De roep om elektrische tractie

Auto’s moeten schoner worden, luidt de wereldwijde oproep. Aan de hybride en de elektrische auto’s kleven nadelen. De combinatie met een zuinige dieselmotor ligt voor de hand.

Het ultieme doel van milieuvriendelijk autorijden blijft volledig elektrische tractie. Die is immers brandschoon én muisstil. Ruim 100 jaar geleden reden in motown Detroit meer auto’s met elektrische aandrijving dan met een verbrandingsmotor. Maar het probleem van toen is het probleem van nu. Accu’s waren zwaar en moesten steeds worden opgeladen, wat de actieradius beperkte.

Sinds kort is er beweging in de accu-technologie, dankzij compactere lithium-ion accu’s die langer meegaan, minder wegen en een grotere capaciteit hebben. Maar dan nog blijft een beperkte actieradius van hooguit tweehonderd kilometer een handicap, net als de noodzaak van opladen via een stopcontact. Zelfs het technologisch sterke General Motors kon dat niet oplossen. Om te voldoen aan de (inmiddels weer afgezwakte) Californische wetgeving omtrent zero emissie auto’s stak GM tien jaar geleden één miljard dollar in ontwikkeling en bouw van 1.100 zogenaamde ‘plug-in’ elektrische auto’s. Het project mislukte en de 1.100 testauto’s zijn inmiddels door GM teruggenomen en gesloopt.

Een auto zonder schadelijke emissie bleek dus onhaalbaar, maar voor drastische vermindering ervan bestond wel een technisch concept: dat van de zogenaamde hybride. Daarin zijn de voordelen van een traditionele verbrandingsmotor en van elektrische aandrijving zo gecombineerd, dat door optimaal samenspel van beide systemen milieuwinst wordt geboekt. Een relatief kleine en daardoor zuinige verbrandingsmotor is bij een hybride voldoende om de auto met een constante snelheid te laten rijden. Die motor zorgt er ook voor dat een pakket accu’s permanent wordt opgeladen. De accu’s leveren onder bepaalde omstandigheden stroom voor een elektromotor, die extra aandrijfkracht geeft tijdens accelereren en onder bepaalde omstandigheden – bij kruipsnelheden in stadsverkeer – de aandrijving voor korte tijd zelfs geheel van de verbrandingsmotor kan overnemen.

De uitvoeringvarianten van hybride auto’s zijn legio. Het systeem van Toyota Prius biedt de mooiste geïntegreerde techniek. De verbranding- en elektromotors onderhouden daarbij een permanente onderlinge samenwerking. Bovendien wordt tijdens het remmen nog eens energie teruggewonnen. De CO2 -emissie van de Prius is 104 gram per kilometer. Met een vergelijkbare traditionele benzinemotor zou dat ongeveer 165 gr/km zijn. In 2012 moet de gemiddelde CO2-emissie per auto in Europa tot 130 gram zijn teruggedrongen.

Een verdere reductie is mogelijk door hybride techniek te combineren met een diesel- in plaats van benzinemotor. Diesels zijn door hun hogere rendement 10 tot 20 procent zuiniger dan benzinemotoren en stoten daardoor minder CO2 uit. PSA Peugeot Citroën, ’s werelds grootste producent van personenwagen diesels, heeft daarom een diesel-hybride ontwikkeld. Als variant van in de binnenkort te lanceren nieuwe Peugeot 308 bedraagt de CO2 van deze diesel-hybride, die nog voor 2010 op de markt komt, slechts 93 gr/km. Hybride techniek is vanwege de toevoeging van elektrische tractie, de gecompliceerder elektronica en extra accu’s wel veel duurder dan traditionele aandrijving. Hybride auto’s zijn ook veel zwaarder en bovendien is voor het productieproces meer energie nodig – en dat veroorzaakt ook extra CO2-emissie.

De roep om volledig elektrische tractie blijft intussen bestaan. De verwachting is dat accu’s van toekomstige hybride auto’s ook via het stopcontact oplaadbaar worden, zodat ze over een beperkte afstand – ongeveer 50 kilometer – helemaal elektrisch kunnen rijden. General Motors antwoord op de vraag naar elektrische tractie is een tussenoplossing: een volledig elektrische auto die niet alleen via het stopcontact hoeft te worden opgeladen. Aan boord van het zogenaamde E-flex concept van GM zit namelijk een kleine verbrandingsmotor die als een soort noodaggregaat de accu’s tijdens het rijden oplaadt. Dat is goedkoper, want minder gecompliceerd dan het hybride concept. De actieradius van E-flex ligt zo onder de 60 kilometer voor volledig elektrisch rijden, en is variabel wanneer af te toe het aggregaat moet helpen de accu’s bij te laden. Handicaps blijven het gewicht en de levensduur van de accu’s. En er is een milieuprobleem: voor hergebruik van oude accu’s bestaan nog geen duidelijke oplossingen. En ook al rijdt een elektrische auto CO2 vrij en zonder andere schadelijke emissies, het opwekken van stroom in energiecentrales heeft ook aanzienlijke gevolgen voor de CO2.