Dingen die we tegenwoordig normaal vinden, werden vroeger voor onmogelijk gehouden. Het is inmiddels gewoon, maar toch bijzonder dat je met een mobieltje op bijna iedere plek op onze aardkloot kunt gaan staan en binnen een paar seconden met iemand kunt spreken of videobellen die zich op een willekeurige andere plek op onze aardbol bevindt. Sommigen beweren dat onmogelijk slechts een kwestie van tijd is en zo hoopt Toyota ook nog altijd op een revolutionaire doorbraak in accu-technologie.
In 1925 werd door Sakichi Toyoda, uitvinder en oprichter van Toyota, geboren op 14 februari 1867 en overleden op 30 oktober 1930, een beloning van 1 miljoen Japanse Yen (tegenwoordig ruim 9.000 euro) uitgeloofd voor de uitvinder van een batterij die meer energie levert dan benzine. Dat is op op de dag van vandaag nog niemand gelukt.
Toyota gelooft nog altijd heilig dat dit op een dag mogelijk zal zijn. In 2008 werd een aparte research divisie opgericht die moet proberen om een doorbraak op dit gebied te forceren.
Terwijl de huidige generatie Prius nog altijd ouderwetse NiMH accu’s gebruikt, hebben lithium-ion accu’s een energiedichtheid van ongeveer 620 Wh/l (Watt uur per liter). De theoretische beperking voor lithium-ion accu’s ligt nog ver onder de energiedichtheid van benzine. Met Solid-state accu’s kan 1.000 Wh/l worden bereikt en met Metal-Air accu’s kan deze capaciteit nog eens worden verdubbeld. Dat zijn stappen in de goede richting, maar bedenk dat de energiedichtheid van benzine rond 10.000 Wh/l ligt. Hoe lang zal het nog duren voordat Sakichi Toyoda’s beloning moet worden uitgekeerd? En rijden we dan überhaupt nog op accu’s?
De ontwikkeling van een accu met een zo hoog mogelijke energiedichtheid is echter niet het belangrijkste. Voor praktische toepassingen moeten de accu’s ook betaalbaar zijn. De voornaamste reden dat de Nissan Leaf geen groter accupakket heeft, is omdat de auto anders veel te duur zou worden. (via : plugincars)
Het is idd een kwestie van tijd, jammer dat we nog zo weinig horen over waterstofmotoren.
@Flatfour: idd, waterstof lijkt me veel beter dan al die electriciteit…
@amazinglaurent:
je weet dat in de auto met waterstof elektriciteit opgewerkt wordt :P?
@Flatfour: Waterstof heeft zijn eigen problemen. De tanks zijn te groot en ze lekken onvermijdelijk (waterstofmoleculen zijn zo klein dat ze dwars door een staalplaat waaien). Belangrijker nog: waterstof moet gemaakt worden, en zo lang daar geen goedkoop proces voor is (onafhankelijk van olie/aardgas), is waterstof helemaal geen oplossing.
@zounds010: wist ik niet :)
@zounds010: Dat van het lekken wist ik ook niet ! Hoe snel gaat dat lekken dan ?
Ik zie wel iets in elektrolyse van water om H te produceren. Zolang de stroom maar groen wordt opgewekt zie ik geen probleem.
@roestvrijstaal: Helaas is het op dit moment nog te duur om een stroomdraad aan een windmolen te hangen en die in een bak water te laten zakken (elektrolyse). De snelheid waarmee je de waterstof verkrijgt is helaas niet genoeg om de aanschaf van de windmolen op korte termijn terug te verdienen. Oftewel, het financieel rendement is nog te laag.
@Jochempie: Wat dacht je van elektrolyse via de accu van een prius.
@phantom95: Oftewel waterstof opwekken met fossiele brandstoffen? Er gaat namelijk gewoon benzine in een Prius. Wat schieten we daar mee op?
@roestvrijstaal: Een tank waterstof is binnen een paar weken leeggelekt.
@zounds010:
Dat van die productie vind ik zo’n onzinnig argument. Wat dacht je van het produceren van elektrischiteit? Er zijn processen waarbij GIGANTISCH veel waterstof geproduceerd wordt, en dit wordt simpelweg de atmosfeer ingeblazen. Het enige probleem is de opslag ervan.
Tegen de tijd dat het mogelijk is, is de beloning nog maar 1 BigMac waard. Maar het wordt tijd dat de accu-branche flink gaat ontwikkelen.
@Stender: Waar denk je dat de accubranche de afgelopen 20 jaar mee bezig is geweest? We zijn een flink eind verder gekomen in die tijd, vergelijk de huidige techniek maar met de NiCd en loodaccu’s van toen.
@zounds010: We zijn misschien verder, maar vergeleken bij de andere technieken gaan de accu’s maar moeizaam vooruit.
@Vanquish: Onzin. Verbeteringen van meer dan 100% in een decennium zijn gewoon gigantisch in vergelijking met elke andere techniek. De enige uitzondering is microelectronica, maar de groei die je daar ziet is nergens mee te vergelijken.
@zounds010: Ik begrijp wat je bedoelt, en ja, je hebt een punt, maar @Vanquish heeft ook gelijk.
Als de ene techniek op ‘100’ zit, en de andere op ‘1’, en je vergroot je capaciteiten op die laatste met 100%, heb je nog altijd maar ‘2’…
@Esprit_de_Flandre: Juistem ;).
@zounds010: Flink eind verder gekomen? Dat valt echt heel erg tegen! De enige goede stap is gekomen met de overstap naar LithiumIon, maar daarmee is het allemaal erg marginaal. Laptops gaan bijvoorbeeld praktisch niet langer mee dan vroeger. De echte winst die behaald wordt is eerder het zuiniger maken van die dingen, dan de accu capaciteit verbeteren. Zoek de ontwikkeling van Wh per liter van een accu maar op… die ontwikkeling gaat tergend langzaam, gezien de moeite die er (volgens mij) in wordt gestopt.
@amazinglaurent: Waterstof beter dan eleKtriciteit?
En wat voor een motor steekt er volgens meneer dan in zo’n waterstof-auto?
@0725414: waterstof wordt opgewekt door middel van elektrolyse, wat elektriciteit vereist. Het dient als brandstof voor een klassieke verbrandingsmotor, maar het enige wat de auto uitstoot is water dat je perfect kan drinken.
@trigger565: Of je gebruikt de waterstof om een brandstofcel te voeden, daar komt electriciteit uit, volgens mij heb je dan een hoger rendement dan de 30% die je uit een zuigermotor krijgt.
@trigger565: ja tuurlijk, laten we waterstof verbranden, lekker efficiënt.
Of he wacht, we maken er terug elektriciteit mee…
(zoals ik bedoelde en zoals zounds010 het even benadrukte)
@0725414: Ik had die reactie natuurlijk verwacht. Maar in je streven naar ‘maximale efficiëntie om de energiecrisis op te lossen’ had je misschien iets verder moeten kijken dan je neus lang is. Waarom denk je dan in godsnaam dat er wordt geïnvesteerd in waterstoftechnologie? Omdat alle wetenschappers een bende achterlijken zijn die nog steeds niet doorhebben dat ‘waterstof minder efficiënt is dan elektriciteit’? Tuurlijk heb je een punt, het is raar om elektriciteit op te wekken en deze vervolgens niet in een accu te pompen, maar het te gebruiken om waterstof te creëren, een proces waarbij er een deel energie verloren gaat. Maar, en nu kom ik to the point, waterstof heeft, net zoals benzine, een veel hogere energiedichtheid, kan getankt worden zodat je actieradius in 5 minuten met 1000km wordt vergroot (i.t.t. de EV’s, waar 150km je 8 uur kost). Onlangs woonde ik nog een lezing bij van de Executive Officer van Toyota België, waarbij hij vermeldde dat elektriciteit gestockeerd in accu’s slechts zal kunnen dienen voor de aandrijving van kleine (en in het allerbeste geval, zie boven, middelgrote) wagen, terwijl men voor zwaarder vervoer over langere afstanden (vrachtwagens) zich genoodzaakt zal zien op waterstof over te schakelen, omdat accu’s dit nooit never ever aan zullen kunnen. Zo, ik hoop dat dit wat klaarheid schept op dit vrij donkere uur van de dag.
@trigger565:
je snapt het systeem niet volledig denk ik, waterstof met brandstofcellen =/= verbranding van waterstof in een verbrandingsmotor. Waterstoftechologie met brandstofcellen is waterstof omzetten naar elektriciteit (O2+ (H+) => H20 + elektriciteit), je tankt waterstof maar je rijdt elektrisch, dus de waterstof ‘is je batterij’. Je kan de waterstof ook klassiek verbranden in een verbrandingsmotor zoals jij aanhaalt, maar dat is minder efficient en dat is wat 0725414 bedoeld. Ik was er niet bij maar ik denk dat die EO ook met brandstofcellen heeft uitgelegd (toyota is namelijk bezig met brandstofceltechnologie, en dat is dus wel degelijk niet waterstof verbranden)
@Captain: ok, ik had het vooral over het feit dat watestof (dan zoals je zegt) in combinatie met brandstofcel de oplossing is. Over de precieze motor ga ik mij niet uitspreken want daarover heb ik geen technische kennis, maar daar heb je wel gelijk, me dunkt.
@Captain: Waterstof verbranden is zeker zo efficiënt als samenvoegen in een brandstofcel. Het verschil is alleen dat je in een verbrandingsmotor een groot deel van de energie omzet in warmte en maar een deel in beweging. Daarnaast gaat er minder energie verloren in een elektromotor met één bewegend onderdeel de in een verbrandingsmotor met aandrijflijn. Wat wel weer een voordeel van de verbrandingsmotor is: met een kleine aanpassing van de huidige auto’s kun je al op waterstof rijden! En voor mij persoonlijk het grootste voordeel? Dan komt er nog altijd een lekker geluidje uit de uitlaat!!
@Cantago: Volgens je uitleg (die volledig correct is) zijn brandstofcellen uiteindelijk toch efficienter over het gehele proces ;) Inderdaad, de 100 jaar ontwikkeling aan de brandstofmotor kan gebruikt worden voor waterstof te verbranden het geluid gaat niet volledig verloren. Maar eerlijk gezegd ben ik pro elektromotor, enorm veel koppel mogelijk (en ik heb het niet over de leaf e.d. die onderaan de voedselkring staat), met waterstof in je tank is het volgooien in 5 minuten voor 600km rijden en eerlijk gezegd wordt ik niet warm van het motorgeluid van 90% van de rondrijdende auto’s (dieseltjes en musli geluid) Motorgeluid kan inderdaad erg mooi zijn, maar dat kom je toch amper tegen, in de VS vind ik dit argument beter klinken maar da’s ver van onze deur. Bovendien zou het een pak rustiger worden in de stad, zeker met stillere vrachtwagens en bussen :)
@trigger565: Jouw fantasie is iets te beperkt.
Natuurlijk kun je een accu niet opladen zodat deze in 5 min je actieradius zal vergroten naar 1000 km.
Maar er is wel een syteem te bedenken waarbij in 5 min een lege accu verwisseld kan worden met een volle.
Ook je voorspelling mbt die vrachtwagens vind ik net zo doordacht, als het idee dat iedere puber van 12 jaar met een mobieltje van 25 euro, ieder moment met Canada kan bellen. Tenminste wanneer je deze voorspelling in 1990 had gedaan.
@trigger565: De water(damp) uit de uitlaat van een waterstofmotor is NIET drinkbaar, voor de mens zelfs levensbedreigend als je er van drinkt.
Het probleem is dat er puur H2O uit de uitlaat komt, ook wel gedeminiraliseerd water genoemd. Hetzelfde water dat je in je strijkijzer doet. In drinkbaar water zitten nog allerlei stoffen buiten H2O(kalk, mineralen,…), dat maakt het drinkbaar. Puur water is giftig voor de mens.
Maar ik begrijp je bedoeling, de uitstoot van een waterstofmotor is totaal ongevaarlijk voor het milieu.
Zolang de waterstof op een milieuvriendelijke manier opgewekt kan worden is het een zeer propere brandstof.
@vale46: Grapjas, puur H2O is NIET giftig… Het is de basis van leven. Dat wij meerdere stoffen (mineralen, etc..) nodig hebben om te overleven is wat anders, maar puur H2O is prima drinkbaar en wordt in ziekenhuizen altijd gebruikt als iemand uitdrogingsverschijnselen heeft…
Niet zo blaten.
@OverSoft:
@Captain:
Van 1 glas H2O zal je niet doodgaan, ik ken de exacte dodelijke dosis niet, maar gezond is het zeker en vast niet!
Mijn bedoeling was meer duidelijk te maken dat je niet op puur H2O kan leven.
@vale46:
Mja definieer ‘giftig’.. vanaf een bepaalde dosis is elke stof giftig, ook fleswater kan dodelijk zijn boven een dosis van 6 liter. Maar je kan van gedemineraliseerd water inderdaad minder drinken dan van gewoon water voor je in coma ligt, dat wel. Het is inderdaad niet de bedoeling van dat gewoon te drinken, maar men drinkt soms inderdaad de zuivere H2O uit de uitlaat gewoon als ‘stunt’
@trigger565:
waterstof via elektrolyse moet je helemaal niet doen. dat is totale onzin. voor grote getalen h2 kun je je beter wenden tot andere manieren.
bijvoorbeeld algen. exxon mobil is al bezig met een groot park bouwen waar algen in bassins leven. onder invloed van zonlicht creeren die grote hoeveelheden waterstof.
@0725414: Onder welke steen heb jij geleefd?
@Vanquish:
Die ene steen waaronder de mensen leven die streven naar maximale efficiëntie voor onze huidige technologie om de energiecrisis op te lossen
Accu’s? gewoon rijden op zonne energie :)
@norge: Heb je de afgelopen 3 weken wel naar buiten gekeken of ben je op vakantie (lucky bastard)? Met dit weer kom je dan nergens.
@sdk16420: Ook als er wolken zijn is het nog licht, dus ook zonne energie, maar s’nachts rijden wordt moeilijk.
@sdk16420: Yep, zoals phantom95 al zegt, zonnecellen of zonnepanelen is een nogal misleidende benaming. Lichtcellen had beter geweest. Je rekenmachientje werkt toch ook binnenshuis? Natuurlijk, de zon levert meer energie, dus bij volle zon ga je meer vermogen opwekken.
Zonnepanelen in mijn ogen, zijn die panelen waar water door stroomt, en wel degelijk zon nodig hebben. Maar dit vereist de hitte van de zon, en niet het licht.
@SimonMc: Panelen met water heten zonnecollectoren.
@SimonMc:
dat valt op zich wel mee. bij volle zon word de opbrengst helemaal niet zoveel hoger. ja er is veel meer licht, maar ook meer warmte. de panelen warmen dan heel hard op en dan gaat het rendement flink achteruit
pieter post doet er al aan mee zie ik..
@dennisr: Vroeg me ook al af of deze wagentjes ook in rood leverbaar zijn.
Maar de actieradius van de accus van nu zijn ook al ongelofelijk slecht en onmogelijk goed te noemen… Dus waarom doen ze moeite?
@autobart: Om de actieradius te vergroten???? DUH
@autobart: Wat heb je te verliezen?
@Jochempie:
Niks, want elke prius minder is wat mij betreft beter… Gedrochten
Het lukt ze heus nog wel. Die Jappen flikken zulke dingen altijd wel :D
misschien kleine kernreactortjes?
@phantom95: beetje grof maar ik zie zelf wel heil in Kernenergie. Het probleem is alleen wel de verwerking ervan. Maar er zijn genoeg planeten waar het heen gestuurd kan worden. Toch allemaal onbewoond.
@The_12oach: Dat is eigenlijk een verdomd goed idee! Wel een beetje jammer dat het zo veel energie kost om iets de ruimte in te schieten:(
@Cantago: Drijf je dat schip toch ook aan met een kernreactor. ;)
@The_12oach: Gewoon vermengen met de rotsen waar het ooit tussenuit geraffineerd is en weer terug de grond instoppen. ;-) Het is per slot van rekening minder radioactief dan toen we het eruit haalden!
Er komen echt wel vindingen op het gebied van accu’s waardoor het mogelijk en betaalbaar wordt om elektrisch te rijden.. de vraag is alleen wanneer.. er wordt onderzoek gedaan naar grafeen, ik denk dat we hier meer van gaan horen..
We komen er wel :
http://www.autoblog.nl/archive/2009/03/16/accu-doorbraak-die-de-wereld-moet-veranderen
http://www.autoblog.nl/archive/2011/06/09/doorbraak-gel-accu-10x-krachtiger-en-helft-goedkoper
De deskundigen, die mensen die zich bezig houden met accu’s, verwachten dat de prijs per kWh in de komende 5 jaar halveert. Daarnaast verwacht men dat met de halvering van de prijs ook het volume per kWh halveert. Dat is nog lang niet de energie dichtheid van benzine.
Benzine motoren zijn niet efficiënt 45% maximum theoretisch. In gebruik eerder 10% a 20%. Dat betekent dat voor dezelfde prestaties een kleinere hoeveelheid energie nodig is in het geval van elektrische aandrijving. In theorie zou om dus de genoemde 10.000 Wh/l van benzine te evenaren een accu nodig zijn met een energie dichtheid van 2kW/l. Deze energiedichtheid wordt volgens de theorie behaald rond 2020.
Het grote voordeel van waterstof is de hogere energiedichtheid. Van belang is echter hoe groot de efficiënte energiedichtheid is bij waterstof. Hierbij zal de opslag van het gas een belangrijke verlaging van het de efficiënte energie dichtheid tot gevolg hebben.
In de toekomst zal een palet van energiesoorten zorgen voor de aandrijving. Elektrisch, waterstof, maar ook gewone fossiele brandstoffen. Houdt er wel rekening mee dat de fossiele brandstoffen erg kostbaar worden. Met of zonder belasting en dat wij gewone stervelingen geen keus hebben anders dan elektrisch. Elektrische aandrijving is nu al goedkoper dan benzine als je het operationeel bekijkt. Dat wil zeggen als kosten per kilometer.
@jaapjansen: Je zou gelijk hebben als een electromotor en aansturingselectronica 100% efficiënt zou zijn. Maar dat zijn ze niet, bij lange na niet. Een gemiddelde electromotor + PWM systemen zijn bij optimaal gebruik maximaal 60 tot 65% efficiënt. Daarnaast zijn dieselmotoren een van de efficiëntste fossiele brandstof motoren ter wereld en die doen rond de 30 tot 40%. We hebben qua accu’s dus nog wel even te gaan.
Daarnaast is electrische aandrijving helemaal niet goedkoper, want je moet om de 10000km tot 20000km je complete accu-pack vervangen. Zodra DAT probleem wordt opgelost, wordt het pas een aantrekkelijk alternatief, dat is het nu simpelweg niet.
@OverSoft: Onzin! De accu’s van een Prius gaan een kleine 500.000 km mee, langer dan de economische levensduur van het voertuig van al zijn concurrenten.
@bacchus:
bedenk wel dat de accu van een prius een stuk minder intensief gebruikt wordt. 500k kun je nog wel even vergeten.
nu is 10 -20d km ook onzin, daar niet van. maar je kan een prius niet zomaar vergelijken met een volledig elektrische auto
@OverSoft:
Mag ik weten welk type accu jij het over hebt? Zelfs de NiCd penlite van een of ander foetsie joetsie merk kan ik 1000 op en ontladen….
Als ik kijk naar het accu pakket van een elektrische auto dan wordt dat accu pakket gemanaged door een computer die per accu cel bijhoudt of de spanning in die cel niet te hoog of te laag wordt. Accucellen worden gebalaceerd tijdens het laden waardoor dit soort accus een technische levensduur hebben van tenminste tien jaar. Pas daarna merk je enig verlies in capaciteit. Zelfs na 10 jaar is de accu niet kapot! We hebben het hier niet over een batt pack uit een RC wagentje of een schroefmachine…
@OverSoft:
Nog een toevoeging over jou aansturingssystemen. Dat aansturingssysteem waar jij het over hebt heeft altijd een rendement hoger dan 65% in maximaal 85% wellicht?
Een diesel motor heeft een rendement van maximaal 40%. Echter door de komst van Euro 5 en straks Euro 6 zal de diesel motor op een steeds lagere temperatuur gaan functioneren i.v.m. NOx uitstoot. Dat is zeer slecht voor het rendement.
Je kan de opkomst van elektrisch aangedreven auto’s niet tegen houden.
Ik weet niet hoe oud je bent, maar ik denk dat als we twee generaties verder zijn je een auto aanzet net als een TV.
je hebt ook nog een project van bmw de BMW Hydrogen 7.
deze rijdt namelijk 13.9l/100km op benzine en op waterstof rijdt hij 50l/100km dus niet zo efficiënt als benzine maar ik denk dat het een kwestie van tijd is om efficiënter te krijgen. en nog even over accu’s die kunnen ook nog steeds niet hun opgenomen energie 100 procent bewaren.
@axel
Neemt niet weg dat een zuigermotor door zijn constructie, op en neer gaan van zuigers i.p.v. roterend altijd inefficïent zal blijven. Opslag van waterstof heeft ook nog enkele technische uitdagingen.
Ik geloof het meest in dit verhaal, uit die tweede link van SimonMc:
Wanneer de gel z’n elektrische lading heeft afgegeven, kan deze als een soort van tanken worden vervangen, of gewoon weer worden opgeladen.
Dus als je accu leeg is, tank je gewoon nieuwe gel (waarbij de ‘oude’ vulling wordt verwijderd om opnieuw geladen te worden)
Dan zou het ook een kwestie van minuten moeten zijn voor je weer de complete actieradius tot je beschikking hebt.
@CRX:
dat blijf ik ook een veelbelovend concept vinden. ben benieuwd wat we daar nog van gaan horen
Bestaat er geen autootje die zon en wind opvangt?