Is elektriciteit de beste aandrijving voor de toekomstige auto?

Om te zien of elektriciteit de beste aandrijving voor de auto van de toekomst is, zette PwC verschillende opties naast elkaar en beoordeelde de vormen van brandstoffen.

Energievormen voor de aandrijving

PwC heeft de volgende energievormen bij elkaar gezet en bestudeerd.

• Accu: Lithium-ionaccu’s slaan energie op door middel van verplaatsing van ionen tussen de polen in elektrochemische cellen. Als de energie nodig is, bewegen de ionen weer in omgekeerde richting.
• Waterstof: Met stroom wordt water door middel van elektrolyse opgedeeld in waterstof en zuurstof. Een brandstofcel kan uit de waterstof weer elektrische energie halen.
• Synthetische brandstof: De door elektrolyse gewonnen waterstof wordt samengevoegd met CO2, wat methanol oplevert. Daarmee kunnen synthetische benzine en diesel worden gemaakt.

Windenergie nodig om CO2-neutraliteit te bereiken

Om ervoor te zorgen dat de brandstoffen CO2-neutraal zijn, moet de daarvoor benodigde energie worden opgewekt met behulp van regeneratieve energiebronnen, zoals windmolens. De PwC-adviseurs hebben berekend hoeveel extra stroom er nodig is om alle auto’s in Duitsland met een energiedrager aan te drijven. Waar de stroombehoefte in geval van elektrische auto’s met accu met ongeveer een derde stijgt, zou als voor synthetische brandstoffen wordt gekozen de stroombehoefte drie keer zo groot worden. Daarvoor zouden onze oosterburen over ongeveer 200.000 windmolens moeten beschikken.

Voor elektrische auto hoeven energieleveranciers minder te investeren

De diverse energiebronnen vereisen verschillende investeringen: in bufferopslagvoorzieningen en laadpalen (elektrische auto), in elektrolyse-installaties en tankstations (waterstof) en in brandstoffabrieken (synthetische brandstoffen). Investeringen in nieuwe energiecentrales en een versterking van het elektriciteitsnet zijn in alle drie de gevallen nodig, maar voor synthetische brandstoffen is de benodigde investering veruit het hoogst.

Zo is voor de infrastructuur voor elektrische auto’s € 301 miljard nodig. De infrastructuur voor waterstof kost € 479 miljard. Bij inzet op synthethische brandstoffen moet rekening worden gehouden met € 1.371 miljard aan investeringen.

Energieverliezen na de stroomopwekking

Het onderzoek van PwC laat ook zien waarom de elektrische auto met accu in vergelijking met waterstof en synthetische brandstof duidelijk efficiënter is: om één kilowattuur energie voor de aandrijving van auto’s op te wekken hoeft er slechts 1,4 kilowattuur te worden opgewekt. Er gaat maar ongeveer een derde van de energie verloren bij de productie en de opslag alsmede in de aandrijflijn. In het geval van waterstof is de energiebehoefte twee keer zo hoog: ongeveer tweederde van de energie gaat verloren. In het geval van synthetische brandstoffen is zelfs zes keer zoveel energie nodig ten opzichte van de accu. Dat komt bijvoorbeeld door het complexe productieproces van de brandstof en van de lagere efficiency van de verbrandingsmotoren.

Elektrische auto voordeligst in het gebruik

Bij de berekening van de brandstofprijzen hebben de PwC-adviseurs de benodigde investeringen mee laten wegen en belastingen en winstmarges ingecalculeerd. Ook hier wordt duidelijk dat de accu door het efficiënte gebruik van hernieuwbare energiebronnen duidelijke kostenvoordelen biedt. Qua kostenniveau is waterstof echter ook een serieuze concurrent voor de auto’s met conventionele, door fossiele brandstoffen aangedreven verbrandingsmotoren.

De verwachte brandstofkosten per 100 km zijn voor een elektrische auto € 5 - € 7, terwijl die voor waterstof € 7- € 11 belopen. Synthetische brandstoffen worden ingeschat op een prijsniveau van € 18 - € 26 per 100 km. Ter vergelijking: een traditionele auto met verbrandingsmotor stelt PwC in Duitsland op € 7 - € 12 per 100 km. We hebben de actuele brandstofkosten en -opties voor een auto op een rijtje gezet.

Situatie in Nederland

Dit zijn de gegevens zoals PwC die in 2017 heeft berekend voor Duitsland. Voor Nederland zou je kunnen stellen dat de situatie vergelijkbaar is, maar uiteraard toch anders. Milieu Centraal heeft becijferd dat over de totale levensduur van een auto, een elektrische auto 60% minder CO2 uitstoot dan een conventionele auto met een verbrandingsmotor.

We zagen zelf al eerder dat synthetische brandstoffen, ook wel e-fuels, nauwelijks voordelen biedt voor de luchtkwaliteit en mogelijk in de praktijk zelfs schadelijker zijn. Tijdens de officiële testcyclus is het wel vergelijkbaar met een verbrandingsmotor.

Conclusie

Deze studie laat duidelijk zien dat de elektriciteit de beste aandrijfvorm voor de auto van de toekomst is met tal van voordelen. Als de Duitse PwC-cijfers ook maar enigszins kloppen, zijn waterstof en synthetische brandstoffen kansloos ten opzichte van de aloude accu. Nederlandse cijfers wijzen ook al die kant op.