Achtergrond Autonieuws Elektrisch

Het begrip ‘elektrische auto’ kan je opdelen in twee soorten: batterij-elektrische auto’s en waterstofauto’s. De eerste variant is het meest bekend. Een batterij-elektrische auto, ook wel een battery electric vehicle (BEV) genoemd, haalt zijn energie uit een batterijpakket. Dit is het meest gangbare type elektrische auto. Vrijwel alle elektrische auto’s die je als gewone consument kunt kopen, zijn batterij-elektrisch.

Hoe werkt een waterstofauto?

Bij een waterstofbatterij zijn waterstoftanks de energiebron. De auto heeft ook een brandstofcel. Daarin reageert de waterstof via een chemisch proces met zuurstof en wordt omgezet in elektriciteit. Die wordt opgeslagen in een kleinere batterij of direct gebruikt door de elektromotoren. De wielen worden dus altijd elektrisch aangedreven. Wat dat betreft biedt een waterstofauto eenzelfde rijbeleving als een batterij-elektrische auto. Bij het omzetten van waterstof in elektriciteit komt geen emissie vrij. Het enige bijproduct is water(damp).

Waterstofauto met brandstofmotor

Een alternatieve variant van de waterstofauto is er een met brandstof- in plaats van elektromotor. In dat geval wordt de waterstof niet eerst omgezet in elektriciteit, maar direct verbrand in de motor. Deze motor werkt hetzelfde als bij een conventionele brandstofauto. Ondanks dat er verbranding plaatsvind, is ook bij deze variant water(damp) de enige uitstoot. Waterstofauto’s met brandstofmotor worden vooral gebruikt om de beleving van een traditionele brandstofmotor te kunnen blijven bieden, maar het is een minder gangbare technologie dan waterstofauto’s met elektrische aandrijving.

Stekkeren versus tanken

Waar je een batterij-elektrische auto moet opladen met een stekker, moet je een waterstofauto voltanken. Dat doe je bij speciale waterstoftankstations. Het voltanken van een waterstofauto duurt ongeveer even lang als het voltanken van een conventionele brandstofauto.

De voordelen van waterstofauto’s

Waterstofauto’s bieden een aantal voordelen ten opzichte van batterij-elektrische of brandstofauto’s. We zetten de belangrijkste op een rij:

• Snel tanken: waar het opladen van een batterij-elektrische auto vaak lang duurt, is een waterstofauto in een paar minuten weer volgetankt.
• Grote actieradius: waterstofauto’s bieden over het algemeen een actieradius die vergelijkbaar is met die van een middelgrote brandstofauto. Tegenwoordig zijn er genoeg batterij-elektrische auto’s die dat evenaren of zelfs overtreffen, maar daarvoor moet je dus wel langdurig opladen.
• Lokaal emissievrij rijden: een waterstofauto stoot zelf alleen water(damp) uit, dus net als bij een batterij-elektrische auto ben je lokaal emissievrij onderweg.
• Meer rijcomfort: een waterstofauto met elektromotor (de gangbare soort) biedt een stille en vloeiende rijbeleving, wat voor velen bijdraagt aan het rijcomfort.
• Bredere toepassing: batterij-elektrische aandrijving is vanwege de doorgaans grote en zware batterijpakketten niet geschikt voor alle soorten voertuigen. De lichtere en vaak meer compacte waterstoftechniek kan uitkomst bieden om deze voertuigen toch te elektrificeren.

De nadelen van waterstofauto’s

Nadelen heeft de waterstofauto echter ook. De belangrijkste nadelen op een rij:

• Beperkte infrastructuur: een belangrijk nadeel voor de gebruiker van een waterstofauto is het kleine aantal waterstoftankstations in Nederland. Er zijn genoeg uitbreidingsplannen, maar voorlopig is er nog geen goed landelijk dekkend netwerk.
• Hoge aanschafkosten: waterstoftechnologie is nog vrij nieuw en kostbaar, waardoor de aanschafprijs van een waterstofauto (veel) hoger is dan die van een vergelijkbare brandstof- of batterij-elektrische auto.
• Omvangrijke techniek: hoewel voor waterstofaandrijving geen groot batterijpakket nodig is, nemen de waterstoftanks wel de nodige ruimte in. Dit kan het lastig maken om compacte voertuigen van een praktisch bruikbare actieradius te voorzien.
• Minder efficiënt: het produceren van waterstof en het vervolgens weer omzetten ervan naar elektriciteit in de auto leidt tot energieverlies, waardoor waterstofauto’s minder efficiënt zijn dan directe elektrische aandrijving.
• Waterstofproductie is intensief: de productie van waterstof is een intensief proces. Er zijn verschillende methodes, waarbij voor de meest gangbare nog steeds fossiele brandstoffen worden gebruikt (zogenaamde grijze waterstof). Waterstof kan ook worden geproduceerd met hernieuwbare bronnen (groene waterstof), maar dat is momenteel nog duurder.

Beschikbare modellen waterstofauto’s

In Nederland zijn slechts een paar waterstofauto’s geleverd. De eerste was de Hyundai ix35 FCEV uit 2013, een aangepaste versie van het reguliere brandstofmodel. In Nederland was dit model slechts beperkt beschikbaar, maar in sommige landen was hij al als regulier productiemodel te koop. Daarna volgde de Toyota Mirai uit 2014, die vanaf 2017 regulier verkrijgbaar was in Nederland. In 2020 volgde een tweede modelgeneratie van de Toyota Mirai (rijtest). Ondertussen biedt Hyundai sinds 2018 de Nexo als opvolger van de ix35 FCEV.

Buiten Europa werd de eerste waterstofauto in reguliere serieproductie al in 2008 geïntroduceerd. Dat was de Honda FCX Clarity, leverbaar in Japan en enkele staten van de VS. Dit model bleef in productie tot en met 2014, waarna in 2016 een tweede modelgeneratie volgde, die tot 2021 in productie bleef.

Toekomstperspectief voor de waterstofauto

Waterstofauto’s bieden een groot potentieel voor elektrificatie van voertuigen. Na een korte tankbeurt bieden ze een ruime actieradius en de enige emissie is waterdamp. Daar tegenover staan echter belangrijke bezwaren zoals de beperkte infrastructuur, hoge kosten en energie-efficiëntie. Het is voor een deel een kip-ei-verhaal: zolang er weinig vraag is naar waterstofauto’s, gaan fabrikanten en overheden er niet zo veel in investeren. Maar zolang er niet wordt geïnvesteerd om de nadelen weg te nemen, zullen ook niet veel mensen naar een waterstofauto overstappen. De verwachting is dan ook dat waterstoftechnologie vooral een interessante optie zal blijken voor het elektrificeren van voertuigen die minder geschikt zijn voor batterij-elektrische aandrijving. Denk dan aan grote voertuigen zoals vrachtwagens, treinen, schepen en vliegtuigen.