Givet riktningen på detta svara jag här i stället...
En ICE må vara komplicerad, men de är ändå "tillräckligt" tillförlitliga. Att drivlinan havererar är på en modern bil undantagsfallet på de ca 18 år (d.v.s. ca 20000 mil givet den genomsnittlig körsträckan som var 1112 mil/år 2021 i Sverige) som en bil lever i genomsnitt.
Teoretisk max ur Otto-cykeln är strax över 50 % effektivitet med den kompression och temperaturer som används i "vanliga" bilar. I praktiken ligger vi på 30-35 % idag, men man har brutit 50 % vallen hos F1-motorer (kombo av långt större budget samt högre temperatur på "varma" sidan).
För att ta ett exempel där vissa grundläggande delar varit konstant under långt tid och som jag råkar känna till kan man kika på Fords 5,0L V8 (farsan har en Mustang från 1971 och jag en från 2018, båda med "naturally aspirated 5,0L V8"). Dessa drar rätt likvärdigt, ca 1,3l milen. Skillnaden är att 1971 fick man ut 210hp ur denna motor, 2019 får man ut 450hp (2024 års modell når upp till 500hp).
Moderna versionen av denna bil har en drivlina som man kan räkna håller i alla fall 30000 mil.
I det andra spektrat finns idag mycket små turboladdade bensinmotorer där man realistiskt kan komma under 0,5l/mil i motorvägsfart. Fullt möjligt med vår MiniCooper, en liten bil men tycker inte den ser super-optimerad ut vad det gäller saker som luftmotstånd. Det är nivåer som inte ens var möjligt med diesel för 20-30 år sedan.
Så är fortfarande möjligt att göra förbättringar på ICE. Men rimligen borde det inte finnas så mycket kvar, teoretisk max är som sagt ~50 % effektivitet (om man inte hittar sätt att kraftigt öka den "höga" temperaturen med vettig tillförlitlighet).
Teoretisk max är 75,7 % för väte/luft bränslecell.
Absolut, jämför man teoretisk/praktisk effektivitet från produktion till hjulen är BEV 2,5-3 gånger mer effektiv. Så klappart och klart?
Det där är ett exceptionellt endimensionellt synsätt!
Huvudfördelarna med vätgas kontra batteri är dessa
* Stora mängder vätgas kan effektivt lagras under längre tid.
* Vätgas kan effektivt transporteras över stora sträckor. När det framställs via elektrolys är egentligen enda råmaterialet vatten (och fungerar med havsvatten vilket är kritiskt då färskvatten är en bristvara).
* Det är inte praktiskt att ladda batteriet på en plats, transportera det en längre sträcka för att sedan använda strömmen. Vidare går det inte heller att lagra energin i lika stora volymer och tids-spann.
Implikationen av detta? En sak som vi redan ser är att ju mer förnybar elproduktion vi stoppar in i systemet, ju mer volatilt blir priset på el. Bara idag går spannet från -4,78(!) öre till 99,38 öre i SE3. Mer relevant är att det snittpriset över lite längre perioder skiljer sig redan nu mer än en tiopotens mellan de billigaste perioderna och de dyraste perioderna sett över ett år.
D.v.s. priset på el är inte det mest relevanta jämförelsetalet, man måste fundera vad "genomsnittspris man realistiskt kan nå genom att utnyttja volatiliteten i elpriset" kan bli för respektive fall.
Om vätgas skulle börja användas i väldigt stor skala (bl.a. Tyskland planerar för väldigt stora elektrolysanläggningar) skulle man naturligtvis lägga majoriteten av produktionen när det är överskott (vid kraftig utbyggnad av sol/vind kommer vi ha enorma överskott vissa lägen efter som solens uppvärmning tenderar generera vind, framförallt vår/höst när havet/marken kyls av på nätterna).
Lite svårt att förlägga sitt elbilsåkande primärt till blåsiga perioder höst/vår... Men just p.g.a. att det effektivt går att lagra stora mängder väte under lägre tid ("lägre tid" är i detta fall tillräckligt länge för att täcka in behovet över ett år) kan genomsnittlig elkostnad för väteproduktion bli väsentligt lägre än det realistiskt kan bli för elbilsladdning.
Framförallt när tänker på att man kan utnyttja möjligheterna för elproduktion över hela världen. Vi här blir inte så hjälpta om man bygger gigantiska solfarmar mellan vändkretsarna, laddsladden till elbilen räcker inte. Däremot fullt möjligt att använda väte tillverkad där p.g.a. effektiv möjlighet till transport.
Ovanpå har elbilar faktiskt en del miljöproblem. Brytning av nickel är en katastrof för närmiljön, flera städer med stora nickelgruvor tillhör bland de mest förorenade på jorden. Ovanpå det råkar Ryssland sitta på de största nu kända fyndigheter. Nickel är i nuläget kritisk för batteritillverkning.
Som tur är finns det väldigt gott on litium, men även här finns kraftiga miljöproblem då sättet litium bryts på kräver enorma mängder vatten. För varje kg litium används mellan 0,5 till 2 miljoner liter vatten!!! Tyvärr råkar de bästa ställena att bryta litium sammanfalla med områden med låg vattentillgång...
Nu finns i.o.f.s. en växande opinion mot att elbilar inte är lösningen, vätgasbilar är inte heller lösningen. Många tror att enda realistiska lösningen är att vi få ge upp tanken på att alla ska ha en egen bil, är egentligen den delen som inte är hållbar (finns idag ca 2 miljarder bilar, det lär knappast minska framåt...). Men det är en annan diskussion!
Sista toch:ar ju en annan fördel med väte framställt med elektrolys: hur billigt tror det blir att bygga batterier om man ska börja betala för miljöskadorna som orsakas av gruvbrytning?
Idag är produktionskostnaden för 1 kg väte ca 1 USD. Problemet är att den primärt framställs med metoder som genererar utställ av växthusgaser. Kostnaden för att göra det med elektrolys är 3-4 gånger så dyrt, men tydligen tror EU att man ska kunna komma till eller till och med under €2 till 2040.
Idag kan Toyotas vätgasbilar köra ca 10 mil på 0,8 kg vätgas, så är i alla fall möjligt att köra billigare på vätgas än på bensin/diesel (hitta något om att konsumentpriset idag är ca 9-10 USD per kg, så 0,7-0,8 USD per mil).
Det är ganska välkänt hur svårt det är: teoretisk krävs 39,4 kWh för att framställa 1 kg H2. Rent praktiken går det idag att göra det i större skala på strax under 50 kWh per kg H2.
Hur mycket el-energi man sedan kan få ut år det dikteras av Gibbs fria energi (en del måste bli värme, andra huvudsatsen...), man kan maximalt få ut 33,3 kWh per kg (det skulle ge 85 % maximala effektivitet, vilket är högre än teoretisk max för bränsleceller).
Det är är inte två vitt skilda ting eftersom majoriteten av hälsoproblemen primärt kommer från mikropartiklar. CO2 och NOx må vara miljöproblem, men de är inget direkt akut problem för människor (i de nivåer det handlar om på lokal nivå).
Vad är däck gjorda av? Jo petroleumprodukter, vilket även gäller för asfalt. Är lite den delen man "missat", vi har ett väldigt stort utsläpp av petroleumprodukter på ett sätt som helt saknar rening. Dessa partiklar andas vi dels in i närområdet, de lägger sig också på marken och hamnar på fält där vi odlar djurfoder och mat till oss själva.
En ICE som körs på vätgas blir därför också "oproblematisk" då kol (förbränning av kol orsakar bl.a. sot) inte längre finns med. Den lilla mängd kol som ändå kommer med via oljor och liknande är tiopotenser lägre än för en ICE som körs på bensin/diesel, så helt utanför relevant nivå.
Annars är enda som kommer ur avgasröret från en ICE som körs på vätgas vattenånga. Vid stökiometrisk optimal mix av vätgas och luft får man en del NOx, men detta kan nästan helt elimineras genom att ha luftöverskott.