Recente cijfers laten zien dat de transitie naar elektrisch rijden versneld. Het marktaandeel van elektrische auto’s (EV’s) bij nieuwe verkopen is gegroeid tot ruim 30 procent. Die groei ligt vooral bij EV’s terwijl het aandeel van plug-in hybrides lijkt te stabiliseren. Met zo veel ontwikkelingen in de markt voor elektrisch rijden, blijven technologische ontwikkelingen niet achter.

Waar hybride EV’s geregeld gebruik maken van nikkel-metaal hydride-accu’s, zijn dat in het geval van volledig elektrische en plug-in hybride EV’s vrijwel altijd lithium-ion varianten. De laserfocus van de auto-industrie op het verbeteren en schalen van lithium-ion-accu’s heeft kwalitatieve en toch relatief goedkope accu’s opgeleverd.

Toch worden ook de tekortkomingen van deze strategie nu al zichtbaar. De hoeveelheid beschikbare lithium is beperkt, waardoor de prijs nu tien keer zo hoog ligt als in 2020 en ruim zes keer zo hoog als voor de coronapandemie.

Tegelijkertijd zijn er ook ontwikkelingen geweest op het gebied van andere accutechnologieën. Als eerste denk ik dan aan de vele solid state start-ups waar de grote autofabrikanten veel in hebben geïnvesteerd. Een solid state lithium-metaal-accu biedt een aantal voordelen, waaronder een energiedichtheid die wel twee keer zo hoog is als dat van lithium-ion.

Grondstofprobleem
Zelfs wanneer de grootste nadelen van deze solid state-accu’s worden overwonnen, zal het nog jaren duren voordat we deze in gemiddelde personenauto’s kunnen vinden. Dit komt omdat schaal erg belangrijk is voor de kostenreductie van accu’s, en dat heeft tijd nodig. Een groot nadeel van deze technologie is dat deze alsnog lithium gebruikt, wat schaars is.

Om op wereldschaal over te stappen op elektrisch rijden lijkt nu meer lithium nodig dan we ooit uit de grond kunnen halen. Het is daarom goed dat veel onderzoek wordt gedaan naar een breed scala van accutechnologieën, vooral als de betreffende grondstoffen niet of minder schaars zijn.

Technologieën zoals bijvoorbeeld op grafeen of natrium gebaseerde accu’s hebben potentie omdat die gebruik maken van veel voorkomende grondstoffen waardoor productie goedkoper en duurzamer zou zijn, en tegelijkertijd veel meer schaalbaar is. Toch zal hiervoor eerst een doorbraak nodig zijn.

Nieuwe trend
Tot slot, zie ik nog een interessante ontwikkeling, namelijk het combineren van meerdere opslagtechnologieën in één EV. Dat kan door elektrisch rijden te combineren met fossiele energie in hybride EV’s, of aan de hand van zogeheten range extenders. Meer vooruitstrevende voorbeelden zijn het combineren van twee accutechnologieën, het combineren van accu’s met een ultra condensator (capacitor) en de combinatie met waterstof.

Door de juiste combinatie van technologieën te kiezen kunnen de voordelen worden gecombineerd, terwijl nadelen worden gemitigeerd. Daarnaast kunnen grondstoffen beter worden ingezet waar ze het meest nodig zijn. Wel is het van belang dat de extra complexiteit het recyclen niet bemoeilijkt.

Kortom, er zijn een gigantisch groot aantal combinaties van materialen en grondstoffen denkbaar. Dat maakt het zeker dat accutechnologieën nog lang niet uitontwikkeld zijn, en dat is maar goed ook. Ondertussen is het van belang dat we aan de slag gaan met wat nu werkt, zonder daarbij de toekomst uit het oog te verliezen.