Personenauto's

Laatste update:

Thema Duurzaamheid | Deltaplan voor waterstof

Beeld: Shutterstock

Waterstofaandrijving wordt al lange tijd genoemd als ideale aanvulling op volledig elektrisch vervoer, om de doelstellingen voor emissieloze mobiliteit te kunnen halen. Maar van een doorbraak is nog altijd geen sprake.

 Ze zijn er wel, maar je ziet ze zelden: door waterstof aangedreven vervoermiddelen. Zeker in de personenautomarkt wordt de héél voorzichtige groei van het aantal FCEV’s (Fuel-Cell Electric Vehicle, ofwel brandstofcelauto’s) volledig overstemd door het succes van de batterij-elektrische auto (BEV) én komen er nu juist veel meer stekkerhybrides (PHEV) bij. Volgens de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) vertegenwoordigden BEV’s, FCEV’s en PHEV’s in 2021 samen 29,8 procent van alle nieuw verkochte personenauto’s. Van dat marktaandeel kwam 20 procent voor rekening van de batterij-elektrische auto, 9,7 procent bestond uit een plug-in hybride, het restant was voor de waterstofauto. In het busvervoer is de positie van de waterstofauto niet veel beter: van de 1.397 elektrisch aangedreven bussen in Nederland reden er 41 op waterstof. Onder de elektrische bestelauto’s onder de 3.500 kg rijden er van de 9.400 exemplaren 14 op waterstof, in de gewichtscategorie daarboven waren het er 15 (op een totaal van 253 stuks).

Van grijs naar groen

Grijze waterstof wordt momenteel het meest geproduceerd in Nederland; deze variant wordt geproduceerd met behulp van fossiele brandstoffen (meestal aardgas) en bij die productie komt CO2 vrij, die in de atmosfeer terechtkomt. Bij de productie van blauwe waterstof wordt de CO2 die vrijkomt bij de productie van grijze waterstof opgeslagen of gebruikt als grondstof voor andere doelen. Deze CO2 komt dus niet in de atmosfeer terecht. Groene waterstof wordt door middel van elektrolyse geproduceerd uit van groene stroom, afkomstig van wind- of zonne-energie of waterkracht. Water wordt met behulp van elektrische lading omgezet in waterstof en zuurstof; bij dit proces komt geen CO2 vrij. Deze productiewijze kost het meest. 

Focus op transportsector

Het loopt, kortom, nog niet echt storm als het gaat om de bijdrage van waterstof aan emissieloze mobiliteit. Op de markt voor personenauto’s lijkt de waterstofauto de strijd ook definitief te hebben verloren van de batterij-elektrische. De tankinfrastructuur is ook allesbehalve landelijk dekkend met een tiental waterstoftankstations en er zijn maar twee merken die FCEV’s voor de personenautomarkt verkopen: Toyota (met de Mirai) en Hyundai (met de Nexo). Al zijn meer merken, zoals BMW en Renault, voornemens binnenkort ook met brandstofcelauto’s op de Nederlandse markt te komen

In het hoofdstuk Waterstof in het Klimaatakkoord wordt over waterstof en mobiliteit niet voor niets gesteld dat in het geval van waterstof vooral wordt ingezet op personenvervoer voor grotere afstanden en wegtransport. En dat het voor de langere termijn (richting 2030) vooral draait om zwaar wegtransport over lange afstanden, scheepvaart en rail.

Meersporen

Wat het wegtransport betreft hebben we het dan dus vooral over vrachtwagens en bestelbussen die op waterstof zouden moeten gaan rijden. In die eerste categorie zijn vrijwel alle grote vrachtwagenfabrikanten daar ook mee bezig, maar als onderdeel van een meersporenstrategie. MAN Truck & Bus bijvoorbeeld heeft de transformatie naar emissievrije bedrijfswagens met bijna een jaar versneld: de fabrikant gaat vanaf 2024 e-trucks produceren en leveren. Maar brandstofceltrucks ziet de fabrikant vooral als langetermijnoplossing. Het merk denkt pas met waterstoftrucks te zullen komen als er voldoende groene waterstof beschikbaar is (zie kader) en voldoende mogelijkheden om die te tanken.

Daimler Truck, de verzelfstandigde bus- en vrachtwagentak van Mercedes-Benz, gelooft in een mix; waterstofaangedreven trucks voor zwaar langeafstandstransport, batterijaangedreven vrachtwagens en bussen bedienen de rest van de markt. Momenteel test het merk de GenH2 Truck, die gebruik maakt van brandstofcellen. Na consumententests in 2023 moet in 2027 de serieproductie starten. DAF noemt waterstof op zijn website “een interessante optie voor de toekomst”. Waar moederbedrijf PACCAR wekt aan brandstofceltechnologie, heeft DAF met de XF H2 Innovation Truck een vrachtauto ontwikkeld met een interne verbrandingsmotor op waterstof. Maar een productieversie daarvan is toekomstmuziek: het merk zet eerst vooral in op BEV’s, hybride trucks en schonere dieseltechnologie. Scania heeft laten weten de voorkeur te geven aan de ontwikkeling van batterij-elektrische voertuigen.

Bedrijfswagens

Natuurlijk zijn er ook vrachtwagenmerken die wél vol gaan voor waterstof (Hyundai bijvoorbeeld, of Hyzon Motors Europe BV, een joint venture van het Amerikaanse Hyzon Motors Inc. en Holthausen Clean Technology in Winschoten, waar de HyMax waterstoftruck voor de Europese markt wordt gebouwd). Maar er is meer beweging op de markt van kleinere transportvoertuigen. Meerdere merken haken met een waterstofmodel in op de emissievrije toekomst. Opel brengt bijvoorbeeld de Vivaro FCEV op de markt, Citroën de e-Jumpy Hydrogen (en later een Peugeot Expert met dezelfde architectuur als de twee andere Stellantis-modellen, die overigens ook een batterij omvat) en Hyvia, een joint venture van Renault en Plug Power brengt naast de eerder geïntroduceerde Renault Master Van H2-TECH dit jaar productiemodellen van de Renault Master Chassis Cabine H2-TECH en de Renault Master City Bus H2-TECH. Al deze nieuwe brandstofcelbussen mikken op bedrijven, gemeenten en lokale overheidsdiensten en zijn vooral voor de korte en middellange afstand bedoeld. 

In het Nederlandse emissievrije ov domineert de batterij-elektrische bus

Het OV dan, is dat een voorloper? Nou nee. Cijfers van lobbyorganisatie Transport & Environment over 2020 laten zien dat van de 550 stadsbussen die dat jaar in Nederland in gebruik werden genomen, 445 stuks batterij-elektrisch waren, en het merendeel van de rest hybride- of dieselaandrijving had. Geen enkel exemplaar reed op waterstof. In het Nederlandse emissievrije ov domineert de batterij-elektrische bus; die is immers eenvoudiger in het onderhoud, de energiekosten waren tot dusver gunstig, de levensduur is groter en de aanschafprijzen dalen gestaag dankzij de stevige prijsdalingen van de batterijtechnologie. Waterstofbussen rijden maar mondjesmaat rond in Nederland, en grote bestellingen worden door vervoersmaatschappijen tot dusver niet geplaatst, noch gepland. En treinen op waterstof? Er rijdt er één in Nederland. Al sinds februari 2020. Maar zonder passagiers. ProRail laat expertisebureau Dekra de trein (een Alstom Coradia Ilint, voor de spotters) testen op het traject tussen Groningen en Leeuwarden, om te onderzoeken of de waterstoftrein een haalbaar alternatief is voor emissievrij treinen vanaf 2050. Opdrachtgever is de gemeente Groningen (die al enkele bussen op waterstof heeft rijden, evenals enkele vuilniswagens en veegwagens). Maar zelfs als Groningen ja zegt tegen de waterstoftrein, zal die een zeldzaamheid blijven; Nederland kent nu eenmaal weinig spoortrajecten zonder bovenleiding. En waarom een waterstofinfrastructuur bouwen voor treinen als er al een bovenleiding is – dan is alleen voldoende groene stroom nodig.

Horden

Wat is er dan nodig om waterstof meer tractie te geven? Vooral de beschikbaarheid van betaalbare groene waterstof. De verwachting is dat die beschikbaarheid er pas na 2030 is en dat er dan ook een landelijk dekkende tankinfrastructuur is. Tot die tijd geldt met name voor commerciële (transport)voertuigen op waterstof dat die weliswaar een grotere actieradius hebben dan voertuigen met batterijen, maar genekt worden door de hogere energiekosten van groene waterstof. En de brandstof- of energiekosten zijn voor het grootste deel bepalend voor de total cost of ownership van bedrijfswagens. Veel hangt voor de tco daarnaast af van eventuele fiscale stimuleringsmaatregelen en de prijsontwikkeling van de voertuigen zelf.

Lucht- en scheepvaart

In het Klimaatakkoord is ook nadrukkelijk sprake van de scheepvaart en luchtvaart als transportmodaliteiten waar waterstof een rol in moet gaan spelen. Aandachtspunt is dat waterstof in die sectoren vooral een grondstof is voor synthetische brandstoffen, zoals e-methanol of synthetische kerosine of gehydrogeneerde bio-olie. Er liggen al enkele door waterstof aangedreven binnenvaartschepen op stapel. Er wordt gestreefd naar een vloot van 150 zero-emissie binnenvaartschepen in 2030, waarvan echter maar een deel op waterstof moet varen (de rest batterij-elektrisch). In de luchtvaart is de toepassing van waterstof nog vooral in de onderzoeksfase. Naast kleinere (proef)projecten is nog onduidelijk op welke manier waterstof een rol gaat spelen. Van de grote spelers in de luchtvaart is het vooral Airbus dat onderzoek doet naar de haalbaarheid van vliegen op waterstof. De fabrikant test een A380 die is uitgerust met een waterstoftank en een extra turboprop- motor van motorenbouwer CFM. Per 2035 denkt Airbus zijn eerste vliegtuig met waterstofaandrijving te kunnen leveren, uitgerust met turboprops; voor straalaandrijving van grote jets is waterstof ongeschikt. Boeing heeft nog geen vergaande waterstofplannen. Andere, kleinere fabrikanten onderzoeken vooral de mogelijkheden van brandstofcelaandrijving voor elektrische of hybride oplossingen voor kleinere vliegtuigen.

Zegeningen

In het Werkplan voor het Nationaal Waterstof Programma (NWP), in juli vorig jaar gepubliceerd door de cross-sectorale werkgroep waterstof (CSWW), worden de beperkte infrastructuur en beschikbaarheid van groen waterstof ook als bottlenecks genoemd, evenals het schaarse aanbod aan waterstofauto’s. CSWW stelt dat de overheid langdurig consequent fiscaal beleid moet voeren om het voertuiggebruik aantrekkelijker maken en de aanschaf te subsidiëren, en zelf als launching customer moet optreden. Waterstof bevindt zich dus in een fase waar de batterij-elektrische auto zich een tiental jaar geleden bevond. Het is vooral de vraag of de overheid nogmaals miljarden euro’s beschikbaar stelt om deze technologie te stimuleren, of dat het uiteindelijk met het succes van de batterij-elektrische variant zijn zegeningen telt.

Deel dit item

Dit artikel is geschreven door

Diederik
Thema Duurzaamheid | Deltaplan voor waterstof | Fleet&Mobility

Thema Duurzaamheid | Deltaplan voor waterstof

Diederik Diederik
• Laatste update:
Beeld: Shutterstock

 Ze zijn er wel, maar je ziet ze zelden: door waterstof aangedreven vervoermiddelen. Zeker in de personenautomarkt wordt de héél voorzichtige groei van het aantal FCEV’s (Fuel-Cell Electric Vehicle, ofwel brandstofcelauto’s) volledig overstemd door het succes van de batterij-elektrische auto (BEV) én komen er nu juist veel meer stekkerhybrides (PHEV) bij. Volgens de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) vertegenwoordigden BEV’s, FCEV’s en PHEV’s in 2021 samen 29,8 procent van alle nieuw verkochte personenauto’s. Van dat marktaandeel kwam 20 procent voor rekening van de batterij-elektrische auto, 9,7 procent bestond uit een plug-in hybride, het restant was voor de waterstofauto. In het busvervoer is de positie van de waterstofauto niet veel beter: van de 1.397 elektrisch aangedreven bussen in Nederland reden er 41 op waterstof. Onder de elektrische bestelauto’s onder de 3.500 kg rijden er van de 9.400 exemplaren 14 op waterstof, in de gewichtscategorie daarboven waren het er 15 (op een totaal van 253 stuks).

Van grijs naar groen

Grijze waterstof wordt momenteel het meest geproduceerd in Nederland; deze variant wordt geproduceerd met behulp van fossiele brandstoffen (meestal aardgas) en bij die productie komt CO2 vrij, die in de atmosfeer terechtkomt. Bij de productie van blauwe waterstof wordt de CO2 die vrijkomt bij de productie van grijze waterstof opgeslagen of gebruikt als grondstof voor andere doelen. Deze CO2 komt dus niet in de atmosfeer terecht. Groene waterstof wordt door middel van elektrolyse geproduceerd uit van groene stroom, afkomstig van wind- of zonne-energie of waterkracht. Water wordt met behulp van elektrische lading omgezet in waterstof en zuurstof; bij dit proces komt geen CO2 vrij. Deze productiewijze kost het meest. 

Focus op transportsector

Het loopt, kortom, nog niet echt storm als het gaat om de bijdrage van waterstof aan emissieloze mobiliteit. Op de markt voor personenauto’s lijkt de waterstofauto de strijd ook definitief te hebben verloren van de batterij-elektrische. De tankinfrastructuur is ook allesbehalve landelijk dekkend met een tiental waterstoftankstations en er zijn maar twee merken die FCEV’s voor de personenautomarkt verkopen: Toyota (met de Mirai) en Hyundai (met de Nexo). Al zijn meer merken, zoals BMW en Renault, voornemens binnenkort ook met brandstofcelauto’s op de Nederlandse markt te komen

In het hoofdstuk Waterstof in het Klimaatakkoord wordt over waterstof en mobiliteit niet voor niets gesteld dat in het geval van waterstof vooral wordt ingezet op personenvervoer voor grotere afstanden en wegtransport. En dat het voor de langere termijn (richting 2030) vooral draait om zwaar wegtransport over lange afstanden, scheepvaart en rail.

Meersporen

Wat het wegtransport betreft hebben we het dan dus vooral over vrachtwagens en bestelbussen die op waterstof zouden moeten gaan rijden. In die eerste categorie zijn vrijwel alle grote vrachtwagenfabrikanten daar ook mee bezig, maar als onderdeel van een meersporenstrategie. MAN Truck & Bus bijvoorbeeld heeft de transformatie naar emissievrije bedrijfswagens met bijna een jaar versneld: de fabrikant gaat vanaf 2024 e-trucks produceren en leveren. Maar brandstofceltrucks ziet de fabrikant vooral als langetermijnoplossing. Het merk denkt pas met waterstoftrucks te zullen komen als er voldoende groene waterstof beschikbaar is (zie kader) en voldoende mogelijkheden om die te tanken.

Daimler Truck, de verzelfstandigde bus- en vrachtwagentak van Mercedes-Benz, gelooft in een mix; waterstofaangedreven trucks voor zwaar langeafstandstransport, batterijaangedreven vrachtwagens en bussen bedienen de rest van de markt. Momenteel test het merk de GenH2 Truck, die gebruik maakt van brandstofcellen. Na consumententests in 2023 moet in 2027 de serieproductie starten. DAF noemt waterstof op zijn website “een interessante optie voor de toekomst”. Waar moederbedrijf PACCAR wekt aan brandstofceltechnologie, heeft DAF met de XF H2 Innovation Truck een vrachtauto ontwikkeld met een interne verbrandingsmotor op waterstof. Maar een productieversie daarvan is toekomstmuziek: het merk zet eerst vooral in op BEV’s, hybride trucks en schonere dieseltechnologie. Scania heeft laten weten de voorkeur te geven aan de ontwikkeling van batterij-elektrische voertuigen.

Bedrijfswagens

Natuurlijk zijn er ook vrachtwagenmerken die wél vol gaan voor waterstof (Hyundai bijvoorbeeld, of Hyzon Motors Europe BV, een joint venture van het Amerikaanse Hyzon Motors Inc. en Holthausen Clean Technology in Winschoten, waar de HyMax waterstoftruck voor de Europese markt wordt gebouwd). Maar er is meer beweging op de markt van kleinere transportvoertuigen. Meerdere merken haken met een waterstofmodel in op de emissievrije toekomst. Opel brengt bijvoorbeeld de Vivaro FCEV op de markt, Citroën de e-Jumpy Hydrogen (en later een Peugeot Expert met dezelfde architectuur als de twee andere Stellantis-modellen, die overigens ook een batterij omvat) en Hyvia, een joint venture van Renault en Plug Power brengt naast de eerder geïntroduceerde Renault Master Van H2-TECH dit jaar productiemodellen van de Renault Master Chassis Cabine H2-TECH en de Renault Master City Bus H2-TECH. Al deze nieuwe brandstofcelbussen mikken op bedrijven, gemeenten en lokale overheidsdiensten en zijn vooral voor de korte en middellange afstand bedoeld. 

In het Nederlandse emissievrije ov domineert de batterij-elektrische bus

Het OV dan, is dat een voorloper? Nou nee. Cijfers van lobbyorganisatie Transport & Environment over 2020 laten zien dat van de 550 stadsbussen die dat jaar in Nederland in gebruik werden genomen, 445 stuks batterij-elektrisch waren, en het merendeel van de rest hybride- of dieselaandrijving had. Geen enkel exemplaar reed op waterstof. In het Nederlandse emissievrije ov domineert de batterij-elektrische bus; die is immers eenvoudiger in het onderhoud, de energiekosten waren tot dusver gunstig, de levensduur is groter en de aanschafprijzen dalen gestaag dankzij de stevige prijsdalingen van de batterijtechnologie. Waterstofbussen rijden maar mondjesmaat rond in Nederland, en grote bestellingen worden door vervoersmaatschappijen tot dusver niet geplaatst, noch gepland. En treinen op waterstof? Er rijdt er één in Nederland. Al sinds februari 2020. Maar zonder passagiers. ProRail laat expertisebureau Dekra de trein (een Alstom Coradia Ilint, voor de spotters) testen op het traject tussen Groningen en Leeuwarden, om te onderzoeken of de waterstoftrein een haalbaar alternatief is voor emissievrij treinen vanaf 2050. Opdrachtgever is de gemeente Groningen (die al enkele bussen op waterstof heeft rijden, evenals enkele vuilniswagens en veegwagens). Maar zelfs als Groningen ja zegt tegen de waterstoftrein, zal die een zeldzaamheid blijven; Nederland kent nu eenmaal weinig spoortrajecten zonder bovenleiding. En waarom een waterstofinfrastructuur bouwen voor treinen als er al een bovenleiding is – dan is alleen voldoende groene stroom nodig.

Horden

Wat is er dan nodig om waterstof meer tractie te geven? Vooral de beschikbaarheid van betaalbare groene waterstof. De verwachting is dat die beschikbaarheid er pas na 2030 is en dat er dan ook een landelijk dekkende tankinfrastructuur is. Tot die tijd geldt met name voor commerciële (transport)voertuigen op waterstof dat die weliswaar een grotere actieradius hebben dan voertuigen met batterijen, maar genekt worden door de hogere energiekosten van groene waterstof. En de brandstof- of energiekosten zijn voor het grootste deel bepalend voor de total cost of ownership van bedrijfswagens. Veel hangt voor de tco daarnaast af van eventuele fiscale stimuleringsmaatregelen en de prijsontwikkeling van de voertuigen zelf.

Lucht- en scheepvaart

In het Klimaatakkoord is ook nadrukkelijk sprake van de scheepvaart en luchtvaart als transportmodaliteiten waar waterstof een rol in moet gaan spelen. Aandachtspunt is dat waterstof in die sectoren vooral een grondstof is voor synthetische brandstoffen, zoals e-methanol of synthetische kerosine of gehydrogeneerde bio-olie. Er liggen al enkele door waterstof aangedreven binnenvaartschepen op stapel. Er wordt gestreefd naar een vloot van 150 zero-emissie binnenvaartschepen in 2030, waarvan echter maar een deel op waterstof moet varen (de rest batterij-elektrisch). In de luchtvaart is de toepassing van waterstof nog vooral in de onderzoeksfase. Naast kleinere (proef)projecten is nog onduidelijk op welke manier waterstof een rol gaat spelen. Van de grote spelers in de luchtvaart is het vooral Airbus dat onderzoek doet naar de haalbaarheid van vliegen op waterstof. De fabrikant test een A380 die is uitgerust met een waterstoftank en een extra turboprop- motor van motorenbouwer CFM. Per 2035 denkt Airbus zijn eerste vliegtuig met waterstofaandrijving te kunnen leveren, uitgerust met turboprops; voor straalaandrijving van grote jets is waterstof ongeschikt. Boeing heeft nog geen vergaande waterstofplannen. Andere, kleinere fabrikanten onderzoeken vooral de mogelijkheden van brandstofcelaandrijving voor elektrische of hybride oplossingen voor kleinere vliegtuigen.

Zegeningen

In het Werkplan voor het Nationaal Waterstof Programma (NWP), in juli vorig jaar gepubliceerd door de cross-sectorale werkgroep waterstof (CSWW), worden de beperkte infrastructuur en beschikbaarheid van groen waterstof ook als bottlenecks genoemd, evenals het schaarse aanbod aan waterstofauto’s. CSWW stelt dat de overheid langdurig consequent fiscaal beleid moet voeren om het voertuiggebruik aantrekkelijker maken en de aanschaf te subsidiëren, en zelf als launching customer moet optreden. Waterstof bevindt zich dus in een fase waar de batterij-elektrische auto zich een tiental jaar geleden bevond. Het is vooral de vraag of de overheid nogmaals miljarden euro’s beschikbaar stelt om deze technologie te stimuleren, of dat het uiteindelijk met het succes van de batterij-elektrische variant zijn zegeningen telt.