Waterstof
dé oplossing voor emissieloze auto’s

Hyundai: pionier en trendsetter

Rijden op waterstof! Het kan, het is schoon én het is de toekomst. Hyundai investeert daarom al jaren in het ontwikkelen van auto’s die op waterstof kunnen rijden, voorzien van een brandstofcel die waterstof omzet in energie voor de elektromotor. En er komt alleen water vrij als emissie. Dus geen kooldioxide, geen smog en geen roet.

De ix35 Fuel Cell van Hyundai

Hyundai ix35 Fuel Cell

Al sinds 1994 investeert Hyundai veel geld in de ontwikkeling van een auto met brandstofcel. Dat resulteerde uiteindelijk in de volledig emissievrije Hyundai ix35 Fuel Cell waarvan eind 2012 de serieproductie van start ging. Hiermee was Hyundai de eerste autofabrikant ter wereld die de waterstofauto commercieel inzette. Omdat de Hyundai ix35 Fuel Cell twee jaar vóór de concepten van andere automerken al in serieproductie werd genomen, is hij beloond met een eerste plek in de prestigieuze 2013 Price Future Auto Contest. De Hyundai ix35 Fuel Cell is nog steeds de meest verkochte waterstofauto in Europa.

Zestig verkochte exemplaren
In 2014 had Rijkswaterstaat de eer om in de allereerste Hyundai ix35 Fuel Cell met Nederlands kenteken rond te rijden. Daarna voegden o.a. ook de TU Delft, Air Liquide, Linde Gas, de Rotterdamse Mobiliteit Centrale (taxi) en de gemeente Arnhem een Hyundai ix35 Fuel Cell toe aan hun wagenpark. In totaal zijn in Nederland zestig Hyundai’s ix35 Fuel Cell verkocht. Met elkaar hebben al die auto’s met brandstofcel voor een aanzienlijk lagere CO2-uitstoot gezorgd.

Hyundai ix35 Fuel Cell in het kort:

  • Actieradius: bijna 600 kilometer
  • Vermogen van de brandstofcel: 100 kW (136 pk) / 300 Nm direct beschikbaar
  • Energie-opslagsysteem: batterij, 24 kWh (lithium-polymeer)
  • Brandstof: waterstof (700 bar, 5,6 kg)
  • Emissie: waterdamp
  • Topsnelheid: 160 km/u
  • Acceleratie: 0-100 km/u 12,5 sec.
De kracht van waterstof
Wij beschouwen brandstofceltechniek als dé oplossing voor emissieloze auto’s. Het doel van Hyundai is om in 2020 marktleider te zijn op het gebied van brandstofcelauto’s die hun energie uit waterstof halen. Op elk vlak spannen we ons in om waterstoftechnologie te promoten.

Zo zetten we samen met andere automerken en bedrijven de komende vijf jaar onze schouders onder de snelle realisatie van waterstof-gerelateerde producten. Want het is onze ambitie om uit te groeien tot het duurzaamste automerk ter wereld.

Pionier met waterstof

In 2000 presenteerde Hyundai zijn eerste model met een brandstofcel: een Hyundai Santa Fe FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle). De Hyundai ix35 Fuel Cell was in 2013 de voornaamste in serie geproduceerde auto op waterstof ter wereld. En eigenlijk is Hyundai al sinds 1994 actief met het rijden op waterstof, zoals te zien is in deze tijdlijn:

Hyundai FE Fuel Cell Concept

Een waterstofauto met 800 km actieradius?
Hij is in de maak!

De Hyundai FE Fuel Cell Concept is een studiemodel van een nieuwe SUV met brandstofcel. Deze waterstofauto met een actieradius van 800 kilometer wil Hyundai in 2018 lanceren. Dat gaat snel: binnen
3 minuten zit de tank weer vol voor nog eens 800 kilometer.

Hyunadai - i35 Waterstof auto
Detail Hyundai i35 Watersof auto
Interieur Hyundai waterstof auto i35

De letters FE staan voor Future Eco: een directe verwijzing naar innovatieve nieuwe technologieën. Zoals een luchtbevochtiger die het water dat uit de ‘uitlaat’ komt hergebruikt om een aangenaam luchtklimaat in het interieur te creëren.

Ook slim zijn de draagbare accu’s – opgeladen door de auto zelf – om diverse apparaten mee op te laden. In de kofferbak vind je een opbergruimte en oplaadstation voor een elektrisch aangedreven scooter.

Uitstoot 80 procent omlaag
Hyundai loopt met waterstofauto’s voorop voor een schonere leefomgeving. Het is nodig. Sterker nog, binnen de Europese Unie is afgesproken om de uitstoot van koolwaterstoffen vóór 2050 met 80 procent terug te dringen. Auto’s met brandstofceltechnologie – zoals de Hyundai ix35 Fuel Cell en de Hyundai FE Fuel Cell Concept – maken het mogelijk dat doel te bereiken.

Ook elektrisch aangedreven auto’s dragen sterk bij aan een duurzamere toekomst, zoals onze Hyundai IONIQ Electric. Bij Hyundai leiden dus duidelijk meer wegen naar Rome, niet toevallig de stad waar enkele jaren geleden ook de Europese doelstellingen voor 2050 zijn afgesproken.

Hoe werkt een
waterstofauto?

Hoe werkt rijden op waterstof nu precies? Bij de technologie die Hyundai toepast, zoals in de Hyundai ix35 Fuel Cell, zet een brandstofcel het waterstofgas en de zuurstof om in elektriciteit, waterdamp en warmte.

Vanbinnen ziet de brandstofcel er eenvoudig uit. De anode is de kant waar het waterstofgas wordt aangesloten. Via kanaaltjes kan het waterstofgas over het hele oppervlak van de brandstofcelplaat stromen. De waterstofmoleculen splitsen zich daar in protonen (positief geladen waterstofkernen) en elektronen.
De kathode is de kant waar de zuurstof wordt aangevoerd. Ook hier zijn kanaaltjes om de zuurstof egaal te verdelen. De zuurstof reageert hier met de protonen en elektronen die van de anode komen. Zo ontstaat water.
Het membraan van de brandstofcel heeft de bijzondere eigenschap dat het alleen de protonen doorlaat en niet de elektronen. Die elektronen worden omgeleid door een stroomdraad buiten de brandstofcel en zorgen voor de elektrische stroom die nodig is om de auto aan te drijven. De prestaties zijn gelijk aan of zelfs hoger dan bij een auto met verbrandingsmotor.
Hoe komen we aan waterstof

Waterstof, hoe komen we eraan?

Waterstof, ook wel aangeduid als H2, bevindt zich niet vrijelijk in de lucht. Ook niet in de bodem als steenkool, olie of aardgas. Het moet worden gemaakt van, jawel: water! Dat kan met elektrolyse. Dit is een proces waarbij water wordt gesplitst in waterstof en zuurstof.

Waterstof mag daarom, in tegenstelling tot fossiele brandstoffen, niet worden beschouwd als een energiebron maar alleen als een energiedrager. Je hebt immers een brandstofcel nodig om er weer energie (lees: elektriciteit) van te maken. De meest duurzame manier om waterstof te maken is met behulp van groene stroom afkomstig van waterkrachtcentrales, zonnepanelen en windmolens.

Voordelen van
een waterstofauto

Hoger rendement

Hoger rendement

Ten opzichte van een conventionele verbrandingsmotor is de aandrijving via een brandstofcel veel effectiever. Een verbrandingsmotor heeft een rendement van ongeveer 25 procent. Bij gebruik van een brandstofcel kan dat rendement oplopen tot meer dan 50 procent.

Minder slijtage

Minder slijtage

In een brandstofcel bevinden zich geen bewegende delen. Een brandstofcel vertoont dus veel minder slijtage dan een gewone motor.

Minder lawaai

Minder lawaai

Een auto met een brandstofcel is veel stiller. De elektromotor produceert nauwelijks geluid. Het enige echt hoorbare geluid is dat van de banden op het wegdek.

Minder luchtverontreiniging

Minder luchtverontreiniging

Een brandstofcel levert als bijproduct van de chemische reactie alleen water op. Er is dus geen sprake van schadelijke uitstoot.

H2: 6 weetjes!

Waterstof chemie

Weetje #1. Waterstof is het lichtste chemische element (H2) op aarde en is het meest verspreid in het heelal.

Brandbaar

Weetje #2. Waterstof is kleurloos, reukloos en zeer brandbaar.

afvalproduct

Weetje #3. Voor vele fabrieken is waterstof een afval-/restproduct dat tot nu toe nauwelijks wordt opgeslagen.

h2o

Weetje #4. Het komt op aarde nauwelijks in zuivere vorm voor, maar wordt enkel gevonden in combinatie met andere elementen, voornamelijk met zuurstof (in water) en met koolstof en zuurstof (in levende materialen en fossiele brandstoffen).

Onder druk in tanks van 700 bar

Weetje #5. Vanwege de lage dichtheid van waterstof (71 g/l) is een hoge druk nodig om voldoende in een auto te kunnen meenemen. Hyundai werkt met tanks van 700 bar. Ze zijn bestand tegen deze hoge druk.

restproduct is zuurstof

Weetje #6. Met behulp van elektrolyse is waterstof te winnen uit water (H2O). Het enige restproduct is zuurstof (O).
Waterstof is ook te halen uit aardgas, maar dan is het restproduct kooldioxide (CO2), een stof die bijdraagt aan de opwarming van de aarde.

Waterstof tanken:
gemakkelijk, maar nog niet overal

In Nederland zijn er drie waterstoftankstations: in Rhoon, Arnhem en Helmond. Dat belet een doorbraak van rijden op waterstof. Zelfs met een behoorlijke actieradius van circa 600 kilometer op een volle tank, zoals met de Hyundai ix35 Fuel Cell mogelijk is, stuit je op dit moment nog op beperkingen.

Wat Hyundai betreft, komt de doorbraak er wel. Tanken van waterstof gaat immers even makkelijk als bijvoorbeeld tanken van LPG of aardgas, én even snel. Dus dat maakt rijden op waterstof in de praktijk veel aantrekkelijker dan rijden op elektriciteit.

En er liggen plannen klaar voor meer waterstoftankstations. In 2020 moeten er in ons land twintig staan. In 2014 werd het eerste openbare 700 bar-waterstoftankstation nabij de A15 (Rhoon) in gebruik genomen. Samen met diverse leveranciers van waterstof – zoals Air Liquide, Linde Gas en Air Products – en enkele andere groene ondernemers investeert de Nederlandse overheid de komende jaren in een netwerk van 700 bar-waterstoftankstations.