De waterstofauto wordt vaak genoemd als een veelbelovende oplossing voor duurzaam vervoer. Maar is het een hype of de toekomst van mobiliteit? In dit artikel onderzoeken we de huidige stand van zaken, de voordelen en uitdagingen van waterstofauto's, en wat de toekomst mogelijk in petto heeft.
Een opmerkelijke verschuiving binnen het rijden op waterstof is dat het dure en gecompliceerde brandstofcelsysteem er een gedegen concurrent bij krijgt. Bij de Duitse fabrikant Keyou, gevestigd in de omgeving van München, kijken ze waarschijnlijk met volle tevredenheid naar deze ontwikkeling. Als een van de weinige bedrijven ter wereld is Keyou al jaren bezig met de ontwikkeling van verbrandingsmotoren op waterstof.
Gerenommeerde fabrikanten laten inmiddels in hoog tempo zien dat ze de waterstofverbrandingsmotor gaan ontwikkelen. In december publiceerde Waterstof Magazine een artikel over Mercedes-Benz die een Unimog heeft uitgerust met een waterstofverbrandingsmotor (foto). Maar een van de pioniers is absoluut DAF, daar werd de verbrandingsmotor twee jaar geleden al publiekelijk omarmd. Waterstof Magazine publiceerde eerder dit jaar een artikel over motorenfabrikant Cummins die ook de H2-motor in ontwikkeling heeft, net als Volvo en Renault die door samen te werken de ontwikkelingskosten delen. En inmiddels maken Ford, MAN, Iveco en Scania bekend met de ontwikkeling van een verbrandingsmotor op waterstof bezig te zijn.
De waterstofverbrandingsmotor kan wel eens een makkelijke stap worden richting emissievrij, hoewel de echte milieufreaks liever over een tussenstap spreken.
Hoe Werkt een Waterstofauto?
Een waterstofauto is in feite een elektrische auto die zijn energie haalt uit een brandstofcel. In deze cel reageren waterstof en zuurstof met elkaar, wat elektriciteit en water oplevert. De elektriciteit drijft de elektromotor aan, terwijl water het enige restproduct is.
Lees ook: Ford Garages: Nederland en Antwerpen
Voordelen van Waterstofauto's
Waterstofauto's bieden verschillende voordelen ten opzichte van traditionele benzineauto's en batterij-elektrische auto's:
- Snelle tanktijden: Het tanken van waterstof duurt ongeveer 5 minuten, vergelijkbaar met traditionele brandstoffen en aanzienlijk sneller dan het opladen van de meeste batterij-elektrische auto's.
- Lange actieradius: Veel waterstofauto's hebben een bereik van ongeveer 500 tot 600 kilometer op een volle tank, wat vergelijkbaar is met conventionele auto's en vaak meer dan de gemiddelde elektrische auto.
- Lager gewicht: Waterstofauto's zijn doorgaans lichter dan batterij-elektrische voertuigen, wat kan bijdragen aan een lager energieverbruik en betere rijeigenschappen.
Uitdagingen voor Waterstofauto's
Ondanks de voordelen zijn er ook aanzienlijke uitdagingen die de adoptie van waterstofauto's belemmeren:
- Beperkte infrastructuur: In Nederland zijn er eind 2023 slechts 25 waterstoftankstations beschikbaar, wat ritplanning noodzakelijk maakt.
- Hoge kosten: De aanschafprijs van waterstofauto's is momenteel hoog, met modellen zoals de Hyundai Nexo die in Nederland €69.995 kosten.
- Energie-efficiëntie: Het produceren van waterstof kost meer energie dan het direct opladen van een batterij, wat het proces minder efficiënt maakt.
Hoe werkt een waterstofauto? | Toekomstige technologie
Huidige Marktontwikkelingen
De verkoop van waterstofauto's in Nederland is in 2024 sterk gedaald, met slechts 14 nieuw geregistreerde voertuigen. Autofabrikanten zoals BMW en Toyota blijven echter investeren in waterstoftechnologie.
Alles lijkt erop te wijzen dat de verwachte stap naar EV’s vooralsnog niet gemaakt gaat worden. Dit betekent overigens niet dat EV’s niet verkopen. Dat is geenszins waar. Elektrische auto’s verkopen namelijk al beter dan auto’s met dieselmotor en er zijn ook de nodige plug-in hybrides. Dus het stekkeren wordt nog altijd meer en meer gemeengoed.
Veel automerken hadden 2030 als doel om de auto met verbrandingsmotor de das om te doen. In veel landen mag je tot 2030 ze nog verkopen, dus op zich is het niet een vreemde keuze. Er zijn echter ook voldoende markten waar tot 2035 plofmotoren aangeboden mogen worden.
Lees ook: Kuga Problemen en Oplossingen
De laatste fabrikant die het afschaffen van de benzinemotor gaat uitstellen is Ford. Dit merk was er relatief vroeg bij. Nee, de Focus Electric was nog niet denderend, maar de Mustang Mach-E is misschien niet de tofste Mustang, maar wel een puik rijdende crossover die er goed uitziet. Voor de Amerikanen is er een F-150 Lightning, een elektrische bedrijfsauto met bizar veel koppel. De Ford Explorer EV zal in Europa zeker goede zaken gaan doen.
Maar het doorpakken naar enkel en alleen elektrische auto’s gaat dus voorlopig niet gebeuren. Dat meldt Martin Sander, de General Manager van de Europese tak van Ford. Die zegt eigenlijk exact hetzelfde als Martin Schäfer van Volkswagen.
Kijk, er is een uitstel om de verbrandingsmotor in de ban te doen. Dat hoeft niet een anti-Gretha Thunberg-move te zijn. Het is ook gewoon ‘het eerlijke verhaal’. De gestelde plannen waren zeer ambitieus. Vergeet niet dat jarenlang fabrikanten af en toe een EV als concept hadden en het daarbij hielden. Tegenwoordig hebben fabrikanten al complete elektrische modellijnen in de showrooms zijn.
De bedoeling is weliswaar nobel, maar nu er iets meer tijd is, hebben fabrikanten meer tijd om te kijken naar andere toepassingen. Denk aan synthetische brandstoffen, waterstof of andere vormen van deelmobiliteit. Elektrische rijden is EEN toekomst, niet de ENIGE.
Samenwerking voor de Toekomst
De automakers Ford, Daimler en Nissan gaan samenwerken om de introductie van elektrische auto’s op waterstof te versnellen. Daimler, Ford en Nissan hebben samen meer dan 60 jaar ervaring in het ontwikkelen van de technologie en verwachten met de gesloten overeenkomst verdere ontwikkelingskosten te beperken: elk draagt in gelijke mate bij.
Lees ook: Verlaten Ford garage
In de nieuwe waterstofauto’s - oftewel fuel cell electric vehicles (FCEV’s) - wordt elektriciteit opgewekt door waterstof met zuurstof te laten reageren in een brandstofcel. In 2017 wilden de drie producenten 100.000 waterstofauto’s op de weg hebben. De technologie is een logisch vervolg op de huidige elektrische auto en betekent een enorme sprong voorwaarts op het gebied van emissievrij vervoer. De enige bijproducten zijn waterdamp en warmte.
Een belangrijk nadeel van de huidige elektrische auto - het beperkte aantal kilometers dat ermee gereden kan worden - geldt daarbij niet voor FCEV’s. Op een volle tank van vijf tot zes kilo waterstof kan bijna 600 kilometer gereden worden.
De drie autobouwers willen met de samenwerking een helder signaal afgeven aan beleidsmakers, toeleveranciers en de autoindustrie. Ze hopen dat de verdere ontwikkeling van de benodigde infrastructuur, zoals vulstations, nu ook voortvarend ter hand wordt genomen. Dat moet voorkomen dat een vertragende kip-en-eisituatie ontstaat, waarbij er geen vulstations zijn omdat er te weinig waterstofauto’s zijn en vice versa.
Hoewel Nissan, Ford en Daimler samen de onderliggende techniek zullen ontwikkelen, zal elk van de drie merken zijn eigen modellen ontwikkelen. Naar verwachting leidt deze wereldwijde samenwerking niet alleen tot standaardisatie en efficiëntie in het ontwikkelings- en productieproces: de eerste betaalbare waterstofauto in het middensegment wordt verwacht in 2017.
Daarmee zijn de drie bedrijven overigens niet de eerste. Het Zuid-Koreaanse Hyundai is al bezig met de productie van 1.000 waterstofauto’s.
Ford E-Transit op Waterstof: Een Nieuw Tijdperk voor Bestelwagens?
De Amerikaanse autogigant Ford staat bekend om zijn innovatie en constante streven naar verbetering van zijn producten. Hun nieuwste initiatief, de E-Transit op waterstof, is het zoveelste bewijs van dit engagement. Ford is begonnen aan een driejarige proef met dit model, waarbij verschillende gevestigde partners betrokken zijn.
De door waterstof aangedreven Ford Transit zou veel van de problemen waarmee elektrische bestelwagens momenteel te kampen hebben, kunnen elimineren: hoog gewicht, lange oplaadtijden en beperkte actieradius. Waterstofbrandstofcellen wegen minder dan massieve batterijen en met hun opslagtanks kunnen langere afstanden worden afgelegd per tankbeurt. Deze kenmerken maken waterstof aantrekkelijk voor fabrikanten van bestelwagens.
De Ford Transit FCEV 2023 is een voertuig dat gebruik maakt van brandstofceltechnologie. Dit betekent dat het voertuig wordt aangedreven door elektriciteit, die wordt opgewekt door een chemische reactie tussen waterstof en zuurstof. Dankzij deze innovatieve technologie kan de auto een veel grotere actieradius hebben en korter tanken dan traditionele elektrische auto's.
Acht eenheden zijn voorbereid voor tests en zullen gedurende zes maanden in de praktijk worden gebruikt. Op basis van de resultaten van deze tests zal Ford de doeltreffendheid en efficiëntie van de waterstoftechnologie in de praktijk kunnen beoordelen.
Gerenommeerde bedrijven als bp, Cambustion, Viritech en Cygnet Texkimp zijn bij het project betrokken en bieden hun expertise en oplossingen op het gebied van brandstofcellen, waterstofopslag en de productie van waterstoftanks.
Hoewel de waterstoftechnologie in bestelwagens zich nog in de experimentele fase bevindt, laat de Ford Transit op waterstof zien hoe de toekomst van het vervoer eruit zou kunnen zien. Toch zijn er enkele uitdagingen die moeten worden overwonnen voordat waterstof een algemeen gebruikte brandstof wordt. Het verkrijgen van zuivere waterstof is energetisch duur, wat een belemmering kan vormen voor het massale gebruik ervan.
Ford Trucks en Waterstof
Ford Truck heeft met succes de eerste H2-Ecotorq met meerdere cilinders op waterstof in gebruik genomen.
Ford Trucks versnelt zijn R&D-inspanningen in lijn met zijn visie om “waarde te creëren met de meest efficiënte transportoplossingen” en zijn doel van een zero-emissie toekomst, en heeft zijn inspanningen op het gebied van alternatieve brandstoftechnologieën naar een hoger niveau getild.
Ford Trucks heeft zijn inspanningen nu naar het volgende niveau getild en heeft nu met succes de eerste ontsteking van de meercilinder waterstofmotor H2-Ecotorq gerealiseerd, die Ford Trucks zelf heeft ontworpen.
De ingenieurs van Ford Trucks zullen verder werken aan systeemoptimalisatie en ontwikkelingsactiviteiten voor de motor, die succesvolle resultaten heeft laten zien in de eerste tests.
De mijlpaal is een belangrijke stap in de uitbreiding van het koolstofneutrale productportfolio van Ford Trucks als nul-emissie voertuigoplossing.
Toekomstperspectief
Hoewel waterstofauto's voordelen bieden, zoals snelle tanktijden en een lange actieradius, staan ze voor uitdagingen op het gebied van infrastructuur, kosten en energie-efficiëntie. Vooral in het zware transport en langeafstandsvervoer kan waterstof een belangrijke rol spelen.
Kortom, de waterstofauto bevindt zich op een kruispunt tussen hype en toekomst.
| Kenmerk | Waterstofauto | Batterij-elektrische Auto | Benzineauto |
|---|---|---|---|
| Tank-/Laadtijd | 5 minuten | 30 minuten - 12 uur | 5 minuten |
| Actieradius | 500-600 km | 200-500 km | 500-800 km |
| Emissies | Waterdamp | Geen (directe) | CO2, NOx, etc. |
| Infrastructuur | Beperkt | Groeiend | Uitgebreid |
| Kosten | Hoog | Gemiddeld - Hoog | Gemiddeld |