Autonieuws kreeg vrijdag de gelegenheid om in de haven van Antwerpen, voortrekker van de duurzame waterstofeconomie, deel te nemen aan de internationale BMW iX5 Hydrogen days. In het Havenhuis, net als de BMW-fabriek in Leipzig ontworpen door de wereldvermaarde Zaha Hadid, toonde BMW zijn iX5 Hydrogen en gaf het merk ook aan welke toekomst het weggelegd ziet voor dit alternatief voor batterij-elektrische aandrijving.

BMW gelooft, net als Hyundai en Toyota, in waterstof als aandrijving voor auto’s, al zet het merk duidelijk in op meerdere technologieën, omdat je – zoals BMW’s waterstofverantwoordelijke Jürgen Guldner het zelf stelde bij de presentatie in Antwerpen – “niet comfortabel op één been kan blijven staan”. Investeren in batterij-elektrische auto’s is dus nodig, maar alles daarop inzetten is niet verstandig, klinkt het, dus wordt ook werk gemaakt van waterstofauto’s met een brandstofcel, al zijn die volgens BMW ten vroegste in de tweede helft van dit decennium verkoopklaar en zal het voor de grote doorbraak ervan wachten zijn tot de jaren dertig.

De reden daarvoor is dat er momenteel ten eerste wereldwijd onvoldoende capaciteit is voor het produceren van groene, klimaatneutrale waterstof die kan gebruikt worden om personenwagens aan te drijven (wat een noodzaak is als je waterstof als ecologisch valabel alternatief voor batterij-elektriciteit ziet), maar dat er daarnaast ook nog geen infrastructuur is om ze op grote schaal aan te bieden. Het gaat zoals zo vaak ook hier om een “de kip of het ei”-vraag. Zolang er geen productie en infrastructuur is, en de vraag laag blijft, bieden constructeurs het niet aan, maar omgekeerd is er geen infrastructuur en blijft de vraag laag omdat de constructeurs zo goed als geen aanbod voorzien. Zoals altijd zal ook voor waterstof het moment aanbreken dat de technologie doorbreekt, al zal dat niet voor meteen zijn, én niet in de eerste plaats voor de doorsnee personenwagen.

Voornamelijk voor vrachtvervoer en lange afstanden

BMW stelt in verband met zijn waterstoftechnologie dat er momenteel geen potentieel is voor kleine waterstofauto’s. De technologie is nog te duur, neemt te veel plaats in en is minder energie-efficiënt dan batterij-elektrische aandrijvingen. Voor een normale personenwagen is een batterij dus een beter energie-opslagmedium. Waterstof heeft volgens BMW wel potentieel voor mensen die geen toegang hebben tot laadinfrastructuur, voor bestuurders van (grote) auto’s die veel lange afstanden afleggen, waar het snelle tanken met waterstof en het grote rijbereik een troef is, voor wie in koude klimaten rijdt of voor auto’s die aanhangers moeten trekken, omdat dat met een batterij-elektrische auto onhandig is (de aanhanger moet afgekoppeld worden om te laden en het verbruik stijgt aanzienlijk met een aanhangwagen). Ook voor transportdoeleinden is waterstof geschikt. Zo kunnen vrachtwagens probleemloos uitgerust worden met veel omvangrijkere waterstoftanks dan personenwagens en biedt de brandstofceltechnologie het grote voordeel dat ze veel lichter is dan batterijen, die het nuttig laadvermogen van een vrachtwagen exponentieel doen dalen. 

Niet/Nooit te koop

BMW startte eind vorig jaar met de productie van een beperkte reeks X5-modellen die worden aangedreven door een brandstofcel op waterstof. De auto’s zijn gebaseerd op de klassieke X5 waar de hele aandrijflijn onderuitgehaald werd om ze te vervangen door de brandstofcel, de tanks voor de waterstof, de batterij en de elektromotor die de achterwielen aandrijft. De auto’s (het zijn er “minder dan honderd”, maar het precieze aantal wordt niet meegedeeld) zullen nooit te koop zijn. De bedoeling is dat het merk er zo veel mogelijk ervaring mee opdoet door ze overal ter wereld uit te lenen voor real life-gebruikstests. Na hun gebruiksperiode keren ze terug naar BMW. Wie er graag eentje op de kop zou tikken is er dus aan voor de moeite, deze “pilot fleet” blijft voor altijd eigendom van de constructeur.

Voor- en nadelen van waterstof

Waterstof als energiedrager voor auto’s heeft een aantal grote voordelen maar ook een reeks onmiskenbare nadelen. Positief is vanzelfsprekend het ecologische verhaal, waarbij groen opgewekte waterstof een klimaatneutraal én milieuvriendelijk alternatief is voor benzine of diesel. Daarnaast weegt een waterstofauto minder dan een batterij-elektrische auto doordat er geen groot accupack nodig is en er zijn veel minder zeldzame aardmetalen voor nodig. Ook het grote rijbereik en de snelle tankprocedure zijn troeven van auto’s met een brandstofcel. Momenteel wegen de nadelen echter duidelijk zwaarder. Zo is de technologie nog veel te duur voor gewone auto’s, is er geen infrastructuur of aanbod, is de energie-efficiëntie van een waterstofauto met brandstofcel door conversieverliezen een pak lager dan die van een batterij-elektrische auto en is er gewoonweg veel te weinig groene waterstof voorhanden op wereldvlak. Op korte en middellange termijn is het dus utopisch te denken dat we allemaal met een waterstof-personenwagen gaan rijden.

Technologie is klaar

De iX5 ziet eruit als een klassieke X5 en rijdt elektrisch zoals ook de X5 45e xDrive plugin-hybride in elektrische modus: comfortabel en geruisloos. Het verschil is wel dat de iX5 Hydrogen een pak meer elektrisch vermogen heeft dan die plug-in en enkel op de achterwielen aangedreven wordt. Het totale gewicht van de waterstofvariant is trouwens vergelijkbaar met dat van de plug-in, waardoor hij dus een stuk minder kilo’s op de weegschaal zet dan de elektrische iX, waarvan hij de elektrische aandrijving op de achteras overneemt.

BMW bouwt de waterstof-X5 volledig zelf, al komt de brandstofcel van bij specialist Toyota. Technisch gezien gaat het bij een waterstofauto met een brandstofcel om een auto die zuiver elektrisch aangedreven wordt door een elektromotor, zoals bij een batterij-elektrische auto. Het verschil zit hem in de bron van de elektriciteit die naar de elektromotor gaat. Die energie komt bij de waterstofauto uit een brandstofcel waarin waterstof (H2) reageert met zuurstof, waardoor elektriciteit vrijkomt, die gebruikt wordt om via een omvormer de elektromotor aan te drijven, met een batterij die als buffer dient om de niet meteen gebruikte opgewekte energie op te slaan. Het enige restproduct van dat proces is waterdamp.
Het technologische arsenaal van de iX5 Hydrogen is complex, met om te beginnen de brandstofcel onder de motorkap. Overlangs in de middentunnel en onder de achterbank werden twee cilindervormige waterstoftanks van met koolstofvezel versterkte kunststof gemonteerd die samen een totale inhoud van zes liter hebben. Onder de koffervloer vond de elektromotor die de achterwielen aandrijft met erbovenop een kleine accu die 170 kW of 231 pk kan leveren een plaats. De brandstofcel levert een continuvermogen van 125 kW of 170 pk, de van de iX geleende elektromotor levert 295 kW of 401 pk aan de wielen.

Tanken als bij een benzine of diesel

De hele technische installatie neemt veel plaats in en het zijn vooral de cilindervormige tanks die het niet makkelijk maken om een waterstofauto te bouwen met een gestrekt, laag koetswerk omdat de interieurruimte dan zwaar gehypothekeerd zou worden.
Het voltanken van de zes liter grote reservoirs gebeurt onder hoge druk (700 bar) aan een van de vijf waterstoftankstations die ons land vandaag rijk is. In de praktijk verloopt dat precies zoals het vullen van een benzine- of dieseltank. Je opent het tankklepje, vijst het dopje van de vulmond, klikt er het vulpistool in vast en drukt op de knop om te beginnen tanken. De rest verloopt volautomatisch. Met enkele tussenpozen vult de pompinstallatie de gastanks in drie tot vier minuten, waarna je opnieuw zoet bent voor een vijfhonderdtal kilometers.

1,19 kg/100 km WLTP

BMW kondigt voor de iX5 Hydrogen een WLTP-verbruik aan van 1,19 kg H2/100 km In de praktijk noteerden we tijdens onze test van een goed uur over diverse wegen een verbruik van 1,5 kg. Volgens BMW kan je met zes kilogram waterstof dus 504 kilometer ver rijden met de iX5, in de praktijk zal dat zeker 400 kilometer zijn. Aan een prijs per kg die momenteel varieert van zo’n € 10 tot € 18 naargelang de pomp betekent dat een energiekost van € 12 tot € 21 per 100 km, wat in vergelijking met een elektrische auto die 20 kWh/100 km verbruikt aan € 0,40 per kWh, of € 8 per 100 km, nog altijd duurder is. De huidige waterstofprijzen zijn echter geen goede vergelijkingsbasis omdat er door het beperkte aanbod én de beperkte vraag weinig concurrentie is en de markt hier nog niet echt zijn rol speelt.

Gewijde stilte

Het rijden met de waterstof-X5 is weinig verrassend. En dat is positief. Wie de auto bekijkt en erin gaat zitten merkt enkel aan de blauwe accenten dat dit geen klassieke X5 is. Hij is namelijk precies hetzelfde aangekleed en uitgerust en biedt – ondanks de grote cilindervormige tanks onder de vloer – precies dezelfde interieurruimte als een klassieke X5.
Na een druk op de startknop gebeurt er – zoals bij een elektrische auto – niets. Of toch niet hoorbaar. De pook in “D” zetten en het gaspedaal indrukken betekent vertrekken. In stilte. Er is geen gewenningsperiode nodig, de auto rijdt zoals hij moet rijden. Dat betekent dat hij erg vlot kan optrekken en hernemen, stuurt zoals een andere X5 en bijzonder stil is. De topsnelheid is beperkt tot 185 km/h en de optrektijd van 0 naar 100 km/h in net geen zes seconden is ronduit vlot te noemen. Het voordeel van een waterstofauto is bovendien dat je je niets hoeft aan te trekken van de buitentemperatuur omdat een brandstofcel in tegenstelling tot een batterij niet minder gaat presteren als de temperaturen te laag zijn. Het is dus perfect mogelijk om de verwarming of airco en alle elektrische voorzieningen te gebruiken zoals bij een benzine of diesel en geen verlies aan rijbereik vast te moeten stellen.

Door zijn wat lagere gewicht is hij ook net wat lichtvoetiger dan een batterij-elektrische auto als de qua afmetingen vergelijkbare iX, al kunnen we over zijn dynamische kwaliteiten weinig zinnigs zeggen na onze rit die weinig Spielerei toeliet en over de drukke wegen in en rond Antwerpen ging.

Uiteindelijk is de technologie klaar, en kan BMW – net als wat Toyota en Hyundai vandaag al effectief doen – waterstofauto’s gaan verkopen. Wanneer ze dat echt gaan doen is momenteel nog koffiedik kijken, maar de overstap van benzine of diesel naar waterstof zou voor de doorsnee automobilist hoe dan ook makkelijker te verteren zijn dan die naar een batterij-elektrische auto omdat het hele laadgebeuren vervangen wordt door een tankbeurt zoals met een klassieke auto. Maar niemand moet zich illusies maken: een doorbraak voor het grote publiek is hoegenaamd nog niet voor meteen.
BMW toont met de iX5 Hydrogen dat het helemaal klaar is om een waterstofauto met brandstofcel op de markt te brengen wanneer de tijd rijp is. Hij rijdt zoals je zou verwachten en vraagt van zijn bestuurder of inzittenden geen enkel offer op praktisch vlak. Mocht er vandaag voldoende groene waterstof voorhanden zijn zou de batterij-elektrische auto overgeslagen kunnen worden. Maar dat is niet het geval en dus zullen we in de komende jaren eerst met elektrische auto’s met batterijen gaan rijden vooraleer in de ver(de)re toekomst misschien naar waterstof over te schakelen.