De auto in de toekomst, wint de stekker of de wint de pomp?

Nieuws, With 0 comments

De auto’s die in 2025 in de showroom staan, zijn ongetwijfeld een stuk schoner. Maar waar rijden ze op? Nog steeds op diesel of benzine, wordt het elektriciteit, of misschien zelfs waterstof? Al sinds de jaren negentig wordt volop gespeculeerd over de autobrandstof van de toekomst. Eerst werd waterstof een belangrijke rol toegedicht. Daarna ging het, zo rond 2005, ineens constant over biobrandstof. Sinds een jaar of vijf is de elektrische auto dé oplossing om auto’s schoner te maken. Rijden we in 2025 massaal elektrisch, of blijven fossiele brandstoffen, al dan niet gemengd met een beetje biodiesel of -ethanol, de standaard?

Verbrandingsmotor

De meeste auto’s gaan zeker tien jaar mee. Als je dan bedenkt dat elektrische auto’s in Europa nu nog maar een marktaandeel hebben van amper 2,5 procent, is het niet moeilijk te voorspellen dat ook in 2025 de meerderheid van het wagenpark nog op benzine of diesel rijdt. En dat geldt waarschijnlijk ook voor de meerderheid van de nieuw verkochte auto’s. Als je belastingen en subsidies niet meerekent, is de auto met een verbrandingsmotor voorlopig een stuk goedkoper. En sinds de technologische revoluties bij de winning van schaliegas op land en olie uit de diepzee, weten we bovendien dat er nog voor decennia fossiele brandstoffen zijn.

De grootste vijand van de verbrandingsmotor is de overheid. Afhankelijk van de mate waarin de overheid de CO2-uitstoot belast, zal de verbrandingsmotor terrein verliezen.

Hybride aandrijving

Hybride aandrijvingssystemen, en de laatste twee jaar vooral de hybride met een stekker waarvan je de batterij ook direct kunt opladen, zijn op dit moment uitermate populair. Die populariteit hebben auto’s die traditionele verbrandingsmotoren combineren met elektrische aandrijving bijna volledig te danken aan de overheid.

De hybride is voor zakelijke rijders fiscaal gezien de beste auto. En je hoeft geen concessies te doen ten opzichte van een brandstofauto. Je kunt snel tanken en de actieradius is in orde. Daarmee heeft de hybride met een stekker wel de voor-, maar niet de nadelen van een elektrische auto.

Toch is de hybride auto een raar ding. Een auto is gedurende zijn hele levenscyclus zo’n 3000 tot 5000 uur op de weg. Dat is niets in vergelijking met een bus of een vrachtwagen die gedurende hun werkzame leven zeker een factor vijf keer meer uren maken. Met dat in het achterhoofd is het eigenlijk vreemd dat je juist een personenauto van twee motoren voorziet.

Igo Besselink, hoofddocent voertuigdynamica aan de Technische Universiteit Eindhoven, ziet op lange termijn daarom niet zoveel in hybrides. “Men zegt weleens: je hebt met hybride de voordelen van beide aandrijflijnen. Maar ik zeg: je hebt de nadelen van beide aandrijflijnen. Er zit heel veel techniek in, dat maakt het een dure auto. En je moet ook gewoon olie verversen en de motor onderhouden. Bij een (puur, red.) elektrische auto is de aandrijflijn eigenlijk gruwelijk simpel en betrouwbaar. Je hebt bijvoorbeeld geen versnellingsbak meer nodig.”

Elektrische auto

Besselink ziet daarom veel meer in puur elektrische auto’s dan in hybrides. Maar dan moeten er nog wel een twee zaken worden opgelost: de lange laadtijd en de actieradius. Voor dat laatste probleem hebben we zelfs al een nieuw woord: actieradiusvrees, of in het Engels range anxiety.

De standaard elektrische auto van dit moment, zoals een Nissan Leaf, kan in de praktijk 100 tot 150 kilometer afleggen op een volle batterij. Nu is het grootste deel van de ritjes korter dan 60 km, maar soms wil je een stuk verder en dan is het bijzonder vervelend als je onderweg lang moet wachten om op te laden.

Wie vanuit Tilburg maandelijks naar oma in Sneek gaat en twee keer met de auto op vakantie wil, heeft dan eigenlijk twee auto’s nodig: een elektrische én eentje op benzine voor de lange ritten.

De Tesla S, de populaire elektrische luxe sedan, toont dat een elektrische auto wel degelijk een volwaardig alternatief kan. ”Er zijn al mensen die met hun Tesla op wintersport kunnen”, zegt Besselink. Het geheim van de Tesla: de opkomst van een netwerk van snellaadstations én een gigantische batterij.

Voor middenklassers is de Tesla-oplossing echter onbruikbaar, omdat een dergelijke batterij veel te duur én te groot zou zijn. In 2025 is de batterij echter weer verder geëvolueerd. Besselink. “Nu kun je een elektrische auto bouwen die zo’n 100 tot 150 kilometer kan rijden in de dagelijkse praktijk. In 2020 zou dat denk ik , ongeveer verdubbeld moeten zijn. Elke tien jaar verdubbelt de batterijcapaciteit”

Waterstof

Waterstof was een beetje uit het zicht verdwenen, totdat Hyundai en Toyota aankondigden met productiemodellen te komen. De Hyundai ix 35, een SUV, kun je zelfs nu al leasen, al is het met 2000 euro per maand nog niet bepaald goedkoop.

Een waterstofauto is in principe een ‘gewone’ elektrische auto met een eigen energiecentrale aan boord: de brandstofcel. In die brandstofcel wordt waterstof (H2) omgezet in water (H2O) waarbij elektriciteit vrijkomt. Uit de uitlaat komt slechts water.

Het grote voordeel van een waterstofauto ten opzichte van een elektrische auto, is dat je waterstof kunt tanken. De huidige waterstofauto’s leggen 500 kilometer op een tank af. Maar het probleem bij waterstof is ook niet de auto zelf, maar de productie van waterstof .

De goedkoopste manier is om waterstof te maken uit aardgas, maar voor het milieu kun je dan net zo goed op aardgas zelf rijden. Echt schoon wordt het pas als je waterstof wint door met behulp van elektriciteit water te splitsen in waterstof en zuurstof.

Maar het is behoorlijk inefficiënt om elektriciteit eerst om te zetten in waterstof om daar vervolgens weer stroom mee op te wekken. En dat zijn niet alle nadelen: er moet een infrastructuur komen om het zeer vluchtige gas te transporteren. Vervolgens moet je waterstof samendrukken tot 350, of nog liever 700 bar voordat je het in een auto gooit, want de dichtheid is van nature nogal al laag. Dat vergt een hele dure en sterke opslagtank.

Gedurende het hele proces gaat bij waterstof zo’n 70 procent van de energie verloren. Dan is een auto op een batterij een stuk efficiënter. Ten opzichte van de batterij heeft waterstof overigens nog wel een pré: als het hard waait , kampen energieproducenten straks met overschotten. Opslaan in batterijen is niet te doen, maar deze groene stroompieken zou je wel kunnen ‘opslaan ‘ in de vorm van waterstof.

Wat een optie zou kunnen zijn, is het bouwen van een ‘hybride branstofcelauto’. “Een waterstofauto heeft toch al een batterij, maak die iets groter”, zegt Besselink. “De brandstofcel doet dan dienst als range extender. In Frankrijk doen ze er al proeven mee.” Maar een dergelijke auto zal zelfs in 2025 naar alle waarschijnlijkheid een zeldzaamheid zijn.