De elektrische auto

Het is niet waarschijnlijk dat de internationale gemeenschap in al haar praatsessies ooit zal komen tot een werkbare en goede aanpak van de klimaatproblematiek. Het heeft dus geen zin om daarop te wachten. Maar dat gezegd hebbende, komt dan wel de vraag naar boven “wat dan wel?”
Hoe kan een significante omslag bereikt worden waardoor uiteindelijk de CO2 uitstoot (en nog wat dingen) naar een beheersbaar niveau zakt. Om dingen in beweging te zetten, moeten belanghebbenden het gevoel krijgen dat er iets te winnen valt bij het verbeteren van de situatie.
Emil Möller heeft hier een tijd op zijn eigen wijze proberen op te wijzen. En één van de onderwerpen die iedere keer terugkwam was de Elektrische Auto.
Nu leek me dit eigenlijk weinig interessant. In mijn ogen verplaatste je daar alleen maar het probleem van directe oliestook naar indirecte olie/gas/kolen-stook toe. Bovendien zag ik niet in wie er bereidt zou zijn hier significant in te investeren.
Tot het kwartje viel. Of beter gezegd, tot de twee kwartjes vielen. Het ene kwartje schreeuwde me al een hele tijd toe: Energiemaatschappijen. Het andere kwartje zat wat meer verborgen in een verre pagina van een obscure presentatie in de vorm van een tabelletje over Well-to-Wheel efficiëntie.
Laat me u even de twee kwartjes nader toelichten.

Eerst de energiebedrijven. Die hebben natuurlijk gewoon als streven zoveel mogelijk energie te verkopen. Ook al proberen ze een “groen” karakter te krijgen met allerlei campagnes, het is toch contra-productief om daar als bedrijf heel hard aan te trekken.
En als ze de kans zien om hun markt uit te breiden, zonder dat dit door iedereen veroordeeld gaat worden, zullen ze die zeker grijpen. Daarom is het fenomeen elektrische auto bij uitstek een investering vanuit die hoek waard. Het kan namelijk zorgen tot een stevige verplaatsing van de energiemarkt van de oliemaatschappijen naar de elektriciteitsmaatschappijen. Essent zet daarom maar alvast de eerste voorzichtige stappen. als meer bedrijven volgen, kan dit ineens een enorme stimulans zijn die de autowereld in een paar jaar behoorlijk op zijn kop kan gooien.

En dan was er het kwartje Well-to-Wheel. Van benzine (redelijke directe energieomzetting) naar elektriciteit (lange keten voordat energie bij auto is) overschakelen, leek me geen heilzame weg.
Maar iemand heeft uitgerekend wat de hoeveelheid benodigde energie is per kilometer per type auto. En dan wordt het ineens een heel ander verhaal:

Hetzelfde geldt dan ook voor de productie van CO2:

Duidelijk is dat er in de keten wel een hoop energie “verloren” gaat voor een elektrische auto. Maar dat wordt ruimschoots goedgemaakt door het effectieve gebruik in de auto zelf. Waardoor een elektrische auto zo beschouwd twee keer zo efficiënt is als een hybride variant.

Hiermee is natuurlijk nog niet gezegd dat dan over twee jaar plots alle verkochte auto’s elektrisch zijn. Een elektrische auto is makkelijker te maken en geeft daarom minder lucratieve marges voor automakers, dat remt. Daarbij komt dat elektrische auto’s wel allemaal stevige accu’s krijgen. En hoewel er nog steeds grote stappen gezet worden op dit vlak, zijn het toch wel grondstof- en milieuonvriendelijke dingen.

Verder is er nog de actieradius. Die is nog lang niet zo groot als die van traditionele auto’s. Dit is uiteraard een non-argument gegeven het feit dat het grootste deel van het gebruik over relatief korte afstand is (<50 km). Daarbij komt dat ook hier de elektriciteitsbedrijven mogelijk heel snel een netwerk opzetten met snelladers of andere alternatieven (bv snel wisselbare accu’s in de lease).

De overheid zal ook niet heel erg staan te springen. De enorme stroom accijns zal namelijk opdrogen. Maar daar verzinnen ze vast wel iets op. Misschien dat ze dan eindelijk eens accijns gaan heffen op de CO2 productie bij de bron.

Mogelijk trouwens dat elektrische fietsen en scooters al eerder een snelle ontwikkeling zullen doormaken en daarmee meer een alternatief voor de auto (op korte afstanden) zullen zijn. De drempel is voor die gebruikersgroep waarschijnlijk lager.

Kortom, ik ben heel benieuwd of dit daadwerkelijk een vlucht gaat nemen. Ik zie het nu in ieder geval iets minder somber in.

Ter afsluiting misschien wel aardig om te vermelden dat VPRO’s Tegenlicht in september en oktober vier afleveringen besteedt aan het thema energie. Wij hopen daar ook wat interessant materiaal over te mogen publiceren.

Update (14:40): De getoonde tabellen kunnen niet geverifieerd worden en staan ter discussie. Dat haalt mijn conclusie onderuit en maakt dat bovenstaande met een korreltje zout genomen moet worden.

  1. 1

    Als slechts licht relevante toevoeging: ik was zeer verbaasd om in zuid-China in een stad te zien dat het merendeel der taxi’s op gas rijdt en mere dan 90% van de vele scooters, brommers etc electrisch zijn. En met name dat laatste zorgt voor een stuk minder geluidsoverlast ;-)

  2. 2

    Daarnaast kun je een elektrisch voertuig veel eenvoudiger op verschillende energiebronnen laten rijden, waaronder zonne-energie of wind-energie.

  3. 3

    Steeph, waar komen bovenstaande tabellen vandaan? Ik kan die gegevens niet terug in die PDF van Heetebrij. Het klinkt allemaal namelijk erg leuk, maar de berekening van de total energie kosten voor een elektrische auto is nogal moeilijk. Ik heb dan ook ernstige twijfels bij die Well-to-Station efficiency van 52.5%.

    De voornaamste voordeel van elektrische auto’s zit ‘m in de oorsprong van de energie, zoals #2 al opmerkt.

  4. 4

    @Pepijn: De tabellen komen uit een andere presentatie van Heetebrij die ik niet bij de hand heb. Maar ook daar staan verder geen bronvermeldingen bij.
    Ben nog op zoek geweest. Heb me echter laten verzekeren dat de auteur ter zake kundig is.

  5. 8

    Het voornaamste probleem is dat dit soort berekeningen voor elektrische auto’s aanzienlijk moeilijker is dan bij verbrandingsmotoren. In dat laatste geval kan je de efficiency van de motor zelf bepalen, en wat extra’s kan bijtellen voor de winning, verwerking en transport.
    Bij elektrische auto’s is dat veel complexer, omdat je eerst die energie in elektriciteit moet omzetten, het moet transporteren, opslaan, en uiteindelijk weer gebruiken. Het rendement van een accu hangt al van zoveel dingen af, dat ik me afvraag of je daar uberhaupt ooit een goed getal voor kan vinden.

    HET probleem bij zit soort zaken, is dat het meer en meer een norm begint te worden dat iedereen expert is. Iedereen is plotseling expert op het gebied van energiewinning en allerlei klimaat-gerelateerde zaken. Het meest zorgelijk in dit geheel is dat men ook nog echt denkt er verstand van te hebben.
    Zo krijg je dus EU politici die eerst roepen dat iedereen aan de biobrandstof moet, en die vervolgens roepen dat dat toch een slecht plan is.

  6. 9

    @Pepijn: En daarom ben ik ook blij dat we hier kritische reaguurders hebben. Ik heb een update aan mijn stukje toegevoegd omdat een deel van de motivatie nu onderuit gehaald wordt.

  7. 10

    Een aantal weken geleden was er in Portugal een jubelstemming m.b.t. de elektrische auto. Renault-Nissan had het land uitgekozen als één van vier plaatsen waar hun elektrische auto’s tegen 2010 massaal in de markt zou worden gezet.

    De eerste tekenen waren goed. Een deel van de auto zou er geproduceerd worden, het elektriciteitsbedrijf maakte al plannen voor een groot distributienetwerk en een consortium van grote Portugese bedrijven toonde ook zijn interesse.

    Een aantal weken later is de interesse en hype opgedroogd. De belofte om productie aan Portugal te gunnen blijkt nu niet heel erg hard. De regering staat niet te springen over het toekomstige verlies van belasting en accijns. En de – door Renault Nissan – gevraagde exclusiviteit voor het distributienetwerk brengt de haalbaarheid van dit netwerk in gevaar.

    Lastig – zoals Steeph al aangeeft in het stukje – hoe je zoiets van de grond krijgt…

  8. 12

    Het is natuurlijk gevaarlijk om hier te reageren als wordt gezegd dat iedereen zich maar expert wil noemen. Voor je het weet krijg je hetzelfde verwijt naar je hoofd.

    Maar als ik even de grote stappen snel thuis methode toepas:

    Laten we even het transport van de bron naar de energieopwekker vergeten: dat betekent dat je vergelijkt: het stoppen van peut in een centrale en dan naar een auto verplaatsen tegenover verbranden in een auto (ik denk dat die elektrische in werkelijkheid in het voordeel zou zijn omdat je minnder fijnmazige, dus dure productie hebt).

    50% rendement voor een energiecentrale klinkt mij niet vreemd in de oren. 85% rendement voor een elektromotor ook niet.
    50% keer 80% = 40%

    Benzinemotoren halen geloof ik 25% rendement op hun verbranding. Misschien 35% als ik me vergis. Da’s per definitie lager dan het gecombineerde van de elektromotor opstelling, terwijl ik daar conservatief ben geweest.

    Ik denk dus dat het sowieso beter is, buiten het feit dat je bij een elektrische auto het voordeel hebt dat in 2 al genoemd wordt: CO2 loze of -arme bronnen als wind, zon en nucleair.

  9. 13

    @12: Tja… linke shit…
    Wat je onder andere vergeet is dat je die elektriciteit ook moet opslaan, en wel een paar keer. Daarbij gaat de accu in de auto ook niet eeuwig mee, en gaat de capaciteit met de tijd achteruit. De accu “lekt” verder nog vermogen als je ‘m niet gebruikt, en de energie die je er uiteindelijk uit kan halen hangt ook nog eens af van hoe snel je dat doet.

  10. 14

    Twee kanttekeningen, Steeph. Ten eerste wordt er aan alle kanten gewerkt aan efficiente brandstofcellen, waardoor onderhoudsgevoelige en meestal giftige accu’s op termijn niet nodig meer zouden zijn.
    Ten tweede zijn de ontwikkelingen op het gebied van zonne-energie nogal stormachtig de laatste tijd, zie hier, hier en hier.
    De combinatie van brandstofcel en goedkoop beschikbare zonne-energie zal een enorme stimulans betekenen voor de electrische auto.
    Voorts zal dit de energiemaatschappijen in een compleet andere rol dwingen: die van buffer in regenachtige tijden…

  11. 15

    @13

    Ja, maar goed, hoeveel is dat lekken? 5% per dag?

    Overigens, lekken zou betekenen dat voor veelrijders elektriciteit interessanter wordt, wat CO2 technisch ook interessanter is.

    Capaciteit die terugloopt doet op zich niks voor je rendement, alleen voor je actieradius.

    Kijk, ik geef toe, het is quick and dirty. Quick and dirty wordt echter pas problematisch als de dingen die je verontachtzaamt zoveel invloed hebben dat ze de hele zaak op de kop zetten.

    Laat ik het zo zeggen, als ik nu tot 25% tov 40% kom, met elektrisch conservatief geschat, moet ik nog eens 40% rendement kwijtraken aan gemiste verliezen (en bij benzine helemaal niks gemist hebben) voordat ze uberhaupt gelijk staan. Dat is wel een behoorlijke slok op een borrel.

  12. 16

    @MvL: Die ontwikkelingen zijn zeker gaande. Maar zoals vaker gezegd, technologische ontwikkelingen kosten meer tijd dan je graag zou willen voor het op grote schaal beschikbaar komt. Dus de door jouw gesignaleerde punten verwacht ik niet eerder dan over 5 jaar.
    Gegeven de urgentie is dat wat aan de late kant.

    Laatste punt is een aardige overigens.

  13. 17

    @16 en @14

    “Voorts zal dit de energiemaatschappijen in een compleet andere rol dwingen: die van buffer in regenachtige tijden…”

    Het lollige van de omschakeling kan juist zijn dat de auto een buffer wordt voor windloze en zonloze tijden. Immers als je op een gegeven moment 8 miljoen elektrische auto’s hebt rondrijden, zit daar een enorme hoeveelheid energie opgeslagen. Ik zie het wel zitten hoor, ’s nachts goedkoop opladen, en ’s ochtends duur terugleveren aan het net :-)

  14. 18

    Ik heb geen verstand van natuurkunde, chemie en rendementsberekeningen. Kan iemand aan een leek vertellen wat het meest doorslaggevende argument is om de electrische auto niet in te voeren?

    Mag ook anders: wat is het meest relevante argument om de huidige benzine-auto op de weg te houden?

  15. 19

    ach wat een boel dr.Sinclairs in here.
    waarom niet gekozen voor de radiale energie van Tesla ,iedereen een alu hoedje op en zoeff.
    waarom niet een embedded track in het asfalt met conductie/levitatie

    Geen liefhebbers van burning rubber, octaan en
    automobielen?
    Gaat u maar lekker kek zoeven op uwen elektra fiets van 3000 euri waar je de heuvel nog niet mee op komt na 25 kilometer.
    Is inderdaad ruim voldoende voor de 1.5 mijoen luie ambtenaren.

    Jammer dat de werkende mensch vervolgens de auto moet pakken om je werk als vertegewoordiger of bouwvakker te doen.
    Ga in godsnaam met de trein, de infrastructuur bestaat al, trafootje op de fiets en hops.
    Kunnen wij échte mannen doordenderen met fatsoenlijke snelheden en comfort.
    Als de mileufreaks niet klaagden had ik nog een stoomtrein.

  16. 20

    Hmm 110 Wh/km

    1 Wh = 1 duizendste KWh

    Een gloeilamp van 100 Watt verbruikt 1 Kwh in 10 uur.

    dat is 0.1 Kwh per uur. Dus de electrische auto verbruikt evenveel stroom als een 1 Watt lamp? dat is 9 keer zuiniger dan de gemiddelde spaarlamp. Of maak ik nu een rekenfout???

  17. 21

    Of andere redenatie:

    1 watt = 1 joule per seconde

    110 Wh = 110 joule x 3600 seconden = 396000 joule

    1 joule is de hoeveelheid energie nodig om 100 gram over een afstand van 1 meter te verplaatsen. 1 km = 1000 meter

    dus 110 Wh resulteert in het verplaatsen van 396 gram over 1 km.

    Ik vermoed dus dat het geen 110 Wh maar 110 kWh moet zijn. Dan heb je het over een auto van 396 kilo over een afstand van een kilometer.

  18. 22

    reguliere auto

    10 km per liter benzine is grofweg 1.30 euro aan accijns

    elektrische auto (gebaseerd op mijn bovenstaande berekening)

    10 km = 1100 kWh

    8.95 cent per kWh energiebelasting (zone 1 ( 0- 10.000 kWh)

    1100*0.0895 = 98.45 euro aan belasting

    Maar met zo’n verbruik kom je al snel in zone 3 (50.001 – 1.000.000 kWh) van de energiebelasting uit en dat tarief is 1.24 cent per kWh

    1100*0.0124 = 13.64 euro aan accijns.

    In dat geval gaat de staat er dus niet echt op achteruit.

  19. 23

    Het grote argument voor het invoeren ven een electrische auto is niet het rendement maar de mogelijkheid de accu als opslag voor energie te gebruiken.
    Als alle auto’s electrisch rijden, kun je een enorme hoeveelheid energie opslaan vanuit windturbines en zonnecellen. De auto rijdt namelijk niet continue, maar staat het merendeel van de tijd voor de deur, of in de parkeergarage van de zaak. Sluit hem dan aan op het electranet, en laat de energie erin of eruit naar behoefte. Als het waait en of de zon schijnt kan deze schone energie opgeslagen worden, en als het niet waait of de zon niet schijnt kan onze elctrabehoefte uit alle accu worden getrokken. Uiteraard werkt dit alleen als er voldoende auto’s electrisch zijn. Je moet namelijk maar een deel van de accu ontladen anders wordt de actieradius te klein.
    Als alle particuliere auto’s elctrisch zouden zijn, kun je heel nederland op wind en zonneenergie laten draaien wat betreft het autoverkeer en het stroomverbruik.

  20. 24

    Belangrijk voordeel (ongeacht of het echt veel efficienter is) is dat de uitstoot gecentraliseerd is. Dus geen fijnstofproblemen meer rond snelwegen, in steden etc. Bovendien kan CO2 uitstoot en andere uitstoot centraal aangepakt worden.

  21. 25

    @23: Dat zou misschien een prima idee zijn, maar vereist nogal wat aan infrastructuur. Dan zouden (langdurig) buitenshuis geparkeerde auto’s namelijk ook aangesloten moeten worden op het net. Daarnaast is het de vraag of zoiets echt werkt als de grootste massa de auto op dezelfde tijdstippen gebruikt. Deze tijdstippen mogen niet al te vaak samenvallen met wind en zonneschijn.

  22. 27

    @Imgikke: 

    Je maakt een paar denkfouten. Ten eerste vergelijk je appels met peren (@20). Een gloeilamp legt geen afstanden af, dus kun je het verbruik ervan niet in Watt-uur per kilometer uitdrukken. 

    Ten tweede (@21) is 1 Joule de energie die nodig is om een voorwerp van 100 gram 1 meter verticaal omhoog te verplaatsen.  

    Ten derde (@22) betekent een verbruik van 110 Wh/km een verbruik van 1100Wh over 10 km, ofwel 1,1kWh en dus 9,84 eurocent belasting.

  23. 28

    Who Killed the Electric Car? is a 2006 documentary film that explores the birth, limited commercialization, and subsequent death of the battery electric vehicle in the United States, specifically the General Motors EV1 of the 1990s. The film explores the roles of automobile manufacturers, the oil industry, the US government, batteries, hydrogen vehicles, and consumers in limiting the development and adoption of this technology.

    http://www.google.nl/search?hl=nl&client=firefox-a&rls=org.mozilla%3Aen-GB%3Aofficial&hs=5Pi&q=who+killed+the+electric+car&btnG=Zoeken&meta=&aq=f

  24. 31

    Over accijns, of wat voor gebruiksbelasting dan ook, maak ik me maar weinig illusies. De overheid lijkt heel erg gebrandt te zijn op de verplichte invoering van de z.g. slimme elektriciteitsmeter. Daarmee wordt het vast wel mogelijk om een verplicht signaaltje van de auto (of scooter/fiets) naar de stroomprovider te sturen zodat het kWh tarief van wat ‘passende’ uitbreidingen kan worden voorzien.