artikel

Op zoek naar de optimale hybride (2009-12)

Techniek Premium

Op zoek naar de optimale hybride (2009-12)

In AMT-11 bent u ingegaan op mijn vraag over hybride rijden. Onder de kop ‘Hybride opladen met koppeloverschot’ gaat het erom, waar een hybride blijft die op de snelweg zijn accu oplaadt met koppeloverschot van de verbrandingsmotor, en in de stad op die accu rijdt. Uw antwoord is dat het probleem zit in de te dure energieopslag in de auto.

Toch houd ik vol dat stroom produceren in de auto echt niet veel minder schoon is dan stroom uit het stopcontact tanken. Voor stadsritten hoeft niet veel stroom opgeslagen te worden, de auto kan ook nog veel energie regenereren bij remmen om stroom bij te maken. Mij lijkt dat een auto met 30 kW verbrandingsmotor en 50 tot 60 km actieradius op accustroom nu al realiseerbaar zou zijn, om heel schoon te rijden.

Om uw stelling kracht bij te zetten dat een elektrische centrale ook geen geweldig rendement heeft, stuurde u een ECN-rapport over stroomopwekking in Nederland. Veel dank, inderdaad interessant leesvoer. Helaas maakt u daarbij een appels-en-perenvergelijking. Het ECN-rapport geeft een gemiddeld behaald rendement aan, ietsje boven 40%. Een moderne diesel die heel erg zijn best doet kan daar aardig in de buurt komen. Maar niet gemiddeld, alleen in zijn allergunstigste werkingspunt. Bij wisselende belasting in realistisch gebruik is zijn gemiddeld rendement veel lager. Dát cijfer moet vergeleken worden met wat het ECN-rapport opgeeft.

120 g/km CO2 op stroom

Dit neemt niet weg dat hetzelfde rapport inzicht geeft hoeveel kooldioxide geproduceerd wordt bij elektrisch rijden uit het stopcontact. In ons land kunnen we dat becijferen op een kleine 120 g/km.

U heeft dus zeker een punt, dat het onzin is te beweren dat rijden uit het stopcontact brandschoon zou zijn. Puur theorie, tot energiecentrales in ons land niet meer op gas en kolen draaien, maar uitsluitend groene stroom leveren.

Terug naar uw idee, kunnen we dan niet beter de auto zelf stroom laten opwekken? Alweer theoretisch zou een verbrandingsmotor die constant op zijn zuinigste punt draait, samen met een generator, mogelijk het rendement van netstroom kunnen evenaren. Waarbij hij uitlaatgas produceert dat niet belangrijk vuiler is dan dat van elektrische centrales.

Praktisch uitgewerkt

Voorwaarde is nu dat op de snelweg die motor altijd de opgewekte stroom kwijt kan in een accu. Het overschot aan vermogen, dat niet voor aandrijving nodig is, moet door de generator nuttig gebruikt kunnen worden. Anders draait de motor niet meer optimaal belast, en dus optimaal zuinig.

U stelt voor dat geen grote accu nodig is om voldoende stadskilometers te kunnen maken. Gangbare praktijkcijfers zeggen dat voor 50 tot 60 km elektrisch rijden omstreeks 10 kWh accucapaciteit nodig is. Het dubbele van wat huidige hybrides van Honda en Toyota aan boord hebben. Volgens even gangbare schattingen zou zo’n accu over enkele jaren, als betere Li-ion-batterijen in grote serie geproduceerd worden, ongeveer € 3.500,- kosten.

Hybride versus smart diesel

Dan hebben we al twee problemen. Uw hybride mag op de snelweg maar heel weinig vermogensoverschot hebben, als hij niet meer dan 10 kWh stroom kwijt kan. De accu is klein, en kost toch half zoveel als een kleine auto. Hybridetechniek is erg duur.

De 30 kW motor die u voorstelt zal inderdaad op de snelweg, na aftrek van de voortstuwing, weinig overhouden om stroom te maken. Hij zal een smart fortwo-dieselversie niet kunnen bijhouden, want uw hybride moet met zijn accupakket zeker zwaarder en groter zijn. De 0.8 diesel van smart levert 33 kW.

Die smart verbruikt 3,3 l/100 km gemiddeld, en produceert 88 g/km CO2. Dat zou dus alleen maar meer worden als hij elektrisch gaat rijden op netstroom uit een laadpaal. Hij wordt een stuk duurder als je er een hybride van maakt. Wat hem ook zwaarder en dus energie-onzuiniger maakt. Het is geen voordeel dat hij in de stad geen CO2 uitstoot, een gas dat geen enkele betekenis heeft voor de luchtkwaliteit. Er is ook geen ander uitlaatgas, dat zal wel iets aan de stadse luchtkwaliteit verbeteren.

Minder voor meer?

Een hybride als een Toyota Prius, met meer gebruiksmogelijkheden, heeft al een 60 kW elektromotor. Heel voorzichtig vaart makend kan daarmee 55 km/h gehaald worden. Al na een paar kilometer slaat de benzinemotor aan omdat de accu te ver leeg raakt. Een dubbel zo grote accu brengt hier nog weinig uitkomst. De elektromotor is dubbel zo sterk als het door u voorgestelde vermogen, de benzinemotor tweeëneenhalf maal zo sterk. Dan moeten voor uw concept ofwel de motoren veel zwakker, dus ook de prestaties van de auto, ofwel er moet een veel grotere en erg dure accu in.

Het komt dus neer op minder prestaties voor een hogere prijs: technisch realiseerbaar, maar onverkoopbaar. Nog een voorbeeld, de elektrische Th!nk Citycar kost al € 38.000,-. Li-ion-accu’s zijn dan nog een extra, stel u voor wat het kost als er ook nog een verbrandingsmotor bij in moet. Daarom is een hybride zoals u schetst niet op de markt.

Reageer op dit artikel