Waterstof vs Elektrisch? De strijd lijkt gestreden!

quote:

Op zondag 18 juli 2021 10:45 schreef Netsplitter het volgende:

[..]

https://www.manners.nl/toyota-mirai-waterstof-tesla-model-s/

Daar wordt een Mirai vergeleken met een luxe Tesla Model S.
Dat gaat goed tot je gaat vergelijken met goedkopere EV's die nu ook op de markt zijn en komen.

Ook wordt daar niet ingegaan op de kilometerprijs.

quote:

Op zondag 18 juli 2021 12:54 schreef halfway het volgende:

[..]

Hoe heter des te minder zonnepanelen presteren.

Klopt absoluut. Maar de jaaropbrengst wordt (ondanks dat) richting de evenaar wel beter.

quote:

Op zondag 18 juli 2021 13:14 schreef spectrumanalyser het volgende:
Laat de ontwikkeling van brandstofmotoren niet over aan niet-europese landen. Ze zijn in China goed in kopieeren, zelfs iets ontwikkelen komt niet voor.
Als er morgen een brandstofmotor te koop komt die 1 op 35 loopt dan is er netto meer winst te halen dan Waterstof of Electrisch.

Een brandstofmotor die 1 op 35 loopt is geen probleem, je moet dan de auto's een stuk lichter en kleiner maken.
Daar staat tegenover dat dat met een EV ook kan.

Met de huidige combinatie van motoren en auto's is het niet haalbaar gebleken.
Autofabrikanten hebben 135 jaar de tijd gehad om dit te verbeteren, de rek lijkt eruit. Het stokje wordt overgenomen door de EV.

quote:

Op zondag 18 juli 2021 18:52 schreef spectrumanalyser het volgende:

[..]

Toch is de 18650 cell die in een EV zit niet anders dan die van 15 jaar geleden.

Als voorbeeld: Tesla gebruikt momenteel 18650, 2170 en 4680.
(voor wie er niet mee bekend is, eerste deel is diameter, 2e deel is lengte van de cel in millimeters).

De grote cellen (4680) geven sowieso meer capaciteit per liter ruimte, simpelweg omdat een grotere cel wat efficiënter z'n ruimte gebruikt. Deze geven door hun formaat 16% meer energiedichtheid bij een gelijk volume. En dat betekent meer bereik of minder gewicht (afhankelijk hoe je het inzet).

De 18650 zit momenteel op maximaal 3600mAh. Belangrijkste is dat de prijs hard gezakt is (schaalvergroting), er minder (of geen) kobalt meer in gebruikt wordt voor de kathode en de betrouwbaarheid (stabiliteit van de chemische samenstelling) hoger ligt dan vroeger.

Maar uiteraard is de 18650 niet de cel die in 2030 nog in gebruik is. Solid state komt eraan en voorlopig eerst nog grotere cellen zonder tabs, dry lithium, andere kathode materialen, etc. Er is nog nooit zoveel geïnvesteerd in de ontwikkeling van accu's als de afgelopen 10 jaar.

quote:

Er worden boute uitspraken gedaan over verbetering in de cell, echter zie je bij de brandstofmotoren sneller ontwikkelingen. Neem de ontwikkeling in de motorolie.

Het blijft een doodlopend spoor, je blijft fossiele brandstoffen verstoken.

[ Bericht 1% gewijzigd door TheFreshPrince op 18-07-2021 19:38:03 ]

quote:

Op zondag 18 juli 2021 20:40 schreef spectrumanalyser het volgende:

[..]

Feit is dat de electrische auto voor het merendeel van de automoblisten geen optie is.
Want de laadpaal. Er is geen verlengsnoer wat ik even kan uitleggen vanaf 1 hoog.

Goed punt. Daar zouden ze iets voor moeten uitvinden.

Wat dacht je van een laadpaal die je bij een parkeerplaats kan plaatsen? Ik ga direct patent aanvragen!

quote:

Komt er een innovatie bij de brandstofmotor, brandstof, banden en/of motorolie dan heeft het merendeel daar wel direct baat bij. De fysieke afmeting van een cell is nou niet bepaald innovatie.

De fysieke afmeting van een cel is zeker wel innovatie, zeker omdat ze door het grotere formaat warmer werden bij het laden maar daar heeft Tesla enkele oplossingen voor bedacht. Daarnaast zijn ze tabless, kunnen ze met een droog lithium proces gemaakt worden, zonder kobalt, is de productielijn ruim 70% korter, is het waterverbruik drastisch verlaagd en heeft de batterij intern een 5x korter elektrisch pad. Dat noem ik innovatie.

quote:

de termen (zoals Solid-State Lithium) die je nu noemt werden in 2006 ook al genoemd.

Het ontwerpen van nieuwe accu's van laboratorium tot productie klaar neemt vaak wel 15 tot 25 jaar in beslag, dus dat is niet zo verbazingwekkend. De accu van morgen is 20 jaar geleden al bedacht.

Toyota heeft (in samenwerking met Panasonic) onlangs de solid state accu aangekondigd voor ongeveer 2025 en dat is vlot genoeg.

Solid-state lithium-metal batteries are much lighter, more powerful, take up less space, charge faster, last longer and present much lower risks for flammability.

It's estimated that a solid-state car could have a range of 1000 kilometers (621 miles) and take 10 minutes to charge. Solid-state batteries deteriorate less over time, and Toyota aims to retain 90% of the battery's performance over a 30-year lifespan. Toyota leads the solid-state battery patent count, owning over 1,000 related to the technology.

quote:

Op zondag 18 juli 2021 21:53 schreef spectrumanalyser het volgende:

[..]

Het gaat niet gebeuren. Auto's kunnen niet aan de ketting liggen.
Men eist in mijn omgeving zelfs doodleuk de openbare parkeerplek voor het huis op. zodra jij daar gaat parkeren, krijg je een handgeschreven briefje onder de ruitenwisser of je voortaan elders wilt parkeren.

Ik beweer ook nergens dat iedereen z'n eigen toegewezen laadpaal gaat krijgen.
Het aantal neemt echter wel toe. Als er knelpunten zijn, zoals in jouw wijk, dan moet daar naar gekeken worden. Het betekent echter niet dat de EV in heel Nederland faalt omdat jouw buren asociaal zijn.

In 2010 waren er 400 laadpalen in Nederland, nu zijn er al minimaal 80.000 openbare laadpalen in Nederland waarvan 2.000 snelladers.

De verwachting is dat we in 2030 op 1,7 miljoen stuks zitten.

quote:

Zoek eerder een innovatie waardoor de cell stabilier blijft. Een probleem wat je na 8 jaar krijgt is dat een accupakket uit balans raakt. de electrische bussen die hier rijden hebben er nu al last van, na amper 4 jaar in bedrijf te zijn.

Ik weet niet wat voor bussen dat zijn, welke merk accu ze hebben, hoe de koeling van de cellen is, hoe ze gelanden en ontladen worden, etc. Ik kijk dan liever naar de statistieken van o.a. Tesla accu's vanaf 2012 en dan zie je (afgezien van enkele uitzonderingen) dat ze het prima volhouden. Ook taxi's met al meer dan 300.000km op de teller.

quote:

dan ben ik toch meer geneigd om waterstof te gaan opperen, alhoewel dat ook zo z'n problemen met zich meebrengt. echter; er werd gedacht dat de waterstoftank onder druk een rijdende bom zou zijn, echter blijkt die theorie een fabel te zijn. het is wel brandbaar, echter alleen bij de juiste verhouding met lucht.

Explosies zit ik niet zo over in met waterstof (al zullen de tankstations niet in woonwijken gebouwd kunnen worden), dat heb ik dan ook niet genoemd in de OP.
Andere praktische bezwaren wel; zie OP.

quote:

Op zondag 18 juli 2021 22:26 schreef spectrumanalyser het volgende:
In Alkmaar rijden sinds 2018 elektrische bussen van het merk 'Build Your Dreams' (BYD), een Chinese fabrikant.
Sinds een half jaar komen deze bussen de remise amper nog uit, de bussen zijn niet betrouwbaar meer.
Exact dezelfde problemen waren er in Januari ook al bij Keolis in Ede met de elektrische bussen.

Inmiddels zijn de aardgas (CNG) bussen weer van stal gehaald om de uitval van de BYD' op te vangen.
Er zijn inmiddels ook al elektrische bussen van VDL in gebruik, deze hebben (nog) geen problemen.

Klinkt als één of andere mislukte aanbesteding. Heb er op gezocht, blijkbaar sturen ze monteurs uit China om er naar te kijken... Dealerschap in de buurt is dan mss toch wat handiger...

https://www.gelderlander.nl/ede/china-stuurt-hulptroepen-voor-pechbussen-keolis-in-oost-nederland~a1cbd66e/

quote:

Op zondag 18 juli 2021 22:42 schreef Mike-The-Situation het volgende:
Wat een goed topic TheFreshPrince, genot om te lezen en wat een kennis heb je over de materie!

Dank je! Het is een beetje hobby / enthousiasme voor nieuwe techniek in het algemeen

quote:

Kun je iets vertellen over de lifespan van de accu's van de eerste Tesla's? Denk je dat dat t.z.t. naar beneden gaat druppelen richting de occassion kant en dus ook voor een groot gedeelte van de Nederlanders aantrekkelijk wordt? Persoonlijk denk ik namelijk dat daar de ultieme doorbraak zit voor de E.V, het is nu uiteraard al geweldig om mee te maken maar voor het gros nogal onbereikbaar.

Lifespan gemiddeld wel goed, al ben je financieel wel aan de beurt als zo'n accu slecht is. Aan de andere kant zal je ook op dat vlak een handel krijgen in gereviseerde accu's waar defecte cellen vervangen zijn en dat hoeft geen enkel probleem te zijn met garanties. Bij hybride auto's bestaat dat ook al, gereviseerde accu-pakketten voor een fractie van de nieuwprijs. Zwakke punten bij de eerste Tesla's waren motoren en met name het differentieel van enkele series (die de krachten niet aankonden). Maar vraag me niet om exacte typen, er is wel wat over te vinden.

Ik zie Tesla als het merk dat het verst is in de ontwikkelingen / innovatie en efficiëntie maar op afwerking en service laten ze nog veel steken vallen. Op het vlak van de innovatie en efficiëntie kan ik Elon Musk waarderen; hij heeft lef en gooit de hele industrie overhoop. Op persoonlijk vlak laat ik het in het midden

Wat betreft de techniek; in Amerika heb je Sandy Munro (met Youtube kanaal) die in een werkplaats auto's en accu's "ontleedt" en dan zie je dat Tesla bijvoorbeeld voor nieuwe modellen de hele achterbrug uit 1 stuk kan gieten en zo meer slimmigheden heeft. Dat scheelt tientallen lassen en extra onderdelen, het is sterk, licht en sneller en goedkoper om te produceren en dat zie je met meer onderdelen. Bij Volkswagen duurt het (bij wijze van spreken) 5 jaar om "the board of directors" met de neuzen dezelfde kant op te krijgen, bij Tesla is het "innoveren en gelijk implementeren".

Ze hebben wel de werkwijze van Toyota min of meer overgenomen: problemen die tijdens de productie optreden of na productie bekend worden direct oplossen en dit implementeren in de productielijn maar in de praktijk maakt dat ze (duidelijk) nog geen Toyota.

Uiteindelijk zal de 2e hands markt wel op gang komen, momenteel zie je dat ze voor een Model S met 4 ton op de teller nog ¤29.000 durven te vragen, om maar niet te spreken over modellen met minder kilometers.
Maar goed, dat is ook wel logisch. Er rijden pas 185.000 EV's rond in Nederland en het grootste deel daarvan is pas van de laatste 5 jaar...

Zou ik een nieuwe Tesla kopen? Hmm, nee, ik zou eerder voor Toyota, Hyundai of Kia gaan als het zover is.
In 2023 verwacht ik m'n eerste EV aan te schaffen, dan is m'n huidige Corolla Hybrid 4 jaar oud.

[ Bericht 1% gewijzigd door TheFreshPrince op 18-07-2021 23:19:14 ]

quote:

Op maandag 19 juli 2021 06:25 schreef JF_ het volgende:

[..]

Mits je thuis kunt laden. En dat is dus een probleem voor iedereen zonder eigen oprit.

quote:

Op zondag 18 juli 2021 21:44 schreef TheFreshPrince het volgende:

[..]

Goed punt. Daar zouden ze iets voor moeten uitvinden.

Wat dacht je van een laadpaal die je bij een parkeerplaats kan plaatsen? Ik ga direct patent aanvragen!
[..]

Deze infographic van 30 juni (RVO) toegevoegd aan de OP:



Met de "Kira Niro" bedoelen ze ongetwijfeld de "Kia Niro"

quote:

Op maandag 19 juli 2021 09:44 schreef NoComment het volgende:
Ik denk dat elektrisch het wel wint tov van waterstof, maar ik denk ook dat het niet echt realistisch is om te zeggen dat we heel snel overgaan op iedereen 100% elektrisch rijden. De capaciteit van het elektriciteitsnet is gewoon niet groot genoeg. En dan kun je wel meer windmolens en zonnepanelen leggen, maar die auto's hebben gewoon VEEL energie nodig. Energie die in het geval van zonnepanelen vooral overdag opgewerkt wordt, als de meeste auto's niet thuis staan. Als nu echt iedereen alleen nog elektrisch zou kopen hebben we in no-time een probleem en worden bijvoorbeeld laadpalen teruggeregeld om ervoor te zorgen dat het netwerk niet overbelast wordt. En dan kun je dus de situatie krijgen dat je 's ochtends die 300km helemaal niet kunt rijden omdat je accu niet vol is.. Eigenlijk in mindere mate een vergelijkbaar probleem als met watertof, waar de infrastructuur nog helemaal van ontbreekt.
In de wat verderde toekomst zie ik er wel wat in dat de elektriciteitsvoorziening meer gedecentraliseerd wordt, met op ieder huis zonnepanelen en een powerwall bijvorrbeeld. Overdag stroom opwekken en opslaan, 's nachts die stroom gebruiken om de auto('s) op te laden. Dan kan het verschil tussen wat je hebt opgewekt en nodig hebt nog steeds uit het netwerk komen, maar dan loop je niet zo snel tegen de limiet van dat netwerk aan.

Die capaciteit kan je opsplitsen in meerdere factoren:

Ten eerste het stroomverbruik. Hier leen ik even een reactie van mezelf uit een ander topic:

quote:

Dan pak je de autoverkopen erbij: er worden jaarlijks zo'n 400 tot 450.000 nieuwe auto's verkocht, dus het zal nog zo'n 15 tot 20 jaar duren voor het hele autopark vervangen is. Laat het 10 jaar zijn als brandstof heel duur wordt, dan heb je het over 2045 dat het overgrote deel elektrisch is. Dat is nog 24 jaar.

Een elektrische auto neemt zo'n 200Wh per kilometer, er zijn 8,7 miljoen auto's in Nederland die gemiddeld 13.000km per jaar afleggen.

13.000km x 0,2kWh x 8.700.000 = 22,62 TWh stroomverbruik per jaar.
Dat betekent dat het stroomverbruik voor heel Nederland tussen nu en 2045 met zo'n 18,9% toeneemt in totaal (puur op basis van EV's).

Daar staat echter tegenover dat het maken van 1 liter brandstof volgens diverse bronnen ongeveer 0,5 tot 1,5kWh stroom kost. Laten we uitgaan van 0,5kWh en een gemiddeld verbruik van 1 op 16 (benzine is onzuiniger, diesel zuiniger) voor het hele autopark.

Dan kom je op (13.000 x 8.700.000) / 16 = 7.068.750.000 liter brandstof x 0,5kWh = 3,53 TWh stroom.

In dat geval zorgen EV's straks netto voor zo'n 15,9% meer stroomverbruik, ofwel 19,09TWh.

EV's zullen dus uiteindelijk in 2045 voor zo'n 16% meer stroomverbruik zorgen.

Is dat een groot probleem voor de opwekking?
Niet direct, zeker niet als er 's vooral 's nachts opgeladen wordt. In de nacht is er namelijk nog fors capaciteit over, simpelweg omdat bedrijven dicht zijn, mensen slapen, etc. Met "smart grid" oplossingen moet dat wel aardig het hoofd te bieden zijn.

Daarnaast zie ik een grote toekomst voor thuisaccu's (je noemde ze al!), vehicle-to-grid, wijkaccu's en zelfs accuparken in de komende 10 tot 20 jaar.

Dan heb je de capaciteit van het hoogspanningsnetwerk. Na wat zoekwerk vond ik het artikel op Tweakers.net waar een Tennet woordvoerder geïnterviewd werd. Ik zal niet het hele artikel quoten (zie link voor de rest).
De uitkomst van zijn berekening wijkt niet zoveel af van mijn berekening hierboven, dus dat lijkt wel een redelijke schatting, waarbij hij nog geen rekening houdt met de energie die nu nog gebruikt wordt om brandstoffen te raffineren.

quote:

Achttien procent meer stroom
Woordvoerder Jeroen Brouwers van Tennet rekende Tweakers voor hoeveel meer energie nodig is. "Als je ervan uitgaat dat 7 miljoen huishoudens in de toekomst ook 7 miljoen auto's bezitten, zal dat in Nederland leiden tot 21TWh extra stroomverbruik per jaar, gebaseerd op het huidige aantal kilometers. Aangezien er momenteel zo'n 120TWh per jaar wordt verbruikt, komt dat dus neer op bijna 18 procent van het huidige gebruik."

Die berekening is gebaseerd op een gemiddelde van 15.000km per jaar, wat naar boven afgerond is, en een gemiddeld verbruik van 1kWh per 5km. Dat betekent een verbruik van 3000kWh per jaar per auto, wat gelijk is aan het gemiddelde gebruik van een Nederlands huishouden. TenneT verwacht dat dit voor het hoogspanningsnet naar verwachting geen probleem oplevert, maar het belangrijkste knelpunt zal zitten bij de regionale netten en de lokale laadinfrastructuur. Ook is het, voor zowel het hoog- als het laagspanningsnet, van belang dat niet alle auto's tegelijk gaan opladen. Zie de pagina over slim laden. Bovendien is de verwachting dat er nog flink wat ontwikkelingen aankomen, waaronder meer efficiëntie, waardoor je veel verder op een acculading kunt rijden dan nu het geval is. Dat zal betekenen dat mensen niet iedere dag hoeven te laden. Gemiddeld rijden we met een auto slechts 40km per dag.

https://tweakers.net/reviews/6639/7/van-snelladen-tot-slim-laden-voldoende-laadpalen-voldoende-stroom-is-er-straks-genoeg-stroom.html

De echte uitdagingen zijn in de wijk. En daar kunnen inderdaad de door jou genoemde thuis- en wijkaccu's (en vehicle-to-grid) slim ingezet worden om de pieken op te vangen en tijdens dalen (of uit solar) bij te laden als de vraag laag is.

quote:

Regionale impact (laagspanningsnetwerk)
De situatie voor het laagspanningsnetwerk is een grotere uitdaging. Als iedereen een elektrische auto heeft en deze massaal om 18.00 uur aan de lader koppelt, ontstaat een enorme piek in de vraag. Los daarvan kunnen er op wijkniveau problemen ontstaan als iedereen tegelijk gaat laden. Enexis heeft berekend dat er bij ongestuurd laden al problemen kunnen ontstaan bij tien elektrische auto’s in één wijk. Dat kan betekenen dat het stroom- en kabelnetwerk in de toekomst moet worden verzwaard.

Onderzoekers van de Universiteit Twente hebben in 2015 in Lochem een stresstest gedaan die de situatie van 2025 moest nabootsen. Twintig bewoners kregen de opdracht een pizza te bakken in een elektrische oven, terwijl de elektrische auto voor de deur stond te laden. Na een uur raakte het netwerk overbelast en viel de stroom gedeeltelijk uit. Volgens Jelle Wils van Alliander was het een extreme stresstest. "Ieder net zou onder deze omstandigheden uitvallen, dat was ook het doel. Maar we hebben er wel veel van kunnen leren, onder meer hoe we de netten veilig kunnen houden door een goede balans te vinden tussen vraag en aanbod."

Zoals genoemd: we rijden niet van het ene op het andere moment elektrisch. Knelpunten zullen aangepakt moeten worden, deels kan dat ook slim door "smart grid charging", thuis- en wijkaccus, vehicle-to-grid, etc.

Het belangrijkste is: het aansluiten van de auto 's avonds moet er niet toe leiden dat de auto direct gaat laden, de laadpaal moet zelf (bijvoorbeeld via 5G) zien te peilen wat het beste moment en laadstroom is om 's ochtends de auto weer vol te hebben.

En dan kan je het handjevol uitzonderingen per wijk dat om 2:00 's nachts naar hun werk moet er echt wel bij hebben.

quote:

Op maandag 19 juli 2021 10:11 schreef spectrumanalyser het volgende:
Je noemde eerder het punt van auto's lichter maken.
De trend is juist dat auto's groter en zwaarder worden.
Is er iets in het vooruitzicht voor wat betreft lichter maken van accu-technologie?

Hogere energiedichtheid bij gelijke range zal in de praktijk een gewichtsreductie betekenen.
Daarom is de 4860 cel voor Tesla ook van belang, dit formaat alleen al scheelt 16%.
Solid State zal dit weer iets naar beneden brengen.

quote:

De Audi E-tron heeft 700 kg aan accu-gewicht.
Als het gaat om gewicht dan heeft de waterstofauto weer de voorkeur.

Beschikbare waterstofauto's:
De Toyota Mirai weegt 1.875 tot 1.895 kilo.
De Hyundai NEXO weegt 1.789 kilo.

Enkele EV's:
Tesla Model 3 weegt 1.584 tot 1.831 kilo.
Audi E-Tron weegt 2.370 kilo
Volkswagen ID3 weegt 1.672 tot 1.828 kilo
Tesla Model X weegt 2.400 kilo
Hyundai KONA weegt 1.760 kilo
Dacia Spring weegt ~950 kilo

Als gewicht de keuze voor een auto bepaalt heb je op het vlak van EV's dus wat meer keuze.

quote:

Op maandag 19 juli 2021 10:35 schreef spectrumanalyser het volgende:
Je doelt nu op de opslag van schone energie middels zonnepanelen en windmolens.

Nee, zeker niet. Ik doel op het opslaan gedurende dal vraag en dat weer afgeven tijdens pieken, ofwel ter stabilisatie van het stroomnetwerk.

Daar kan zon- en windenergie bij betrokken zijn (graag zelfs) maar dat is geen vereiste.

quote:

Het opslaan van energie naar accu's is een inefficiënt proces. Er zijn plannen geweest met een buurtaccu.

Het opslaan van energie in accu's is juist een heel efficiënt proces. Bij waterstof als opslag zijn de verliezen in totaal zo'n 50%. Accu's halen (inclusief het omzetten van AC naar DC en later weer DC naar AC) een rendement van ongeveer 90%. En omdat je het in de wijk of bij je woning kan inzetten, werk je met korte kabellengtes.

quote:

Gezien de angst voor brand is een experiment in onze omgeving vroegtijdig stilgelegd.

Ik weet natuurlijk niet op wat voor plek ze zo'n accu gepland hadden maar dat kan natuurlijk ook prima veilig uitgevoerd worden. Daarnaast kan je ook andere accu-technieken inzetten, zoals Natrium-Ion zoutwater accu's of in de toekomst solid state.

De pilots die nu lopen zijn vooral om te zien of de theorie aansluit op de praktijk en in sommige buurten zal dat op weerstand stuiten. Veilige accutechniek zoals de Natrium-Ion of solid state accu's zou dat moeten kunnen oplossen.

Tegen de tijd dat salderen bijna is afgebouwd installeer ik hier wel een thuisaccu. Dat zal ergens rond 2030 zijn.

quote:

Mooiste (ouderwetse) oplossing is om overdag water van een laag gebied naar een hoog gebied te pompen op de schone energie en dan na zonsondergang een kering open te zetten. Het idee van een waterkrachtcentrale.

Ik zou wel eens een berekening willen zien van hoe groot dat kunstmatige stuwmeer dan moet worden om te concurreren met een accupark als de Hornsdale Power Reserve (150MW / 194MWh).

En zo'n stuwmeer zet je natuurlijk niet even in een woonwijk neer

[ Bericht 2% gewijzigd door TheFreshPrince op 19-07-2021 10:59:57 ]