Hoe staat het nu met de ontwikkelingen van de waterstof auto?

Administrator (admin) on May 26 2020

Hoe staat het nu met de ontwikkelingen van de waterstof auto?

 

Als het gaat om alternatieve energiebronnen voor motoren dan zien we de laatste jaren tal van spectaculaire veranderingen op de Europese wegen. Elektrische auto’s, fietsen en scooters, konvooien elektrische trucks, bussen op waterstof of hernieuwbare ethanol. Vooral elektrische aandrijving wint snel terrein. Minder vervuiling, minder lawaai - dit zijn enkele van de grote voordelen van elektrisch aangedreven voertuigen. Als het gaat om elektromobiliteit, denken de meeste mensen aan voertuigen met een enorme tractiebatterij die je oplaadt via een laadpaal. Toch is er nog een technologie om auto’s aan te drijven waar verkeersdeskundigen veel van verwachten, voornamelijk omdat het een alternatief biedt voor de lange laadtijden van elektrische auto’s. Het gaan dan over de waterstof auto, ook wel bekend als de brandstofcel-elektrische auto. Veel specialisten zijn van mening dat deze auto’s een inhaalslag zullen maken. Maar hoe werkt de technologie? Wat zijn de voor- en nadelen?

Hoe werkt een waterstof auto?

Auto's op waterstof met een brandstofcel worden aangedreven door een elektromotor en zijn dus elektrische auto’s. De gebruikelijke afkorting is FCEV, een afkorting van "Fuel Cell Electric Vehicle", in tegenstelling tot een BEV of "Battery Electric Vehicle". Er is één cruciaal verschil tussen auto's met waterstofbrandstofcellen en andere elektrische voertuigen: auto's met waterstof produceren de elektriciteit zelf. Dus, in tegenstelling tot volledig elektrische of plug-in hybride auto’s, krijgt het voertuig zijn stroom niet van een ingebouwde batterij die wordt opgeladen via een externe stroombron. In plaats daarvan hebben waterstofauto’s in feite hun eigen energiecentrale aan boord: de brandstofcel. In deze cel wekken waterstof en zuurstof elektrische energie op door omgekeerde elektrolyse waarbij waterstof in de brandstofcel reageert met zuurstof. De waterstof komt uit een ingebouwde tank en de zuurstof komt uit de omgevingslucht. De enige resultaten van deze reactie zijn elektrische energie, warmte en water, die als waterdamp uit de uitlaat komt. Auto's op waterstof zijn dus emissievrij.

Wat zijn de voordelen van een auto op waterstof?

De elektriciteit die wordt opgewekt in de brandstofcel van een waterstofmotor gaat naar de elektromotor en drijft de FCEV rechtstreeks aan of laadt een batterij op, die de energie opslaat totdat de motor die nodig heeft. Deze tractiebatterij is aanzienlijk kleiner en lichter dan de batterij van een volledig elektrische auto. Net als bij een elektrische auto maakt een auto op waterstof geen lawaai en heeft een hoge koppel. Een voordeel is de snellere oplaadtijd. Afhankelijk van het laadstation en de batterijcapaciteit hebben volledig elektrische auto’s tussen de 30 minuten en enkele uren nodig om volledig op te laden. Waterstof tanken gaat net zo snel als benzine tanken. Het bereik van de nieuwste waterstofauto’s is met ongeveer 500 kilometer groter dan dat van elektrische auto’s en hangt niet af van de buitentemperatuur. Met andere woorden, deze verslechtert niet bij koud weer. Net als andere elektrische auto's kunnen waterstofauto’s ook regeneratief remmen, waarbij de elektromotor de kinetische energie van de auto omzet in elektrische energie en deze terugvoert naar de tractiebatterij.

Hoe schoon is waterstof?

Alternatieven voor de verbrandingsmotor zijn ontworpen om de uitstoot van verontreinigende stoffen te verminderen. De uitlaatgassen van een waterstofmotor bestaan uit pure waterdamp dus dat houdt de lucht in de steden schoon, maar beschermt het tegelijkertijd het klimaat? Dat hangt af van hoe waterstof werd geproduceerd. Waterstofproductie vereist elektrische energie en als die afkomstig is van hernieuwbare energiebronnen, heeft de waterstofproductie een neutrale CO2-voetafdruk. Zo wordt er in de Wieringermeer een windmolen gebouwd waarvan de turbine direct gekoppeld is aan een elektrolyser die zo efficiënt groene waterstof en elektriciteit produceert. Als er daarentegen fossiele brandstoffen worden gebruikt wordt de vervuiling goeddeels verplaatst. Waterstof kan echter worden geproduceerd op momenten dat er een overaanbod is aan elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen. Deze elektriciteit kan niet of moeilijk opgeslagen worden en gaat verloren, maar niet als het gebruikt wordt voor de productie van waterstof. Het potentieel hiervoor is enorm.

En hoe werkt dat in de praktijk?

Tanken met een benzineauto’s is eenvoudig, met waterstofauto’s is het wat moeilijker. Er rijden in Nederland ongeveer 200 auto’s op waterstof rond en die kunnen alleen tanken in Arnhem, Rhoon, Helmond, Delfzijl en sinds maart in Den Haag. De verwachting is dat er dit jaar maar liefst 4 tankstations bijkomen, en wel in Groningen, Pesse, Amsterdam en Emmen, en voor de komende jaren staat er nog 12 nieuwe locaties gepland.

Ook komen er steeds meer modellen. Zo zijn de Toyota Mirai, Hyundai ix35 FCEV en Hyundai NEXO al te koop in Nederland, en andere fabrikanten leggen ook de laatste hand aan de ontwikkeling van hun nieuwe modellen. In één jaar tijd verdubbelde het aantal waterstofauto’s op de Nederlandse wegen ruim: van 56 in 2018 tot 146 vorig jaar. Maar met een prijs van rond de €80.000 zijn het prijzige auto’s, en ook het rijden zelf is niet goedkoop.

De prijs van waterstof betaal je in kilo’s. Een kilo waterstof kost gemiddeld 10 euro en geeft een reikwijdte van zo’n 100 kilometer, ongeveer even duur als het rijden op benzine. Het thuis opladen van een elektrische auto is tot 3x goedkoper dan het tanken van waterstof. Echter heeft bijvoorbeeld de Nexo een tank van 6 kilo en een reikwijdte van 650 kilometer, haast het dubbele van de elektrische Nissan Leaf.

Tot slot

Er komen in Nederland dus duidelijk steeds meer modellen en laadstations bij, maar het is nog geen auto voor de gemiddelde automobilist. BMW brengt in 2022 de i Hydrogen NEXT uit, maar de meeste ontwikkelingen komen uit Azië. De Nederlander rijdt gemiddeld 32 km per dag, dus dan kun je rustig thuis opladen en dan voldoet de elektrische auto prima. Het wordt anders wanneer je langere afstanden moet rijden of je hebt geen tijd om iedere keer 30 minuten te wachten bij een (overigens prijzige) openbare snellader. Dan is waterstof echt de techniek van de toekomst!

 

 

 

Back