Batterij en brandstofcel: niet “of-of” maar “en-en”.

“En-en”: dat klinkt als een kwestie van niet kunnen kiezen. Maar er zijn redenen genoeg om beide oplossingen te hanteren, omdat ze deels op elkaar lijken (in de toepassing, het voortbewegen van een auto) maar vooral ook in veel opzichten verschillend zijn, en elkaar kunnen aanvullen.
Ik noem een paar overwegingen.

1.       De batterij.

+ inmiddels doorontwikkelde technologie; fabrikanten zitten overwegend op dit spoor.
+ in capaciteit, range, kosten nog steeds snel verbeterend.
+ het betere rendement: 1 kg. waterstof vereist 50kWh elektriciteit en geeft een range van 100 km.; een batterij van 50 kWh geeft een range van 250 km. Een factor 2,5 dus.
+ batterij leent zich goed voor lokale opwekking en  kleinschalige opslag voor de kortere termijn.
+ oplaad infra inmiddels in ontwikkeling.
– oplaadinfra moet sterk worden uitgebreid incl. oplossingen voor snel laden, standaardisatie, informatievoorziening etc.
– het elektriciteitsnet moet worden aangepast om de grote vraag (en fluctuaties, piek/dal) aan te kunnen; zonder twijfel ook een enorme kans voor de ontwikkeling van “smart grid”: slim laden, slimme opslag, integratie in infrastructuur etc.
– De EV zelf is “zero emission”, maar in het traject van productie en distributie zit een gemene variabele: wordt de elektriciteit opgewekt door kolen of door gas te stoken, of door wind en zon? Dit bepaalt uiteindelijk in hoge mate de attractiviteit van de batterij-auto.
– voor de productie van batterijen zijn verschillende metalen nodig. Deze zijn niet alleen schaars, maar de winning ervan is vervuilend en vindt plaats onder slechte arbeidsomstandigheden.
– De productie van EV’s met batterij  is vervuilender dan de productie van auto’s met verbrandingsmotor of de auto met fuel cell.
– onzekerheid over de levensduur van batterijen (die overigens in 10 jaar wel sterk is toegenomen).

2.       De brandstofcel.

+ waterstof is brandschoon op het niveau van de auto.
+ waterstof is met name in de industrie toepasbaar (batterij minder of niet).
+ waterstof transport is vrij simpel (maar vraagt net zo goed om forse investeringen in infra).
+ waterstof leent zich goed voor grootschalige opslag (lastig gezien de hoeveelheid energie die daarvoor nodig is) voor de (middel)lange termijn; opslag in aardgasvelden of zoutmijnen is realistisch, en volgens de waterstofjongens veel goedkoper dan elektriciteit in een dure EV-batterij of stationaire opslag stoppen: opslag in waterstofmoleculen is beter dan opslag in elektronen.
+ waterstof lijkt op conventionele  brandstof (een tank, een tankstation, een slang, een paar minuten voor een tankbeurt).
+ met grootschalige toepassing van waterstof zou de bestaande infrastructuur voor een deel gebruikt kunnen worden (leidingnet, platforms op zee); fijn overigens voor de offshore industrie.
– transport vraagt om grote investeringen in infrastructuur: transport, distributie; overigens wel beduidend minder dan in de infra voor batterijen,  elektriciteitsnet, laad infra etc.
– net als bij de batterij is de productiefase belangrijk: hoe produceren we waterstof? Door steam reforming van aardgas (nogal smerig) of door elektrolyse, met de vraag waar dan de gebruikte elektriciteit zijn oorsprong vindt: alweer kolen of gas of zon/wind.
– onzekerheid over de levensduur van brandstofcellen.

3.       Van benzine en diesel naar batterij en brandstofcel.

Zo nieuw is het allemaal niet. We zijn gewend aan een markt waarin auto’s rijden op verschillende brandstoffen met verschillende motoren. Daar waren en zijn technisch, economisch en commercieel allerlei redenen voor.

Als we afscheid gaan nemen van die ICE (internal combustion engine, de auto met verbrandings-motor), krijgen we een zelfde hybride situatie. Soms een auto met batterij en stekker, en soms een auto met een waterstoftankje en brandstofcel.  De keuze zal afhangen van de kosten (TCO), levensduur, gewicht van het voertuig, af te leggen afstanden, subsidies, aanbod van modellen etc.
Het plaatje is alleen nog groter dan alleen  die combi van brandstof, energie, auto en mobiliteit.
Aan elke keuze kleven politieke en economische belangen, afwegingen over verdeling van kosten en baten.

Het risico is dat besluiten daardoor vertragen, halfslachtig worden genomen. De urgentie neemt ondertussen toe. In een vorige blog (https://www.hansgroenhuijsen.nl/4-fields/batterij-of-brandstofcel-winst-en-verlies-of-de-beroemde-win-win/) noemde ik het al. De kansen op een win-win zijn er zonder meer. Maar de geschiedenis toont helaas maar al te vaak aan dat het uitdraait op een  “lose-lose”: we verliezen.
Prettige bijkomstigheid is daarbij dat niet slechts 1 partij verliest, maar dat we met zijn allen gezellig samen verliezen. Zo is er toch nog iets dat ons bindt.

Hans Groenhuijsen, november 2019.

Voor meer artikelen over de elektrische auto, zie: https://www.hansgroenhuijsen.nl/category/4fields/electric-vehicle/

Volgende blogs over de EV binnenkort: over kosten, efficiency en rendement, over grondstoffen.