Wat zijn de verschillen en overeenkomsten tussen waterstof met brandstofcel en lithium-ion-accu’s?

april 20, 2020

Wat hebben waterstof met brandstofcel en lithium-ion-accu’s met elkaar gemeen en waarin verschillen ze van elkaar? We nemen de overeenkomsten en verschillen op het gebied van uitstoot en geluid, klimaatimpact, kosten, actieradius, laadvermogen en infrastructuur onder de loep.

Emissies en geluid

Beide technologieën zijn uitzonderlijk schoon wat betreft de zogenaamde ‘tank-to-wheel’ emissies (van brandstoftank tot wiel). Ze stoten geen CO2 of NOx uit en de enige bijproducten van brandstofcellen zijn waterdamp en warme lucht. Beide technologieën zijn zeer stil in vergelijking tot verbrandingsmotoren en bieden dezelfde voordelen met betrekking tot geluidsgevoelig transport.

Klimaatimpact

Wat betreft de ‘well-to-wheel’ (bron tot wiel) emissies, is de klimaatimpact sterk afhankelijk van hoe de energie wordt opgewekt. Als de elektriciteit die is opgeslagen in een accu of de waterstof die in de brandstofcel wordt gebruikt, afkomstig is van hernieuwbare bronnen dan zal de totale klimaatimpact zeer gering zijn. Dit is vandaag de dag echter nog altijd een uitdaging aangezien de meeste elektriciteitsnetten overal ter wereld nog steeds draaien op steenkool, olie of gas, ondanks het streven naar meer hernieuwbare energiebronnen.

Waterstof wordt tegenwoordig
 gewonnen uit fossiele brandstoffen of het wordt gemaakt door middel van elektrolytische processen op basis van fossiele brandstoffen. Dit vergroot de totale klimaatimpact van waterstof. De energetische levenscyclus van waterstofvoertuigen omvat bovendien veel meer stappen dan het aantal dat gepaard gaat met het directe gebruik van elektriciteit bij batterij-elektrische voertuigen. Waterstofvoertuigen kunnen pas echt schoon worden wanneer er hernieuwbare energiebronnen worden gebruikt voor het leveren van de benodigde energie voor deze processen.

Wat lithium-ion-accu’s betreft, is de klimaatimpact ook afhankelijk van het potentieel voor recycling en hergebruik. Accu’s worden momenteel nog niet op grote schaal gerecycled maar dit betekent niet dat ze op stortplaatsen terechtkomen. Accu’s hebben in feite een eerste, een tweede en een derde leven. Wanneer de capaciteit van de accu van een elektrische truck een bepaalde drempelwaarde heeft bereikt, dan kan deze nog worden gebruikt op een route waarvoor een kleinere actieradius voldoende is. Of de accu kan worden gebruikt in een voertuig voor lichtere toepassingen. Wanneer accu’s uit elektrische voertuigen worden verwijderd, hebben ze nog circa 70-80% van hun oorspronkelijke capaciteit. Ze zouden hierdoor bijvoorbeeld nog een belangrijke rol kunnen spelen bij de ondersteuning van de stroomvoorziening voor ziekenhuizen en scholen.Elektrische trucks maken momenteel gebruik van lithium-ion-accu’s.Elektrische trucks maken momenteel gebruik van lithium-ion-accu’s.

Kosten

Waterstof met brandstofcel en lithium-ion-accu’s hebben dezelfde nadelen, namelijk de hogere kosten in vergelijking tot dieselmotoren. De kosten van lithium-ion-accu’s dalen echter snel naarmate hun energiedichtheid steeds beter wordt. Bloomberg voorspelt dat het omslagpunt – wanneer elektrische voertuigen goedkoper zijn dan voertuigen met een verbrandingsmotor – al in 2022 kan worden bereikt. Omdat de ontwikkeling en introductie van waterstofvoertuigen veel beperkter is geweest, is het moeilijk om een vergelijkbare vooruitgang vast te stellen.


Actieradius

Waterstof met brandstofcel heeft een grotere energiedichtheid dan accu’s en geeft een voertuig dus een grotere actieradius. De energie-gewichtsverhouding van een brandstofcel is zelfs tien keer groter dan die van een accu. Maar alle elektrische trucks zijn uitermate efficiënt: een elektrische truck heeft een WTW ofwel well-to-wheel efficiency van 75% terwijl dit voor dieseltrucks slechts 35% is. De actieradius van een elektrische truck kan ook worden verbeterd door regeneratief remmen bij stop-and-go verkeer.
 

Laadvermogen

Waterstof met brandstofcel is licht. Trucks met brandstofcellen wegen vrijwel hetzelfde als dieseltrucks, waardoor er een geringer nadelig effect is op het laadvermogen in vergelijking tot elektrische voertuigen.
 

Infrastructuur

De ontwikkeling van lithium-ion-accu’s is veel verder gevorderd dan die van waterstof met brandstofcel. De technologie wordt al gebruikt en is bewezen commercieel haalbaar, met name voor transport binnen steden.

Er zijn grote fabrikanten zoals Volvo Trucks en leveranciers van alle benodigde onderdelen. Het uitbreiden van de productie is daardoor relatief eenvoudig in vergelijking tot waterstofvoertuigen. De infrastructuur voor elektrische voertuigen groeit eveneens gestaag. In de Verenigde Staten waren er in december 2018 20.000 oplaadstations voor elektrische voertuigen en slechts 45 stations waar waterstof kon worden getankt.

nog niet uitgelezen?
lees hier meer

Message from Roger Alm

Message from Roger Alm

April 29, 2020Dear Customer,I really hope that you and your family are safe and in good health despite the challenging...

Lees meer