Alles over rijden op waterstof

Een waterstofauto kopen, waar moet je rekening mee houden?

Bij de aanschaf van een volledig elektrisch aangedreven auto ligt eentje met een batterij op dit moment het meest voor de hand. Er is echter nog een alternatief: de waterstof-elektrische auto. In dit artikel leggen we uit wat precies het verschil is met een batterij-elektrische auto en besteden we aandacht aan de andere zaken waar je bij een waterstofauto op moet letten. Hoe werkt zo’n auto, welke modellen zijn er, hoe en waar kan je tanken, al deze zaken komen in dit artikel aan bod.

Een waterstofaandrijflijn, hoe werkt die?

Een batterij-elektrische auto heeft elektromotoren die stroom krijgen van een batterijpakket. Een waterstofauto heeft in plaats daarvan een of twee waterstoftanks en een brandstofcel. De waterstof wordt door deze zogenaamde fuelcell gevoerd. Die zet de waterstof om in elektriciteit via een elektrochemisch proces met gebruik van zuurstof uit de buitenlucht. Het enige restproduct is water, waardoor een waterstofauto net als een batterij-elektrische auto (lokaal) CO2-vrij is. De elektriciteit voedt de elektrische aandrijflijn.

Waterstof-brandstofmotor

Er is nog een alternatieve vorm van een waterstofaandrijflijn, namelijk die met een verbrandingsmotor. Dit concept werd met name door BMW toegepast, in een beperkt aantal omgebouwde BMW 7 Series in 2000 en 2004. Bij deze modellen werd de waterstof verbrand in een speciaal hiervoor aangepaste twaalfcilinder benzinemotor. Ook dan is de enige emissie water. Een waterstof-verbrandingsmotor heeft wel een erg hoog verbruik, zeker ten opzichte van de hiervoor beschreven brandstofceltechniek. De waterstofauto met verbrandingsmotor is inmiddels dus een wat achterhaald concept en is in dat opzicht niet meer relevant als het gaat om de huidige ontwikkelingen op het gebied van deze aandrijfvorm.

Welke waterstofauto’s zijn er?

Momenteel worden in Nederland maar twee waterstofmodellen geleverd. In 2015 kwam Toyota met de Mirai. Hyundai had toen al de ix35 FCEV op de markt, maar die heeft in 2018 een opvolger gekregen en dat is de Nexo: een SUV aan de bovenkant van de middenklasse.

Waar kan ik waterstof tanken?

Op dit moment kan je in Nederland nog maar op vier plekken waterstof tanken: in Rhoon, Arnhem, Delfzijl en Helmond. Voornamelijk in het zuiden van het land dus. Het realiseren van een waterstofstation is een factor tien keer duurder dan een tankunit voor diesel of benzine. Zolang er nauwelijks waterstofauto’s rondrijden is het niet relevant om waterstofstations te bouwen, maar als er niet meer tankpunten komen is het ook niet aantrekkelijk om een waterstofauto te kopen.

Waterstoftankstations in de planning

Er is een routekaart om de komende jaren meer waterstofstations van de grond te krijgen. Diverse exploitanten van bestaande Shell-tankstations willen waterstof gaan leveren en het bedrijf Pitpoint heeft plannen klaarliggen. In nauwe samenspraak met de overheid willen die partijen het aantal waterstoftankstations uitbreiden naar 20 stations in 2020 en 50 in 2025. Die stations zijn dan uiteraard ook beter verspreid door het land. In ieder geval in Pesse, Breda, Amsterdam, Schiphol, Rotterdam Airport, Utrecht en Groningen zullen op korte termijn waterstoftankstations komen.

Hoe lang duurt het tanken van waterstof?

Het tankproces van waterstof lijkt sterk op dat van LPG. Je rijdt naar de pomp, plaatst het vulpistool op de vulopening en binnen een paar minuten zijn de waterstoftanks weer vol.

Waterstof tanken, hoe werkt dat?

Dat gaat relatief eenvoudig. Het vulpistool kun je met een simpele draaibeweging vergrendelen op de vulopening van de auto. Daarna start automatisch het vullen. De tankinstallatie voert eerst een aantal controles uit om er zeker van te zijn dat het vulpistool goed vastzit. Ook checkt de installatie de druk in de tank van de auto om te bepalen hoeveel waterstof kan worden getankt. Dat checken gaat met de nodige klikkende geluiden gepaard. Niets om je zorgen over te maken. Na enkele tientallen seconden start het vullen en na maximaal vijf minuten is dat klaar. De tankinstallatie geeft aan dat het vulpistool kan worden ontgrendeld. Tijdens het vullen is ontgrendelen niet mogelijk.

Wat kost rijden op waterstof?

Net als bij benzine of diesel (en laadstations) verschilt ook de prijs van waterstof per station. Waterstof wordt afgerekend per kilo en de gemiddelde prijs daarvoor is op dit moment zo’n 10 euro. Klinkt misschien prijzig, maar omgerekend naar het aantal kilometers dat je op die kilo kunt rijden zit de prijs voor waterstof per kilometer zo’n beetje tussen de prijs van benzine en diesel in. Let erop dat sommige van de waterstofstations werken met een speciale tankpas, net als bij laadstations voor batterij-elektrische auto’s.

Wat zijn de voordelen van rijden op waterstof?

Een groot voordeel van rijden op waterstof – zeker ten opzichte van een batterij-elektrische auto – is dat het tanken veel sneller gaat dan opladen. De tankbeurt is in een paar minuten achter de rug en hoeft dus niet ingepland te worden zoals een laadsessie. Verder is de aandrijflijn net als bij een batterij-elektrische auto stil en vrijwel onderhoudsvrij. De actieradius van een waterstofauto is op dit moment vergelijkbaar met die van auto’s met brandstofmotor, dus ook op dat vlak wint de waterstofauto het voorlopig nog van een batterij-elektrische auto.

Onuitputtelijke bron?

Waterstof kan altijd worden geproduceerd uit water en zo vervalt het probleem van oprakende bronnen zoals fossiele brandstoffen. Ook is het mogelijk om het gehele ‘waterstofproces’ (van productie tot gebruik in de auto) CO2-neutraal te houden. Kanttekening is wel dat voor het productieproces van waterstof een energiebron nodig is. Meer daarover onder het volgende kopje.

Geen accu’s nodig

Als we kijken naar het productieproces dan heeft een waterstofauto een groot voordeel op batterij-elektrische: er is geen milieubelastende accuproductie nodig. Bovendien zorgen waterstofauto’s op de langere termijn niet voor een partij afgedankte accu’s, die ook weer slecht zijn voor het milieu.

Wat zijn de nadelen van rijden op waterstof?

Het belangrijkste nadeel van rijden op waterstof is op dit moment het zeer beperkte aantal waterstofstations. Verder is waterstof op dit moment goedkoper dan benzine, maar duurder dan diesel of batterij-elektrisch rijden. Over kosten gesproken: de paar waterstofauto’s die nu op de markt zijn, zijn erg duur. Voor minder dan 75.000 euro (nieuw) vind je ze nog niet. Zeker als je bedenkt welke brandstof- of elektrische modellen je voor hetzelfde bedrag kunt kopen is dat erg prijzig. .

Grote opslagtanks

Een ander nadeel is dat waterstof een vrij lage energiedichtheid heeft, waardoor er grote opslagtanks nodig zijn. Een aandachtspunt bij de aanleg van tankstations, maar ook de reden dat waterstofaandrijving alleen geschikt is voor grote auto’s. Als je de binnenruimte van een kleine stadsauto bruikbaar wilt houden, is er simpelweg geen ruimte voor de waterstoftanks. Er wordt echter al hard gewerkt aan een oplossing, waarbij een vorm van samengeperste opslag van waterstof de meest eenvoudige oplossing lijkt te zijn.

Arbeidsintensief of ‘grijs’

Kijken we naar het grotere plaatje dan blijft het productieproces van waterstof een aandachtspunt. Waterstof moet gemaakt worden met elektrolyse, wat veel elektriciteit kost. Dat is een chemisch proces waarbij water als het ware wordt ontleed in zuurstof en waterstof. Vervolgens wordt de waterstof in de auto in de brandstofcel weer omgezet in elektriciteit. Er gaat onderweg energie verloren. Of om het zo te zeggen: de hoeveelheid elektriciteit om waterstof te maken is hoger dan de hoeveelheid elektriciteit die waterstof oplevert voor de aandrijving. Dus dan is de batterij-oplossing efficiënter.

Er zijn ook alternatieve manieren om waterstof te produceren, namelijk de benodigde energie halen uit het verbranden van biomassa of door waterstof te maken uit bijvoorbeeld aardgas. Deze manieren zijn echter niet CO2-neutraal, overigens net zoals niet alle stroom voor batterij-elektrische auto’s CO2-neutraal is.

Waterstof explosief?

De combinatie waterstof-zuurstof is overigens een explosief mengsel. Wel is waterstof een erg licht gas, waardoor de explosiegrens niet snel bereikt wordt. Conventionele brandstoffen benzine en LPG zijn brandbaarder.

Wat is waterstof?

Waterstof is het lichtste, kleinste en ook eenvoudigste element. Het bestaat uit één proton en één elektron. In 1766 slaagde wetenschapper Henry Cavendish erin waterstof te identificeren. Als gas (H2) is waterstof kleurloos, geurloos, niet corrosief, niet oxiderend, niet radioactief, niet kankerverwekkend en niet giftig.

Waterstof maken, hoe gaat dat?

Er zijn diverse methoden om waterstof te produceren voor het gebruik in brandstofcelauto’s. Enkele hiervan zijn:

• Aardgasreforming
  Stoom reageert op temperaturen tussen de 700 en 1.100 °C met aardgas, wat syngas, een gasmengsel van koolstofmonoxide en waterstof, als product oplevert.
• Water-gassplitsing
  Bij een temperatuur rond de 130 °C reageert koolstofmonoxide met stoom. Het levert kooldioxide en waterstof op.
• Elektrolyse
  Onder invloed van elektriciteit, wordt water gesplitst in waterstof en zuurstof.

Vragen? Laat het weten!

Heb jij nog vragen over rijden op waterstof of de techniek erachter? Kijk eens op opwegmetwaterstof.nl of stel je vragen hieronder in de comments. Wij doen ons best om ze te beantwoorden.