Zo’n 12 procent van de Nederlandse CO2 uitstoot is afkomstig van de transportsector. Door vervoersmiddelen te elektrificeren kan die uitstoot sterk worden teruggebracht. In het Green Transport Delta – Elektrificatie (GTD-E) project wordt gewerkt aan een batterij-ecosysteem om die elektrificatie te realiseren en om de keten zoveel mogelijk naar Nederland te halen. Het project richt zich vooral op bussen en vrachtwagens, maar ook schepen en vliegtuigen komen aan bod.

Volgens René Vounckx, technisch directeur van VDL Nedcar, zijn batterijen de toekomst, vooral voor zwaar transport. “Het werd snel duidelijk dat de wereld bezig is met batterijen voor auto’s, en niet zozeer voor vrachtwagens en bussen. Daarom moeten we ons daar zelf op concentreren. Anders komen we vroeg of laat in de problemen, omdat we dan geen aanbod­ van batterijen kunnen garanderen.”

Dat is waar het GTD-E project zich op richt: eigenlijk alle soorten voertuigen waar je aan kan denken, behalve de reguliere elektrische auto. Vounckx: “De focus ligt op heavy duty en off-road. Zoals heftrucks, allerhande applicaties die niet automobiel zijn, zoals kranen, heftrucks, vuilniswagens, al dat soort applicaties die niet automobiel zijn.” Ook aan batterijen voor grote voertuigen zoals schepen en vliegtuigen wordt gewerkt.

Het GTD-E project richt zich op batterijtechniek, legt Vounckx uit. “Het doel is om groene circulaire energie verder te ontwikkelen, ook binnen de Nederlandse industrie. Daar horen in de eerste plaats ook batterijen bij.” VDL Nedcar is penvoerder van het project, dat is gestart met een groep organisaties, waaronder onderzoeksinstituten en bedrijven uit verschillende onderdelen van de batterijen-waardeketen.

Veel vermogen en hoge energiedichtheid
Batterijen voor elektrische auto’s zijn eigenlijk allemaal vergelijkbare type batterijen, vertelt Vounckx. Die worden dan ook in grote volumes geproduceerd. Bij GTD-E is dat omgekeerd. “Bij het project is het vooral belangrijk dat we, wegens de complexiteit van de verschillende batterijen, een demolijn hebben ontwikkeld die voor lagere volumes en hogere complexiteit geschikt is.”

Deze batterijen hebben over het algemeen een hoger vermogen, vertelt Vounckx. “De batterij van een auto is gemiddeld tussen de 65 en 85 kilowattuur. Wij spreken van batterijen van 460 kilowattuur, want voor vrachtwagens en bussen heb je toch meer nodig dan voor auto’s.”

“Dat heeft ook met gewicht te maken”, vult projectmanager Guy van den Boorn aan. “Een personenauto van zeg 2000 kilo, die kan prima met een batterij van 85 kilowatt 500 kilometer range halen. Maar als je een vrachtwagen van een paar ton dat bereik wil laten halen, heb je veel meer batterijcapaciteit nodig. Je hebt gewoon meer batterij nodig om zo’n bus of vrachtwagen te laten rijden.”

Vounckx: “Het tweede verschil met auto’s is dat wij ons vooral concentreren op kilowattuur per liter of per kilogram, omdat we natuurlijk ook maar beperkte ruimte hebben voor batterijen in een voertuig te integreren. We kunnen niet onbeperkt batterijen in de bus kwijt. Je moet dus zorgen dat die batterij genoeg energiedichtheid heeft om op kleine ruimtes toch veel energie te creëren, nog belangrijker dan bij auto’s. Als oplossing hebben we batterijen in de vloer van de bus geïntegreerd.”

Verschillende eisen voor verschillende voertuigen
In het project wordt met name met lithium-ion batterijen gewerkt. Voor verschillende voertuigen zijn echter wel verschillende typen batterijen nodig, vertelt Van den Boorn. “Er zijn bijvoorbeeld applicaties die heel snel moeten kunnen laden en niet zo’n grote range nodig hebben. Er zijn ook applicaties, zoals schepen, die aan bepaalde veiligheidseisen moeten voldoen. Want stel dat er brand komt op een schip, dan kan je nergens heen. Je ziet dan ook dat een schip vaak een andere batterijchemie gebruikt dan bijvoorbeeld een bus.” 

Hoewel het technisch vaak wel kan, is het niet voor ieder voertuig handig om te elektrificeren, volgens Vounckx. Bijvoorbeeld tanks of jeeps die in oorlogsgebieden rijden, hebben vaak niet genoeg zekerheid dat ze kunnen opladen. En in waterrijke gebieden kan je, zonder deze écht goed af te sluiten, ook beter niet elektrisch rijden.

En wat in Nederland werkt, hoeft niet overal te werken, vervolgt Vounckx. “De longrange, de vrachtwagens, die moeten toch 1000 kilometer op één batterijlading kunnen afleggen. Niet zozeer in Nederland, maar wel in Amerika bijvoorbeeld waar je soms langs de snelweg wel 1000 kilometer geen huis ziet. Dan kan je geen batterij hebben, want dan kan je niet opladen.” 

Ook (bidirectionele) laadinfrastructuur is onderdeel van het project, vertelt Van den Boorn. “Als een bus of truck ’s avonds terugkomt en niet meer hoeft te rijden, heeft die misschien nog energie over. Dan kan die elektriciteit gebruikt worden voor netcongestie door bijvoorbeeld elektriciteit te verkopen en op tijden dat het net niet overbelast is die trucks weer vol te laden. Zo wordt bekeken wat zo’n truck of bus die langs de kant staat, bidirectioneel kan betekenen voor het net.”

Nederlands batterij-ecosysteem
Naast het ontwikkelen van (een productieproces voor) batterijen voor veel verschillende toepassingen, is een belangrijk onderdeel van het project om delen van de productieketen van batterijen naar Nederland te krijgen. Zo moet de Nederlandse batterijproductie een sterkere positie krijgen in het wereldspeelveld van de batterijen.

“Als Europa hebben we sowieso een grote uitdaging om überhaupt de strijd met China aan te kunnen gaan”, vertelt Van den Boorn. “We hebben in Nederland best een breed ecosysteem op het gebied van baterijen, alleen wat je ziet is dat de echte celfabrikanten toch veelal uit China komen, daar worden de batterijen goedkoper geproduceerd en is de beschikbaarheid van celmateriaal gewaarborgd. Maar Nederland heeft wel een sterke propositie als je kijkt naar R&D.”

“In het project proberen we eigenlijk de hele value chain samen te vatten, op de grondstoffen voor de celmaterialen na”, vertelt Van den Boorn verder. De grondstoffen zijn voor Nederland een lastiger punt in de keten, omdat hier geen lithium, kobalt en mangaan in de grond zitten. “Die grondstoffen moet je altijd blijven inkopen uit het buitenland en het is belangrijk dat we daar goede afspraken over kunnen maken.” Ook zal recycling waarschijnlijk een steeds belangrijkere manier worden om aan grondstoffen voor batterijen te komen.

Puntjes op de i
Het GTD-E project loopt al sinds eind 2021 en sindsdien is er, volgens Vounckx, veel bereikt. Er is een demolijn opgezet voor de eindmontage van batterijpakketten, batterijen zijn ontworpen met specifieke toepassingen en mogelijkheden voor recycling in het achterhoofd, er is getest in welke staat van hun levensduur batterijen het meest opleveren voor recycling, er is onderzoek gedaan naar bidirectioneel laden en naar bouwblokken voor battery management systems en er zijn manieren gevonden om batterijen veilig op te slaan en te vervoeren.

Nu die deelprojecten zijn afgerond staan de laatste maanden vooral in het teken van het afsluiten van het project. En er ligt alweer een idee klaar voor een volgend onderzoek, met meer dan 40 partners. Dat moet een vervolg worden op het Green Transport Delta – elektrificatie project.

“Ik denk dat elektrificatie niet altijd de eindoplossing is”, zegt Van den Boorn. “Want bij sommige applicaties kan dat niet. Het zal altijd een mix blijven tussen de verbrandingsmotor, waterstof en elektrisch rijden. Ik denk wel dat over tien jaar veel meer vormen van transport elektrisch zullen zijn. Belangrijk is dat we niet enkel naar het voertuig kijken, maar het gehele systeem integraal bekijken van productie, gebruik tot recycling.” Daarnaast betekent elektrificatie ook altijd iets voor netcongestie en energieopslag, vertelt hij. Bij elektrificeren moet alles wat daaromheen komt mee veranderen.