The New Motion

Eerder berichtten we al eens over snellaad-stations die we in samenwerking met de gemeente Amsterdam naar Nederland willen halen. Inmiddels zijn we in razend tempo bezig om een dergelijk netwerk echt neer te gaan zetten, waarover binnenkort meer. In dit blog aandacht voor wat een snellader is, met welke auto’s je er terecht kunt en waarom wij denken dat het snelladen een belangrijke technologie wordt om het bereikprobleem te tackelen van de volledig elektrische auto.

 

Binnenboordlader vs buitenboordlader

Een elektrische auto heeft een lader aan boord, die je kunt vergelijken me de lader van oplaadbare batterijen. Doordat er een lader in een elektrische auto zit, kan je de laadkabel van de auto dus gewoon in een stopcontact steken. Als je dat doet, laadt de auto op 230 Volt en 16 ampère (230V/16A). Je stopt dan per uur ruim 3.5 kilo-watt (kW) in de auto. Een batterij van 16 kilowatt-uur (kWh), zoals in de Mitsubishi i-MiEV zit, zou je dan in iets meer dan 4.5 uur kunnen laden. In werkelijkheid is het iets meer, omdat het laatste stukje langzamer gaat (druppel-laden).

Laden met een binnenboordlader kan sneller door een hogere spanning (volt) of stroomsterkte (ampère) te gebruiken. Het maximale laadvermogen van de Tesla is 230V/63A, of te wel 14 kW. Renault komt naar verwachting met auto’s die op 400 Volt (‘krachtstroom’) kunnen laden met 32 tot wel 63 ampère. Dit geeft een laadvermogen van maximaal 25.2 kW. Deze manier van laden, met een binnenboordlader op hogere spanning en/of stroomsterkte, wordt ook wel AC-snelladen genoemd (wisselstroom-snelladen). De grote 53 kWh batterij van de Tesla kun je dan in iets minder dan 4 uur opladen. Het vermogen dat je dan trekt is ruim 14 duizend Watt (voor ingewijden: de Tesla laadt op één fase, vandaar 230×63).

De snelladers waar we het over hebben zijn laadstations waar met 400V/125A gelijkstroom (DC) geladen wordt. Dit geeft een laadvermogen van 50 kW. Laders die hier tegen kunnen, zijn prijzig en groot. Daarom zit dit type lader in het snellaadstation en niet in de auto. Deze lader regelt het laadproces en staat in directe verbinding met de batterij. De lader in de auto wordt dus omzeild. Je sluit de snellaadkabel dus ook op een andere plek en manier aan.

80% in 30 minuten

Met de 50 kW snellader kan een batterij voor zo’n 80% geladen worden in nog geen 30 minuten. Een snellaadstation is daarmee ideaal om onderweg snel even een paar kilometers bij te ‘tanken’. Dat hoeft natuurlijk geen 30 minuten te duren, omdat je zelden echt leeg aankomt bij zo’n laadstation. Je laadt al snel 60 km in een kwartiertje! Dit filmpje laat mooi zien hoe het werkt en hoe lang (of beter: hoe kort) het duurt: Snelladen Mitsubishi i-MiEV in Engeland

Chademo: laten we een thee nemen terwijl we laden

Snelladen met dusdanig hoge spanning vereist dat de lader, die dus buiten de auto zit, goed met de batterij kan communiceren en constant weet hoe vol de batterij is, hoe warm etc etc. Voor dit proces in een standaard afgesproken die is ontwikkeld door Mitsubishi, Nissan, Toyota, Fuji en Tepco (Tokyo Electric Power Company): de ChaDeMo standaard. Chademo is een woordspeling op het Japanse ‘O cha demo ikaga desuka’, waarvan we allemaal weten dat dat het volgende betekent: ‘laten we een thee nemen terwijl we laden’. (Ik verzin het niet zelf: kijk maar!).

Welke auto’s?

Het zal je niet verbazen dat de Mitsubishi i-MiEV en de Nissan Leaf, die eind dit jaar op de markt komen, met een Chademo snellader geladen kunnen worden. Ook de Peugeot iOn en de Citroën C Zero, die hetzelfde zijn als de i-MiEV, kunnen met deze snelladers overweg. De elektrische modellen van Renault zullen hoogst waarschijnlijk met AC snelladen worden uitgerust. Al met al zal volgend jaar dus het overgrote deel van alle elektrische auto’s die op de markt komen, geschikt zijn om op een of andere manier snel te laden.

Batterij wisselen om meer kilometers te maken

Een andere manier om meer actieradius te krijgen met een volledig elektrische auto is de batterij te wisselen. Een dergelijk systeem wordt ontwikkeld door Better Place. Een bestuurder rijdt met de auto een wisselstation in waar binnen enkele minuten de batterij volledig automatisch wordt verwisseld.

Batterij wisselen kan alleen als de batterij niet van jezelf is, omdat je anders misschien een nieuwe batterij inwisselt voor een oude en je daarmee de waarde van je auto verlaagt. Daarnaast zul je een auto moeten hebben waarvan de batterij volledig automatisch verwisseld kan worden. Vooralsnog zijn er slechts twee automerken die met een model komen waarmee dat kan. De eerste is Renault, die een deel van de Fluences die gaan komen, geschikt maken voor het systeem. Renault heeft de intentie er daar vóór 2016 zo’n 100,000 van te produceren. Het tweede merk is het Chinese Chery. Hiervan zijn geen productieplannen bekend.

Snelladen: technologie van de toekomst

Wij zijn ervan overtuigd dat snelladen, en niet batterij wisselen, een belangrijke rol gaat spelen in de toekomst. We zien namelijk dat de meeste autofabrikanten er voor kiezen om de batterij en de auto als één geheel te ontwikkelen (zie grafiek). Dit is logisch, omdat de batterij een belangrijk onderdeel is van de elektrische auto. Als je de batterij standaardiseert, wat nodig is voor batterij wisselen, dan kunnen autofabrikanten zich minder goed technisch onderscheiden van elkaar.

Snelladen is ook een heel stuk goedkoper dan batterij wisselen. Een snellaad-station kost zo’n €50 duizend, terwijl een batterijwisselstation €1 miljoen kost.

Daar komt nog bij dat het snelladen steeds sneller wordt. Nu al kan een auto in 30 minuten voor 80% geladen worden zonder dat het de batterij noemenswaardig schaadt. Snelladen in 15 minuten is ook al mogelijk en volgens experts zal dat volgend jaar beschikbaar kunnen komen in consumenten auto’s. Snelladen in 5 minuten lukt al in het lab, maar is daarbuiten nog niet toepast. Het is ook nog maar de vraag of daar behoefte aan is: je wilt nog wel even tijd hebben voor een kop thee!

Tags: laadpunten, laden, Snelladen, techniek