Elektrisch of waterstof?

Maatregelen tegen klimaatverandering, luchtverontreiniging en terugdringing van fossiele brandstoffen hebben tot gevolg dat de auto met verbrandingsmotor zijn langste tijd heeft gehad. Alternatieven voor de toekomst zijn enerzijds (volledig) elektrische auto’s, en anderzijds waterstofauto’s.
Dit artikel laat licht schijnen op de vraag wat de toekomst van beide opties is, en wat dit betekent voor het parkeren van dergelijke auto’s.

[Dit artikel verscheen eerder in Vexpansie 2022-3 |Tekst Bert van Wee

Al jaren neemt het aandeel elektrische auto’s in de nieuwverkopen in Nederland, en vervolgens in het autopark, geleidelijk aan toe. Nederland doet het daarbij overigens relatief goed. Na Noorwegen, relatief gezien de absolute ‘topper’, zit Nederland in de subtop. Belangrijke verklaringen voor verschillen tussen landen in het marktaandeel van elektrische auto’s zijn enerzijds financiële prikkels (heffingen en subsidies op auto’s en brandstoffen) en anderzijds de verschillen in de kwaliteit en kwantiteit van laadinfrastructuur.

Waterstofauto’s

Maar is de elektrische auto de enige optie? Diverse autofabrikanten ontwikkelen waterstofauto’s. Voordeel van waterstofauto’s is dat het tanken van waterstof sneller gaat dan het opladen van elektrische auto’s. Een ander voordeel is de flexibiliteit in het gebruik van duurzaam geproduceerde elektriciteit. Waterstof is niets meer of minder dan een opslagmiddel van elektriciteit. Ik ga er overigens vanuit in dit artikel dat waterstof op termijn alleen wordt geproduceerd van duurzaam opgewekte elektriciteit (zonne- of windenergie, eventueel andere opties), en niet van fossiele brandstoffen, wat ook mogelijk is. Door stroom op te slaan in waterstof kan je die later en elders gebruiken.

Groot nadeel van waterstof is de veel lagere efficiency dan wanneer elektriciteit direct in de accupakketten van auto’s wordt opgeslagen; het verschil is al snel een factor 2. Ander nadeel is dat er al veel meer technologie en infrastructuur voor elektrische auto’s is ontwikkeld dan voor waterstof.

Verwachtingen

Wat mogen we verwachten ten aanzien van de marktpositie van elektrische en waterstofauto’s? Op de eerste plaats verwachten we dat beide opties de wind mee krijgen, door overheidsbeleid. De marktpositie van elektrische auto’s zal alleen daardoor al verbeteren, maar ook omdat ze aantrekkelijker worden voor consumenten, doordat ze goedkoper worden door de daling van productiekosten van batterijpakketten, en omdat de actieradius toeneemt (mede door die kostendaling). De marktpositie zal verder verbeteren door toenemende opties om elektrische auto’s te laden (snel en langzaam). Met name als er meer infrastructuur komt om accu’s (zeer) snel op te laden is dat gunstig voor de marktpositie van elektrische auto’s. Maar dergelijke infrastructuur is weer minder rendabel als de actieradius van elektrische auto’s toeneemt, want dan is er minder noodzaak onderweg op te laden.

Het is lastiger te voorspellen wat de positie van waterstofauto’s gaat worden. De lagere energie-efficiëntie (dan die van elektrische auto’s) is een groot nadeel. Maar als we in de toekomst steeds vaker een overschot hebben aan duurzaam opgewekte elektriciteit wordt de marktpositie vermoedelijk beter. De vraag wordt dan: wat doen we met het overschot aan duurzaam geproduceerde elektriciteit? Het is een optie die op te slaan in de vorm van waterstof. Die waterstof zouden we kunnen gebruiken voor auto’s, maar er zijn ook diverse andere opties (bijvoorbeeld: vliegtuigen). Het is zelfs goed mogelijk op grote schaal zo waterstof te produceren in landen of gebieden met veel zon, zoals in de Sahara, onder andere voor auto’s.

Maar het is ook mogelijk het overschot van stroom op te slaan in de accu’s van elektrische auto’s. Om dat op een slimme manier te doen moet het concept van smart grid verder ontwikkeld worden: via software wordt bepaald welke stroom in welke auto’s wordt opgeslagen, en wanneer er stroom aan welke auto’s wordt onttrokken. Eigenaren van elektrische auto’s kunnen dan geld verdienen met de opslag en latere levering van elektriciteit. En ze kunnen ook aangeven wanneer ze welke actieradius beschikbaar willen hebben, zodat ze altijd hun bestemming kunnen bereiken.

Gevolgen voor parkeren

Wat betekenen deze onzekerheden voor parkeren? Als er meer waterstofauto’s komen verandert er niet zoveel; het parkeergedrag van eigenaren en gebruikers zal redelijk overeenkomen met dat van eigenaren en gebruikers van auto’s die op benzine of diesel rijden. Hoewel experts geen veiligheidsproblemen verwachten, sluit ik niet uit dat als er incidenten plaatsvinden, het parkeren in gesloten ruimtes, zoals parkeergarages, misschien wel aan banden wordt gelegd.

Als we op grote schaal gebruik gaan maken smart grid kan dat wel grote implicaties voor parkeergedrag hebben. Immers, overdag is er meer zonne- (en soms ook: wind-) energie beschikbaar. Opladen overdag is dan veel aantrekkelijker dan opladen ’s avonds of ’s nachts. Dat betekent dat mensen beter met hun elektrische auto naar bijvoorbeeld hun werk kunnen rijden, en die overdag gaan opladen, dan ’s avonds of ’s nachts thuis of in de woonomgeving. Bovendien moeten auto’s dan veel langer aan de laadpalen gekoppeld worden dan nodig is om ze op te laden, want er moet stroom aan hun accu’s kunnen worden onttrokken. Dan is er meer laadinfrastructuur nodig op plaatsen waar overdag veel auto’s geparkeerd staan, zoals bij werklocaties.

PROF. DR. BERT VAN WEE, TU Delft