Er moet intelligentie in het stroomnet worden aangebracht

95 - THEMA: ELEKTRISCHE MOBILITEIT - NUMMER 1 - VOORJAAR 2010

‘Er moet intelligentie in het stroomnet worden aangebracht’

95

ANDRÉ POSTMA, ENEXIS

THEMA: ELEKTRISCHE MOBILITEIT HOOGSPANNING IN DE AUTOWERELD

Waar blijft de batterij? VISIE ARN OP EV-RECYCLING

NUMMER 1 - VOORJAAR 2010

in BeeLd beeld iStock.com

95

RECYCLING VAN ELEKTRISCHE VOERTUIGEN

ZA

D ER ZO

ER

EK

V

M N

O

PU

N

EL T RE C Y LI N

H ER G

G

EB RU IK

C

p4 André Postma van Enexis over mobile smart grid development P10 WAT IS DE ELEKTRISCHE AUTO? P12 HOOGSPANNING IN DE AUTOWERELD

p16 Dossier EV-recycling Automobielconcern Renault-Nissan wil met het Franse energiecommissariaat CEA en investeerder F.S.I. een joint venture opzetten voor de ontwikkeling en productie van batterijen voor elektrische auto’s. Nabij Parijs moeten er medio 2012 jaarlijks 100.000 van dit soort batterijen geproduceerd worden. Automotive

P25 COLUMN AUTOJOURNALIST WIM OUDE WEERNINK

p26 Umicore over batterijrecycling P30 NIEUWS P33 MEDIA

p34 De politiek en de elektrische auto

P38 95 KORT

p40 Spijkstaal: van oudsher elektrisch

Het profiel van ARN is geleidelijk opgeschoven van uitvoerder naar expertisecentrum. Op elke vraag over recycling heeft ARN een antwoord beschikbaar. Dat zullen we meer en duidelijker gaan vertellen, en daarom lanceren we dit nieuwe magazine ‘95’. Twee keer per jaar geeft ARN 95 uit – telkens in de vorm van een themanummer, waarin veel breder dan alleen over autorecycling zal worden bericht. Deze keer is het thema elektrische mobiliteit, natuurlijk óók bezien in het licht van recycling. De interesse van ARN in voertuigen en mobiliteit is ontstaan vanuit recycling. Omdat overal in de wereld intensief wordt nagedacht over en gewerkt aan elektrische voertuigen, is dit het moment om elektrische mobiliteit als thema te kiezen. Want ja, er wordt veelvuldig over het producéren van elektrische voertuigen nagedacht, maar nog te weinig over de recýcling ervan. Waar laten we over acht jaar de batterijen van de eerste elektrische voertuigen die nu op de markt komen? ARN denkt hierover al geruime tijd na, zodat we niet aan het eind van de rit plotseling met een recyclingprobleem zitten. Iedere editie van 95 bevat in het hart van het magazine een uitgebreid dossier waarin de visie van ARN over het betreffende thema wordt beschreven. In deze eerste uitgave vindt u dus bijna alle beschikbare informatie over recycling van elektrische voertuigen en ARN’s visie. Verder bieden wij u een uitgebreid interview met André Postma van netbeheerder Enexis over de mobile smart grid in het elektriciteitsnet. En ook: wat gebeurt er op politiek gebied? Hoe spelen de autofabrikanten op de toekomst in? Na het lezen van deze uitgave bent u van vrijwel alle informatie met betrekking tot EV’s op de hoogte. Vrijwel alle informatie, want volledigheid is een utopie. Dat leidt ook tot de titel van dit magazine ‘95’: het prikkelt en roept vragen op. En dat kan op den duur leiden tot honderd procent. Ik wens u veel leesplezier! Dave Bebelaar CEO ARN

NUMMER 1 - VOORJAAR 2010 p02 - 95 voorjaar 2010

95 voorjaar 2010 - p03

eneXiS

eneXiS

TECHNISCHE PROBLEMEN ZIJN ER nieT Enexis denkt hardop MeeR Netbeheerder mee over elektrische auto’s, en dat is tekst Jeroen Booij fotografie Maarten Corbijn, Enexis

met name aan ing. André Postma te danken. Hij maakt zich hard voor een mobile smart grid in het elektriciteitsnet. “Als we op stroom willen rijden moet eerst het net worden aangepast. Het zit ‘m in het patroon, niet in de hoeveelheid.”

p04 - 95 voorjaar 2010

95 voorjaar 2010 - p05

eneXiS

eneXiS

I

n 3 jaar tijd moeten er 10.000 elektrische laadpunten in Nederland zijn geplaatst; nu is het nog zoeken. Al is dat bij netbeheerder Enexis niet nodig. Voor de deur van het hoofdkantoor in Rosmalen zijn al 3 palen in gebruik door medewerkers. Om aan te tonen dat de firma vooruitdenkt, maar ook puur om testinformatie te kunnen geven. André Postma, manager mobile smart grid bij de Essent-dochter, heeft de ontwikkelingen rond de elektrische auto op de voet gevolgd. Postma: “In onze stoutste verwachtingen hadden we dit niet kunnen voorspellen. Het is als een bliksemflits zo snel gegaan. Daarin zit natuurlijk ook een groot gevaar, want kunnen de hooggespannen verwachtingen wel worden waargemaakt? Mensen denken nu dat er volgend jaar al overal elektrische auto’s rondrijden, maar dat is niet zo. Dat heeft niet eens zozeer te maken met de stand van de techniek als wel met de risico’s die er moeten worden genomen. Er is nul ervaring bij de autofabrikanten, ook omdat het gedrag van de toekomstige gebruiker nog in kaart moet worden gebracht. Dat we anders met een elektrische auto zullen moeten omgaan, staat vast. We zijn nu gewend om rond te rijden en te tanken als de tank leeg is. Al 100 jaar. Met de elektrische auto gaat dat helemaal op de schop. Je tankt als ‘ie stilstaat. En een auto staat verdraaid veel stil. Gemiddeld 22 tot 23 uur per dag.”

EV als tweede auto

Exact 2 jaar geleden hield Postma een presentatie over de opkomst van de elektrische auto’s en de gevolgen voor de netbeheerder, die hij achteraf een wake-up call noemt. Postma zegt door verschillende mensen te zijn uitgelachen, al namen de directie van Enexis en moederbedrijf Essent hem wél serieus. Postma: “Maar vergeet niet dat om ons heen ook van alles gebeurt. Het is echter de vraag of je meeloper of voorloper bent. In dit geval zijn wij zeker voorloper, maar we moeten ver vooruit kijken. Wij ontwerpen een net niet voor 5, maar voor 50 jaar. Het gaat er bij de elektrische auto om dat we een nieuw optimum moeten zien te vinden tussen de rijafstand, de rijtijd, de stilstand tussen de ritten en het laadvermogen. Gemiddeld rijden we nu in Nederland zo’n 55 kilometer per dag. Dat lijkt veel, maar het zijn de uitschieters van kilometervreters die dat hoge gemiddelde veroorzaken. De gemiddelde ritafstand bedraagt zo’n 25 kilometer. Daarmee kun je een inschatting maken van de energie die nodig is. Als we nou pessimistisch zijn en zeggen dat een elektrische auto 1 op 5 rijdt, dan betekent dit dat je 11 kWh per dag moet tanken. Doe je dat met een laadcapaciteit van 3 kW, dan kost het je ruim 3 uur, terwijl je 23 uur de tijd hebt. Het zou ideaal zijn voor een tweede auto, en daarvan zijn er heel veel in Nederland.” Postma’s idee is zo gek nog niet. Immers: als in Nederland iedere tweede auto (ruim een miljoen stuks) een elektrische auto zou zijn, dan komen we al op veel meer EV’s uit dan er in de huidige prognose voor 2020 worden genoemd (200.000). Met het benodigde gemiddelde van 1,1 laadpaal per EV (afkomstig uit eigen onderzoek van Enexis), moet er op dat vlak dan wel flink aan de weg worden getimmerd. Postma: “Daarbij moet je je realiseren dat thuisladen in ons land – anders dan in sommige andere landen – slechts voor de happy few is weggelegd. p06 - 95 voorjaar 2010

Simpelweg omdat maar weinig mensen een eigen oprit bij huis hebben. En je wilt niet dat het dichtstbijzijnde laadpunt 6 kilometer verderop staat. Dat werkt niet.”

De smart grid

Het hele verhaal van de EV is niet zozeer een technisch probleem, als wel een organisatie- en perceptieprobleem, meent Postma: “De meeste mensen zijn nu volledig gefocust op hun eigen deelbelang, vooral de actieradius. Maar we kunnen een inschatting maken hoeveel energie we nodig hebben. Het wordt pas een probleem wanneer we allemaal op hetzelfde moment onze elektrische auto’s gaan opladen, om 7 uur ’s avonds. Wij zeggen daarom: je moet dat op een slimme manier doen.” Dit is waar de smart grid komt kijken. Een soort user interface die de behoefte aan energie meet en de stroomlevering afstemt op die behoefte. Er moet, kortom, intelligentie in het net worden aangebracht. In plaats van de standaard 3 kW moet de stroomvoorziening ook op 2, 1 of 0,5 kW kunnen worden afgeregeld. Want waarom de accu voor 100 procent opladen als je toch niet de behoefte hebt om 150 kilometer af te leggen? Technisch kan het, zegt Enexis. De vraag is of de berijder daartoe bereid is. Maar daarnaast is er nog een tweede horde. Het mag namelijk wettelijk nog niet. Er moet letterlijk iemand zijn die aan de knoppen draait, maar wie dat wordt, is nog onzeker. Volgens Postma is dát nu het grootste struikelblok: “We voeren op dit moment modelstudies uit. Er zijn verschillende belanghebbenden. Op de eerste plaats de klant zelf, daarnaast de netbeheerder wiens net niet overbelast mag raken; de producent van al dan niet duurzame energie en de reservecapaciteit. Als netbeheerder zijn wij verplicht om een reserve te hebben in het geval van storingen. Als een centrale uitvalt, dan hebben we die nodig. Maar als we straks allemaal met een EV rijden, wordt het een heel ander verhaal. Door de stroomlevering voor al die auto’s dan snel wat terug te draaien, kun je het tekort opvangen. Hoe dan ook: al die partijen hebben invloed op het sturen van het laadproces, maar er is er maar één die aan de knop kan draaien. Dat is veel ingewikkelder dan de technologie zelf, ook omdat de overheid erbij betrokken is.”

Er vooraf energie instoppen

Over geld hebben we het nog niet gehad. Want aan wat voor bedragen moeten we denken als Nederland overgaat op elektrisch rijden? Postma zegt geen idee te hebben wat de elektrische auto zal gaan kosten, en ook de fabrikanten zijn nog zoekende. Ze staan aan het begin van de ontwikkeling, maar wel zeker is dat ze straks op z’n minst kunnen concurreren met reguliere auto’s. Daarnaast is er de elektriciteit zelf die op verschillende manieren wordt opgewekt. Van zeer vervuilend, bijvoorbeeld door middel van bruinkool, tot ontzettend schoon door middel van zonne-, water- en windenergie. Postma verwacht niet dat er een explosieve toename van het energieverbruik zal plaatsvinden wanneer we allemaal overstappen op EV’s. Waarom niet? “Ten eerste heb je veel minder energie aan de bron nodig. Een elektrische auto is niet zoals het licht dat je aansteekt wanneer je het nodig

André Postma, manager mobile smart grid bij netbeheerder Enexis

95 voorjaar 2010 - p07

eneXiS

in BeeLd

We hebben onderzoek gedaan naar de totale kosten en kwamen tot de conclusie dat het zo’n 30 miljard euro gaat kosten als we niet met de smart grid gaan werken. Doen we dat wel dan ligt het rond de tien miljard, inclusief de laadpunten.

Kijk op e-laad.nl om te lezen hoe de netbeheerders in Nederland duurzaam elektrisch rijden binnen handbereik willen brengen

hebt, of de wasmachine. Je moet de energie er van tevoren instoppen voordat je het gebruikt. Bij 5 miljoen elektrische auto’s denken we aan een elektriciteitstoename van zo’n 15 procent. Het zit ‘m in het patroon, niet in de hoeveelheid. We willen niet elke dag een piek in het stroomverbruik, het moet worden gespreid. Nu verbruiken we ’s nachts 30 tot 40 procent minder energie, maar een aantal huidige centrales is lastig af te regelen.” De smart grid-man is van mening dat windenergie bij uitstek geschikt is om EV’s op te laden. De reden is eenvoudig: op zee waait het ’s nachts harder dan overdag, waarmee je een overcapaciteit creëert, die goed kan worden gebruikt voor EV’s. Met een windmolenpark van maximaal 2.000 molens die tot 5 megawatt kunnen opwekken denkt Postma het complete Nederlandse wagenpark ‘s nachts van energie te kunnen voorzien. Vraag blijft wie het moet betalen. Postma: “Voor de laadpalen hebben we een simpele formule gevonden. Als je een elektrische auto hebt, dan kun je je aanmelden en krijg je een laadpunt voor de deur. Op dit moment gratis. De stichting e-laad.nl betaalt voorlopig de kosten, rond € 2.500 tot 3.000 per paal. In de toekomst zal dat zo’n € 500 tot 750 worden. In Israël zijn ze hiermee al verder en zijn de kosten al drastisch gedaald. Groot voordeel is dat er bijna geen werk onder de grond nodig is, want het grootste gedeelte ligt er al. We hebben onderzoek gedaan naar de totale kosten en kwamen tot de conclusie dat het zo’n 30 miljard euro gaat kosten als we niet met de smart grid gaan werken. Doen we dat wel dan ligt het rond de 10 miljard, inclusief de laadpunten. Reden genoeg om er goed onderzoek naar te doen.”

Standaardstekker komt dit jaar

Postma haalt een dikke stekker tevoorschijn. Dat gaat ‘m worden: de standaardstekker voor EV’s. Het met een pistoolachtig handvat uitgeruste kleinood heeft wel wat weg van de stekker voor een aanhangwagen. Eind oktober heeft een meerderheid van Europese energiebedrijven een akkoord ondertekend waarin een standaard is aangewezen. Die is al aangeboden aan de voorzitter van de EU. Waarom de gewone stopcontacten niet geschikt zijn, wordt snel duidelijk. Postma: “Op de eerste plaats zijn ze niet ontwikkeld om continu meer dan 10 ampère te kunnen leveren, daarnaast staat de auto buiten en kan niet worden gegarandeerd dat een aardlekschakelaar aanwezig is. Ten derde zitten de gewone stopcontacten binnen en moeten er dus allerlei huismiddeltjes worden gebruikt om de stekker naar binnen te werken. Verlengsnoertjes, haspels, levensgevaarlijk. Ons stopcontact is bovendien ook niet ontwikkeld om iedere dag veelvuldig te worden gebruikt.” p08 - 95 voorjaar 2010

beeld iStock.com

Dan nog blijft het de vraag hoe je een leeggeraakte EV snél kunt opladen, bijvoorbeeld bij een laadpunt langs de weg. “We hebben al gemerkt dat 3 kW weinig is om een auto op te laden”, zegt Postma: “Als ik vandaag van Den Bosch naar Arnhem rijd, zal ik mijn EV daar moeten bijladen, terwijl ik daar maar 2 uur de tijd voor heb. Dat ga je niet redden met 3 kW, maar met een gewoon stopcontact kun je niet meer. Dat is verboden vanwege het gevaar. De stekker die we nu hebben ontwikkeld, heeft daarvan geen last. Die kan van 2 tot 43 kW aan, waarmee een accu snel genoeg vol is. Die standaardstekker zal dit jaar nog komen en dat betekent dat we alle andere systemen die we nu hebben erop zullen aanpassen. Als belangenbehartiger hebben we ook nauwgezet contact met de autofabrikanten, die deze standaard allemaal zullen toepassen.”

Recycling

Zoals hij samenwerkt met autofabrikanten, zo is er voor de software van het regelmodel een nauwe band met de universiteiten van Delft en Eindhoven. En ook bij het testtraject zijn de universiteiten betrokken. Binnen 2 jaar wil Enexis 100 auto’s in één wijk laten rijden, die als testcase moet dienen voor de smart grid. En recycling? Heeft Enexis daarover al nagedacht? Postma: “Van de auto zelf weet ik niets af, maar over de batterij hebben we wel ideeën. Je weet dat die batterij steeds minder capaciteit krijgt. Maar als hij na een aantal jaren niet meer geschikt is voor gebruik in de auto, betekent dat nog niet dat hij kapot is. We kunnen de energie uit de auto weer gebruiken voor het net zelf, dat noemen we het V2G, het Vehicle to grid-proces. Je kunt zo’n accu nadien ook goed voor opslag in het net gebruiken en hem daarmee een tweede leven geven. Voor een energiebedrijf is het zeer interessant om ergens op een strategisch punt energie te kunnen opslaan, maar het zou ook voor andere partijen interessant zijn. Noem het tussenhandelaren in energie. De total costs of ownership kunnen erdoor drastisch omlaag. Natuurlijk kun je zo’n accu ook in huis gaan gebruiken, maar ik waag het te betwijfelen of dat commercieel ook interessant is. Zo’n systeem is niet goedkoop.” Blijft de grote vraag of de EV dé oplossing voor ons transportvraagstuk is. Postma: “Je moet je daarvoor eigenlijk eerst afvragen of de auto sowieso de oplossing voor het vervoer is. Ik denk het niet – het is slechts een onderdeel. Maar voor de auto zelf is elektriciteit vrijwel zeker de oplossing. Je kunt een auto hiermee helemaal schoon maken en de elektriciteit – die is er al. Ik ben uiterst positief, maar één ding kan ik niet geven en dat is een tijdschema. We moeten afwachten.” t

Na acties van overheden en een enkele idealist of hobbyist rijden er enkele honderden elektrische auto’s rond in Nederland (...) Het lijkt verstandig om nog even te wachten tot de stortvloed aan nieuwe modellen, beloofd vanaf volgend jaar, ook echt op de markt verschijnt. Dan schiet het ook een beetje op met de laadpunten. Intermediair

Productinformatie

Productinformatie tekst Jeroen Booij fotografie Dreamstime, beeld fabrikant

Grote elektrificatie met kleine

stroomstoringen

De elektrificatie van ons wagenpark lijkt met de dag naderbij te komen. Maar de grote vraag blijft nog altijd wanneer de elektrische auto daadwerkelijk doorbreekt. Om die te kunnen beantwoorden dient eerst een andere vraag te worden gesteld: wat is een elektrische auto?

E

r is geen zichzelf serieus nemende autofabrikant |meer die het onderwerp niét ter sprake brengt: de elektrische auto. Een grote groene golf van slimme stadsautootjes, busjes, MPV’s en snelle sportwagens is onderweg en oplaadpunten schieten sneller dan paddestoelen uit de grond. Dat maakt het des te ironischer dat de elektrische auto nog niet of nauwelijks in het straatbeeld is te vinden. En of het aantal op korte termijn hals over kop toeneemt, is nog maar de vraag. Je moet nu investeren, de grote aantallen gaan zeker komen, roepen betrokkenen. Maar volgens de onderneming Bosch, een van ’s werelds grootste toeleveranciers in de auto-industrie, gaat de elektrische auto voor het jaar 2020 nog geen rol van betekenis spelen. De Duitse industriële multinational heeft berekend dat er in 2015 in totaal ongeveer een half miljoen elektrische auto’s zullen worden geproduceerd: nog geen 0,6 procent van de totale autoproductie die voor 2015 is berekend. Waarom duurt het zo lang? Volgens Bosch is het de batterijtechniek die voor de problemen zorgt.

Minder giftig

En inderdaad: de accu is hoe dan ook hét pijnpunt van de elektrische auto. In tegenstelling tot de gewone 12-volts loodaccu die de elektrische systemen van een auto aanstuurt, neemt de elektrisch aangedreven auto met niet minder genoegen dan een spanning van enkele honderden volt. Voor een actieradius van 200 kilometer is een batterijcapaciteit van 35 kWh nodig en een loodaccu die dat moet opwekken zou letterlijk lood- en loodzwaar zijn. Het eerste alternatief was de nikkel-cadmium (NiCd) accu die weliswaar lichter was, maar het zwaar giftige cadmium als ingrediënt had en last had van ‘geheugen­verlies’. De minder giftige nikkelmetaalhydride (NiMH) accu die volgde, wordt nu nog volop gebruikt (onder meer in de hybride Toyota Prius), maar heeft inmiddels al een op­volger gevonden in de lithium-ion (Li-Ion) accu die we kennen uit laptops en mobiele telefoons. En al is die laatste stukken compacter en lichter: hij kost nog altijd een p10 - 95 voorjaar 2010

smak geld. Gemiddeld zo’n € 17.000. Het wachten is tot formaat, gewicht en prijs nog verder zijn gezakt.

Verschillende hybrides

Die nadelen vormen ook precies de reden dat we nu voornamelijk met een tussenvorm tussen de brandstoftankgedreven auto van nu en de elektrische auto van straks te maken hebben: hybrides. De hybride zoals we die nu kennen is negen van de tien keer een seriële hybride, met een conventionele brandstofmotor die tevens een generator aandrijft. De generator levert zijn stroom aan een elektromotor die de wielen kan aandrijven, of gewoon de accu kan opladen – afhankelijk van waar het nodig is. Het levert een auto op die altijd op zijn optimale afstelling draait en daardoor relatief zuinig is. Naast de seriële hybride is er de parallelle hybride waarbij zowel de verbrandingsmotor als de elektromotor via een versnellingsbak voor de aandrijving zorgen. Parallelle hybriden zijn ook weer in soorten onder te verdelen, afhankelijk van de mate waarin de elektromotor de verbrandingsmotor assisteert. Tussen de seriële en parallelle hybride zit dan nog de plug-in hybride – simpel gezegd een hybride waarvan de accu is voorzien van een lader en stekker waardoor hij via het stroomnet kan worden opgeladen.

Brandgevaar

Om de kosten op korte termijn omlaag te kunnen krijgen, moeten de grote Europese en Amerikaanse spelers in zowel de auto-industrie als de elektrotechniek nauw met elkaar gaan samenwerken, aldus Bosch. General Motors heeft inmiddels al de handen ineengeslagen met het Amerikaanse A123Systems om de lithium-ionaccu door middel van nanofosfaattechnologie meer vermogen te laten leveren, langer te laten meegaan en minder gevoelig te laten maken voor kortsluiting en doorbranden. Die temperatuurhuishouding is een belangrijk aandachtspunt, want het is nog een zwak punt van de lithiumionbatterij. De verhalen van laptop­accu’s die spontaan in brand vliegen zijn bekend – óók bij de auto-industrie. t

Kijk voor meer informatie over de elektrische auto ook eens op allcarselectric.com 95 voorjaar 2010 - p11

faBriKanten

faBriKanten

P

roefprojecten van de grote automerken en energiemaatschappijen zijn wereldwijd in volle gang. De eerste elektrische MINI’s rijden in Californië en New York, de eerste elektrische smarts in Londen en Berlijn. Maar één ding staat vast: de Franse en Japanse autobouwers hebben een voorsprong met zowel elektrische voertuigontwikkeling als met het bijbehorende verdienmodel. Geholpen door hun nationale CO2-neutrale nucleaire energievoorziening en voortvarend overheidsbeleid, zijn zowel alliantiepartners Renault en Nissan, als Mitsubishi met zijn Franse joint-venturepartner PSA Peugeot Citroën in feite klaar voor een marktintroductie op zeer korte termijn. Voor het einde van 2010 verschijnen zowel de Mitsubishi ‘i’ MIEV en diens Franse klonen – de Peugeot iOn en Citroën C-Zero – op de Europese markt. Renault komt amper enkele maanden later met de Kangoo EV en Nissan brengt in 2011 de Leaf, ’s werelds eerste uitsluitend als EV ontwikkelde auto. Tot 2013 zullen Renault en Nissan ieder 4 EV’s uitbrengen, variërend van speciale stadsvoertuigen tot middelgrote sedans. MercedesBenz zal niet veel later als eerste Duitse concern volgen met de smart EV en het BlueZero EV concept.

Schaalvergroting noodzakelijk

Het gaat er al lang niet meer om óf er elektrische auto’s zullen komen en zelfs niet wanneer, maar hoe? Want al liggen de introductiescenario’s van de meeste autofabrikanten inmiddels vast, het hangt er nog maar vanaf hoe snel EV’s qua aantal en gebruiksintensiteit hun plaats in de individuele mobiliteit zullen opeisen. p12 - 95 voorjaar 2010

Zelfs General Motors loopt met de Chevrolet Volt en Opel Ampera niet achter de muziek aan. Het concern heeft daarvoor eveneens medio 2011 in het vizier als introductiedatum. Volt en Ampera hebben weliswaar een hulpaggregaat aan boord om bij leeg rakende accu toch autonoom naar huis te kunnen rijden – dit GM-concept wordt desondanks als een volwaardige EV beschouwd. Dit in tegenstelling tot hybride auto’s waarbij verbrandingsmotor en elektromotor altijd gezamenlijk de aandrijving verzorgen. Een betrouwbare en betaalbare energieverzorging voor EV’s is dus cruciaal voor toekomstig succes. Zowel de kostenstructuur, plus de levensduur van accu’s en het hergebruik ervan staan in dat scenario centraal. De lithium-ionaccu krijgt vooralsnog universele toepassing, zij het nog tegen hoge kosten. Per kWh ligt de prijs daarvan op ongeveer € 600 – dat is omgerekend € 14.400 voor een bescheiden accupakket van 24 kWh in een Nissan Leaf. “Die kosten kunnen de komende jaren wel met 50 procent naar beneden”, zegt Redmer van der Meer, bij Nissan Europe verantwoordelijk voor productplanning EV’s. “En de actieradius van de huidige 160 kilometer per acculading kan op korte termijn omhoog naar 250 kilometer.” Daarvoor is vooral een enorme schaalvergroting van de accuproductie noodzakelijk.

Accu’s leasen

Autofabrikanten hebben inmiddels besloten om zich volop met de fabricage van accu’s bezig te houden. Renault en Nissan sloten een joint venture met het Japanse NEC en Daimler ging in zee met het Duitse Evonik en formeerde daarmee Deutsche Accumotive GmbH. Andere accuproducenten en automerken volgen, met goede reden. “Wij zullen de accupakketten geheel naar eigen maatstaven en afmetingen samenstellen”, meent Volkswagens ontwikkelingsdirecteur Ulrich Hackenberg. “Dat blijft de competentie van de autoproducent zelf.” Dat moet ook wel, want de 400 volt accu’s wegen niet alleen veel (vanaf 160 kilogram, plus extra gewicht voor de bevestiging) maar moeten ook zodanig zijn samengesteld dat ze zo min mogelijk plaats innemen. Accu’s vormen als het ware een integraal deel van het totale autoconcept. Bij de Nissan Leaf zitten de accupakketten intelligent samengebouwd onder de wagenvloer, de veiligste plek in geval van aanrijdingen maar ook met het oog op wegligging. Vooralsnog lijkt daardoor geen rol voor de aftermarketindustrie in de vervangingsmarkt weggelegd. De mogelijkheden voor hergebruik van accu’s zijn echter groot. De kostbare lithium-ionaccu’s hebben namelijk een veel langere levensduur dan de 6 tot 8 jaar dat ze een EV van energie voorzien. Om de afschrijvingsperiode tot misschien wel 20 jaar te kunnen verlengen, besloot de Renault-Nissanalliantie daarom hun EV’s zonder accu’s in de prijslijst te zetten en ze vervolgens los van de aanschaf van het voertuig aan de EV-gebruikers te leasen.

Recyclingconcept

Op die manier kan de autoproducent de eindgebruiker een gunstige kilometerprijs voor de energiebron aanbieden. Maar voor Renault-Nissan-directievoorzitter Carlos Ghosn – dé grote voorvechter van elektrische mobiliteit in de wereld – schept het eigendom van de accu’s door de autoproducent meer mogelijkheden: “Wij kunnen verbeterde accu’s, wanneer die bijvoorbeeld 3 jaar na aanschaf van het voertuig beschikbaar komen, aanbieden aan de EV-rijder zonder dat hij een andere EV hoeft te kopen, mogelijk zelfs zonder bijkomende kosten. Vervolgens gaan wij in eigen beheer de uit EV’s afkomstige accu’s voor hergebruik geschikt maken.” Nissan heeft daartoe met het Japanse Sumitomo concern een recyclingconcept ontwikkeld. De uitgediende EVaccupakketten worden ontmanteld, gecontroleerd, eventueel gerepareerd en weer samengebouwd tot nieuwe accupakketten. “Na enkele jaren gebruik

tekst Wim Oude Weernink fotografie Beeld fabrikanten

Een enorme schaalvergroting van de accuproductie is noodzakelijk

95 voorjaar 2010 - p13

faBriKanten

faBriKanten

De actieradius van de huidige 160 kilometer per acculading kan op korte termijn omhoog naar 250 kilometer. in een EV hebben lithium-ionaccu’s altijd nog 80 procent van hun capaciteit en kunnen voor stationair c.q. huishoudelijk gebruik met behulp van zonne-energie worden opgeladen en nog jaren energie leveren”, aldus Ghosn. Renault-Nissan denkt daarbij aan een totale levensduur van accupakketten van wel 20 jaar.

Ieder zijn eigen prognoses

Dit plan voor langdurig hergebruik is maar één aspect van het verdienmodel voor elektrische mobiliteit en ook het veranderende gebruik van EV’s. Hergebruik enerzijds maar ook efficiënt opladen van de accu’s op strategische punten, bij huis, kantoor of onderweg, zijn alles bij elkaar aspecten die op het juiste moment beschikbaar moeten zijn om de elektrische mobiliteit maatschappelijk aanvaardbaar en praktisch toepasbaar te maken. Een moedige koper van een p14 - 95 voorjaar 2010

van de eerste EV’s hoeft maar één keer onderweg zonder stroom te staan en hij zal direct weer terugvallen op zijn oude vertrouwde benzine- of dieselauto waarmee hij overal om de hoek kan tanken. De grote autofabrikanten – aangevoerd door Renault-Nissan en PSA Peugeot Citroën met in hun kielzog Daimler met smart en Mercedes-Benz en GM met Chevrolet en Opel – beseffen dat en hebben daarom ieder hun eigen prognoses over de doorbraak van de EV. Volkswagen is een stuk voorzichtiger, kijkt nog even de kat uit de boom en denkt dat in 2020 wereldwijd één tot anderhalf procent van alle geproduceerde auto’s elektrisch zal zijn, ofwel 600.000 tot 900.000 stuks. Carlos Ghosn is optimistischer, ziet een marktaandeel van wel 10 procent, overeenkomend met een jaarproductie van wel 6 miljoen EV’s. Zoals gezegd: de elektrische auto komt er gewoon – en snel. t

Renault-Nissan zet EV’s zonder accu’s in de prijslijst 95 voorjaar 2010 - p15

doSSier

doSSier tekst Jeroen Booij, Allard Verburg, Kasper Zom fotografie Beeld fabrikanten, Hollandse Hoogte infographics Deirdre Fabery de Jonge

De Nederlandse overheid wil dat Nederland voorop gaat lopen in het gebruik van elektrische auto’s. Tegen 2020 zou ons wagenpark voor een aanzienlijk deel uit plug-in hybrides en elektrische auto’s moeten bestaan. Maar hoe zit het met de recycling van deze voertuigen en hun batterijen? Daarover is nog erg weinig bekend. ARN heeft zich er niettemin uitvoerig in verdiept.

Dossier EV-recycling D

e elektrische auto maakt inmiddels een niet te stuiten opmars. De recycling ervan vraagt een geheel nieuwe aanpak. Nederland mag dan een voortrekkersrol willen spelen op het gebied van elektrische auto’s en binnen zo kort mogelijke tijd zoveel mogelijk EV’s op onze wegen zien, maar is er al goed nagedacht over de recycling van al die EV’s? Nauwelijks, zo blijkt. De specialisten van ARN doen er uitgebreid onderzoek naar, met als doel vroegtijdig advies te kunnen geven over de hergebruikmogelijkheden en recyclingaspecten van elektrische voertuigen in Nederland.

2020: het jaar waarin elektrisch rijden volledig geaccepteerd moet zijn plús het eerste volwaardige ‘recyclingjaar’ van elektrische auto’s p16 - 95 voorjaar 2010

Grote groene golf

Acht jaar – dat is de verwachte gemiddelde levensduur van de batterij die we in de elektrische auto van de nabije toekomst aantreffen. Daarmee nemen we een flinke sprong voorwaarts, want de elektrische auto is er nog niet. Alle grote autofabrikanten hebben weliswaar modellen op stapel staan, maar de eerste echte golf elektrische auto’s wordt pas in 2012 verwacht. Voor de

recyclingbranche volgt die golf dus 8 jaar daarna: in 2020. Dat is tevens het jaartal dat nu wordt gehanteerd voor een volledige acceptatie van elektrische auto’s. Tegen die tijd moet volgens PricewaterhouseCoopers een slordige 5 procent van de wereldwijde productie van auto’s elektrisch zijn. Renault-Nissan CEO Carlos Ghosn noemt een percentage van ongeveer 10 procent. Ook de Nederlandse overheid zet sterk in op elektrische voertuigen. In eerste instantie had het kabinet zich ten doel gesteld om voor 2020 2 miljoen EV’s te hebben rondrijden. Dat aantal is inmiddels drastisch naar beneden (200.000 stuks) bijgesteld, maar dat neemt nog niet weg dat er een grote golf elektrisch aangedreven voertuigen op stapel staat.

Recyclingmogelijkheden

Met de spanne van 8 jaar die voor de batterij wordt gehanteerd, wordt er overigens van uitgegaan dat de batterij de auto niet overleeft – dat roept vragen op. Want wie gaat de batterijen van elektrische auto’s die nog niet 95 voorjaar 2010 - p17

doSSier

doSSier

De lithium-ionaccu Deze accu wordt als dé batterij voor de moderne elektrische auto beschouwd. Welke elementen zijn nodig?

Lithium is een zacht, zilver-wit metaal.

Lithium In een batterij wordt zo’n 4 kilo lithium verwerkt. Jaarlijks is 14.000 ton lithium nodig voor accu’s van elektrische auto’s.

Twee belangrijke elementen

Rare Earth Elements (REE) REE is een verzamelnaam voor 17 zeer zeldzame metalen.

Van REE is veel minder beschikbaar. Dit is een grote zorg voor de elektrische auto industrie.

Mijnproductie REE in 2008: 124.000 ton.

aan het einde van hun levenscyclus zijn, straks vervangen, en bovenal: wat gebeurt er met de oude batterijen? Sommige autofabrikanten zijn van plan die recycling zelf onder handen te nemen, andere niet, of ze weten het nog niet. Voor de recyclingbranche biedt de EV hoe dan ook veel mogelijkheden. De elektrische auto van straks heeft minder vloeistoffen waarmee de recyclingspecialisten te maken krijgen. Elektromotoren bevatten daarentegen veel koper, en bovendien zijn die motoren zelf zeer goed te recyclen (na revisie). Als blijkt dat er geld bij moet om een batterij te recyclen, dan is het de vraag of hij niet kan worden hergebruikt voor andere doelstellingen. De restcapaciteit van een batterij die niet meer in een auto kan worden ingezet, is nog wel geschikt voor andere toepassingen. Er blijft een restcapaciteit van 70 tot 80 procent achter in de batterij, dus een tweede leven ligt voor de hand, bijvoorbeeld gekoppeld aan een windmolen of voor gebruik in huis. Dit is eveneens een interessant onderwerp voor de specialisten op dit gebied. ARN wil de hergebruiktoepassingen van EV-batterijen nader onder de loep nemen en is met meerdere marktpartijen in gesprek om andere toepassingen te onderzoeken en te realiseren. Belangrijk is dat de opbrengst voor het tweede gebruik daadwerkelijk beschikbaar is voor de uiteindelijke recycling.

wordt de lithium-ion (Li-Ion) accu daarbij nu algemeen als dé batterij voor de moderne elektrische auto beschouwd. Het mag geen verrassing zijn dat een van de hoofdbestanddelen van een lithium-ionaccu lithium betreft. Maar wat is lithium? In de eerste plaats is het een element. Het komt voor in bepaalde rots- en zoutsoorten en bronwater en wordt veel toegepast in de keramische en glasindustrie en als ingrediënt voor medicijnen. Maar de toepassing van lithium breidt zich snel uit. Lithium is namelijk bij uitstek geschikt voor warmte-uitwisseling en een hoog elektrochemisch potentiaal, wat het geschikt maakt voor toepassing in moderne batterijen. Oplaadbare lithiumbatterijen worden nu al in 60 procent van de mobiele telefoons en 90 procent van de laptops toegepast. Met de introductie van de elektrische auto neemt door de EV-batterijen de vraag naar lithium toe van 1.000 ton (2008) naar zeker 14.000 ton in 2020. Zelfs bij deze explosieve toename verwacht men dat er nog genoeg lithium is voor de komende 200 jaar. Daarnaast valt niet te verwachten dat Li-Ionbatterijen dé definitieve oplossing vormen voor de elektrische auto. Onder andere in Israël werkt men koortsachtig aan nieuwere technieken, die veiliger en goedkoper zijn. Een accu die bestaat uit silicium (zand) bijvoorbeeld, waarover lucht stroomt om elektriciteit te leveren.

Is er lithium genoeg?

Vier kilo per auto

Eerst wat achtergrondinformatie. Duidelijk is dat de vraag naar geschikte batterijen explosief aan het toenemen is, nu de EV als de auto van de toekomst wordt gezien. Na de loodaccu, de nikkelcadmium (NiCd) en de nikkelmetaalhydride (NiMH) accu (zie pagina 11), p18 - 95 voorjaar 2010

?

Wereldvoorraad: 11 miljoen ton, genoeg om 200 jaar vooruit te kunnen.

Ruim tweederde van de wereldvoorraad lithium bevindt zich in de ‘lithiumdriehoek’ die de landsgrenzen van Chili, Argentinië en Bolivia overlapt. Bolivia is al van plan een lithiumfabriek te bouwen die jaarlijks 30.000 ton kan produceren, maar er is nog veel meer

Wereldvoorraad: onbekend.

De grootste REE-producent China (97% voorraad komt hiervandaan) heeft een exportbeperking ingesteld

Wat is waar en niet waar over Li-Ionbatterijen? howstuffworks.com/ lithium-ion-battery.htm

Lucas reijnders, hoogleraar milieukunde aan de universiteit van amsterdam, werd ooit tweede in de verkiezing voor de Grootste Groene nederlander. Volgens reijnders is – gegeven de huidige elektrische centrales – de gemiddelde co2-uitstoot van een elektrische auto tijdens zijn gehele levenscyclus 140 g/km, ten opzichte van 200-210 g/km bij een conventionele auto. flink minder, en dat geldt ook voor de uitstoot van fijnstof en van verzurende stoffen, waaronder nox. maar er zijn ook nadelen. reijnders zegt dat een toename van eV’s zal leiden tot meer watergebruik en meer problematisch afval. Hij ziet pas een groot klimaatvoordeel bij het grootschalig gebruik van elektriciteit uit zon en wind. door de sterke groei van duurzame energie juist ook in landen als china en india, verwacht hij echter wel een schaalvoordeel. door het grootschalig toepassen van duurzame energiebronnen worden deze immers steeds goedkoper en dus beter bereikbaar.

potentieel. Volgens onderzoek van het Amerikaanse U.S. Geological Survey is er wereldwijd een lithiumvoorraad van een slordige 11 miljoen ton. Uitgaande van het huidige verbruik zou er daarmee nog voor 200 jaar lithium voorradig zijn; hierin is de recycling niet meegenomen. Voor de batterij van een EV als de Nissan Leaf is ongeveer 4 kilogram lithium nodig. Uitgaande van een wereldwijde verkoop van 70 miljoen auto’s per jaar en een doelstelling van 5 procent (volgens PwC) EV’s en Hybride EV’s (HEV’s) in 2020, komt dat jaarlijks op 14.000 ton lithium. Gezien de voorraden kunnen de lithiumproducenten de toekomstige vraag uit de auto-industrie zonder problemen het hoofd bieden.

Rare Earth

Een zorg minder voor de fabrikanten dus. Maar daarmee zijn we er nog niet. Want lithium is niet het enige ‘nieuwe’ element dat een bestanddeel vormt voor de Li-Ionbatterij van een elektrische auto. Rare Earth (ook wel REE voor

Lucas Reijnders’ mening

Rare Earth Elements) hoort daar ook bij. En zoals de naam al doet vermoeden, is deze verzamelnaam voor ingrediënten zeldzaam. Niet alleen omdat er weinig van is, maar bovenal omdat de raffinage ervan een uiterst ingewikkeld proces is. In 2008 was de mijnproductie REE circa 124.000 ton. REE worden voornamelijk gewonnen in China: 97 procent van de Rare Earth voorraad komt hiervandaan. China heeft op bepaalde REE een exportbeperking ingesteld en probeert daarmee de productie van EV-batterijen in eigen land te houden. Het gebruik van REE is de laatste jaren explosief toegenomen (circa 10 procent stijging per jaar), en daarmee ook de zorgen over de beschikbaarheid. Volgens US Geological Survey wordt er op dit moment 10 tot 12 kilo aan REE gebruikt in een hybride voertuig met een nikkelmetaalhybride batterij; Li-Ionbatterijen zijn minder afhankelijk van REE-materialen en bij de auto’s is het gewicht lager. Het opdrogen van de bronnen zou volgens verschillende kenners slechts jaren van ons verwijderd liggen. China neemt daarom een belangrijke strategische stap met de

KEMA’s mening op het gebied van de veiligheid van nieuwe technieken is het in arnhem gevestigde Kema voorloper. dus ook als het om de elektrische auto gaat, waarbij stroom een aanmerkelijk belangrijkere rol speelt dan bij onze huidige auto’s. Wat gebeurt er bijvoorbeeld wanneer een Li-ionbatterij bij een ongeluk in aanraking komt met het bluswater van de brandweer? en hoe demonteer je zo’n accu veilig wanneer een elektrische auto een wrak is? of nog een stapje verder: hoe kunnen we het gebruik van de batterijen stimuleren nadat ze niet meer in de auto worden gebruikt? ir. Petra de Boer van Kema: “er is weinig praktijkervaring en er zijn nu nog heel veel verschillende batterijen, stuk voor stuk met hun eigen kenmerken. We hebben alles bij conventionele auto’s nu met z’n allen zo goed onder controle, maar dat gaat straks veranderen. die stap moet daarom worden gemaakt naar eV’s. als een Li-ionbatterij ontbrandt, geeft dat heel even een zeer heftige brand. Wat zijn daarbij de risico’s? ook de recycling levert een interessant vraagstuk op. Want wat als zo’n batterij nou per ongeluk toch een keer in de shredder belandt? er komt straks een erg groot aantal batterijen op de markt. daarop kunnen we ons maar beter goed voorbereiden.”

95 voorjaar 2010 - p19

doSSier

doSSier

De batterij kringloop Als een elektrische accu voor een auto niet meer voldoende energie heeft kan deze nog wel ingezet worden voor andere doeleinden. Wat gebeurt er met al die batterijen?

ONDERZOEK Om de EV-batterijen op een milieuverantwoorde en efficiënte wijze te kunnen hergebruiken en recyclen, is onderzoek nodig.

M

D ER

ZA

ZO

ER

EK

V N

O

PU

N

EL T

VERZAMELPUNT

WAARDE

Alle oude batterijen uit elektrische auto’s worden naar een centraal verzamelpunt gebracht.

Onderzoek is kostbaar.

Centraal verzamelpunt batterijen

HERGEBRUIK Meerdere accu’s kunnen op elkaar gestapeld worden en zijn geschikt om bijvoorbeeld toe te passen voor de opslag van energie in een huishouden dat gebruikmaakt van zonne-energie. Dit geldt ook voor windmolenparken.

RECYCLING Batterijen worden gecontroleerd gesmolten waarbij de verschillende bestanddelen worden teruggewonnen.

RE C Y C

H ER

G

G EB RU

N

IK

LI

Hergebruik moet geld opleveren om onderzoek en uiteindelijk recycling te kunnen bekostigen.

Energie opslag

p20 - 95 voorjaar 2010

WAARDE De huidige kennis van de technologie wijst uit dat recycling van lithiumbatterijen kostbaar is.

WAARDE 95 voorjaar 2010 - p21

doSSier

doSSier

eerdergenoemde exportbeperkingen, want wie de batterijen produceert, heeft uiteindelijk een zeer belangrijk aandeel in de elektrische auto. Er zijn dringend kostendekkende processen nodig voor de terugwinning van deze zeldzame elementen uit bijvoorbeeld accu’s en elektromotoren om ook voor andere landen toegang tot deze stoffen te behouden. De situatie is al ernstig: Japan geeft aan dat zonder een deel ongecontroleerde export uit China, er nu al een groot tekort zou zijn. Toyota heeft daarop anticiperend in het verleden al reservevoorraden aangelegd. Daarnaast heeft de Japanse fabrikant recent overeenkomsten gesloten voor het delven van REE in Vietnam en Argentinië. Een sterke stijging van de prijs van REE zal de terugwinning financieel aantrekkelijk maken.

Batterijhergebruik

Terug naar de batterij zelf en de auto waarin die op korte termijn is te vinden. De grote rol die de recyclingketen straks gaat vervullen, is immers nog nauwelijks ter sprake geweest. Het opmerkelijkste is misschien nog wel dat alle hierboven genoemde cijfers over het gebruik van grondstoffen geen enkele rekening houden met hergebruik of met recycling van de batterijen. Hoe zit het daarmee? De meest bekende recyclingtechniek is een smeltproces. In een smeltbad zinkt het zwaardere metaal naar de bodem terwijl de resterende oxides, de slak, er bovenop blijven drijven. Lithium blijft als lithiumoxide achter in de slak. Slakken kunnen worden verwerkt in de wegenbouw maar lithium kan daarna niet meer in zijn oorspronkelijke vorm in EV’s worden toegepast. Li-Ionaccurecycling is overigens niet primair gericht op het terugwinnen van lithium, maar voornamelijk van andere metalen als koper, aluminium, nikkel en kobalt. Het proces is bovendien nog vrij duur: er wordt rekening gehouden met € 2 tot € 3 per kilo. De recycling van één accu kan dan zomaar € 200 kosten. Andere technieken worden ook ontwikkeld, zoals zogenaamde ‘leach’-processen waarbij metalen in baden worden opgelost om ze terug te winnen. Er zijn ook mogelijkheden waarmee het leven van de batterij uit een elektrische auto kan worden verlengd. Producthergebruik bijvoorbeeld. Niet in een auto dus, maar in een alternatieve toepassing waaraan andere eisen worden gesteld. Het elektriciteitsnetwerk zelf biedt mogelijkheden, maar

Mitsubishi’s mening

p22 - 95 voorjaar 2010

ARN’s mening

ook in combinatie met zonnepanelen of windmolens kunnen accu’s een bufferfunctie vervullen door stroom te leveren op een plek waar geen aansluiting is. Ook in derdewereldlanden kan een accu worden ingezet om een huis te verlichten, een radio te laten werken of zelfs machines in een klein bedrijf te laten draaien. Gesprekken met NGO’s in ontwikkelingslanden zijn inmiddels opgestart en er wordt gewerkt aan een prototype. Grote uitdaging is om de accu’s na het tweede leven daar niet achter te laten als afval.

Collectie van accu’s

Een punt dat tot nog toe onderbelicht is gebleven, is de inzameling van batterijen. Hoe verzamelen we straks de batterijen uit EV’s die het einde van hun levenscyclus zijn genaderd? Door de verwachte lage (of negatieve) waarde is de batterij niet interessant voor commerciële recycling; de batterijen zullen vanzelf de kant van de autorecylingbedrijven op komen. Demontage van de vaak zeer zware batterijpakketten – het gewicht kan oplopen tot 200 kilo per stuk – vormt wel een praktisch probleem. Autodemontagebedrijven zullen moeten worden opgeleid om op een veilige wijze EV-batterijen te demonteren. Naast praktische problemen, zijn er ook vragen rond de financiering, want wie gaat de verwerking straks betalen? De Europese wetgeving schrijft voor dat de producent verantwoordelijk is voor terugname van accupakketten als deze worden aangeboden, maar wat kan de fabrikant nog met oude accu’s behalve recyclen? ARN werkt momenteel aan een inzamelingssysteem waarin deze vraag wordt beantwoord. Accu’s worden bij de inzameling getest en er wordt op basis van de restcapaciteit een hergebruikdoel bepaald. De accu’s worden vervolgens in bruikbare toepassingen verwerkt en geleast aan consumenten en instanties. De opbrengsten kunnen worden gebruikt om de recycling aan het einde van de levenscyclus te bekostigen. Het hergebruik betaalt dan in feite de uiteindelijke verwerking van de accu. Op deze manier bereidt ARN zijn netwerk voor op wat er komen gaat. Want een elektrisch wagenpark mag dan nog ver weg lijken; met ruim veertig introducties van nieuwe elektrische auto’s op de agenda tussen 2009 en 2012 is één ding allang zeker: de opmars van de EV is niet te stuiten. t

Allard Verburg ([email protected]), senior projectleider en Kasper Zom ([email protected]), senior consultant

mitsubishi brengt in 2011 een volledig elektrische auto op de markt die is uitgerust met een 16 kWh Li-ionbatterij, bestaande uit 22 modules met elk 4 Li-ioncellen (dus 88 afzonderlijke cellen). ceo van mitsubishi europe isao torri verwacht dat zijn bedrijf in 2013 in totaal 30.000 stuks van deze auto zal produceren. Voor de batterij garandeert hij een levensduur van vijf jaar en honderdduizend kilometer. Kanttekening: onder de -10 graden celsius wordt geen garantie gegeven voor de correcte werking van de batterij. minstens zo interessant is dat mitsubishi de batterijen aan het einde van hun levensduur terugneemt. momenteel onderzoeken ze zelf nog wat de mogelijkheden zijn, variërend van hergebruik van het product zelf tot recycling en opnieuw verwerken van gebruikt materiaal in de batterijen.

Onderzoek naar de recycling van EV’s is nog in volle gang. Allard Verburg en Kasper Zom van ARN Advisory houden de stand van zaken nauwlettend in de gaten. Zom: “We hebben nu nog met een overgangsperiode te maken, want op het gebied van zuinige diesels en hybrides valt nu eerst nog veel meer efficiëntie te behalen. Maar daarnaast is het de vraag of de Li-Ionbatterij daadwerkelijk de toekomst gaat bepalen. De veiligheid ervan staat nog ter discussie en bepaalde grondstoffen zijn momenteel niet door recycling volledig terug te winnen.” Verburg: “Misschien is het uiteindelijk niet Li-Ion, maar nieuwere technieken die de boventoon gaan voeren in de EV van de toekomst. Silicium-luchtbatterijen bijvoorbeeld, die zijn gemaakt uit een erg veel voorkomende grondstof: zand. De benodigde zuurstof wordt uit de lucht gehaald en draagt dus niet bij tot de massa van deze lichte accu. Voordeel is bovendien dat recycling ervan niet ter discussie staat, aangezien zand overvloedig aanwezig is, en er in het afvalstadium nauwelijks schadelijke stoffen achterblijven.” Zom: “Alles is relatief, en zoals het er nu naar uitziet is dus ook Li-Ion een tussenstap. Vanzelfsprekend werken we bij ARN nu al aan veilige inzameling, hergebruik en een goede recycling van deze accu’s. Het hergebruiksysteem is daarbij de sleutel: met hergebruik geld genereren voor de uiteindelijke verwerking van de accu’s. Ook zetten wij onze expertise in bij hulpdiensten zoals brandweer en politie. Zij hebben dezelfde vragen met betrekking tot de veiligheid van deze hoogvoltage accu’s. Ze werken veel met ‘crashauto’s’ en gebruiken uiteraard veel water bij bluswerkzaamheden. Materialen als lithium en fluor, beide aanwezig in moderne Li-Ionaccu’s, reageren zeer heftig met water en soms kunnen zelfs giftige dampen ontstaan. Door hierover kennis uit te wisselen, is al veel winst te behalen.”

2

1

De Li-Ionbatterij uitgelicht

3

1 Het huis biedt plaats aan de met elkaar verbonden Li-Ioncellen. Een spanningsregelaar staat er vlak voor. 2 Aan de andere zijde zijn de cellen in een koelmodule geplaatst. 3 Het batterijmanagementsysteem aan de voorzijde staat in verbinding met een aansluiting voor hoogspanning. 95 voorjaar 2010 - p23

in BeeLd

coLumn

beeld iStock.com

fotografie Jeroen Booij

Heilig geloof W

Als het ‘s nachts zo hard waait dat een windturbinepark meer energie opwekt dan op dat moment nodig is, gaat die energie naar de accu’s van de elektrische auto’s in het land. Nu gaat de overtollige energie nog naar het buitenland of simpelweg verloren. Het Financieele Dagblad p24 - 95 voorjaar 2010

at kan ik u eigenlijk nog over de elektrische auto vertellen? Iedereen praat of schrijft erover en als je de geleerden mag geloven, gebeurt het morgen al, niet overmorgen. Zijn we met z’n allen dan zo naïef om aan te nemen dat alle ontwikkelingen in de auto-industrie de laatste veertig, vijftig jaar ineens zijn achterhaald? Ik geef toe, de wankelmotor heeft nooit zijn beloften waargemaakt, de comeback van de tweetaktmotor is uitgebleven. Afgezien van constructieve perfectionering – van multikleppen tot milieuvriendelijke katalysatoren – is automotortechniek precies zo als een eeuw geleden. Ook opvattingen over het energieverbruik en milieuopvattingen zijn niet wezenlijk veranderd, alleen de terminologie en de invalshoeken. Na de oliecrisis van 1974 liet de hele wereld kansen liggen om het energievraagstuk aan te pakken, nu is het de olieprijs. En na de zure regen, het gat in de ozonlaag en de smog volgde fijnstof als schadelijk voor ons welzijn. Nu is er dus de CO2, volgens de meerderheid der wetenschappers veroorzaker van het broeikaseffect en opwarming van de aarde. En ineens is daar het antwoord op alle vragen, de oplossing voor onze toekomst: de elektrische auto! Die is inderdaad heel schoon wanneer je aan de uitlaatpijp snuffelt. En muisstil. Maar er hangt ook een stevig prijskaartje aan. Om van een paar (on)praktische gebruiksaspecten nog te zwijgen. Want waar ’tank’ je stroom en wie gaat de beloofde revolutionaire ommezwaai van benzine en diesel naar stroom betalen? Kun je met een EV plus caravan in één ruk naar de

Dordogne rijden? Degenen die iets dieper nadenken hebben het over het recyclingprobleem van accu’s en de CO2-emissie van (met kolen gestookte!) energiecentrales, want je kunt de wereld toch niet helemaal volbouwen met windmolens. Of zijn we ineens ‘om’ als het gaat over (CO2-vrije) kernenergie? Weet u wat ik denk: het zal de consument allemaal worst wezen zolang hij maar even probleemloos kan rijden als in zijn huidige benzineautootje zonder dat het hem meer geld kost dan nu. Want dacht u nu echt dat de toegenomen verkoop van kleine zuinige auto’s is veroorzaakt door een oplaaiend milieubewustzijn? Welnee, de langzaam weer omhoog kruipende benzineprijs was de drijfveer. Waarbij diezelfde consument, goed geïnformeerd als hij is over de aangekondigde elektrische auto, zich intussen maar een ding afvraagt: hoe kan ik verder rijden als de accu leeg is? Ik geloof heilig in de elektrificatie van auto’s – het milieu is ermee gediend en stroom is op lange termijn een van de alternatieven voor fossiele brandstof. Aan recyclingproblematiek, de hoge prijs van accu’s en de plaatsing van oplaadpunten heeft de consument geen boodschap. De industrie en overheid hebben naast het realiseren van voertuigtechniek en randvoorwaarden daarom twee publieke taken: zorg dat diezelfde consument honderd procent vertrouwen krijgt in elektrische autotechniek. En creëer een evenwichtige balans tussen de prijs van een liter benzine en diesel, en de operationele kosten van het nieuwe elektrische rijden. Wim Oude Weernink

Wim Oude Weernink is sinds 1968 fulltime autojournalist. Hij is veelgevraagd commentator op radio en televisie over automotive onderwerpen. Een van zijn specialismen is elektrische mobiliteit. 95 voorjaar 2010 - p25

reLatie

reLatie

Elektrische auto’s (EV’s) mogen dan tijdens hun levensduur groen zijn, maar ook deze zijn ooit op, waarna heel wat accu’s moeten worden gerecycled. De grote verwerkingsgolf komt misschien pas over 10 tot 15 jaar, maar de Belgische multinational Umicore is nu al zeer actief om straks te kunnen bijdragen aan een verantwoorde verwerking van de accuberg.

Groen reGeren iS VooruitZien

U

micore is ruim tweehonderd jaar geleden geboren toen Jean Dony de Vieille-Montagne ertsmijn in het Belgische Moresnet, op de grens met Duitsland, kocht. Twee eeuwen overnames, samenwerkingen en technologische ontwikkelingen leidden tot Umicore; een van ’s werelds grootste bedrijven in recycling van batterijen en edelmetalen én in het leveren van bestanddelen voor oplaadbare batterijen voor laptops en mobiele telefoons, automotive katalysatoren en zonnepanelen. Om maar eens een paar van de zeer uiteenlopende activiteiten van Umicore te noemen. Het is met name de recycling van batterijen voor laptops en mobiele telefoons die de aandacht trekt in de opsomming van werkterreinen. Deze vorm van recycling biedt kansen voor de automotive industrie, wanneer deze te maken krijgt met de verwerking van de vele accu’s die ons de komende jaren ‘groen’ door stad en land moeten brengen, als energiecentrale voor de aangekondigde vloedgolf aan elektrische auto’s, scooters en motoren.

Explosiegevaar

Zo schoon als een accu is tijdens zijn leven, zo milieuvervuilend zou deze zijn wanneer hij niet op verantwoorde manier wordt verwerkt. Lekkende batterijen en accu’s zorgen voor zorgwekkende vervuiling, omdat substanties zoals kwik en cadmium zwaar giftig zijn en niet door de natuur worden afgebroken. Sterker nog, via grondwater, groenten, planten en dieren komt met name cadmium in onze voedselketen terecht. Worden batterijen met het normale huisvuil meegegeven en worden ze ongecontroleerd verbrand, dan komen er giftige dampen vrij en bestaat explosiegevaar. Een aantal goede redenen om ervoor te zorgen dat elke batterij, van knoopcel tot industriële accu, op de juiste plek terechtkomt. Maar er is nog een heel belangrijke reden, economisch van grondslag. Afhankelijk van de soort batterij/accu worden bij gecontroleerde recycling een heleboel waardevolle en zeldzame ‘ingrediënten’ teruggewonnen voor hergebruik: mangaan, cadmium, kwik, lithium, kobalt, nikkel en ijzer. Goed voor de prijs én het milieu, want dit terugwinnen betekent minder afgravingen om het te delven.

Veel onderzoek

De afgelopen jaren heeft Umicore veel onderzoek uitgevoerd naar, en ervaring opgedaan met de recycling van batterijen, met name die van mobiele telefoons,

pda’s en laptops. “In het Zweedse Hofors hebben wij een proefopstelling gebouwd bij een onderzoeksinstituut. Hier hebben wij de afgelopen jaren verschillende unieke en gepatenteerde procedés ontwikkeld waarmee we industriële en kleinere batterijen kunnen verwerken, zonder gevaar voor mens en milieu”, vertelt dr. Sc. Jan Tytgat, general manager Umicore Battery Recycling (UBR). Tytgat verbindt zich sterk aan het commitment van UBR om de batterijkringloop te sluiten. “Wie de beelden van batterijrecycling in bijvoorbeeld landen als Indonesië en Vietnam kent, snapt waarom het belangrijk is om batterijen verantwoord te verwerken. Beelden van kinderen die op open vuur batterijen verbranden, waarbij de echt belangrijke grondstoffen zoals nikkel en cadmium niet eens worden teruggewonnen. Samen met dioxine vergiftigen die achtergebleven stoffen de omgeving. Wetgeving moet dit voorkomen”, meent Tytgat.

End of Life Vehicles richtlijn

De Europese batterijrichtlijn impliceert al een goede eindverwerking, maar buiten Europa is willekeur troef, zoals in Azië. Maar ook in de ‘geciviliseerde’ VS gaan batterijen gewoon met het huisvuil mee. De automotive industrie is misschien wel een goede trendsetter op dit gebied, omdat fabrikanten over elkaar heen struikelen om een groen imago te omhelzen. Dat houdt natuurlijk niet op bij het bedenken en produceren van elektrische of hybride auto’s, er wordt ook nagedacht over het verantwoord recyclen van deze modellen. Vrijwillig of gedwongen, want naast de batterijrichtlijn bestaat in Europa natuurlijk ook de ELV, de End of Life Vehicles richtlijn. Hierin is afgesproken dat – sinds 1 januari 2006 – het hergebruik en de nuttige toepassing voor alle autowrakken ten minste 85 procent moet bedragen van het gemiddelde voertuiggewicht op jaarbasis. In 2015 wordt dit percentage opgetrokken naar 95 procent. Daaronder vallen de huidige en komende generaties EV en HEV (Hybrid Electric Vehicles), enkele modellen die voor 2015 total loss worden gereden daargelaten. “Dit levert een probleem op”, weet Tytgat. “De Europese Batterijrichtlijn schrijft minimaal vijftig procent hergebruik voor. Dat in combinatie met meer accu’s in een auto, dus een groter percentage van het gemiddelde voertuiggewicht, maakt dat het voorgeschreven recyclingpercentage van 85 of 95 procent van de gehele auto moeilijk haalbaar is. Vandaar dat er nu naar allerlei mogelijke oplossingen

tekst Mark Litjens fotografie Mark Litjens, Umicore

p26 - 95 voorjaar 2010

95 voorjaar 2010 - p27

reLatie

Umicore verwerkt jaarlijks zo’n 7.000 ton aan batterijen; een hoeveelheid die overeenkomt met 150.000 EV-accu’s. Ze halen er vooral kobalt, nikkel en koper uit

reLatie

We kunnen wel wachten tot over 15 jaar het aanbod zal groeien wanneer de elektrische auto’s aan hun eind zijn, maar dan zijn we te laat.

wordt gezocht. Te denken valt aan het loskoppelen van de accu’s en de EV. De fabrikant is volgens de batterijrichtlijn verantwoordelijk voor verwerking van de accupacks en dus ook voor een demontagehandleiding. Deze verantwoordelijkheid zal de fabrikant overdragen aan importeur of dealers, die er op hun beurt voor dienen te zorgen dat de EV-bezitters de accu’s bij hen inleveren. Vervolgens kunnen zij met de ontmantelde accu’s bij ons terecht.”

Nu actie

Umicore heeft de automotive industrie en overheden als gesprekspartner om zo snel mogelijk met de verwerking van uitgewerkte batterijen te beginnen. “We kunnen nu wel wachten tot over 15 jaar het aanbod zal groeien wanneer de auto’s aan het eind van hun leven zijn, maar dan zijn we te laat. Wij ondernemen nu actie om klaar te zijn wanneer het zover is. De ervaring die wij hebben opgedaan met de kleine batterijen kunnen wij hiervoor gebruiken”, aldus de general manager. Vandaar ook dat Umicore flink investeert. Medio 2011 moet in Hoboken (nabij Antwerpen) een installatie gaan draaien voor de grootschalige recycling van herlaadbare batterijen. Gevormd naar het voorbeeld van de proefopstelling in Hofors, maar dan geschikt voor de grote (H)EV accu’s. Tytgat: “Het mooie aan het door ons ontwikkelde proces is dat alle batterijen in hun geheel in een oven worden verbrand, inclusief metalen of kunststoffen omhulsel. Een gepatenteerde smelttechnologie voorkomt explosies en scheidt de verschillende bestanddelen van elkaar. Een plasmagenerator reinigt de gassen met extreem hoog voltage, waardoor uiteindelijk uitsluitend waterdamp en CO2 de lucht in gaat. Aan de andere kant worden met name kobalt en nikkel teruggewonnen. Het kunststof van het omhulsel geeft energie voor de verbranding en wat overblijft van batterij en verpakking, de slakken, blijkt perfect geschikt als basis voor beton. Zo sluiten wij de batterijkringloop.”

Grote batterijen, andere uitdagingen

Dat voor de (H)EV-accu’s een nieuwe installatie nodig is, heeft onder andere te maken met de afmetingen en het gewicht van deze batterijen. p28 - 95 voorjaar 2010

HEV-batterijen wegen al vlug meer dan 30 kilogram en EV-batterijen zelfs meer dan 200 kilogram. De nieuwe installatie is bovendien berekend op een forse toename van het aantal te recycleren batterijen. Naar verwachting wordt in Hoboken jaarlijks 7.000 ton aan batterijen verwerkt, een hoeveelheid die overeenkomt met 150.000 (H)EV-accu’s of 250 miljoen GSMbatterijen. Uit al deze batterijen haalt Umicore nu vooral kobalt, nikkel en koper. De smelttechniek van de nieuwe installatie maakt het terugwinnen van meerdere grondstoffen mogelijk. Bijvoorbeeld lithium uit de lithiumionbatterijen die waarschijnlijk in een belangrijk deel van de moderne ‘groene’ auto’s terug te vinden zullen zijn. “Net als bij alle andere metalen die wij terugwinnen, staat de marktprijs altijd centraal. Het heeft geen zin om lithium terug te winnen wanneer het goedkoper is om de grondstof rechtstreeks bij de mijn te kopen. Ook al is terugwinnen een stuk milieuvriendelijker. Die marktprijs bepaalt immers of de producent van de accu’s geld moet betalen voor het ontmantelen of juist geld krijgt omdat de teruggewonnen grondstoffen geld waard zijn”, legt Tytgat uit.

Geen tussenhandel

De general manager is daarom groot voorstander van zo direct mogelijke contacten tussen producent, autorecycling en batterijrecycling. Tytgat: “Wij moeten met z’n allen voorkomen dat er een vrije tussenhandel ontstaat. Hierbij wordt alleen maar naar de opbrengst gekeken en dan kan het zomaar zijn dat de batterijen ineens weer in bijvoorbeeld Azië boven een open vuurtje worden verbrand. Dat mag niet gebeuren. Wanneer alle partijen samenwerken, kunnen we tegen een goede prijs een milieuvriendelijke oplossing garanderen. Dat is een strategische keuze van Umicore en daar investeren wij op dit moment veel geld in. Niet alleen door de bouw van de installatie in Hoboken, maar ook door bijvoorbeeld het openen van inzamelpunten in de hele wereld. Zoals gezegd, wij hebben een enorme drive om de batterijkringloop te sluiten. Vandaar ook onze gesprekken met partijen zoals de automotive industrie, de autorecyclingbedrijven en de politiek. Wij willen klaar zijn wanneer dat nodig is. Niet dan nog eens beginnen.” t 95 voorjaar 2010 - p29

nieuWS

nieuWS

Geen Standaard bijtelling bepaling elektrische auto’s Om een snelle opkomst van de elektrische auto te bevorderen heeft het kabinet besloten zero-emissionauto’s volledig vrij te stellen van de fiscale bijtelling. De vrijstelling geldt tot en met 2014. Volgens het oorspronkelijke voorstel van staatssecretaris Jan Kees de Jager van Financiën zou de vrijstelling voor twee jaar gelden. Daarna zou de bijtelling zeven procent van de catalogusprijs bedragen. Bij de goedkeuring van het Belastingplan 2010 in de Tweede Kamer werd echter een amendement aangenomen om de vrijstelling te verlengen tot en met 2014. De Eerste Kamer heeft eind december ingestemd met het Belastingplan 2010. Naar verwachting zullen vooral ondernemers profiteren van het belastingvoordeel. Door een elektrische auto op naam van het bedrijf te zetten, kunnen vervolgens alle privé-kilometers volledig belastingvrij worden gemaakt. Elektrische auto’s zijn bovendien tot 2018 vrijgesteld van BPM.

Oplaadpalen voor elektrische voertuigen schieten als paddestoelen uit de grond. Momenteel kunnen bestuurders van elektrische auto’s echter niet overal terecht om hun lege accu’s op te laden. Daar komt snel verandering in. In Nederland zijn verschillende aanbieders van elektriciteit actief, die allemaal hun eigen procedures hanteren. Zo heeft Amsterdam een samenwerkingsverband afgesloten met Nuon. Wie gebruik wil maken van een van de 200 laadpalen in de stad, moet hiervoor via internet een pasje aanvragen waarmee de oplaadpaal kan worden geactiveerd. In Rotterdam zijn weer andere passen vereist. Deze gemeente werkt samen met Eneco voor de plaatsing van 750 oplaadpunten. Ook voor deze zogeheten Nrgspots moeten automobilisten zich vooraf registreren. Om wildgroei te voorkomen, wordt ondertussen achter de schermen een marktmodel ontwikkeld voor een uniform laad- en betaalsysteem voor elektrische voertuigen (zie ook pagina 4-8). Daarin moet geregeld worden hoe de afrekening verloopt en hoe mensen kunnen kiezen tussen de verschillende leveranciers. Het moet ervoor zorgen dat berijders van een elektrische auto met één pasje overal terecht kunnen. Onder meer stichting e-laad.nl werkt hieraan mee. Deze stichting is opgericht door de Nederlandse beheerders van elektriciteitsnetten en heeft als doel om de komende drie jaar 10.000 oplaadpunten te realiseren.

Futuristische e-bikes Hoewel elektrische fietsen steeds meer ingeburgerd raken in alle lagen van de bevolking, kleeft er toch nog een stoffig imago aan. Onterecht, zo bewijst de stoere Grace E-Bike. De Grace E-Bike combineert elementen van motorfietsen, raceauto’s en straaljagers. Zo is het frame van de elektrische fiets vervaardigd uit CNC-aluminium. De elektromotor, die van energie wordt voorzien door lithium-ionbatterijen, biedt een topsnelheid van maar liefst 65 kilometer per uur. Na een uur opladen kan dertig tot vijftig kilometer worden afgelegd met de e-bike, afhankelijk van de snelheid en belasting. Prijs: ongeveer € 6.000. p30 - 95 voorjaar 2010

Hybride telefoonoplader

Oud-premier Ruud Lubbers test een elektrische auto

Elektrische aandrijvingstechnologie komt op steeds meer plaatsen terug, ook buiten de mobiliteitssector. Solio heeft bijvoorbeeld een hybride telefoonoplader ontwikkeld. De Solio Magnesium Solar Charger laadt mobiele telefoons, mp3-spelers en andere draagbare gadgets op met behulp van zonne-energie. Na één uur zonneschijn kan weer een klein half uur worden getelefoneerd of een uur muziek worden geluisterd. Als de lader volledig is opgeladen, biedt deze twintig uur luisterplezier of twee complete laadsessies voor een mobiele telefoon. Als de zon niet schijnt, biedt de bijgeleverde stroomadapter uitkomst. De Solio Magnesium Solar Charger weegt slechts 179 gram en is eenvoudig aan te sluiten. De oplader is geschikt voor toestellen van verschillende merken, waaronder Nokia, Sony Ericsson en de Apple iPhone.

Nationale Sloopregeling heeft positief effect De Nationale Sloopregeling heeft duidelijk gezorgd voor een aanzienlijke toename van het aantal autodemontages. In totaal werden in 2009 ruim 260.000 auto’s gedemonteerd. ARN had daarbij een marktaandeel van 87,5 procent. Dat is het hoogst van de afgelopen vier jaar. In het eerste kwartaal hield het aantal demontages nog gelijke tred met dezelfde periode een jaar geleden. Het tweede kwartaal vertoonde al een lichte stijging, maar de invoering van de Nationale Sloopregeling op 29 mei 2009 was een duidelijk kantelpunt. Vanaf juni nam het aanbod fors toe. In het derde en vierde kwartaal werden vijftig procent meer auto’s voor demontage aangeboden dan in die periodes vorig jaar.

Export

De export is in 2009 lager uitgevallen dan in voorgaande jaren. Het totaal lag met bijna 230.000 geëxporteerde auto’s 11,5 procent onder dat van 2008. Hoewel er nog geen duidelijke trends waarneembaar zijn hoe dit zich zal ontwikkelen, valt te verwachten dat het exportaantal in de loop van de tijd weer op het gebruikelijke niveau komt te liggen als de economie weer aantrekt. 95 voorjaar 2010 - p31

nieuWS

media

Nissan EV’s op postzegels In Japan is onlangs een bijzondere reeks postzegels verschenen. In samenwerking met de Japanse posterijen presenteert Nissan namelijk haar geschiedenis van elektrische auto’s op een postzegelvel. Een geschiedenis die teruggaat tot 1947. Vanwege de olieschaarste na de Tweede Wereldoorlog stimuleerde de Japanse overheid de ontwikkeling van elektrische auto’s. Het resulteerde onder meer in de Nissan Tama. Via praktische modellen als de R’Nessa en futuristische concepten als de Pivo 2 leidt de tijdslijn naar de Nissan Leaf, die dit jaar op de markt zal verschijnen. Volgens Nissan is het de eerste betaalbare elektrische auto ter wereld die voldoet aan de eisen van de moderne automobilist. Het vel van tien postzegels kost ongeveer € 9,50 en is verkrijgbaar tot 31 augustus, maar alleen bij de 954 postkantoren in Japan. In totaal zijn er slechts duizend vellen beschikbaar. Filatelisten, en verzamelaars van alles op het gebied van elektrische mobiliteit, moeten er dus een flinke reis voor maken, of de bekende online veilingsites in de gaten houden.

Prins Maurits promoot EV’s Prins Maurits (41) is aangetrokken als voorzitter van het Formule E-team, de taskforce die voor de overheid elektrisch autorijden propageert. Hij is hiervoor gevraagd vanwege zijn (inter)nationale netwerk en grote bekendheid bij publiek en bedrijfsleven. Ga naar youtube.com, vul de zoekwoorden ‘Maurits’ en ‘Formule E-team’ in en bekijk het filmpje van het ministerie van Verkeer en Waterstaat over dit onderwerp. p32 - 95 voorjaar 2010

ProRail is elektrische auto’s op het spoor Spoorbeheerder ProRail wil een belangrijke leverancier worden van stroom voor elektrische auto’s. Het staatsbedrijf gaat niet alleen oplaadpalen plaatsen in de buurt van stations, het wil ook inductiestroom gaan leveren via het wegdek. ProRail-topman Bert Klerk: “Over een aantal jaren leveren we inductiestroom via het wegdek. Auto’s worden dan niet meer door een stekker in een stopcontact van stroom voorzien, maar verkrijgen die door gewoon over een snelweg te rijden of te wachten voor een stoplicht.” De inductietechniek is volgens Klerk niet ver weg meer. “In Duitsland zijn er al patenten aangevraagd voor deze techniek.” De techniek van ‘stroom uit het wegdek’ heeft als groot voordeel dat elektrische auto’s een onbeperkte actieradius krijgen. Nu is die nog beperkt tot maximaal tweehonderd kilometer. Volgens Klerk heeft minister Eurlings van Verkeer ProRail inmiddels toestemming gegeven om zich op de stroommarkt voor auto’s te richten. “Als we het spoor maar niet verwaarlozen en de investeringen uit eigen middelen halen.”

Build Your Own Electric Vehicle Elektrische auto’s zijn nog maar mondjesmaat verkrijgbaar. Wie niet langer kan of wil wachten, heeft met dit boek daarom een oplossing in handen. In 327 pagina’s wordt uit de doeken gedaan hoe een gewone auto met brandstofmotor kan worden omgebouwd tot een elektrisch exemplaar. Of hoe je het kunt laten doen, want al is dit geen niemendalletje, ook voor de niet-sleutelaars met gevoel voor techniek is het een aanrader. Aan de hand van een begrijpelijke uitleg wordt per pagina duidelijker hoe een elektrische auto werkt. Auteur Bob Brant is bovendien niet zomaar een hobbyist: hij werkte onder meer aan de elektrische Lunar Rover – de eerste auto die op de maan reed. Met hun Amerikaanse afkomst is het wellicht voor de hand liggend dat zowel Brant als co-auteur Leitman voor een elektro-conversie de voorkeur geven aan een pick-up truck; dat neemt nog niet weg dat dit een goede handleiding is voor iedereen die de elektrische auto een warm hart toedraagt.

Who Killed the

ELECTRIC CAR?

In navolging op de documentaires van Michael Moore en Al Gore vertelt Who Killed The Electric Car een verhaal dat vooral is bedoeld om de kijker wakker te schudden. In dit geval is de hamvraag niet wat de gevolgen zijn van de consumptiemaatschappij, maar hoe het komt dat de elektrische auto nooit het succes is geworden dat hij had kunnen zijn. De maker heeft zeker een punt, want in de jaren negentig stelde de staat Californië het zogenaamde Zero-Emission Vehicle Mandate op, waarin fabrikanten worden aangespoord elektrische auto’s te bouwen. Die kwamen er – met als sprekend voorbeeld de EV1 van General Motors. Tegen de verwachtingen in flopte de auto echter volledig. Sterker nog: van de 2.234 gebouwde EV1’s is het merendeel in de shredder beland. Waarom? Daarover gaat deze film. Als we de makers moeten geloven, is er een vuil spel gespeeld, waarin de schuldigen aan onverwachte kant staan. De autobouwers zelf komen aan het woord, maar ook de fabrikant van de accu van de EV1, betrokken politici, actievoerders en mensen uit de olieindustrie. Dvd: Who Killed The Electric Car? (2007) • Door: Chris Paine • Duur: 93 min. Kijk op: www.whokilledtheelectriccar.com • Prijs: € 12,50

Titel boek: Build Your Own Electric Vehicle (2008) Door: Seth Leitman en Bob Brant ISBN: 978-0071543736 Prijs: € 19

Your Flying Car AWAITS Toekomstvoorspellingen zijn al eeuwen fascinerend en soms hebben die geleid tot geweldige vindingen. Vaak echter ook niet. Onder water gebouwde steden, weersomstandigheden die volledig te regelen zouden zijn en mensen die 200 jaar oud zouden worden: ze zijn allemaal voorspeld, maar niet uitgekomen. Dit boek beschrijft de mooiste voorspellingen die onderzoekers en wetenschappers, schrijvers en filosofen de afgelopen eeuw maakten. En natuurlijk komt de auto van de toekomst daarin royaal aan bod. Your Flying Car Awaits, is op de eerste plaats natuurlijk een luchtig werkje, maar dat neemt niet weg dat het een verrassende inkijk geeft in de wereld van de toekomst, of tenminste: de verwachte toekomst. Bij uitstek geschikt om een verhaal over elektrische auto’s te verlevendigen met voorbeelden van hoe het niet kan.

Titel boek: Your Flying Car Awaits (2009) Door: Paul Milo ISBN: 978-0061724602 Prijs: € 12,50

Als we de makers van Who Killed The Electric Car moeten geloven dan is er een vuil spel gespeeld, waarin de schuldigen aan onverwachte kant staan. 95 voorjaar 2010 - p33

oVerHeid

oVerHeid

PoLItIeKe StroMINGeN tekst Wim Oude Weernink fotografie Enexis illustratie Myrthe Dornbos

p34 - 95 voorjaar 2010

95 voorjaar 2010 - p35

oVerHeid

oVerHeid

De overheid stimuleert elektrisch rijden door middel van fiscale tegemoetkomingen. Maar daarmee is ‘de grote elektrificatie’ nog niet betaald. Want uiteindelijk zijn de kosten van omschakeling van mobiliteit met conventionele auto’s met verbrandingsmotor naar emissievrije EV’s enorm.

G

oed, de elektrische auto is klaar. Maar is onze samenleving er ook klaar voor? Het antwoord is nee, want deze grootste ommezwaai in mobiliteit sinds de uitvinding van de auto zal en kan niet langs evolutionaire paden zijn beslag krijgen – alle optimistische en ambitieuze suggesties vanuit de politiek ten spijt. Zowel de meer dan een eeuw bestaande energievoorziening als de infrastructuur ervoor moeten bijvoorbeeld op de schop. Om van het creëren van een maatschappelijk draagvlak voor deze nieuwe mobiliteit nog maar te zwijgen. Dus rijst de logische vraag: wie gaat wat doen, en vooral ook: wie gaat dat betalen? Want de consument zal hooguit rustig afwachten wat er op hem of haar afkomt – initiatief van die kant is geen reële optie. Zelfs van autoproducenten kun je geen nieuwe energievoorziening verwachten. Aldus ligt de bal bij de politiek, die de behoefte aan schone aandrijftechniek zelf ter discussie heeft gesteld. Schone lucht in leefbare binnensteden en een algehele bijdrage van de samenleving aan een reductie van de CO2-uitstoot zijn de drijfveren voor de politiek. Die houdt er de laatste jaren een specifieke agenda op na om genoemde doelstellingen te halen – hoe en wanneer. En moet zich bovendien teweerstellen tegen een minderheidsopvatting dat CO2 niet de hoofdschuldige is van opwarming van de aarde.

Weggevallen emissie

De ambities liegen er niet om, afhankelijk van de politiekepartijstrategieën. De PvdA loopt al enige tijd bij monde van Diederik Samson het hardst van stapel: hij stelde vorig jaar zomer dat we in 2020 in Nederland twee miljoen elektrische auto’s op de weg zullen hebben; het dubbele van wat verkeersminister Camiel Eurlings en premier Balkenende zich voor ogen stellen. De realiteit is inmiddels ook in Den Haag doorgedrongen, zodat nu een aantal van tweehonderdduizend wordt genoemd, p36 - 95 voorjaar 2010

waarvoor een netwerk externe oplaadpunten voor accu’s moet worden gebouwd. Voor volwaardige EV’s wel te verstaan. Hybride auto’s voldoen namelijk niet aan de definitie van elektrificatie, al ontstaan inmiddels tussenvormen van hybriden die je ook via het stopcontact moet kunnen opladen. De gewenste netto CO2-reductie van elektrificatie van ons wagenpark levert overigens ook voldoende politieke gesprekstof op. Een EV heeft geen uitlaatpijp, want er wordt niets in het voertuig verbrand. Die weggevallen emissie is echter verplaatst naar de energiecentrales waar stroom wordt opgewekt. Eigenlijk ligt daar de tweede uitdaging voor een succesvolle elektrificatie. Nederland en Duitsland hebben nog veel kolengestookte energiecentrales, met bijbehorende CO2-emissie. Per saldo zal een EV op ‘kolenstroom’ naar schatting slechts 35 procent minder CO2 emitteren. In Frankrijk, met zijn nucleaire energiepolitiek, is de CO2-winst veel groter, zij het natuurlijk met weer andere milieubezwaren.

Draagvlak via Formule E-team

De visies van Samson c.s. en Eurlings mogen van elkaar verschillen aangaande omvang en tijdstip van invoering van elektrische mobiliteit, beide zijn het wel op een ander punt eens: er moet een duurzame energieproductie worden opgestart. Nederland zet daarom in op windenergie, maar zal dat voldoende zijn om een wagenpark van enkele honderdduizenden en op termijn misschien meer dan een miljoen EV’s van energie te voorzien? En hoe om te gaan met piekbelastingen voor het energienet als te veel EV’s tegelijkertijd hun accu’s willen opladen? Met dat doel bestaat sinds juli 2009 een plan van aanpak waarvoor Eurlings € 65 miljoen heeft uitgetrokken. Daarmee moet Nederland een Europees gidsland worden voor elektrische mobiliteit, vindt de minister. Het geld is beschikbaar voor onderzoek naar het opbouwen van een infrastructuur van oplaadpunten, het optimaal benutten van het elektriciteitsnetwerk en nieuwe EVtechnieken, maar ook om de samenleving van de noodzaak tot elektrisch rijden te overtuigen. En ook hoe met nieuwe restproblematiek van EV’s om te gaan – recycling dus? Via het door V&W in dit kader opgerichte Formule E-team, onder voorzitterschap van prins Maurits, wil de minister de marktintroductie van elektrisch vervoer publiekelijk aanjagen, een maatschappelijk draagvlak creëren. Als een soort Postbus 51-campagne, maar dan uitgesmeerd over een langere periode en met meer diepgang, want er komt zeer veel kijken bij elektrificatie van mobiliteit.

Vaag overheidsbeleid

Dat is mooi, zij het met kanttekeningen. Los van de centrale overheid zijn ook lokale overheden actief in het scheppen van randvoorwaarden voor elektrisch autorijden en dat is wat geen mens wil. Want hoe weet de

potentiële EV-eigenaar waar hij aan toe is wanneer iedere stad of gemeente zijn eigen beleid ontwikkelt? Er bestaat toch al zo veel onzekerheid over wat de rol van elektrische auto’s nu eigenlijk is. In bepaalde kringen heerst zelfs de opvatting dat je met een EV milieubewust – want stil en schoon – door het stadsverkeer kunt rijden om er vervolgens met de caravan erachter mee naar Zuid-Frankrijk op uit te trekken. Mis: elektrische auto’s hebben een beperkt gebruiksterritorium waarbij succes wordt bepaald door de energievoorziening. Dat de overheid door middel van fiscale tegemoetkomingen elektrisch rijden wil stimuleren, is logisch – dat gebeurt elders in de wereld ook. Maar het idee van Samson om accu’s gratis aan EV-kopers ter beschikking te stellen omdat dit ook gebruikelijk is bij aankoop van een mobiele telefoon, is van elke realiteitszin gespeend. EV-accupakketten gaan meer dan € 10.000 euro per stuk kosten en dat zal de overheid niet willen en kunnen betalen, evenmin als de autobouwers. Een duidelijke scheiding van de verantwoordelijkheden voor alle betrokkenen in het opzetten van e-mobiliteit moet daarom uitgangspunt vormen voor elk overheidsbeleid. En dat is nog vaag.

Balkenende in een EV

Want hoe moet de rol van de elektriciteitsmaatschappijen worden ingepast? Zij moeten immers de stroom leveren, via stekker en stopcontact. Dat laatste is inmiddels gestandaardiseerd (zie ook pagina 4-8), maar wie de verantwoording krijgt voor de ontwikkeling van een infrastructuur van oplaadpunten is nog onduidelijk. Je zou kunnen stellen dat wanneer autofabrikanten investeren in de EV als product, plus het verdienmodel om de dure accutechnologie betaalbaar te maken, de energiemaatschappijen het e-netwerk moeten bouwen zoals oliemaatschappijen dat met tankstations hebben gedaan. Nee, zeggen ze bij Vattenval, de Zweedse grootmacht die eigenaar is van onder andere Nuon. De Zweden vinden dat belanghebbenden, zoals parkeergarages, bedrijvenparken en ook woningcorporaties, dat moeten bekostigen. In Eurlings’ plan is ook geld beschikbaar voor nieuwe spelers en aanbieders op de markt van EV’s. Maar is dat niet naïef en politiek te opportunistisch? Auto(sport)liefhebber premier Balkenende, ministers en kamerleden reden het afgelopen jaar (liefst voor de camera’s) af en aan in EV’s, die slechts zeer beperkte afstand kunnen rijden en bovendien niet voldoen aan Europese veiligheidsnormen voor auto’s, maar niettemin als ‘ideaal’ werden aangeprezen. De echte EV’s komen echter toch van de bestaande autobouwers, die allemaal een strategie op de rails hebben staan om de komende vijf jaar hun eerste elektrische modellen te lanceren. Dat geluid hoorde je ook op de talloze conferenties, congressen en deskundigenfora met elektrische mobiliteit als thema. Zoals tijdens de eerste bijeenkomst van het Platform

Elektrische Mobiliteit, waarvoor RAI Vereniging eind vorig jaar het initiatief heeft genomen. Kennisuitwisseling vormt hier een belangrijk thema.

Deuren plat lopen

Het positieve van het nationale EV-beleid is dat onze topambtenaren bij autofabrikanten de deur blijken plat te lopen om zich van de laatste stand der EV-techniek op de hoogte te stellen. En die autoproducenten prijzen de Nederlandse overheid daarom, want geen andere regering in Europa schijnt zich zo in de materie te verdiepen. Maar uiteindelijk zijn de kosten van omschakeling van een mobiliteit met conventionele auto’s met verbrandingsmotor naar emissievrije EV’s enorm. Zo zelfs dat de 65 miljoen voor de elektrische proeftuin waarschijnlijk een druppel op een gloeiende plaat zal blijken. Wat dat betreft gaan andere landen voortvarender te werk. Frankrijk stopt maar liefst € 2,5 miljard in de ontwikkeling en bouw van een netwerk van oplaadpunten. Zelfs in Amerika werken overheden samen met energiemaatschappijen om elektrisch rijden aantrekkelijk te maken, met Californië als voortrekker. Hoe en wanneer de EV zijn grote doorbraak beleeft, is ondanks de recente inspanningen van industrie en overheden een vraag die tijdens dit net begonnen decennium zal worden beantwoord. Met proefprojecten die worden omgezet in commerciële en voor de consument attractieve EV-concepten. Maar pas na 2020 lijkt de grote doorbraak plaats te vinden, als meer duidelijkheid bestaat over de toekomstige oliereserves en olieprijzen, als autobouwers grootschalige modelontwikkeling op de rails hebben staan, de accutechnologie betrouwbaar is en de consument geen angst hoeft te hebben dat hij of zij ergens zonder stroom komt te staan. t

Een filmpje met Balkenende in een elektrische auto tijdens een bezoek eind 2009 aan Tokio vindt u op youtube.com (zoek op ‘Balkenende’ en ‘elektrische auto’)

Meer info over Platform Elektrische Mobiliteit staat op raivereniging.nl/ dossiers.aspx 95 voorjaar 2010 - p37

95 Kort

95 Kort

Technische problemen zijn er niet meer

4

De elektrische auto wordt pas een probleem wanneer we ze allemaal op hetzelfde moment op gaan laden, om 7 uur ’s avonds. Je moet dat daarom op een slimme manier doen. Dit is waar de mobile smart grid komt kijken. Een soort user interface die de behoefte aan energie meet en de stroomlevering afstemt op die behoefte. Er moet, kortom, intelligentie in het net worden aangebracht. In plaats van de standaard 3 kW moet de stroomvoorziening ook op 2, 1 of 0,5 kW kunnen worden afgeregeld. Want waarom de accu voor 100 procent opladen als je toch niet de behoefte hebt om 150 kilometer af te leggen? Technisch kan het, zegt Enexis. De vraag is of de berijder daartoe bereid is. Daarnaast is er nog een tweede horde. Het mag namelijk wettelijk nog niet. Er moet letterlijk iemand zijn die aan de knoppen draait, maar wie dat wordt is nog onzeker. Volgens Enexis’ manager mobile smart grid André Postma is dát nu het grootste struikelblok.

Grote elektrificatie met kleine stroomstoringen

10

De accu is hoe dan ook hét pijnpunt van de elektrische auto. In tegenstelling tot de gewone 12-volts loodaccu die de elektrische systemen van een auto aanstuurt, neemt de elektrisch aangedreven auto met niet minder genoegen dan een spanning van enkele honderden volt. Voor een actieradius van 200 kilometer is een batterijcapaciteit van 35 kWh nodig en een loodaccu die dat op moet wekken zou letterlijk lood- en loodzwaar zijn. Na de nikkel-cadmium (NiCd) accu en de nikkelmetaalhydride (NiMH) accu, wordt nu volop ingezet op de lithium-ion (Li-Ion) accu die we kennen uit laptops en mobiele telefoons. En al is die laatste stukken compacter en lichter: hij kost nog altijd een smak geld. Gemiddeld zo’n € 17.000. Volgens Bosch is het wachten tot formaat, gewicht en prijs nog verder zijn gezakt.

coLofon

Hoogspanning in de autowereld

12

Voor Renault-Nissan-directievoorzitter Carlos Ghosn – dé grote voorvechter van elektrische mobiliteit in de wereld – schept het eigendom van de accu’s door de autoproducent meer mogelijkheden: “Wij kunnen verbeterde accu’s, wanneer die bijvoorbeeld 3 jaar na aanschaf van het voertuig beschikbaar komen, aanbieden aan de EV-rijder zonder dat hij een andere EV hoeft te kopen, mogelijk zelfs zonder bijkomende kosten. Vervolgens gaan wij in eigen beheer de uit EV’s afkomstige accu’s voor hergebruik geschikt maken.” Nissan heeft daartoe met het Japanse Sumitomo concern een recyclingconcept ontwikkeld. De uitgediende EV-accupakketten worden ontmanteld, gecontroleerd, eventueel gerepareerd en weer samengebouwd tot nieuwe accupakketten. RenaultNissan denkt daarbij aan een totale levensduur van accupakketten van wel 20 jaar.

arn is het nederlandse expertisecentrum voor recycling in de mobiliteitsbranche. Binnen deze branche voert zij al vijftien jaar lang de regie over recyclingketens. inmiddels is arn uitgegroeid tot expertisecentrum op het gebied van recycling, ketenregie en kennisuitwisseling. arn gebruikt haar expertise om bedrijven en overheden – nationaal en internationaal – te begeleiden en te adviseren bij duurzaamheidvraagstukken. 95 is een magazine voor relaties van arn en verschijnt twee keer per jaar. Uitgave arn Postbus 12252 1100 aG amsterdam Zo de entree 258 1101 ee amsterdam Zo telefoon +31 (0)20 66 131 81 [email protected] www.arn.nl Concept en realisatie móbile Postbus 317 1400 aH Bussum telefoon +31 (0)35 609 80 00 [email protected] www.mobile-pr.nl

M

ER

ZA

ZO

ER

EK

V

Redactieraad dave Bebelaar, arie de Jong, Janet Kes, Jeroen Booij, Gert enklaar

N

O

PU

N

D

EL

Eindredactie Gert enklaar, Janet Kes

T

Aan dit nummer werkten mee eelco den Boer, Jeroen Booij, mark Litjens, allard Verburg, Wim oude Weernink, Kasper Zom Projectmanagement Viona nieuwenhuis

RE C Y C N

RU IK

LI

Artdirection michel Giezen

H

ER

G

EB

G

Dossier EV-recycling

16

Oplaadbare lithiumbatterijen worden nu al in 60 procent van de mobiele telefoons en 90 procent van de laptops toegepast. Met de introductie van de elektrische auto neemt door de EV-batterijen de vraag naar lithium toe van 1.000 ton (2008) naar zeker 14.000 ton in 2020. Zelfs bij deze explosieve toename verwacht men dat er nog genoeg lithium is voor de komende 200 jaar. Daarnaast valt niet te verwachten dat Li-Ionbatterijen dé definitieve oplossing vormen voor de elektrische auto. Onder andere in Israël werkt men koortsachtig aan nieuwere technieken, die veiliger en goedkoper zijn. Een accu die bestaat uit silicium (zand) bijvoorbeeld, waarover lucht stroomt om elektriciteit te leveren.

p38 - 95 voorjaar 2010

Groen regeren is vooruitzien

26

Naast de batterijrichtlijn bestaat in Europa natuurlijk ook de ELV, de End of Life Vehicles richtlijn. Hierin is afgesproken dat – sinds 1 januari 2006 – het hergebruik en de nuttige toepassing voor alle autowrakken ten minste 85 procent moet bedragen van het gemiddelde voertuiggewicht op jaarbasis. In 2015 wordt dit percentage opgetrokken naar 95 procent. Daaronder vallen de huidige en komende generaties EV en HEV (Hybrid Electric Vehicles), enkele modellen die voor 2015 total loss worden gereden daargelaten. Dit levert een probleem op, want de Europese Batterijrichtlijn schrijft minimaal 50 procent hergebruik voor. Dat in combinatie met meer accu’s in een auto, dus een groter percentage van het gemiddelde voertuiggewicht, maakt dat de voorgeschreven 85 of 95 procent moeilijk haalbaar is.

Politieke stromingen

34

Hoe weet de potentiële EV-eigenaar waar hij aan toe is wanneer iedere stad of gemeente zijn eigen beleid ontwikkelt? Er bestaat toch al zo veel onzekerheid over wat de rol van elektrische auto’s nu eigenlijk inhoudt. In bepaalde kringen heerst zelfs de opvatting dat je met een EV milieubewust – want stil en schoon – door het stadsverkeer kunt rijden om er vervolgens met de caravan erachter mee naar Zuid-Frankrijk op uit te trekken. Mis: elektrische auto’s hebben een beperkt gebruiksterritorium waarbij succes wordt bepaald door de energievoorziening. Dat de overheid door middel van fiscale tegemoetkomingen elektrisch rijden wil stimuleren, is logisch – dat gebeurt elders in de wereld ook. Maar het idee van de PvdA om accu’s gratis aan EV-kopers ter beschikking te stellen omdat dit ook gebruikelijk is bij aankoop van een mobiele telefoon, is van elke realiteitszin gespeend.

Fotografie, infographics en illustraties maarten corbijn (corb!no), deirdre fabery de Jonge, myrthe dornbos (alamitti), dreamstime, iStock, Hollandse Hoogte (Sake elzinga, dolph cantrijn, richard Jones) beeldmateriaal fabrikanten en betrokken organisaties Drukwerk Habo dacosta, Vianen Vertaling Engelse uitgave sbv anderetaal, noordeloos © Móbile, Bussum 2010 artikelen uit deze uitgave mogen worden overgenomen, zij het na voorafgaande toestemming van de uitgever en redactie. alle informatie in dit magazine wordt met de grootst mogelijke zorg samengesteld. mochten er desondanks onjuistheden of onvolledigheden voorkomen, van welke aard dan ook, dan kunnen de betrokken partijen niet aansprakelijk worden gesteld. aan de in dit magazine geboden informatie kunnen door de gebruiker geen rechten worden ontleend.

95 voorjaar 2010 - p39

teruGBLiK

Spijkstaal: EV-pionier Wat begon in een schuurtje in het centrum van Spijkenisse (de naam Spijkstaal is een samentrekking van die plaats en het materiaal dat vanaf het begin werd gebruikt voor de voertuigen), groeide uit tot een bedrijf dat de elektrische auto in Nederland op de kaart zette. Want Spijkstaal kennen we allemaal als de auto van de melkboer of de SRV-wagen. Maar met het verdwijnen van de melkboer uit het straatbeeld, veranderde Spijkstaal minstens zo sterk. Er kwamen elektrische voertuigen voor bloemenveilingen en de spoorwegen. Vandaag de dag bouwt de firma per jaar een slordige 500 elektrische voertuigen. Van platformwagentjes met uitsluitend plaats voor de bestuurder, tot een elektrische vuilniswagen en zelfs een 32-persoons elektrische bus met carrosserie van Pininfarina. Nederland mag best een beetje trots zijn op Spijkstaal.