Met ene Elon Musk in de schijnwerpers, vergeten we soms dat er meer gaande is in de autowereld dan de opmars van Tesla. We nemen daarom een aantal ontwikkelingen in de autowereld met je door waarbij we ons niet blindstaren op elektrisch rijden.

Bestaat de waterstofauto nog?

Toch weer Musk. Mede dankzij hem praten we eigenlijk niet meer over waterstofauto’s. Eerder noemde Musk ze al “incredibly dumb” waarmee hij min of meer de waterstofauto een doodskus gaf. Maar was dit wishful thinking van de Tesla baas en gloort er toch hoop aan de horizon voor de waterstofauto?

Musk heeft een punt, want er zitten haken en ogen aan H2 als brandstof. Aan waterstof geen gebrek op onze aardkloot maar er brandstof van maken is lastig en duur. Qua infrastructuur (lees: tankstations) is er ook werk aan de winkel. Op dit moment kan tanken slechts op drie locaties in Nederland. Die broodnodige tankstations zijn ook niet snel te realiseren want je hebt veel ruimte nodig voor waterstofopslag. De voordelen dan? Een waterstofauto scheidt slechts water en warmte uit en het tanken van waterstof is zo gepiept, dit in tegenstelling tot het opladen van een elektrische auto. Met een volle tank ben je trouwens voor de volgende 600 kilometer onder de pannen.

Ondanks de bedenkingen geloven ze bij Toyota en Honda wel degelijk in waterstofauto’s. Bij andere automerken zijn ze in de hoogste managementlagen ook om, zo wees een onderzoek van KPMG uit. In Japan wordt er flinke geïnvesteerd, ook van overheidswege. Zo zullen alle atleten tijdens de Olympische Spelen in Tokio vervoerd worden in voertuigen op waterstof. Op het moment dat er net als in Tokio, flink wordt geïnvesteerd in de infrastructuur dan zou de waterstofauto’s een grote vlucht gaan nemen. Iets om in de gaten te houden…

Zonne-energie is toch ook schoon?

Accu’s fabriceren voor elektrische auto’s is duur en helemaal niet zo schoon. Waterstof is ruim voorhanden, schoon, maar lastig te produceren. En de zon dan, die onuitputtelijke bron aan energie, hoog in de hemel? De ontwikkelingen met betrekking tot auto’s op zonne-energie gaan niet snel. Je hoeft slechts één blik te werpen op de winnaar van de Solar Challenge 2017 en je ziet het probleem.

Het grootste probleem is enerzijds het gebrek aan oppervlakte om zonnepanelen kwijt te kunnen en de inefficiëntie van de panelen die je daadwerkelijk een plekje kan geven. Om je een voorbeeld te geven, laat je een Karma Revero een hele maand in het zonnetje staan, dan kan je ongeveer 80 kilometer rijden. De Sono Sion doet het iets beter en ziet er zowaar uit als een praktische auto: ongeveer 250 kilometer actieradius. Echter kan de Lightyear One hier verandering in gaan brengen, maar het met pushen van de deadline (nu wordt de auto verwacht in 2020 in plaats van 2019) weet je het maar nooit.

Jammer genoeg spelen de zonnepanelen een kleinere rol dan gehoopt, je moet nog steeds met een stekker aan de gang om ‘m op te laden en dat is dan ook voorlopig het lot van de auto op zonne-energie; de zonnepanelen blijven een bijrol spelen, zelfs als de efficiency van zonnepanelen wordt verdubbeld. Je ziet het aan de Toyota Prius Prime, die de bestuurder 6 extra kilometers schenkt na een dagje bakken in de zon. Onze soms eindeloze grijze dagen in November laten we voor het gemak maar even buiten beschouwing.

Autonoom rijden

Welke brandstof de auto van de toekomst ook gebruikt, wel is praktisch zeker dat deze auto zichzelf autonoom voortbeweegt. In tegenstelling tot auto’s op waterstof en zonne-energie gaan de ontwikkelingen hier wel snel, soms iets te snel. Er zijn al een paar incidenten geweest (Uber en Tesla) waarbij slachtoffers waren te betreuren. Het autonome autorijden is een soort spacerace geworden en de investering die links en rechts worden gemaakt liegen er niet om. Als er zoveel geld wordt ingepompt en de concurrentie zo moordend is, dan kan het niet anders dat Tesla’s autopilot binnenkort wordt opgevolgd door nog verdergaande autonomie.

De vorderingen van het autonome rijden worden gevat in 5 prestatielevels. De spreekwoordelijke holy grail is level 5, waarbij het voertuig geen stuur en pedalen meer heeft. Vooralsnog is dat toekomstmuziek maar Waymo (eigenlijk Google) zit al op level 4 en heeft een auto ontwikkeld die zonder inmengingen van de bestuurder een voorgekauwde route kan afleggen, meestal zonder ongelukken.

De grote investeringen zijn overigens goed te verklaren, autonoom rijden lost een ‘probleempje’ op: arbeid. Chauffeurs kosten immers geld, werken een beperkt aantal uren, worden ziek of nemen ontslag.

Nog iets: de benzineauto blijft springlevend

Het gaat snel in de autowereld. Aan de ene kant hebben we Elon Musk die de elektrische auto aan ons opdringt, aan de andere kant goed gefinancierde spelers met andere opvattingen over mobiliteit, die stug hun eigen plan blijven trekken in de hoop later de automarkt op z’n kop te zetten. Dan zou je er stiekem vanuit mogen gaan dat de benzineauto op z’n laatste benen staat, toch? Neen, ook de traditionele verbrandingsmotor wordt doorontwikkeld en steeds efficiënter. Samen met de reeds aanwezige infrastructuur voor de traditionele auto (gas- en oliewinning, raffinage en distributie) en lage aanschafkosten, zouden verbrandingsmotoren in 2050 nog in de meerderheid zijn in lichte voertuigen, poneert de universiteit MIT in Boston.

Kortom, het autonoom rijden lijkt een voldongen feit, het is alleen nog even de vraag hoe de auto van de toekomst wordt aangedreven. Ook is praktisch zeker dat de benzineauto in het straatbeeld aanwezig blijft, minimaal tot 2050. De rest is afwachten geblazen.

De nabije toekomst biedt enkele verrassende vernieuwingen, zoals een auto die nooit hoeft te tanken en thuis op de oprit je huis van stroom voorziet, en een autoband waar mos in groeit, met kunstmatige intelligentie die zijn eigen elektriciteit genereert.

Oxygene

Op de “Salon international de l’auto et accessoires Genève” van vorige maand werd een nieuwe band van het in Ohio gevestigde bedrijf Goodyear gepresenteerd: Oxygene. Volgens CEO Chris Delaney (Europa, MO & Afrika) is deze band het antwoord op onderzoek van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) waaruit bleek dat 80% van de wereldbevolking in verstedelijkte gebieden leeft waar de hoeveelheid luchtvervuiling schadelijk voor de gezondheid is. “In 2050 leeft 2/3 van de wereldbevolking in steden en de infrastructuur zal veel intenser gebruikt worden. Intelligent en groen gebruik van deze infrastructuur is dé grote uitdaging voor stedelijke groei en mobiliteit”- aldus Delaney.

Deze 3D-geprinte conceptband van bandenfabrikant Goodyear gebruikt levend mos om vocht van de weg te absorberen, en zet het via fotosynthese om in zuurstof. De behuizing is van gerecycled rubberpoeder, en in de zijwand groeit het levende mos. Omdat de band een solide 3D-geprinte structuur is, wordt het risico van lekke banden geëlimineerd. Het proces van het 3D-printen van banden is geen revolutionair concept op zich – Michelin gebruikt hetzelfde proces in de airless Vision-conceptband – maar het geeft wel een duidelijk beeld van de mogelijkheden van dit toekomstige productieproces.

Net als de Vision-conceptbanden is Goodyear’s Oxygene ook airless en kan niet lek stoten. Dankzij de open structuur en loopvlak kan de band het vocht en water van het wegdek absorberen en circuleren (Athene in de zomer?). Licht bereikt het mos door een transparante laag, waardoor de fotosynthese kan plaatsvinden en kooldioxide in zuurstof kan worden omgezet.

Door CO² om te zetten in zuurstof, genereert het wiel gelijkstroom, die als krachtbron dient voor de elektronische functies van de band, zoals de kunstmatige intelligentie en sensoren, die met een systeem genaamd LiFi draadloos communiceren met andere auto’s en voertuiginfrastructuur. Oxygene maakt gebruik van dit communicatiesysteem met zichtbaar licht (LiFi) voor draadloze verbinding met hoge capaciteit. Dankzij LiFi kan de band verbinding maken met The Internet of Things, waardoor gegevensuitwisseling van voertuig-tot-voertuig (V2V) en voertuig-tot-infrastructuur (V2I) mogelijk wordt, wat van cruciaal belang is voor intelligente mobiliteitsbeheersystemen. De band heeft ook een dynamische lichtstrip in de zijwand die van kleur verandert om andere weggebruikers te waarschuwen voor bijzondere verrichtingen, zoals achteruit rijden of remmen.

Goodyear schat dat als elke auto in Parijs deze banden zou hebben, dit jaarlijks zo’n 4000 ton CO² zou verwijderen en 3000 ton zuurstof op zou leveren en zo de kwaliteit van het leven verbeteren- een mooie toekomstvisie voor autobanden!

Lightyear one

Het Solar Team uit Eindhoven, beroemd geworden in de Bridgestone World Solar Challenge met de “familieauto Stella” die rijdt op zonne-energie heeft onlangs een prijs voor klimaatbeheersing gewonnen met een nieuwe conceptauto, de Lightyear One, die alleen de zon als krachtbron gebruikt en als een normale auto de weg op kan. Vele fabrikanten hebben al getest met het gebruik van zonne-energie, zoals Toyota en Ford, maar de resultaten waren zo mager dat het als niet levensvatbaar werd gezien. Het is de Eenhoorn van de futuristische auto’s: de wijzen onder ons weten dat ze bestaan, maar niemand heeft er ook maar ooit één gezien.

Totdat er vorig jaar in Australië een trein begon te rijden op zonne-energie, en daarmee werd het bewijs geleverd dat zonne-energie wél een serieuze krachtbron voor transport kan zijn. CEO Lex Hoefsloot van het bedrijf Atlas stelt dat de Lightyear One een reikwijdte van 800 kilometer heeft, en door zich voortdurend op te laden met zonne-energie hoeft er pas gestopt te worden voor opladen (1 uurtje geeft je 40 km) na zo’n 1200 kilometer- in gebieden met weinig zon. Als het zonnetje schijnt kun je doortouren tot dat écht goede kebabzaakje aan de andere kant van de Bosporus. Hiermee maken 5 bevlogen ingenieurs uit Eindhoven een auto waarvoor geen aanleg en onderhoud van een infrastructuur voor het leveren van energie nodig is- ideaal voor ontwikkelingslanden.

In vergelijking met de huidige concurrenten is deze reikwijdte enorm. Het Tesla S-Model heeft met een accu van 100 kWh een maximale reikwijdte van 613 km en Lucid Motors claimt 644 km met zijn 130 kWh model. Tenzij de batterijtechnologie revolutionair is, zal de Lightyear een groot batterijpakket nodig hebben, en daarmee wordt het een zware auto. Té zwaar om nog door zonnekracht aangedreven te kunnen worden.

Dat brengt ons bij de voornaamste energiebron van de Lightyear: zonne-energie. Het probleem met de huidige fotovoltaïsche technologie is dat zonnepanelen een maximale efficiëntie van 30-33% geven. Dat betekent dat minder dan een derde van het ontvangen zonlicht wordt gebruikt om elektronen te verplaatsen. Hoewel er veel doorbraken op het gebied van zonne-energie zijn geweest, zijn ze meestal niet bruikbaar buiten de laboratoria.

Eén zo’n doorbraak was een ingenieus systeem dat een infrarood laag onder de zonnecellen gebruikte om de warmte van de zon op te vangen waarmee de efficiëntie tot ongeveer 80% werd verhoogd. Dus hoe gaat de Lightyear One zoveel km uit een kWh halen? Als we naar Atlas’ ervaring met de Stella Lux kijken, dan is het antwoord is gewicht, aerodynamica en technologie. Het gewicht van de Stella Lux is slechts 375 kg en de aerodynamica maakt er een lelijk ding van (dat is zichtbaar opgelost met de Lightyear One), maar de auto voldoet aan alle veiligheidseisen. De Stella had 381 zonnecellen op 8m2 paneeloppervlakte: dat is een grote auto, maar alleszins haalbaar.

Daarnaast kan de zonne-energie die wordt verzameld door de panelen van je Lightyear One kan ook gebruikt worden voor je huis en apparaten.

Vanaf het einde van dit jaar kun je intekenen op 1 van de 10 auto’s die in 2019 geproduceerd worden voor een prijs van €119.000 (ex. BTW). In 2020 gaat de productie naar 100- het lijkt niet veel maar Atlas kan zo de nodige ervaring als producent opdoen, denk hierbij aan het oplossen van kinderziektes en praktische oefeningen zoals onderhoud.

Gezien de know-how van Atlas nemen wij de komst van de Lightyear One serieus- met een Chinese partner zal massaproductie snel genoeg kunnen beginnen, en rond 2030 kun je met de Lightyear met Oxygene banden naar hartenlust rondtoeren- de natuur zal je bedanken!