Het is al een jaar of tien geleden dat de eerste elektrische auto’s op de markt kwamen. Maar pas nu komt er echt vaart in bij de autofabrikanten en komt er voor de consument meer keuze in modellen. Dat heeft veel te maken met Europese regelgeving, want vanaf 2021 gelden grenswaarden voor de CO2-uitstoot van nieuwe auto’s.
Het gemiddelde van alle verkochte personenauto’s van een fabrikant mag vanaf 2021 niet boven de 95 gram per kilometer uitkomen. Als die grens wordt overschreden wordt per gram per verkochte auto een boete opgelegd door de EU. Als er ten opzichte van 2019 niets zou veranderen zouden de 13 toonaangevende fabrikanten in Europa een gezamenlijk boete van €14,5 miljard moeten betalen, zo becijferde het Duitse adviesbureau PA Consulting.
Alternatieven
Aangezien met de bestaande techniek van verbrandingsmotoren onvoldoende reductie van CO2-uitstoot mogelijk is, komen er dus andere aandrijfvormen voor de auto. Het voor personenauto’s meest voor de hand liggende alternatief is elektrische aandrijving.
Dat vermindert in elk geval de CO2-uitstoot van de auto zelf tot nul, maar elektriciteit moet natuurlijk wel worden opgewekt en dat gebeurde in Nederland in 2019 nog voor circa 90 procent met fossiele brandstoffen.
Als je heel eerlijk bent is het overschakelen naar elektrische aandrijving op dit moment nog een beetje lood om oud ijzer. Want de CO2-uitstoot vindt met een elektrische auto doodgewoon elders plaats als de stroom niet duurzaam wordt opgewekt. Nederland gebruikt nog overwegend gas- en kolencentrales om stroom op te wekken.
Dus een elektrische auto rijdt in Nederland nog voor ongeveer 90 procent op gas en steenkool. Andere Europese landen, zoals bijvoorbeeld Noorwegen, Duitsland en Frankrijk, zijn veel verder met het opwekken van groene stroom (of stroom uit kernenergie).
Waterstof
Ondanks dat gebrek aan groene stroom zal de elektrische auto de auto met verbrandingsmotor de komende tijd gaan vervangen. Als veelgenoemd alternatief voor de elektrische auto wordt de waterstofauto genoemd, maar dat is feitelijk ook een elektrische auto. BMW heeft in het verleden wel geëxperimenteerd met een verbrandingsmotor die rechtstreeks waterstof verbrandde, maar daaraan kleven te veel haken en ogen.
De huidige auto’s die waterstof tanken gebruiken het als energiedrager. Je kunt met behulp van elektriciteit namelijk waterstof maken (elektrolyse) en dat vervolgens vloeibaar of gasvormig opslaan in een tank. In een waterstofauto maakt een brandstofcel er dan weer elektriciteit van en daarmee wordt een elektromotor aangedreven. In een waterstofauto zit nog wel een kleine accu als stroombuffer omdat de brandstofcel niet zo snel kan reageren op een wisselende vermogensvraag.
Grote actieradius
Er zijn momenteel twee waterstofauto’s (ook wel brandstofcelauto’s genoemd) op de markt, de Toyota Mirai en de Hyundai Nexo. De laatste heeft een vanafprijs van € 82.142, de Mirai kost €81.095. Goedkoop is rijden op waterstof dus nog lang niet. Als belangrijk voordeel van een waterstofauto wordt de grote actieradius genoemd (rond de 700 kilometer) en het gemak van het snel kunnen bijvullen van de tank, ongeveer met dezelfde snelheid als een LPG-tank.
Een groot nadeel is dat er heel weinig waterstoftankstations zijn. Op het moment van schrijven zijn er vier in Nederland, namelijk in Rhoon, Delfzijl, Arnhem en Helmond. De komende jaren zal dat aantal met twaalf stations worden uitgebreid, maar dan nog blijft de brandstof moeilijk verkrijgbaar. Dat komt mede door de zeer hoge investeringskosten voor zo’n tankstation en het zeer geringe aantal gebruikers.
Waterstof uit gas of stroom?
Waterstof heeft het imago milieuvriendelijk en efficiënt te zijn, maar dat is op dit moment nog helemaal niet het geval. Er zijn namelijk twee manieren om waterstof te maken. Op dit moment wordt waterstof nagenoeg uitsluitend gemaakt uit aardgas via ‘stoomreforming’. Daar komt CO2 bij vrij en als die wordt afgevangen is het een brandstof met een redelijk geringe CO2-belasting, maar wel nog steeds een fossiele brandstof.
Per kilogram kost deze ‘grijze’ waterstof zo rond de € 10 en om 100 kilometer te rijden heb je ongeveer 1,25 kilogram nodig. De tweede – reeds genoemde – methode om waterstof te maken is via elektrolyse met elektriciteit. Dit zou de meest CO2-neutrale methode zijn indien je dat doet met groene stroom, maar zoals eerder al aangestipt produceert Nederland maar rond de tien procent groene stroom.
Maar bij het maken van waterstof verlies je al 25 procent van het rendement van de stroom die je erin stopt en bij het weer terug omzetten van waterstof in stroom in een brandstofcel verlies je nog eens 45 procent van wat je erin stopt. Daarnaast kost het comprimeren van waterstof om het te kunnen opslaan nog eens tien procent van de energie.
Dat maakt de kosten voor waterstof uit elektrolyse een stuk hoger. Overigens beloven experts dat de kosten omlaag kunnen gaan, maar hoe dat met de actuele stroomprijzen in zijn werk gaat, heeft nog niemand kunnen uiteggen.
Trekgewicht 0
Een ander probleem bij het maken van waterstof via elektrolyse is het waterverbruik. Om een kilogram ‘groene’ waterstof te maken heb je circa negen liter water nodig. Voor een volle tank van zeven kilogram waterstof die uit elektrolyse is gemaakt heb je dus niet alleen veel groene stroom nodig, maar ook 63 liter water. Dat moet dan ook nog gedemineraliseerd water zijn. Zeewater is bijvoorbeeld niet bruikbaar omdat er door het zout in zeewater bij elektrolyse chloorgas zou ontstaan.
Voor nu laten we andere problemen, zoals het transport van waterstof (als je dat vloeibaar wilt maken moet het samengeperst en afgekoeld worden tot minus 253 graden) en de explosiviteit (lees de geschiedenis van de Hindenburg er maar op na), nog maar even buiten beschouwing.
Wat we wel willen aanstippen, is dat er op dit moment slechts twee waterstofauto’s leverbaar zijn en dat ze beide een trekgewicht van 0 hebben. Ze mogen dus niets trekken en als kampeerder heb je nu zeker niets aan zo’n auto. Met het gewicht dat de brandstofcel en de waterstoftanks toevoegen, is deze aandrijfvorm ook voor een camper voorlopig ongeschikt.
Toch maar een accu?
Waterstof lijkt dus zeker voor de korte termijn tamelijk kansloos, zeker voor de eigenaar van een caravan of camper. Afgezien daarvan zou het verstandiger en efficiënter zijn om elektriciteit meteen in een accu op te slaan (rendement 75 procent) in plaats van de tussenstap naar waterstof te maken (rendement 25 procent). Waarmee we dus weer terug zijn bij de elektrische auto, of iets nauwkeuriger, de batterij-elektrische auto (BEV).
Is dat dan het ei van Columbus voor de kampeerder? Het antwoord daarop luidt op dit moment helaas nog ontkennend. Er zijn inmiddels wel personenauto’s met een redelijke actieradius – we hebben het dan over circa 400 kilometer – maar de prijzen van deze auto’s beginnen allemaal ruim boven de halve ton. En als we naar de nu beschikbare trekauto’s kijken met een bruikbaar trekgewicht voor een middenklasse caravan, dan beginnen de prijzen rond de 70 euromille.
Je hebt dan keuze uit drie modellen, de Audi Etron Quattro, Mercedes EQC en de Tesla Model X. Binnenkort kunnen we aan dit lijstje de Polestar 2 en de Volvo XC40 Recharge P8 toevoegen. Beide auto’s kosten vanaf zo’n 60 mille en mogen 1.500 kilogram trekken.
Slinkende actieradius
Je volgende vraag is wellicht: wat is de actieradius van de zojuist genoemde elektrische auto’s als ik daar een middenklasse caravan achter hang? Dat valt nogal tegen. Een echte trekautotest met een elektrische auto hebben we nog niet kunnen uitvoeren, maar afgaande op een test die onze collega’s van het Duitse Motorpresse hebben gedaan met een Tesla Model X als trekauto waren de resultaten verre van bemoedigend.
We mogen er daarom wel vanuit gaan dat de actieradius tussen 50 tot 60 procent zal bedragen van je normale actieradius. Dat wil zeggen dat je 200 tot 250 kilometer kunt rijden op een acculading. Daarna moet je aan de stekker. Dat is ondoenlijk voor de caravanner die liefst in één ruk naar centraal Frankrijk, Zwitserland of Zuid-Duitsland rijdt.
Maar vind je – net als steeds meer mensen – dat de vakantie begint zodra je in de auto stapt, en maak je daarom dagetappes van 300 tot 350 kilometer (of nog minder), dan valt er prima mee te leven. Wel de reis goed voorbereiden en vooraf opzoeken waar je stroom kunt ’tanken’. Maar daar draait een groene kampeerder zijn hand niet voor om.
Solid state accu
Voor de caravanner zou elektrische aandrijving nog wel een – enigszins beperkte – optie kunnen zijn, maar de camperaar kan er helaas niets mee. Als je het gewicht van een elektrische personenauto vergelijkt met dat van een conventioneel aangedreven exemplaar, dan kun je vaststellen dat de elektrische auto pakweg 500 kilogram zwaarder is. En dat komt volledig voor rekening van het grote accupakket van zo’n 75 tot 95 kiloWattuur.
Een camper zal een accupakket nodig hebben dat minstens twee of drie keer zo groot is en dan praten we al over 1.000 tot 1.500 kilogram extra. Dat is geen optie voor een camper die je met rijbewijs B wilt kunnen rijden, omdat die zelden een laadvermogen van meer dan 500 kilogram hebben. Overigens heeft Al-Ko wel een camperchassis ontwikkeld met een elektrisch aangedreven achteras. Dat zou de basis kunnen vormen voor een hybride camper, al geldt ook hier dat de extra componenten voor extra gewicht zorgen.
Lichtere accu’s zijn overigens wel in ontwikkeling. Toyota claimt een zogenaamde ‘solid state’ accu te hebben ontwikkeld die uitsluitend bestaat uit vaste stoffen. De accu zou lichter moeten zijn, sneller op te laden, compacter en veel minder brandbaar dan lithiumion accu’s. Bovendien zou de accu uit minder exotische (en minder zeldzame) grondstoffen kunnen worden vervaardigd. Rond 2025 zou deze accu op de markt komen en mogelijk wordt het dan een optie voor gebruik in een elektrische camper.
Diesel uit afval
Voorlopig is een elektrische camper voor een B-rijbewijs echter niet erg waarschijnlijk. Zijn er dan nog andere alternatieven? Jazeker, die zijn er. En ze zijn eenvoudiger en klimaatvriendelijker dan we denken en we kunnen er deels dezelfde motortechniek voor gebruiken die nu wordt toegepast.
We hebben het dan over biobrandstof die geschikt is voor een dieselmotor, en deze wordt aangeduid met de letters XTL. XTL is al verkrijgbaar in de vorm van HVO100, een niet uit aardolie vervaardigde vervanger van diesel, maar een synthetisch gemaakt alternatief.
De letters HVO staan voor Hydrotreated Vegetable Oil, een proces waarbij waterstof wordt gebruikt om de brandstof te maken in plaats van methanol. HVO100 wordt niet gemaakt uit landbouwproducten die ook als voedsel kunnen dienen, maar uit plantenresten, afval, restgrondstoffen en ander organisch materiaal.
HVO100 is nagenoeg CO2-neutraal omdat het plantaardig materiaal waaruit het is gemaakt al CO2 uit de atmosfeer heeft opgenomen tijdens de groeifase. Tijdens de productie en het transport is er wel weer enige CO2-uitstoot, maar 89 procent van de brandstof is CO2- neutraal.
Andere gunstige eigenschappen van HVO100 zijn dat het een hogere verbrandingswaarde heeft dan andere synthetische diesel en dat het een schonere verbranding oplevert. De uitstoot van stikstof is 9 procent lager, die van koolmonoxide 24 procent lager en die van fijnstof 33 procent lager.
Nu al verkrijgbaar
In Nederland (zie kaart) is HVO100 al verkrijgbaar als Neste MY Renewable Diesel bij 66 tankstations. In het wegtransport en de scheepvaart wordt de dieselvervanger al toegepast, en de verwachting is dat het ook in personenauto’s en bestelauto’s – die de basis vormen voor campers – toegepast kan en zal worden.
Het eerste schaap is zelfs al over de dam, want Peugeot heeft HVO100 goedgekeurd voor alle Euro 5- en Euro 6-dieselmotoren. Dat is allemaal goed nieuws voor de bezitters van een camper, want eigenlijk is er de komende jaren geen echt alternatief voor de dieselmotor. Maar er is nog wel een schaduwzijde aan HVO100, want het is momenteel 10 tot 20 eurocent per liter duurder dan traditionele dieselbrandstof.
Het iets lagere verbruik van de motor en het lagere verbruik van AdBlue (vaak pas aanwezig op motoren vanaf Euro 6d TEMP) kunnen dat maar voor een klein deel compenseren. Maar er is in elk geval hoop dat je camper nog jaren meekan.
Waarom elektrische auto’s weinig mogen trekken
Het aanbod aan elektrische auto’s groeit maandelijks en ze worden ook betaalbaarder. Maar slechts weinig auto’s mogen van de fabrikant iets aan de haak nemen. Op het eerste gezicht wellicht vreemd, want vermogen en koppel hebben elektrische auto’s meestal genoeg en het hoge eigen gewicht zorgt voor extra stabiliteit. Er is echter een technische reden waarom autofabrikanten heel voorzichtig zijn met het toestaan van aanhangers achter hun elektrische auto’s.
Als je de aandrijflijn en de energie-afgifte van de (nu nog zeer kostbare) accu moet afstemmen op een efficiënt energieverbruik bij een belasting van één tot vijf passagiers en hun bagage, dan is dat een bescheiden bandbreedte. Maar ga je bovenop een belasting van pakweg 350 kilogram in de trekauto, ook nog een caravan van 1.400 kilogram achter de auto hangen, dan stijgt de hoeveelheid energie die de accu aan de elektromotoren moet leveren zeer sterk.
En dat ook nog over een langere periode. Wat dat voor effect heeft op de levensduur van de accu is nog niet goed te voorspellen en dus gaan veel merken dat liever uit de weg. Naarmate er meer ervaring wordt opgedaan met accu’s zal die terughoudendheid naar verwachting wel verdwijnen.
Elektrische trekauto’s
Het aanbod aan elektrische trekauto’s is redelijk spectaculair gegroeid. Maar welke elektrische auto’s zijn geschikt genoeg om een caravan te trekken? ACSI FreeLife heeft het voor je in een overzicht gezet!