De waterstof hype van begin jaren 2000 ligt achter ons. Zijn autofabrikanten nog bezig met projecten of staan de brandstofcellen in de koeling? Dat vroeg Bart Hoevenaars, onderzoeker bij de unit Waterstof & Schoon Fossiel, zich af. Hij wilde weten hoe de fabrikanten de marktkansen inschatten voor deze voertuigen. Tevens onderzocht hij samen met collega’s van de unit Beleidsstudies het tankgedrag van de Nederlandse automobilisten. “Om zonder problemen door het land te kunnen rijden is het volgens bijna 50% van de automobilisten voldoende als 1 op de 3 tankstations waterstof aanbiedt."

Tijdens de Olympische Winterspelen van 2010 verzorgden twintig waterstofbussen het vervoer van de sporters in en om Vancouver, Canada. Ook reden er acht waterstoftaxi’s rond, type Chevrolet Equinox. In totaal werden in de regio 7 waterstoftankstations geopend. Twee jaar eerder tijdens de Olympische Zomerspelen in Peking, reden er 16 in China gebouwde VW Passats rond met brandstofcellen in het vooronder. De wereld van de sportieve prestaties blijkt ideaal te zijn voor het presenteren van technologische prestaties: stille en schone voertuigen. Heel de wereld heeft er kennis van genomen. Maar hoe nu verder?
Een nieuwe vorm van individueel transport introduceren op de markt is een heikele zaak. De fabrikanten moeten voertuigen maken die betaalbaar en betrouwbaar zijn en aan de veiligheidseisen voldoen. En tegelijkertijd is er een infrastructuur nodig van garages en tankstations om de bestuurders te laten rijden. Alle partijen wachten op elkaar en vervolgens gebeurt er niets. Duidelijk geval van het kip-of-ei dilemma: consumenten kopen auto’s als er voldoende verkooppunten van de brandstof zijn, brandstoffabrikanten openen verkooppunten als er voldoende afzet voor hun product is. Hoevenaars: “Wij hebben geprobeerd dit probleem in kaart te brengen door een kostenanalyse te maken.”

Infrastructuur onderbelicht
In de media krijgt de technische ontwikkeling van alternatieve auto’s veel aandacht. De ontwikkeling op het terrein van de infrastructuur is echter minstens zo belangrijk. Op welke problemen bijvoorbeeld stuiten de leveranciers van waterstof bij het fabriceren en distribueren van hun product? Hoevenaars: “Er bleek opvallend weinig publiek toegankelijke kennis te bestaan over het tankgedrag van automobilisten. Wij hebben samen met de Unit Beleidsstudies een onderzoek gehouden onder 2900 gezinnen en ze gevraagd naar hun huidige tankgedrag. Het is namelijk wel zo handig om bij de introductie van de nieuwe brandstof waterstof aan te sluiten bij bestaand gedrag van de consument. Tankt die langs de snelweg, of bij het eerste het beste station dat bereikt wordt? Of tankt hij bij hetzelfde merkstation waarvoor hij bereid is om te rijden? Daarbij kwamen verrassende zaken aan het licht.”

Tankgedrag van 2900 Nederlandse automobilisten, zoals onderzocht in 2009.

Van de ondervraagden tankt 80% in de bebouwde kom of langs de toegangsweg richting snelweg. Het moment van tanken is ook in kaart gebracht: Direct na vertrek. Als automobilisten tanken doet ruim 80 procent dat binnen 10 minuten na het starten. 58 Procent doet dit trouwens binnen 0-5 minuten. Het lijken triviale gegevens maar Hoevenaars weet beter: “Combineer deze gegevens met woonkernen en je kunt veel gerichter een plan opstellen om Nederland adequaat te voorzien van verkooppunten van waterstof. Door slimme plaatsing van tankstations bij steden en langs snelwegen kan waterstof snel beschikbaar komen voor een groot deel van de automobilisten.”

Voor de consument verandert er weinig. De hoeveelheid tijd die nodig is om de brandstof in te nemen is vergelijkbaar met die van benzine, diesel of lpg. En ook de inrichting van de tankstations vereist volgens Hoevenaars geen rakettechnologie die NASA nog moet vrijgeven. “Er wordt op Europees niveau nagedacht over de locaties waar waterstofpompen mogelijk geïntroduceerd zullen worden, maar het is nog te vroeg om over die locatiebepaling nu uitspraken over te doen. Er is gekeken naar bepaalde indicatoren, zoals eerdere demonstratieprojecten en locale politieke steun.”

100 Kilogram lichtere brandstofcel
Tot zover de plannen voor de infrastructuur, hoe ver zijn de autofabrikanten? Hoevenaars: “Uit diverse onderzoeken bij de autofabrikanten maken we op dat rond 2015 brandstofcelauto’s marktrijp zullen zijn.” Dat is geen vage belofte want tot op heden halen de fabrikanten telkens hun doelen. Het Amerikaanse ministerie van Energiezaken legt de lat van de levensduur van de 3e generatie brandstofcellen op 5000 uur, te halen in 2015. Eén fabrikant (3M) meldt al in 2009 met een brandstofcel gedurende meer dan 7300 uur stroom te hebben opgewekt. En recentelijk werd het mogelijk de druk van de waterstoftanks van de auto’s te verdubbelen naar 700 bar. Dat zorgt voor meer waterstof aan boord waardoor de actieradius van de brandstofcelauto gelijkwaardig is met die van de huidige benzineauto’s.
Ook de afzonderlijke fabrikanten weten soms spectaculaire sprongen voorwaarts te maken. Fabrikant GM liet onlangs de mond van belangstellenden verbaasd open staan toen het bedrijf zijn 5e generatie brandstofcellen presenteerde. Vergeleken met de 4e generatie weegt de hele unit 100 kg minder en neemt hij 50% minder ruimte in (en wordt daarmee in omvang vergelijkbaar met een viercilinder benzinemotor). Vergelijkbare vorderingen worden gemaakt door Daimler, Toyota, Honda, Nissan en Hyundai/Kia op korte afstand gevolgd door Ford en Volkswagen.

Accu of waterstof
Soms lijkt de ontwikkeling van de auto van de toekomst op een wedloop tussen de brandstofcel en de accu, de een of de ander wint. Maar volgens Hoevenaars onderzoek is een en/en situatie waarschijnlijker. “Om een elektrische auto een grote actieradius te geven moet je er veel accu’s in stoppen. Dat proces remt zichzelf af, want je moet steeds meer accu toevoegen om de zwaardere auto dezelfde afstand te laten halen. Volgens de autobranche is vooral de markt voor kleine auto’s in het woonwerkverkeer geschikt voor accu’s. Grotere auto’s voor langere afstanden over de snelweg en voor het hele gezin lijken voorbestemd voor de brandstofcel.”

Contact
Bart Hoevenaars
ECN Waterstof & Schoon Fossiel / Hydrogen Transitions & Infrastructure
Tel.: 022 456 45 45
E-mail: Bart Hoevenaars / Marcel Weeda    

Info
Trends in Hydrogen Vehicles 

Dit ECN-Nieuwsbrief-artikel mag zonder toestemming worden gebruikt voor publicatie, mits verwezen wordt naar de bron: www.ecn.nl/nl/nieuws/newsletter-nl/