Momenteel zijn er al twee automerken die waterstof auto's produceren, Hyundai en Toyota. Andere fabrikanten, zoals Honda en Mercedes, brengen dit jaar en komende jaren eveneens waterstofauto's op de markt.
Heel simpel: dat zijn er welgeteld twee. Allereerst is er de Toyota Mirai, ten tweede de Hyundai Nexo. Beide modellen staan gewoon in de Nederlandse prijslijsten, voor respectievelijk 80 mille en 83 mille.
Maar het automerk Toyota is het eindelijk gelukt: de waterstofauto Mirai is een feit. Wat moet je weten over waterstofauto's? Echt goedkoop kun je de waterstofauto Toyota Mirai met zo'n 60.000 euro (nog) niet noemen, maar het rijden op waterstof is met deze auto wel een stapje dichterbij gekomen.
De prijs van waterstof zal gelijk zijn aan de huidige marktprijs en ligt rond de €10 per kg. Er gaat ongeveer 5 à 6 kilo in de tank van een waterstofauto. Op 1 kilo kun je gemiddeld 100 km rijden.
Hyundai is een van de weinige automerken ter wereld die auto's met een brandstofcel maakt en met zo'n 140 verkochte exemplaren in 2020 is de NEXO – met afstand – de bestverkochte waterstofauto in Nederland. En dit is nog maar het begin.
Nadelen van een auto op waterstof
In een tank van een waterstofauto kan 5 à 6 kg waterstof, dus een volle tank kost 50 à 60 euro. Daarmee rijd je gemiddeld 500 km. Verder heeft waterstofgas een lage dichtheid en dus een groot volume, waardoor de waterstoftank in een auto behoorlijk wat plaats inneemt.
De toekomst van waterstof. Op dit moment is vrijwel alle waterstof die in Nederland wordt geproduceerd grijs. In de toekomst is de verwachting dat er meer blauwe en groene waterstof bij komt. Groene waterstof is op dit moment nog duur, maar de verwachting is dat de prijs zal dalen zodra er meer gemaakt wordt.
De hoeveelheid waterstof die nodig is om 100 kilometer te rijden is ongeveer anderhalf tot twee keer zo duur als de stroom om een elektrische auto dezelfde afstand te laten rijden. De waterstofauto is daarmee qua brandstofkosten nog wel iets goedkoper dan een gemiddelde benzineauto.
Waterstof is oneindig beschikbaar
Waterstof in bruikbare vorm komt niet in de natuur voor, maar moet gemaakt worden. Het is dus geen energiebron, maar een energiedrager. Waterstof kunnen we op verschillende manieren maken, zoals met aardgas of groene elektriciteit.
Aan de ene kant van het membraan vloeit waterstof door de gaskanalen en aan de andere kant zuurstof. Wanneer de twee gassen met elkaar reageren ontstaan stoom (water) en elektriciteit. Met de elektriciteit kan een elektromotor van een auto worden aangedreven. Een auto kan zo op waterstof rijden.
Wat kost waterstof? Waterstof reken je niet af per liter, maar per kilo. Aan de pomp betaal je gemiddeld tien euro per kilo. Er gaat zo'n vijf tot zes kilo in een waterstofauto.
Hoe hoger die temperatuur, hoe beter. Bij waterstof ligt die grens op 500o Celsius, bij een benzinemotor op 230 tot 280o. Je kunt je dat voorstellen als een 'octaan-getal': dat van waterstof is dan 120. Bij de benzinepomp tank je benzine met een octaangetal van 95 (normale benzine) of 98 (“superbenzine”).
Op een kilo waterstof kan je gemiddeld 100 kilometer rijden.
Waterstof voor personenauto's heeft geen toekomst
De toekomst voor personenauto's ligt bij batterij-elektrisch rijden. Qua energierendement en de kosten van de energie is waterstof niet concurrerend met batterij-elektrisch rijden. Elektrisch rijden is efficiënter, goedkoper en beter beschikbaar.
Waterstof is voorlopig kostbaar. Er moet gerekend worden met zo'n 15 euro per kg en een verbruik van 1,25 kg. per 100 km., grofweg zo'n 18 cent per kilometer, ruim boven de brandstofkosten van zelfs een flinke middenklasser. In de nabije toekomst wordt een kiloprijs verwacht van rond de 5 euro.
De motor kan op diesel draaien zoals voorheen, maar kan omschakelen naar waterstof. Als de motor op waterstof loopt, is er nog ongeveer 5 procent diesel nodig. Momenteel hebben twee schepen al de converteerde V12 aan boord en volgens MAN is de diesel-waterstofmotor klaar voor productie.
Waterstof is alleen duurzaam als het gemaakt wordt uit water en duurzaam opgewekte elektriciteit, en daar hebben we nog lang niet genoeg van. We moeten dus zorgen dat we voldoende duurzame energie kunnen opwekken om zelf te gebruiken en om ook waterstof te maken.
Dat heet elektrolyse. Als je waterstofgas verbrandt, ontstaat warmte en water. Je kunt de energie van elektriciteit dus met elektrolyse 'opslaan' in waterstof en de energie weer vrij laten komen uit de waterstof door het te verbranden. Elektrolyse kost natuurlijk energie.
Er zijn verschillende voordelen te benoemen voor waterstof. Deze gasvormige stof kan namelijk worden geproduceerd. Daardoor kan waterstof in feite niet opraken. Daarnaast kan waterstof worden opgeslagen en getransporteerd.
Hierdoor gaat de brandstofcel van de Toyota Mirai even lang mee als de auto zelf. Bovendien heeft hij vijf jaar of tot 200.000 kilometer garantie, En mocht je waterstofauto aan eind van zijn levensduur zijn, dan heeft Toyota een innameplan voor de brandstofcelstapel.
Op dit moment ligt de prijs van waterstof 20% tot 40% hoger dan die van aardgas. Maar we hebben nu nog voornamelijk te maken met 'grijze' waterstof, die niet duurzaam geproduceerd wordt. Die waterstof zal straks zeker niet door de leidingen gaan om als brandstof te dienen voor uw cv-ketel.
Vrijwel alle waterstof die op dit moment wereldwijd wordt geproduceerd is zogeheten 'grijze waterstof'. De productie gebeurt op dit moment via Steam Methane Reforming (SMR). Hier reageert hoge druk stoom (H2O) met aardgas (CH4) met als resultaat waterstof (H2) en het broeikasgas CO2.
Remeha heeft op de Bouwbeurs als eerste Nederlandse cv-ketelproducent een prototype gepresenteerd van een waterstofketel. Deze ketel kan straks je huis verwarmen, zonder de extra isolatiekosten die een warmtepomp nodig heeft.
Aanschaf van een waterstofauto
Qua prijs verschillen ze iets minder. De Hyundai Nexo heeft op moment van schrijven een vanafprijs van € 69.995,-. De Toyota Mirai daarentegen verlaat voor minimaal € 67.350,- de Toyota showroom.
De voor- en nadelen van een verbrandingsmotor op waterstof
De ontbrandingssnelheid van waterstof is acht keer hoger dan die van benzine. Er is dus een snellere respons en meer koppel.