Auto’s op waterstof

In Nederland zijn er op het moment van schrijven twee op waterstof rijdende personenauto’s met brandstofcel te koop.

De topman van Volkswagen gaf in januari 2023 voorlopig geen toekomst te zien voor personenauto’s met waterstof, onder meer omdat het niet rendabel zou zijn. Waterstof zou hooguit een optie kunnen zijn voor bedrijfswagens. Onder meer Stellantis, Nissan en Mercedes-Benz zien waterstof ook vooral als iets interessants voor bijvoorbeeld zware industrie, maar niet zo zeer voor personenauto’s. 

Drie grote merken geloven er wel in, namelijk Hyundai, Toyota en ook BMW. Die laatste twee hebben in 2024 hun samenwerking op het gebied van waterstof verder uitgebreid. Maar ook het Japanse Honda ziet toekomst in waterstof, die heeft namelijk in het voorjaar van 2024 de Honda CR-V e:FCEV uitgebracht. Een BMW op waterstof kunnen we in 2028 verwachten.

Hyundai is al bezig met de opvolger (?) van de Nexo. Een voorproefje was te zien op de autosalon van Brussel, de Initium Concept:

Dit is de huidige Hyundai Nexo:

Hyundai Nexo
Toyota Mirai
De BMW iX5 Hydrogen

Hoe werkt een brandstofcel?

Een brandstofcel is een elektriciteitsfabriekje waarin waterstof (toegevoerd vanuit een tank) en zuurstof (uit de lucht) reageren tot water met als bijproduct elektriciteit. De brandstofcel voor auto’s  is de zogenoemde PEM-brandstofcel, waarbij PEM staat voor Proton Exchange Mebrane. Dat membraam zit tussen de anode en kathode, zeg maar de min- en de pluspool. Het waterstofmolecuul (H2) dat aan de kant van de anode wordt toegevoerd valt met behulp van een katalysator (platina) uiteen in twee protonen (H+) en twee elektronen (e-). Het membraam moet voorkomen dat elektronen, dus eigenlijk de elektriciteit, rechtstreeks de oversteek maken naar de kathode, maar juist via de minpool naar buiten gaan. De membraam houdt ook de waterstofmoleculen tegen. Alleen de protonen (eigenlijk H+-ionen) worden doorgelaten. Aangekomen bij de kathode reageren de twee protonen met een halve zuurstofmolecuul (½O2) én – om het plaatje weer kloppend te krijgen – met de twee elektronen die via de pluspool weer terugkomen van hun avontuur buitenom (via bijvoorbeeld een elektromotor) tot water (H2O). Dit scheikundige proces is exotherm, wat betekent dat er ook warmte bij vrijkomt. Het spanningsverschil tussen de plus- en minpool bedraagt in theorie ongeveer 1,2 volt, maar kan in de praktijk zakken tot 0,7 volt. Om tot hogere spanningen te komen worden de cellen in serie geschakeld, zo’n pakket heet ook wel stack.

Bron: AutoWeek https://www.autoweek.nl/autonieuws/artikel/waarom-bosch-vol-inzet-op-waterstof/