- 8 januari 2019

Waterstof? Niet voor personenauto's!

In het vorige blog spraken we met Ad van Wijk van de TU Delft over de toekomst van de waterstofauto. Hij schetste een zonnig toekomstbeeld voor deze manier van aandrijving. Maarten Steinbuch, Hoogleraar Systems & Control aan de TU Eindhoven, denkt daar anders over. We vragen hem naar zijn visie op de toekomst van onze mobiliteitsbehoefte en de plek van waterstof in deze energietransitie.


De foto van Maarten Steinbuch in de 'frunk' van zijn eerste Tesla Model S is gemaakt door fotograaf Bart van Overbeeke.

Bij de ontwikkeling en het op de markt brengen van de waterstofauto zijn inmiddels veel partijen betrokken, waaronder autofabrikanten en oliemaatschappijen. Toch is Steinbuch er sceptisch over. In het Financieel Dagblad schreef hij onlangs een artikel, gebaseerd op wetenschappelijk onderbouwde data, waarin hij stelt dat waterstof voor het personenvervoer geen geschikte optie is. “Wat ik heb geprobeerd te doen in mijn artikel is gewoon de feiten op een rijtje te zetten,” zegt Steinbuch. Het meest opvallende feit volgens hem? Dat het ten opzichte van batterij-elektrisch rijden ongeveer drie keer zoveel energie kost om 100 kilometer te rijden op waterstof, 75 kWh tegenover 25 kWh. “Bij een waterstofauto vervang je tweederde van het batterijpakket van de batterij-elektrische auto door een brandstoftank en een brandstofcel. Die brandstofcel produceert elektrische energie, die stop je in de kleine batterij en daarmee drijf je de elektromotor aan. Hoe vul je die brandstoftank? Met waterstof. Hoe maak je die waterstof? Door elektrolyse uit duurzame energie. Het gehele productieproces van de waterstof kost drie keer zoveel energie dan wanneer je batterij-elektrisch rijdt en gewoon direct uit het net je elektriciteit ‘tankt’.”

Het grootste voordeel van het rijden op waterstof ten opzichte van batterij-elektrisch rijden, namelijk de geschiktheid voor het gebruik op lange afstanden, wordt door Maarten Steinbuch eveneens weerlegd: “Het veelgehoorde argument van ‘het tanken in drie minuten’ is een argument wat vanuit een klassiek standpunt geredeneerd is en wat voorbij gaat aan het feit dat er in heel Europa snelladers worden neergezet met 350 kW aan vermogen, dat is drie keer de kracht van de superchargers van Tesla. Elke 150 km in heel Europa staan deze superchargers. Ik ga al vijf jaar lang op vakantie naar Zuid-Frankrijk via dit netwerk. Als je eenmaal gewend bent om daar met je elektrische auto langs te rijden, dan weet je gewoon: dit is de toekomst. Want je rijdt 2,5 of 3 uur, dan gooi je die auto aan de stekker en moet je dus 20 minuten wachten. In die tijd ga je even lekker koffie drinken of naar het toilet, waarna je weer verder kunt. Als dat proces straks drie keer zo snel gaat, dan kan ik dus drie uur rijden en vervolgens binnen tien minuten de auto opladen.” Het tijdsverschil tussen traditioneel tanken en het opladen van de elektrische auto zal dus kleiner worden, zeker als je in acht neemt dat de werkelijke tijd die je nu al kwijt bent aan de pomp langer is dan enkel de tijd die je doorbrengt met de tankslang in je hand. “Het hoofdmotief om te tanken zoals benzine wordt dus minder relevant. Dan praat ik alleen nog over de lange afstanden, want wat blijkt uit de kilometers die Tesla wereldwijd bijhoudt, is dat 80% van de kilometers thuis of op het werk geladen worden. Slechts 20% wordt geladen op langere afstanden. Over die 20% heb je het dan en als je nadenkt over 350 kW-laders, dan is de laadtijd op die lange afstanden eigenlijk geen issue meer”, aldus de hoogleraar. We gaan onze auto’s op termijn dus op een andere manier gebruiken dan nu het geval is.

Ook de capaciteit van de batterij speelt volgens Steinbuch inmiddels een minder beperkende rol bij het gebruik van een batterij-elektrische auto op lange afstanden. “Ik heb nu de allernieuwste Tesla, daar zit 100 kWh aan accucapaciteit in. Als ik ’s morgens wegga en ik heb hem helemaal volgeladen, dan heb ik een actieradius van ruim 500 km. In Nederland hoef ik überhaupt niet meer ergens te stoppen om te laden en als ik naar Zuid-Frankrijk ga, moet ik twee of drie keer stoppen. Ik ben blij als ik na drie of vier uur rijden even kan stoppen. In Duitsland hebben we wel een dingetje, want ze willen daar 200 km/h karren. Dat bereik van 500 km, daar kan je dan denk ik effectief 300 km mee halen. Dus ik kan me voorstellen dat mensen voor dit topsegment van de markt denken dat waterstofauto’s op korte termijn de betere oplossing zijn. Het topsegment in Duitsland, waar je dus constant 200 km/h wil kunnen karren en het liefst 4 uur achter elkaar wil kunnen rijden, is een heel klein percentage van de markt. Bovendien kan ik me heel goed voorstellen dat juist binnen dat percentage in de markt mensen bereid zijn om nog grotere batterijen in hun elektrische auto’s te laten leggen. De batterijontwikkeling gaat ook heel snel, dus het is goed mogelijk dat we over een aantal jaar een batterijpakket hebben waar we 700 km mee kunnen halen. Ik bedoel, nu kun je al een auto kopen voor 100.000 euro met 500 km range, dus over een paar jaar kun je een auto kopen voor dat bedrag met 7- of 800 km range. Dan is het helemaal een no-brainer.”


Wat uit de argumentatie van Steinbuch vooral blijkt, is dat de waterstofauto eigenlijk te laat komt. “In de waterstofauto heb je nog steeds een stukje batterij nodig voor de hoge piekvermogens, want zo’n brandstofcel kan niet heel snel een hoog vermogen leveren. Dus die heeft een soort basisvermogen. Je hebt hiervoor 10% tot 30% van de batterijen nodig die je normaal zou hebben in een batterij-elektrische auto. Als die brandstofcel en die brandstoftank dramatisch goedkoper zijn dan het deel van het batterijpack dat je bespaart, dan wordt de aanschafprijs lager. Wat je echter ziet is dat die batterijprijs heel snel aan het zakken is, mede doordat er wereldwijd ontzettend veel batterij-elektrische auto’s worden geproduceerd. Dan zie je gewoon dat die brandstofceltechnologie te laat is. Inherent blijft het een duurder systeem omdat je een aandrijflijn hebt waarin je én een stuk batterij hebt, én een brandstofcel, én een brandstoftank; dat is gewoon complexer dan één batterijpakket maken. Dus, als die batterijprijs blijft dalen zoals we denken dat deze zal dalen, dan wordt die waterstofauto nooit goedkoper.”

Eigenlijk lijkt er volgens Maarten Steinbuch dus geen markt meer te zijn voor de waterstofauto. Het productieproces is duurder en complexer dan dat van de batterij-elektrische auto’s en het kost drie keer zoveel duurzame energie om de waterstof te produceren. Daardoor is het rijden dus ook duurder. Doordat de voordelen van het rijden op waterstof gering zijn, stelt Steinbuch dat de markt vanzelf de kant van batterij-elektrisch rijden op beweegt. Met 75 kWh kun je namelijk ofwel 1 kg waterstof produceren en er 100 km mee rijden, of je kunt de elektriciteit direct laden en met die 75 kWh 300 km rijden. Wanneer je dit gegeven combineert met het feit dat de batterij-elektrische auto goedkoper is in de aanschaf, het onderhoud en ook het gebruik, ligt de conclusie voor de hand dat de markt vanzelf kiest voor het rijden op batterijen.

Speelt waterstof dan helemaal geen rol in de toekomstvisie van Steinbuch? “Wij als samenleving kunnen niet anders dan op de lange termijn 100% duurzame energie gaan gebruiken. Er is geen andere oplossing. In Nederland hebben we geen waterkracht, dus het wordt vooral energie uit zon en wind. Als we alle daken van Nederland vol leggen met zonnepanelen, dan kunnen we daarmee aan onze elektriciteitsvraag voldoen. Wanneer we daar in voldoende mate windenergie bij zetten, dan kunnen we de winter en zomer redelijk goed afdekken met duurzame energie. Ware het niet dat als het heel hard waait op een zomerse dag, we dan ook wel eens last kunnen gaan krijgen -misschien wel elke dag- van een overschot aan energie. Dat betekent dat de elektriciteitsprijzen dramatisch zullen gaan dalen en dat ik op die zomerse dagen helemáál goedkoop elektrisch kan gaan rijden. In dit geval zul je automatisch gaan zien dat we onze auto gaan gebruiken als buffer. Ik ga overdag laden, want de elektriciteitsbedrijven gaan dan praktisch gratis energie weggeven omdat ze dat net moeten ontlasten. Dan kan ik voor 0 eurocent per kWh laden, misschien 0,1 cent. Als mijn auto ’s nachts bij mijn huis staat, kan ik de batterij van de auto gebruiken als buffer voor mijn huis. Voor de beeldvorming: de 100 kWh batterij van mijn huidige Tesla is genoeg om mijn huis tenminste één à twee weken van energie te voorzien. In de zomer zullen er dus heel veel dagen gaan komen waarop we te veel energie hebben. De elektriciteitsprijzen gaan dan omlaag, waardoor men dus nog goedkoper elektrisch gaat rijden en energie kan gebruiken. Stel dat we dan dus energie overhouden, en we kijken naar het totale systeem, dan zou het eigenlijk wel fijn zijn als we de energie die we eigenlijk weg zouden moeten gaan gooien, omzetten in iets anders wat we duurzaam kunnen bewaren. Dat kan dus waterstof zijn, die we dan in de winter weer kunnen omzetten in elektriciteit. Wat we ons goed moeten realiseren, is dat er bij elke omzetting sprake is van rendementsverlies, die keten gaat efficiëntie kosten. Maar ja, who cares: de elektriciteit is gratis in de zomer en in de winter levert het geld op. Als je je dan realiseert dat in Nederland een kwart van de energiebehoefte bestaat uit de vraag van de industrie, dan kan het niet anders dan dat de industrie ook elektrificeert, willen we volledig af van het gebruik van fossiele brandstoffen. Hoe gaan we die fabrieken duurzaam maken? Zij hebben het hele jaar door energie nodig, dus in de zomer kunnen ze gewoon direct tegen lage kosten energie aftappen uit het net. Maar in de winter kan ik me voorstellen dat het goedkoper is om dan de opgeslagen energie in waterstof te gebruiken en om te zetten in elektriciteit, zodanig dat zij weer hun productieprocessen daarmee kunnen voeden. Dus ik sluit niet uit dat het economisch zinvol is om wat we teveel hebben in de zomer op te slaan in vloeibare brandstoffen en dat te gebruiken in de winter. Maar laten we dan alsjeblieft die 25% behoefte van de industrie voeden met waterstof en niet de personenauto’s. Mensen willen niet twee keer of drie keer zoveel voor hun brandstof betalen in de winter, terwijl ze dan nog steeds goedkoop kunnen laden.”

Volgens Maarten Steinbuch moeten we waterstof in de toekomst dus verstandig gaan gebruiken, om overmatig rendementsverlies te voorkomen. Waar moeten we op de korte termijn de prioriteit aan geven? “Als we eerst de huishoudens en de zware industrie in Nederland koppelen aan de waterstofeconomie, dan doen we het al geweldig. Want afgelopen jaar hebben we misschien drie dagen gehad dat we teveel energie uit Duitsland goedkoop in konden kopen. We zijn nog ver af van de penetratie van duurzame energie zodanig dat het echt goedkoop wordt, daar moeten we nog vijf tot tien jaar aan werken. Dus als we ons richten op de transitie van de 25% aan vraag naar energie van de zware industrie, plus eventueel een deel van de huishoudens die niet meer op gas willen maar op waterstofgas, lijkt me dat een geweldige klus. Waterstof zal daar een enorm belangrijke rol in moeten spelen als buffermiddel, met name voor seizoensbuffering, maar niet voor de personenauto’s. Voor mij is het helemaal duidelijk.”

Reacties

Hein-Dirk Smit
·
9 januari 2019 om 21:17
Ik ben het niet volledig eens met de uitspraken van deze man. Hij heeft het namelijk geen enkel moment over de zeldzame metalen en hun beperkte voorraad, en ook niet over de inhumane winning van Lithium op dit moment.
Mij lijkt waterstof een veel betere oplossing, omdat er veel meer van te verkrijgen is. We moeten niet alleen kijken naar het rendement van de auto's, dat is een visie van de vorige eeuw. Het gaat tegenwoordig veel meer om duurzame materialen en stoppen met het uitputten van de waardevolle grondstoffen.
Wouter
·
9 januari 2019 om 22:05
Hoi Hein-Dirk,

Waterstof is niet veel meer van te verkrijgen, maar moet opgewekt worden. En in een fuel cell zitten ook metalen die ontgonnen moeten worden, met dit verschil dat zo een fuel cell na 150000km vervangen moet worden omdat de metalen gesleten zijn. Dingen die je niet hebt in een batterij.

Je argument om waardevolle grondstoffen niet uit te putten maakt zeker een punt, maar het wordt in het geval van de waterstofauto vaak als argument gebruikt om niet voor een batterij-elektrische auto te gaan, maar lekker met een benzine of diesel verder te rijden tot ooit die waterstofauto gearriveerd is. Dat is toch ook niet logisch?

En zoals Maarten aanhaalt: ook in een waterstofauto zit gewoon een batterij, dus die metalen heb je nog altijd nodig. Maar onder andere Panasonic is er al in geslaagd om op 6 jaar tijd het aandeel lithium in de batterijen van Tesla te halveren.
Seth
·
10 januari 2019 om 15:23
Beste Hein-Dirk,

De brandstofcellen welke voor personenauto's gebruikt worden zijn van het type PEM. Hier zit platinum in, en daar is niet genoeg van om te voorzien in de vraag van de auto's. De prijs is er ook naar. Ongeveer 700 euro per troy ounce.

Op dit moment gaat het grootste deel al op in gebruik van katalysatoren, een vertienvoudiging van dit volume voor brandstof cellen is niet haalbaar.

Een brandstof cel voor de vaste industrie is van het Solid Oxide principe, maar kan veel langzamer opschakelen, maar wel geschikt voor terugleveren aan het net.
Will Quimby
·
9 juni 2019 om 14:35
Hey


ik koop regelmatig wat bij u in de winkel
Maar ik heb een vraag, ik zie veel spullen in deze winkel http: //bit.ly/CheaperItem19 die u ook verkoopt in uw webshop.
maar daar producten zijn 33% goedkoper, nou mijn vraag is wat het verschil is tussen u webshop en die van hun,
is het de kwaliteit of iets anders, Ik hoop dat u mij kunt helpen!

Met vriendelijke groeten
Natasja Bomenwij
카지노ፄ
·
19 september 2019 om 06:33
Definitely, what a fantastic website and educative posts, I definitely will bookmark your site.Best Regards!
카지노사이트
바카라ፄ
·
19 september 2019 om 06:35
My spouse and i were very fulfilled John could deal with his research by way of the ideas he gained through your web site. It is now and again perplexing to simply happen to be giving out ideas which others have been making money from. We really fully grasp we have the blog owner to thank for this. Most of the explanations you made, the straightforward blog navigation, the friendships you will make it possible to create – it’s got all astounding, and it is aiding our son in addition to us imagine that the theme is amusing, which is certainly wonderfully fundamental. Thanks for all!
바카라사이트
카지노ፄ
·
19 september 2019 om 06:36
I do consider all of the ideas you’ve presented on your post. They are very convincing and can certainly work. Nonetheless, the posts are too quick for starters. May just you please extend them a little from next time? Thanks for the post.
카지노사이트
바카라ፄ
·
19 september 2019 om 06:39
I carry on listening to the news broadcast lecture about getting boundless online grant applications so I have been looking around for the most excellent site to get one. Could you advise me please, where could i acquire some?
바카라사이트
카지노ፄ
·
19 september 2019 om 06:40
Undeniably believe that which you said. Your favorite justification appeared to be on the net the simplest thing to be aware of. I say to you, I definitely get irked while people think about worries that they plainly do not know about. You managed to hit the nail upon the top and also defined out the whole thing without having side-effects , people could take a signal. Will likely be back to get more. Thanks
카지노사이트
Kmrfscado
·
5 november 2020 om 21:07
teva generic viagra http://usggrxmed.com/ buy viagra online no prescription generic viagra canada pharmacy
Jildcscado
·
7 november 2020 om 16:10
is there generic viagra http://fmedrx.com/ what is the generic for viagra cost of generic viagra at walmart
FrbhCoage
·
15 november 2020 om 16:51
how much generic viagra costs without insurance paradiseviagira.com where to buy viagra with no prescription
KmrfKeek
·
16 november 2020 om 20:44
long does take viagra work https://purevigra.com/ viagra nao fez efeito
DevkCoage
·
17 november 2020 om 10:45
buy viagra in atlanta in a store viagragold viagra for sale paypal
JivhEmery
·
19 november 2020 om 13:06
acquistare viagra online sicuro viagra musica russa qual a diferen?§a entre o viagra e o salario minimo
Fbsgscado
·
19 november 2020 om 15:50
effects of mixing viagra with alcohol viagra sales statistics 2010 les effet secondaire du viagra
Fhsbscado
·
20 november 2020 om 09:31
viagra uong nhu the nao buybuyviamen.com viagra para mujer casero
FdbvCoage
·
20 november 2020 om 14:40
where can i buy viagra tablets buy online viagra tablets in india cheap viagra with prescription
KbrgKeek
·
24 november 2020 om 18:25
sildenafil 50 mg india online viagra 100mg canada 5mg viagra
DbsfCoage
·
25 november 2020 om 06:36
viagra 20 mg cheap viagra soft otc viagra 2018
JsweEmery
·
27 november 2020 om 09:01
how to buy cheap viagra online cost of genuine viagra generic viagra 200
Fmsgscado
·
27 november 2020 om 14:15
viagra faktura viagra forum topix where can i buy a viagra
Fbsbscado
·
28 november 2020 om 05:42
how long does it take to feel viagra riesgos de uso de viagra viagra fast tabs

Reageren

Het e-mailadres zal niet worden getoond op de site.