Hoewel er nog geen vrachtauto’s op waterstof rondrijden in Nederland, staan de fabrikanten niet stil op dat gebied. Zo maakte Toyota vorige week bekend aan het einde van dit jaar in de Verenigde Staten met een nieuwe ‘bèta-versie’ te komen van haar waterstoftruck. Die heeft een verbeterde actieradius van 450 kilometer. En het Nederlandse VDL is ook bezig met de ontwikkeling van een volledig elektrische truck met waterstof-range-extender.

Betrouwbaar chassis

Het probleem is dat er eerst een betrouwbaar chassis voor elektrische aandrijving van trucks ontwikkeld moet worden, zegt Hans van Vliet, coördinator heavy duty bij het ­Waterstofplatform. ‘Bij de elektrische aandrijving behoort ook de hydrauliek, remsystemen, noem maar op. Het vermogen dat normaliter de dieselmotor afgeeft aan de bijbehorende systemen, moet voortaan uit het elektrische systeem worden gehaald. Is dat klaar, dan hoef je je pas druk te maken over de vraag of je op waterstof of batterijen gaat rijden. De brandstofcel doet namelijk niets meer dan constant de batterijen bijvoeden.’

Je hoeft je pas druk te maken over de vraag of je op waterstof of batterijen gaat rijden, als de elektrische aandrijving zelf betrouwbaar is.

Waterstof lijkt op het eerste gezicht veel geschikter voor zwaar transport dan batterij-elektrische voertuigen. Er zijn immers nog lang geen elektrische vliegtuigen, zware trucks of schepen in ontwikkeling die via accu’s aan de gewenste inzet kunnen voldoen. Met waterstof kun je sneller tanken, hoef je geen zware accu’s te vervoeren en het heeft een veel hogere energiedichtheid. Zo beschikt een waterstofauto met een tank van slechts 6 kg over een actieradius van maar liefst 600 km.

Waterstof pilots

Ook in Nederland worden er op het vlak van waterstof diverse pilots uitgevoerd, vaak gesubsidieerd door de EU. Zo verwacht VDL begin 2019 het prototype van een 44 ton vrachtwagen die via waterstof aangedreven wordt op de weg te hebben. Het basisvoertuig is de DAF CF Electric. Die rijdt rijdt eigenlijk op accu’s en heeft daarmee een actieradius van 100 kilometer. Met de brandstofceltechnologie zou dat vergroot worden naar 400 kilometer. Het zou de eerste demonstratie zijn van een grote vrachtwagen op waterstof in Europa. Wel rijden er al diverse OV-bussen en vuilniswagens op waterstof rond in Nederlandse en andere Europese steden.

Een voertuig op waterstof is nu nog erg duur. Bijvoorbeeld de aanschaf van een personenauto kost 80.000 euro en een OV-bus van 12 meter maar liefst 850.000 euro. Ook is de levensduur van een brandstofcel nog beperkt, waardoor die eerder vervangen moet worden dan de auto technisch is afgeschreven. Van Vliet: ‘Bij de pilots wordt nu eerst getest of het voertuig überhaupt blijft rijden, hoe de de betrouwbaarheid is. Ook is het bijvoorbeeld zaak om te kijken waar je de brandstofcel en de bijbehorende tanks inbouwt. In Nederland rijden we vooral met trekker-trailer combinaties. Het is best lastig om al die techniek in de trekker te stoppen. De volgende stap is het testen van de tankinfrastructuur.’

Officiële marktintroductie

Het zal volgens hem nog zeker acht jaar duren voordat de grote fabrikanten met een officiële marktintroductie komen van een eigen waterstoftruck. ‘Er wordt wel getest via satellietbedrijven. Ze moeten eerst zeker weten dat de voertuigen betrouwbaar genoeg zijn voor exploitatie in de transportsector. Zodra de elektrische aandrijving doorontwikkeld is, de kinderziekten eruit zijn en ze de kwaliteit kunnen garanderen, zetten ze pas hun eigen logo erop.’

Het gaat nog zeker acht jaar duren voordat de grote fabrikanten met een officiële marktintroductie komen van een eigen waterstoftruck.

Naast de betrouwbaarheid is ook de juiste tankinfrastructuur nog een groot vraagstuk voor het rijden op waterstof als energiedrager. Bij grootschalig gebruik is immers een complete infrastructuur voor transport en distributie nodig om productielocaties van waterstof met afnemers te verbinden. ‘Bij ge­leidelijke ontwikkeling vanuit kleine toepassingen kan in de beginfase met transport per vrachtwagen of per schip worden volstaan. Bij grootschalige toepassing is transport via een pijpleidinginfrastructuur cruciaal, onder meer vanwege het kostenvoordeel bij langjarig en grootschalig gebruik. Afhankelijk van de timing en van de productie- en gebruikslocaties kan de huidige aardgasinfrastructuur hiervoor gebruikt worden’, schrijft het Topconsortium Kennis en Innovatie (TKI) Gas hierover in een rapport.

Milieu

De milieuwinst bij de huidige waterstofproductie is overigens zeer discutabel te noemen. Vrijwel alle waterstof wordt nu nog gemaakt via aardgas (blauwe waterstof). Hoewel je daarbij eventueel de vrijgekomen co2 kunt afvangen en opslaan, maak je nog altijd gebruik van fossiele brandstoffen. De eerste proeven met grootschalige elektrolyse via groene stroom zijn in gang gezet, maar waterstofproductie via die techniek is nu nog heel kostbaar.

Aan de pomp kost waterstof op dit moment zo’n 10 euro per kg in Nederland om te tanken. Met die kg waterstof kan een Hyundai IX35 Fuel Cell 100 km rijden, dat is dus 10 cent per km. Dat lijkt mee te vallen, maar die 10 euro per kg is nog niet voldoende om de werkelijke kostprijs van waterstof te dekken. Zeker niet als het gaat om de groene variant. Een van de problemen van waterstof is dat het veel verlies geeft om te maken: het traject ‘from well to wheel’. De omzetting van stroom naar waterstof, de opslag, het transport, de omzetting van waterstof weer terug naar stroom, het kost allemaal energie. Daardoor is de efficiency veel lager dan wanneer je de geproduceerde stroom opslaat via batterijen. Er is heel veel energieproductie nodig om al die verliezen goed te maken. Volgens Tesla-oprichter Elon Musk is het dan ook ‘stompzinnig’ om op waterstof te rijden, vanwege de grote energieverliezen.

Groene stroom

Het voordeel van waterstof is wel dat je het stroomnetwerk kunt ontlasten. Want het is nog maar de vraag of de energienetwerken geschikt zijn om een heel grote hoeveelheid groene stroom te verwerken. De productie van zonne- en windenergie levert immers grote pieken en dalen op in het netwerk. Ook kun je met waterstof de verschillen tussen zomer en winter opvangen als je het inzet als buffer. Waterstofopslag is mogelijk in tanks onder grote druk.

Op dit moment is er in Nederland een handjevol waterstoftank­stations. Maar binnen een paar jaar moet dat aantal uitgebreid zijn naar twintig stuks. Waterstof kan gevaarlijk zijn, het is erg brandbaar. Maar voor zover bekend zijn er nog geen grote ongelukken mee gebeurd. Er zijn meerdere grote Europese projecten waarin tankstations en auto’s tegelijk gestimuleerd worden. Een voorbeeld is H2Mobility Europe (H2ME, 2015–2020), waarin 200 auto’s (Hyundai en Mercedes), 125 elektrische bestelauto’s met brandstofcel-range-extender (Renault met Symbio FCell) en 29 waterstoftankstations (Duitsland 20, Frankrijk 3, Groot-Brittannië 3 en Scandinavië 3) op de weg gebracht worden. Nederland neemt via het ministerie van I&W en ­Stedin deel in het zusterproject H2ME2 (2016–2022).

Energietransitie

Diverse stakeholders blijven erop hameren dat waterstof een integrale visie op de totale energietransitie vereist. Want alleen kijken naar transport heeft geen zin. Een eventuele infrastructuur zou volgens hen alleen kans van slagen hebben als het opgetuigd wordt voor de gehele duurzame energievoorziening. ‘Wel is het bij volledige benutting van het eigen Nederlandse potentieel aan wind en zon niet meer mogelijk om klimaatneutrale waterstof uit aardgas met CO2-opslag te vervangen door waterstof geproduceerd op basis van eigen duurzame energie. Vervanging zal dan moeten plaatsvinden door import van duurzame waterstof, die elders is geproduceerd met energie van duurzame bronnen’, meldt TKI Gas.

‘Het doel van de huidige pilots is een dusdanige volwassenheid van het batterij-brandstofcelsysteem te bereiken, dat deze met beperkte aan­passingen klaar is voor markt­introductie. Hiervoor dienen de onderliggende aannames, prestaties en betrouwbaarheid van het systeem gevalideerd te worden. Een grote uitdaging is het beperkte inzicht in de kosten en baten van opschaling.’ Kortom: er zijn nog een hoop onzekerheden. Maar hoewel tegenwoordig de meeste aandacht naar batterij-elektrisch lijkt uit te gaan; de ontwikkeling van de waterstoftruck is nog altijd in volle gang.

Een grote uitdaging is het beperkte inzicht in de kosten en baten van opschaling.