Hyundai bouwt aan waterstoftoekomst
8-9 gram CO2/km
Cho Kwon Tae, Manager Fuel Cell Electric Vehicle Testing bij Hyundai: ‘Europa heeft afgesproken de CO2-uitstoot met 80 % te verlagen in 2050 ten opzichte van 2009 om opwarming van de aarde te beperken. De CO2-emissie moet van 5,9 Gigaton naar 1,2 Gigaton. Voor de transportsector gaat het om een grotere reductie van zelfs 95 % omdat het vervoer zelf groeit. Dan moet je gaan denken aan een well-to-wheel emissie van 8 a 9 gram CO2 per kilometer in 2050. Dat is onmogelijk te halen met een verbrandingsmotor. Alleen een auto met brandstofcel of accu kan daaraan voldoen.’
Waarom een brandstofcel in plaats van een accu?
Voorwaarde voor een minimale CO2-emissie is natuurlijk dat waterstof en stroom duurzaam worden gemaakt. En dan redeneert Cho naar waterstof toe: ‘Rond 2015 zal Peakoil plaatsvinden, vanaf dat moment zal de olieproductie wereldwijd dalen terwijl de vraag juist toeneemt. Dan is er behoefte aan andere vormen van energie. In 2030 zal er 4 keer meer windenergie zijn als in 2008. Maar windenergie laat zich niet balanceren om vraag en aanbod van stroom op elkaar af te stemmen, zoals we dat doen bij traditionbele elektriciteitscentrales. Er is een vorm nodig om de overtollige wind- en hydro-energie op te slaan. Het gaat om een buffer van zo’n 1.000 gWh [1 miljard kWh]. Dat kan het best efficiënt door waterstof te maken. Je hebt dan 500.000 kubieke meter waterstof nodig bij een druk van 150 bar. Andere vormen van energie-opslag vragen meer ruimte.’
Bereik
Los daarvan ziet Cho waterstof als een betere opslagmedium dan een accu. ‘Accu-auto’s zijn klein en hebben een beperkt bereik waarna langdurig opgeladen moet worden. Waterstofauto’s kunnen veel groter zijn en hebben een bereik van honderden kilometers waarna ze in enkele minuten getankt kunnen worden.’ In 2006 reden Hyundai-bussen op waterstof tijdens het WK-voetbal. Overigens is de grote auto ook nodig om plaats te bieden aan alle technische componenten. Met andere woorden, het is heel lastig om een kleine auto uit te rusten met een brandstofcel.
1.000 stuks
In 1998 startte Hyundai met de ontwikkeling van de brandstofceltechniek. Cho was daar toen al bij betrokken. Volgens hem begon Hyundai 10 jaar later dan de meeste andere grote automerken, maar is de achterstand helemaal weggewerkt. Zoals de Hyundai iX35 FCEV moet bewijzen. De auto kan 525 tot 560 kilometer rijden op een volle tank waterstof (5,64 kilo, 700 Bar). Tussen 2012 en 2014 bouwt de fabrikant 1.000 exemplaren voor wereldwijde praktijktests. Het technisch team telt 200 mensen, wat volgens Cho een kleine groep is vergeleken met de afdelingen van andere automerken.
Koude start
Hyundai ontwikkelde de brandstofcel in eigen beheer. Hij levert 100 kW, 250 tot 450 Volt en werkt ook bij temperaturen van 20 graden onder nul. De opstartcyclus duurt dan slechts 11 seconden waarna de techniek hooguit 5 minuten nodig heeft om vol vermogen te leveren. De luchtaanvoer heeft een druk van slechts 1,35 Bar. Cho: ‘Doordat we een lagere druk gebruiken, is er geen compressor nodig en volstaat een blower. Die is stiller en kost minder energie.’
Steeds goedkoper
De techniek is relatief duur. Maar Hyundai denkt dat de brandstofcel zelf razendsnel in prijs daalt. In 2012 ligt de prijs op 1/8e van de prijs van 2008. In 2015 moet de prijs 1/20e bedragen (tov 2008) en in 2020 zelfs 1/40e. De brandstofcel in de iX35 kost maar 20% van die in de Tucson FCEV die in 2004 werd getest.
10.000 in 2015, 100.000 in 2020
Hyundai wil in 2015 10.000 brandstofcelauto’s per jaar maken. In 2020 moet het aantal stijgen tot 100.000 per jaar. De auto’s die in 2015 gemaakt worden kosten volgens Hyundai 35 eurocent per kilometer (TCO). In 2020 moet de auto per kilometer evenveel kosten als een auto met verbrandingsmotor.
64% efficiency
Er is een testvloot van 18 SUV’s in Zuid-Korea. Die legden gezamenlijk 743.500 kilometer af. Het gemiddelde verbruik ligt op 19,2 km per liter waterstof. De nieuw ontwikkelde iX35 FCEV rijdt gemiddeld 25 km. De tank-to-wheel-efficiency ligt op 64 % en evenaart daarmee de accu-auto (plug-to-wheel).
Exploderende tank
Een succesvolle uitrol van de waterstofauto vereist natuurlijk ook de aanleg van speciale vulstations. ‘Dat kan alleen als meerdere partijen samen eraan werken. Dus naast autofabrikanten moet ook energieleveranciers en overheden meedoen’, zegt Cho. Onder meer Honda, Toyota, Daimler en General Motors willen ook in 2015 starten met serieproductie van waterstofauto’s. Er is samenwerking achter de schermen. ‘We bespreken met elkaar de standaard die we willen gebruiken, zoals de druk in de opslagtank – wordt het 500 bar of 700 bar.’ Bij 700 bar bevat de tank meer energie, maar moet de constructie (inclusief tankinstallatie) aanzienlijk zwaarder worden uitgevoerd om te voldoen aan de veiligheidscriteria. Hyundai testte de auto’s bij brand en liet in een video zien dat de vlamhoogte bij een exploderende waterstoftank vergelijkbaar is met die van een ontploffende benzinetank.
Soepel
De ix35 FCEV rijdt makkelijk door een overschot aan kracht die het gewicht van 1,6 ton zonder moeite compenseert. Remmen vraagt wat aandacht – maar dat is het testexemplaar vergeven. De top bedraagt 160 km/u. De auto rijdt stil – op het aanzuiggeluid van de lucht na. De binnenruimte is ondanks twee opslagtanks en de brandstofcel vrijwel onveranderd. Hyundai lepelde de tanks onder de auto. Tsja, mooie techniek – en na een handvol kilometers stuur je er zonder verder nadenken mee rond. Hij doet wat elke andere Hyundai iX35 ook doet: soepel rijden. Een gek idee: los van de stilte is het rijden zelf nauwelijks anders.
Tot en met maart 2012 rijden leden van het Europees parlement met een exemplaar. Ook in Kopenhagen worden testkilometers gemaakt.
[yframe url=’https://www.youtube.com/watch?v=8rpIY5rV61Y&feature=player_embedded#!’]
Nog geen reacties