.2)+ Molmassan+för+vätgas+är+!!!=+2,016+g/mol+(Felder+&+Rousseau,+2005),+vilket+för+substansmängden+ ! = 2+ger+en+en+massa+på+!!!= 4,032!g,+beräknat+utifrån+ekvation+5.3.+Den+teoretiska+ energiåtgången+per+kilogram+vätgas+blir+därmed+119+955+kJ.+ !!! = !!!∗ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(5.3)+ Verkningsgraden+för+en+alkalisk+elektrolys+är+vanligen+omkring+60V70+%.+Med+antagandet+att+ anläggningen+i+Surahammar+har+en+verkningsgrad+på+65+%+fås+att+den+tillförda+energin+måste+vara+ 184,55+MJ/kg+H2,+utifrån+ekvation+5.4+där+!+är+verkningsgraden,+!!"#$"!%&'+är+den+teoretiska+energi+
som+krävs+och+!!"#$%&!+är+den+verkliga+energi+som+måste+tillföras+vid+för+den+specifika+
verkningsgraden.+ !!"#$%&' =!!"#$"!%&' ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(5.4)+
5.2.1.2)Distribution)av)vätgas)
Vätgasen+transporteras+i+lastbil+från+Surahammar+till+Malmö,+och+är+under+transporten+lagrad+i+ omkring+10V12+cylindriska+glasflaskor+med+en+volym+på+totalt+10+m3+och+under+ett+tryck+på+200+bar.+ Värt+att+nämna+kan+vara+att+denna+transport+skulle+ske+oavsett,+eftersom+Air+Liquide+även+har+andra+ kunder+i+området+(Air+Liquide,+2015).+Avståndet+mellan+Surahammar+och+Malmö+är+592+km+(Eniro,+ 2015).++ Väl+på+plats+måste+gasen+komprimeras+ytterligare+för+att+passa+trycket+på+700+bar+som+används+i+ Hyundais+bränslecellsbil.+Detta+sker+i+två+steg+då+gasen+först+komprimeras+till+350V400+bar+och+ därifrån+till+omkring+700V800+bar+(Air+Liquide,+2015).+Med+antagandet+att+kompressionen+sker+ isotermiskt+vid+rumstemperatur+kan+den+energi+som+krävs+beräknas+enligt+ekvation+5.5+(Havtun,+ 2013),+där+!! = 8!314,3!J/(kmol ∗ K),+molmassan+! = 2,016!kg/kmol,+temperaturen+T+antas+motsvara+en+rumstemperatur+på+20+°C+och+trycket+ändras+från'!! = 1!bar+till+!! = 700!bar.+Detta+
)
Figur+6.2.+Fördelningen+av+klimatpåverkan+från+de+olika+faserna+i+elbilens+livscykel;+produktionen+och+driften.++ I+figur+6.2+kan+konstateras+att+det+överlägset+är+produktionsfasen+som+bidrar+till+utsläpp+av+ koldioxidekvivalenter,+vilken+står+för+92+%+av+de+totala+utsläppen.+Resterande+8+%+tillhör+driftsfasen+ av+elbilen,+och+denna+kan+förklaras+vara+så+pass+låg+eftersom+Sveriges+elproduktion+till+en+stor+del+ sker+utifrån+koldioxidneutrala+energikällor,+samt+att+verkningsgraden+är+hög+för+elmotorer.+De+ komponenter+som+bidar+mest+till+utsläppen+kan+i+figur+6.1+konstateras+vara+katod,+anod,+cellbehållare+ och+BMS,+men+en+stor+del+av+utsläppen+kommer+även+från+själva+produktionen+av+batteriet+i+form+av+ elanvändning+och+förbränning+av+naturgas.+I+figur+6.3+till+och+med+figur+6.6+redovisas+hur+mycket+de+ olika+komponenterna+och+processerna+för+tillverkning+av+katod,+anod,+cellbehållare+och+BMS,+bidrar+ till+de+totala+utsläppen+för+respektive+del.+De+totala+utsläppen,+samt+i+vilka+mängder+de+olika+ komponenterna+förekommer+i+det+färdigställda+batteriet+redovisas+i+tabell+6.1.+ ++ Tabell+6.1.+De+olika+batteridelarna+och+data+angående+deras+vikt+i+det+färdigställda+batteriet,+samt+de+totala+ utsläppen+de+ger+uppkomst+till+per+färdigt+batteri.++Komponent) Vikt)per)kg)batteri)(kg)) Total)vikt)för)452)kg)NCA7batteri)(kg)) Totala)utsläpp)(kg)CO2))
76+%+vid+produktion+av+anoden.+Detta+kan+därmed+vara+en+viktig+tillsats+att+se+över+om+utsläppen+för+ produktionsfasen+skall+minimeras.+Osäkerheter+råder+dock+kring+TFE+i+batteriet+eftersom+denna,+som+ tidigare+nämnts+i+avsnitt+4.2.5,+har+använts+som+en+approximation+för+den+egentliga+tillsatsen+PTFE+ som+bildas+när+TFE+polymeriseras.+Möjligtvis+bidrar+polymeriseringsprocessen+till+att+ytterligare+ energi+behöver+tillföras+processen,+vilket+innebär+att+de+totala+utsläppen+och+den+klimatpåverkan+ som+TFE+(eller+PTFE)+bidrar+till+har+underskattats+i+studien.+En+möjlig+ersättare+till+PTFE+är+PVDF+som+ även+den+nämnts+i+avsnitt+4.2.5.+Processdata+för+PVDF+saknas+dock+i+SimaPro:s+databaser+och+har+ därmed+inte+betraktas+som+ett+alternativ+i+studien,+och+det+har+därmed+inte+fastställts+huruvida+PVDF+ bidrar+till+mer+eller+mindre+utsläpp+än+PTFE.+ För+cellbehållaren+är+det+aluminium+som+bidrar+med+störst+andel+utsläpp,+och+för+BMS+är+det+de+ integrerade+kretsarna.+De+integrerade+kretsarna+består+enligt+Ecoinvent+till+en+stor+del+av+olika+ metaller,+isolatorer+och+glasfibrer.+För+att+minimera+utsläppen+för+dessa+batteridelar+bör+därmed+ fokus+läggas+på+aluminiumdelen+av+cellbehållaren+och+de+integrerade+kretsarna+hos+BMS,+men+hur+ detta+bör+genomföras+för+att+uppnå+optimala+resultat+ligger+utanför+studiens+avgränsningar+att+ undersöka.++
6.2)Bränslecellsbil))
I+figur+6.7+visas+resultatet+för+klimatpåverkan+vid+produktionen+av+de+olika+komponenterna+i+ bränslecellsbilen+och+vid+produktion+och+distribution+av+vätgasen.+Slås+dessa+värden+ihop+fås+en+total+ klimatpåverkan+på+5231+kg+CO2Vekvivalenter+i+de+processer+som+ingår+i+den+genomförda+ livscykelanalysen.+Bränslecellen+står+alltså+för+38+%,+batteriet+för+18+%,+vätgastankarna+för+31+%+och+ vätgasen+för+13+%+av+komponenternas+totala+klimatpåverkan.++ Figur+6.7+Klimatpåverkan+för+komponenterna+i+bränslecellsbilen+samt+produktion+och+distribution+av+vätgas+ mätt+i+kg+CO2Vekvivalenter.+ 2010! 933! 1620! 668! 0! 500! 1000! 1500! 2000! 2500!Bränslecell! Batteri! Vätgastank! Vätgas!
Figur+6.14.+Jämförelse+mellan+elbilar+med+70+respektive+24+kWhVbatteri,+samt+bränslecellsbilar+med+vätgas+ producerade+från+ren+vattenkraft+respektive+en+svensk+elmix.++
6.6)Jämförelse)med)en)bensindriven)bil)
För+att+få+en+tydligare+bild+av+hur+mycket+de+olika+antalen+CO2Vekvivalenta+utsläppen+egentligen+ innebär+och+för+att+se+om+de+båda+elbilskoncepten+ens+är+bättre+än+en+konventionell+bil+kan+resultatet+ jämföras+med+utsläppen+från+en+genomsnittlig+bil.+En+sådan+släpper+i+dagsläget,+som+tidigare+nämnts,+ ut+136+g+CO2/km,+vilket+totalt+under+bilens+livscykel+ger+utsläpp+på+20+400+kg+CO2+för+en+total+körsträcka+på+150+000+km.+I+detta+värde+ingår+alltså+inte+utvinning,+produktion+och+transport+av+ bränslet,+utan+bara+det+som+kommer+ut+ur+bilens+avgasrör.+Detta+är+alltså+mer+än+det+dubbla+mot+vad+ som+släpps+ut+under+både+produktionsfasen+och+användningsfasen+totalt+för+samtliga+scenarion+som+ undersökts+med+elbilar+och+bränslecellsbilar.++ + Om+man+istället+jämför+med+en+supermiljöbil,+som+får+släppa+ut+50+g+CO2/km+blir+de+totala+utsläppen+ under+en+sådan+bils+livscykel+7+500+kg+CO2+enbart+för+driftsfasen+på+150+000+km,+vilket+är+ungefär+vad+ en+elbil+eller+bränslecellsbil+släpper+ut+under+hela+dess+livstid+för+de+komponenter+som+den+här+ rapporten+har+avgränsats+till.+För+att+göra+en+rättvis+bedömning+måste+givetvis+hela+livscykeln+för+en+ konventionell+bensindriven+bilmodell+beräknas,+men+vilken+klimatpåverkan+en+bensindriven+bil+har+ enbart+under+dess+driftsfas+säger+ändå+någonting+om+vilken+miljöpåverkan+en+bensindriven+bil+har+ jämfört+med+en+elbil+eller+en+bränslecellsbil.+
6.7)Felkällor)
En+felkälla+i+studien+är+att+alla+material+som+ingår+i+de+olika+bilmodellernas+komponenter+inte+fanns+ med+i+SimaPro+7.+Dessa+material+antogs+därför+motsvara+ett+annat+liknande+material.+Det+gäller+till+ exempel+PFSA+och+PTFE+som+båda+antogs+motsvara+TFE,+vilket+inte+är+ett+helt+korrekt+antagande+ eftersom+den+energi+som+går+åt+för+att+producera+PFSA+och+PTFE+utifrån+TFE,+samt+framställningen+av+ sulfonsyregruppen+i+PFSA+i+detta+fall+har+försummats.+Det+är+inte+heller+säkert+att+de+material+som+har+ använts+i+den+här+studien+är+just+de+material+som+används+i+Teslas+Model+S+respektive+Hyundais+ix35+ Fuel+Cell,+eftersom+en+stor+del+av+denna+information+inte+finns+tillgänglig+för+allmänheten.+Därför+är+ Elbil!(70!kWh6batteri)! Elbil!(24!kWh6batteri)!
Wolter,+M.,+Fauser,+G.,+Bretthauer,+C.+&+Roscher,+M.+A.+2012.+EndOofOline'testing'and'formation'
process'in'LiOion'battery'assembly'lines.+Systems,+Signals+and+Devices+(SSD),+1V3.+
WWF+2014.+Mänsklig'påverkan.+Hämtad+2015V04V01.++
http://www.wwf.se/vrtVarbete/klimat/mnskligVpverkan/1124268VmnskligVpverkanVklimat+
Bilaga)1.)Fullständiga)inventeringstabeller)
I+denna+bilaga+presenteras+tabellerna+från+rapportens+inventeringsanalys+mer+fullständigt.+Denna+ bilaga+är+avsedd+att+vara+till+hjälp+vid+återskapande+av+analysen,+och+beskriver+även+kortfattat+vad+ som+är+inkluderat+i+de+olika+processerna.++ Tabell+1.+Motsvarar+tabell+4.3+i+rapporten.+Sammansättning+av+katoden+i+ett+NCAVbatteri,+per+kg+färdig+katod.+All+ data+är+tagen+från+LCIVdatabasen+Ecoinvent'unit'processes.+Kända)inflöden)från)teknosfär) Mängd) Enhet) Beskrivning)
+
Tabell+2.+Motsvarar+tabell+4.4+i+rapporten.+Sammansättning+av+anoden+i+ett+NCAVbatteri,+per+kg+färdig+anod.+All+ data+är+tagen+från+LCIVdatabasen+Ecoinvent'unit'processes.'
Kända)inflöden)från)teknosfär) Mängd) Enhet) Beskrivning))
Copper,)primary,)at)refinery/GLO)U) 0,4689+ kg+ Inkluderar+processer+som+ behandling+av+kopparmalm+och+ raffinering+av+koppar.+ Graphite,)at)plant/RER)U) 0,5045+ kg+ Inkluderar+råmaterial,+maskineri,+ energianvändning,+infrastruktur+ och+luftutsläpp.++ N7methyl727pyrrolidone,)at)plant/RER)U) 0,1487+ kg+ Produktion+inkluderande+ material,+energianvändning,+ infrastruktur+och+utsläpp.+ Tetrafluoroethylene,)at)plant/RER)U) 0,0266+ kg+ Inkluderar+produktion+och+ infrastruktur,+men+ej+biprodukter.+ Sheet)rolling,)copper/RER)U) 0,4689+ kg+ Inkluderar+behandlingsprocesser+ samt+packning.+ Transport,)freight,)rail/RER)U) 0,2+ tkm+ Inkluderar+tågtransport,+samt+ produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+tåg+och+räls.+ Transport,)lorry)>16t,)fleet)average/RER)U) 0,1+ tkm+ Inkluderar+transport+med+lastbil,+ samt+produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+lastbil+och+väg.+ + Tabell+3.+Motsvarar+tabell+4.5+i+rapporten.+Sammansättning+av+NCAVbatteriets+elektrolyt+såsom+det+modellerats+ i+studien.+All+data+är+tagen+från+LCIVdatabasen+Ecoinvent'unit'processes.''
Kända)inflöden)från)teknosfär) Mängd) Enhet) Beskrivning)
Chemicals)inorganic,)at)plant/GLO)U) 0,12+ kg+ Baserat+på+flera+olika+oorganiska+ ämnen+från+Ecoinvents+databas.+ Chemicals)organic,)at)plant/GLO)U) 0,88+ kg+ Baserat+på+flera+olika+organiska+ ämnen+från+Ecoinvents+databas.+ Transport,)freight,)rail/RER)U) 0,6+ tkm+ Inkluderar+tågtransport,+samt+ produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+tåg+och+räls.+ Transport,)lorry)>16t,)fleet)average/RER)U) 0,1+ tkm+ Inkluderar+transport+med+lastbil,+ samt+produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+lastbil+och+väg.+ Chemical)plant,)organics/RER/I)U) 4EV10+ p+ Inkluderar+landanvändning+och+
Tabell+4.+Motsvarar+tabell+4.6+i+rapporten.+NCAVbatteriets+separators+ingående+komponenter,+för+varje+kg+färdig+ separator.+All+data+är+tagen+från+LCIVdatabasen+Ecoinvent'unit'processes.+
Kända)inflöden)från)teknosfär) Mängd)) Enhet)) Beskrivning)
Polyethylene,)LDPE,)ganulate,)at)plant/RER)U) 0,5+ kg+ Inkluderar+processer+från+ råmaterial+till+transport+till+ produktiV+onsanläggning.+ Polypropylene,)granulate,)at)plant/RER)U) 0,5+ kg+ Inkluderar+processer+från+ råmaterial+till+transport+till+ produktiV+onsanläggning.+ Transport,)freight,)rail/RER)U) 0,2+ tkm+ Inkluderar+tågtransport,+samt+ produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+tåg+och+räls.+ Transport,)lorry)>16t,)fleet)average/RER)U) 0,1+ tkm+ Inkluderar+transport+med+lastbil,+ samt+produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+lastbil+och+väg.+ Plastics)processing)factory/RER/I)U) 7EV10+ p+ Inkluderar+infrastruktur,+
maskineri,+landanvändning,+samt+ konstruktions+och+ avfallsprocesser.+ + Tabell+5.+Motsvarar+tabell+4.7+i+rapporten.+NCAVbatteriets+cellbehållares+ingående+komponenter+för+varje+kg+ färdig+cellbehållare.+All+data+är+tagen+från+LCIVdatabasen+Ecoinvent'unit'processes.+
Kända)inflöden)från)teknosfären) Mängd)) Enhet)) Beskrivning)
Tabell+6.+Motsvarar+tabell+4.8+i+rapporten.+NCAVbatteriets+ingående+komponenter+för+BMS.+All+data+är+tagen+ från+LCIVdatabasen+Ecoinvent'unit'processes.+
Kända)inflöden)från)teknosfären) Mängd)) Enhet)) Beskrivning)
Integrated)circuit,)IC,)logic)type,)at)plant/GLO)U) 0,1+ kg+ Inkluderar+alla+processer+för+att+ producera+ett+microchip.+ Material,+energianvändning,+ infrastruktur+och+transporter+är+ inräknade.+ Copper,)primary,)at)refinery/GLO)U) 0,5+ kg+ Inkluderar+processer+som+ behandling+av+kopparmalm+och+ raffinering+av+koppar.+ Chromium)steel)18/8,)at)plant/RER)U) 0,4+ kg+ Blandning+av+olika+sorters+stål+och+ varmvalsning.+ Wire)drawing,)copper/RER)U) 0,5++ kg+ Inkluderar+production+av+tråd+ samt+tråddragning.+Material+ inkluderas+inte,+men+transporter+ till+anläggningen+gör+det.+ Sheet)rolling,)steel/RER)U) 0,4+ kg+ Inkluderar+behandlingsprocesser+ samt+packning+av+metall+och+ underhåll.+ Transport,)freight,)rail/RER)U) 0,2+ tkm+ Inkluderar+tågtransport,+samt+ produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+tåg+och+räls.+ Transport,)lorry)>16t,)fleet)average/RER)U) 0,1+ tkm+ Inkluderar+transport+med+lastbil,+ samt+produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+lastbil+och+väg.+ Plastics)processing)factory/RER/I)U) 2EV10+ p+ Inkluderar+infrastruktur,+
maskineri,+landanvändning,+samt+ konstruktions+och+ avfallsprocesser.+ + Tabell+7.+Motsvarar+tabell+4.9+i+rapporten.+NCAVbatteriets+ingående+komponenter+för+modul+och+ batteriförpackningarna,+utryckt+per+kg+färdiga+modul+och+batteriförpackningar.+All+data+är+tagen+från+LCIV databasen+Ecoinvent'unit'processes.+
Kända)inflöden)från)teknosfär) Mängd) Enhet)) Beskrivning)
Polyethylene)terephthalate,)granulate,)
amorphous,)at)plant/RER)U) 1+ kg+ Inkluderar+material+och+energianvändning,+avfall,+utsläpp,+ trasporter+och+infrastruktur.++ Injection)moulding/RER)U) 1+ kg+ Inkluderar+energibehov+vid+ behandling+av+plast.+ Transport,)freight,)rail/RER)U) 0,2+ tkm+ Inkluderar+tågtransport,+samt+ produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+tåg+och+räls.+ Transport,)lorry)>16t,)fleet)average/RER)U)) 0,1+ tkm+ Inkluderar+transport+med+lastbil,+ samt+produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+lastbil+och+väg.+ Plastics)processing)factory/RER/I)U) 7EV10+ p+ Inkluderar+infrastruktur,+
maskineri,+landanvändning,+samt+ konstruktions+och+
avfallsprocesser.+ +
Tabell+8.+Motsvarar+tabell+4.10.+Sammansättning+av+NCAVbatteriet+per+kg+färdigt+batteri.+All+data+är+tagen+från+ LCIVdatabasen+Ecoinvent'unit'processes.+
Kända)inflöden)från)teknosfär) Mängd) Enhet) Beskrivning)
Anod) 0,177+ kg+ VVV+ Katod) 0,266+ kg+ VVV+ Elektrolyt) 0,12+ kg+ VVV+ Separator) 0,033+ kg+ VVV+ Cellbehållare)) 0,2+ kg+ VVV+ Modul)och)batteriförpackning)) 0,17+ kg+ VVV+ BMS)) 0,03+ kg+ VVV+ Water,)decarbonised,)at)plant/RER)U) 380+ kg+ Inkluderar+kemikalier+och+utsläpp+ kopplade+till+behandling+av+vattnet.+ Electricity,)medium)voltage,)production)UCTE,)at) grid/UCTE)U) 27+ MJ+ Elektricitet.+ Heat,)light)fuel)oil,)at)industrial)furnace)
1MW/RER)U) 2,9+ MJ+ förluster+vid+distribution.+Inkluderar+tillförd+värme,+men+ej+ Heat,)natural)gas,)at)industrial)furnace)low7NOx)
>100kW/RER)U)
22+ MJ+ Inkluderar+tillförsel+och+
förbränning+av+bränsle,+infrastruktur+ och+elektricitet.++
Transport,)freight,)rail/RER)U)) 1,9EV8+ tkm+ Inkluderar+tågtransport,+samt+ produktion,+underhåll+och+skrotning+ av+tåg+och+räls.+
Transport,)lorry)>16t,)fleet)average/RER)U) 0,051+ tkm+ Inkluderar+transport+med+lastbil,+ samt+produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+lastbil+och+väg.+ Facilities)precious)metal)refinery/SE/I)U) 1,9EV8+ p+ Inkluderar+konstruktion,+
Tabell+9.+Motsvarar+tabell+5.2+i+rapporten.+Material+och+processer+vid+produktion+av+bränslecellen+angivna+per+ fullständig+produkt.+Data+för+Carbon'fibre'I+är+tagen+från+databasen+IDEMAT'2001.+Resterande+data+är+tagen+ från+Ecoinvent'unit'processes.+
Kända)inflöden)från)teknosfär) Mängd) Enhet) Beskrivning)
Platinum,)at)regional)storage/RER)U) 0,072+ kg+ Platinametaller+transporterade+ från+Sydafrika+och+Ryssland+till+ Europa.+ Ethylene)glycol,)at)plant/RER)U) 0,011+ kg+ Inkluderar+ursprungsmaterial,+ transporter+och+infrastruktur.+ Carbon)fibre)I) 3,71+ kg+ Information+saknas.+ Tetrafluoroethylene,)at)plant/RER)U) 1,951+ kg+ Inkluderar+produktion+och+ infrastruktur,+men+ej+biprodukter.+ Steel,)low7alloyed,)at)plant/RER)U) 59,11+ kg+ Inkluderar+en+mix+av+olika+ producerade+stål+samt+ varmvalsning.+ Aluminium,)production)mix,)wrought)alloy,)at)
plant/RER)U) 0,81+ kg+ Inkluderar+en+mix+av+aluminiumproduktion.+ Carbon)black,)at)plant/GLO)U) 0,432+ kg+ Inkluderar+råmaterial+och+ kemikalier+använda+vid+ produktion,+transport,+ energibehov+och+infrastruktur.+ Sheet)rolling,)steel/RER)U) 59,11+ kg+ Inkluderar+behandlingsprocesser+ samt+packning+av+metall+och+ underhåll.+ Sheet)rolling,)aluminium/RER)U) 0,81+ kg+ Inkluderar+behandlingsprocesser+ samt+packning.+ Transport,)freight,)rail/RER)U) 24+ tkm+ Inkluderar+tågtransport,+samt+ produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+tåg+och+räls.+ Transport,)lorry)>)16t,)fleet)average/RER)U) 36+ tkm+ Inkluderar+transport+med+lastbil,+ samt+produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+lastbil+och+väg.+ Electricity,)medium)voltage,)at)grid/JP)U) 64+ kWh+ Elproduktion+i+Japan.+ Electricity,)low)voltage,)at)grid/JP)U) 40+ kWh+ Elproduktion+i+Japan.+ + Tabell+10.+Motsvarar+tabell+5.3+i+rapporten.+Material+och+processer+vid+produktion+av+vätgastankarna+angivna+ per+fullständig+produkt.+Data+för+Carbon'fibre'I+är+tagen+från+databasen+IDEMAT'2001+och+data+för+HDPE+B250+ är+tagen+från+BUWAL250.+Resterande+data+är+tagen+från+Ecoinvent'unit'processes.+
Kända)inflöden)från)teknosfär) Mängd) Enhet) Beskrivning)
Carbon)fibre)I) 98+ kg+ Information+saknas.+
Aluminium,)production)mix,)wrought)alloy,)at)
plant/RER)U) 32,2+ kg+ Inkluderar+en+mix+av+aluminiumproduktion.+
Tabell+11.+Motsvarar+tabell+5.4+i+rapporten.+Material+och+processer+vid+produktion+av+batteriet+angivna+per+kg+ batteri.+All+data+är+tagen+från+databasen+Ecoinvent'unit'processes.+
Kända)inflöden)från)teknosfär) Mängd) Enhet) Beskrivning)
Aluminium,)production)mix,)at)plant/RER)U) 0,12398+ kg+ Inkluderar+en+mix+av+ aluminiumproduktion.+
Chemicals)organic,)at)plant/GLO)U) 0,096236+ kg+ Baserat+på+flera+olika+organiska+ ämnen+från+Ecoinvents+databas.+ Copper,)primary,)at)refinery/RAS)U) 2,6338EV5+ kg+ Inkluderar+processer+som+
behandling+av+kopparmalm+och+ raffinering+av+koppar.+ Electricity,)medium)voltage,)at)grid/CN)U) 24,786+ MJ+ Elproduktion+i+Kina.+ Electricity,)medium)voltage,)at)grid/JP)U) 16,524+ MJ+ Elproduktion+i+Japan.+ Electrode,)negative,)LiC6,)at)plant/GLO)U) 0,16641+ kg+ Inkluderar+råmaterial,+transport+ och+produktion+av+elektrod.+ Electrode,)positive,)LiMn2O4,)at)plant/GLO)U) 0,32572+ kg+ Inkluderar+råmaterial,+transport+ och+produktion+av+elektrod.+ Facilities)precious)metal)refinery/SE/I)U) 1,6461EV7+ p+ Inkluderar+konstruktion,+
användning+och+avverkning+av+ anläggningar.+
Heat,)light)fuel)oil,)at)industrial)furnace)1)
MW/RER)U) 15,947+ MJ+ Inkluderar+tillförd+värme,+men+ej+förluster+vid+distribution.+ Heat,)natural)gas,)at)industrial)furnace)low7 NOx)>)100kW/RER)U) 122,86+ MJ+ Inkluderar+tillförsel+och+ förbränning+av+bränsle,+ infrastruktur+och+elektricitet.++ Injection)moulding/RER)U) 0,28935+ kg+ Inkluderar+energibehov+vid+ behandling+av+plast.+ Polyethylene,)HDPE,)granulate,)at)plant/RER) U) 0,22643+ kg+ Inkluderar+processer+från+råmaterial+till+transport+till+ produktiV+onsanläggning.+ Sheet)rolling,)aluminium/RER)U) 0,12398+ kg+ Inkluderar+behandlingsprocesser+ samt+packning.+
Sheet)rolling,)copper/RER)U) 2,6338EV5+ kg+ Inkluderar+behandlingsprocesser+ samt+transporter.)
Tetrafluoroethylene,)at)plant/RER)U) 0,062923+ kg+ Inkluderar+produktion+och+ infrastruktur,+men+ej+biprodukter.+ Tin,)at)regional)storage/RER)U) 2,6338EV7+ kg+ Inkluderar+processer+från+utvinning+
av+råvaror+till+transport+till+ produktionsV+anläggning.+ Transport,)freight,)rail/RER)U) 0,22768+ tkm+ Inkluderar+tågtransport,+samt+ produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+tåg+och+räls.+ Transport,)lorry)>)16t,)fleet)average/RER)U) 0,050959+ tkm+ Inkluderar+transport+med+lastbil,+ samt+produktion,+underhåll+och+ skrotning+av+lastbil+och+väg.) Water,)decarbonised,)at)plant/RER)U) 379,56+ kg+ Inkluderar+kemikalier+och+utsläpp+ kopplade+till+behandling+av+ vattnet.+
Zinc)coating,)pieces/RER)U) 2,6338EV7+ m2+ Inkluderar+processer+vid+ behandling+av+zink.+ +
Tabell+12.+Motsvarar+tabell+5.5+i+rapporten.+Material+och+processer+vid+produktion+och+transport+av+vätgas+ angivna+per+kg+vätgas.+All+data+är+tagen+från+databasen+Ecoinvent'unit'processes.+
Kända)inflöden)från)teknosfär) Mängd) Enhet) Beskrivning)
