Waarom Toyota deze maand begint met brandstofcelproductie in Brussel

Over de toekomst van waterstof in personenauto’s zijn de meningen in de automobielindustrie de laatste jaren steeds meer verdeeld geraakt. Veel grote autoproducenten hebben de brandstofceltechniek in de ijskast gezet en mikken nu uitsluitend op batterij-elektrisch personenvervoer. Aan de andere kant van het spectrum staan Toyota, Hyundai en Honda, die er wel degelijk brood in zien. Dat waterstoftechniek in het zware wegtransport de toekomst heeft staat nauwelijks ter discussie. Immers, als je een grote vrachtwagen voorziet van voldoende accucapaciteit om de gewenste actieradius te bereiken, gaat een veel te groot deel van het laadvermogen verloren. Daarnaast kan waterstof een belangrijke rol gaan spelen in de scheepvaart en zelfs in de luchtvaart bestaan er kansen voor brandstofceltoepassingen.

Speerpunt

Daarom zet Toyota naast de tweede generatie van de Mirai ook breder in op waterstof, zo horen we tijdens het jaarlijkse Kenshiki-forum, dat onlangs in Brussel werd gehouden. Daar spreken we ook met Thiebault Paquet, die bij Toyota Motors Europe verantwoordelijk is voor de ontwikkeling van waterstoftechnologie, en Ferry Franz, bij TME de baas over het zakelijke deel van de waterstof-technologie.

Volgens Franz gaat de weg naar CO2-neutraliteit in Europa sneller dan in de meeste andere regio’s en is daarbij brandstoftechnologie een belangrijk middel. “Het is zelfs een van dé sleutels om het Green Deal-doel van nul opwarming van de aarde in 2050 te bereiken”, zegt hij. “De Europese Unie heeft daarom voorlopers nodig om commerciële en toch groene toepassingen te ontwikkelen. Denk daarbij aan groene waterstof, energieopslag en CCS (zie kader, red.). Een belangrijk speerpunt daarbij is het opzetten van een goede infrastructuur voor waterstof. Daartoe mag er op de belangrijkste Europese routes straks niet meer dan 150 kilometer afstand tussen twee waterstoftankstations bestaan.”

Pilot

Paquet benadrukt dat Toyota daarin een belangrijke rol wil en kan spelen. “We werken al sinds 1992 aan brandstofceltechniek”, vertelt hij. “Dat jaar bouwden we 177 auto’s met een brandstofcel, tussen 2014 en 2017 waren dat er 700 per jaar en sinds 2020 maken we elk jaar 30.000 auto’s op waterstof. De fuel cell van de Mirai hebben we eerder al opnieuw vormgegeven tot compacte modules, die voor allerlei toepassingen kunnen worden ingezet. Inmiddels zijn we begonnen met de bouw van de tweede generatie van onze brandstofcel. Die is lichter en compacter, waardoor de energiedichtheid met 54 procent is verbeterd. Die eigenschappen maken de nieuwe brandstofcel veelzijdiger. Bovendien bouwen we hem in twee verschillende vormen, een kubus en een lagere rechthoekvorm”, aldus Paquet. Hij legt uit dat deze keuze voor veel afnemers belangrijk is. Zo past de kubus beter in een truck, terwijl de plattere vorm zich meer leent voor inbouw in een bus.

Omdat Europa zo voortvarend bezig is met waterstof, produceert Toyota zijn nieuwe brandstofcel ook hier, om precies te zijn in Zaventem, bij Brussel. “Het gaat er niet alleen om dat we in de buurt van potentiële afnemers produceren, we kunnen hen op die manier ook beter bijstaan bij het integreren van onze brandstofcellen in hun producten. Bovendien kunnen we zo beter ontluikende initiatieven herkennen. Vooralsnog is het een pilot, maar we zijn er klaar voor om op het juiste moment de productie op te voeren.”

Waterstof zonder brandstofcel

Behalve in een brandstofcel kun je waterstof ook in een conventionele brandstofmotor toepassen, want dat het uitstekend brandt, weten we al sinds de Hindenburg. Eerder al probeerde Toyota dat in een raceversie van de Corolla en nu heeft het ook een experimentele Yaris omgebouwd, die met minimale aanpassingen op waterstof in plaats van benzine rijdt. Hoewel het niet CO2-neutraal is, verbrandt waterstof wel schoner dan benzine. Ook Lexus experimenteert met die techniek in de ROV Concept.

Grijze, blauwe of groene waterstof

Waterstof wordt geproduceerd door water (H2O) te splitsen in zuurstof (O2) en waterstof (H2). Voor dit proces is (elektrische) energie nodig. De zuurstof gaat de atmosfeer in, de waterstof wordt opgeslagen. Later (en indien nodig elders) kan die waterstof in een brandstofcel weer met zuurstof uit de lucht samengaan in water. Bij dat proces komt weer  elektrische energie vrij. De zuurstof die daartoe aan de atmosfeer wordt onttrokken, ging er eerder, bij de elektrolyse, in. De enige uitstoot van een brandstofcel is water, dat eerder aan het eco­systeem werd onttrokken.Dat klinkt ideaal, maar het vergt toch enige nuance. De mate waarin waterstof CO2-neutraal is, hangt af van de manier waarop de energie die er aan het begin van de keten in gaat, is opgewekt. Op dit moment is dat nog veelal met kolen- of gascentrales die CO2 uitstoten, in die gevallen spreken we van grijze waterstof. Wanneer die centrales doen aan CO2-afvang (CCS, carbon capture and storage, de vrijgekomen CO2 wordt opgevangen en door middel van ondergrondse opslag uit de atmosfeer gehouden) spreken we van blauwe waterstof. Wanneer de waterstof wordt geproduceerd door elektriciteit die is opgewekt met duurzame middelen, zoals wind­molens, zonnepanelen of getijdencentrales, mogen we het groene waterstof noemen. Helemaal groen is het volgens critici dan nog steeds niet per se, omdat de waterstof immers nog van de productieplek naar de tanklocatie moet worden vervoerd.