Dag verbrandingsmotor!
De Europese Unie (EU) is onlangs overeengekomen dat de verbrandingsmotor in 2035 tot het verleden moet behoren. Het doel van de zogenaamde “Green Deal” – die ook het einde van de verbrandingsmotor inhoudt – is omde CO2-uitstoot duurzaam te verminderen en daarom geen nieuwe voertuigen met verbrandingsmotor meer toe te laten. De toekomst is dus duidelijk aan elektrische auto’s. Steeds meer bedrijven en particulieren richten zich daarom al op elektromobiliteit. Maar wie in 2024 voor een elektrische auto kiest, moet eerst twee belangrijke vragen beantwoorden:
- Waar vind ik geschikte oplaadpunten?
- Hoeveel tijd moet er worden uitgetrokken om de elektrische auto op te laden?
Het goede nieuws is dat het gebied van e-mobiliteit zich momenteel snel ontwikkelt. Er worden oplaadpunten ontwikkeld in particuliere en openbare ruimten en er wordt voortdurend onderzoek gedaan naar nieuwe technologieën op het gebied van elektromobiliteit. Maar laten we eerst eens kijken naar de vermeende achilleshiel van e-mobiliteit: oplaadpunten en oplaadtijden.
E-laadstations & voertuigmodellen beïnvloeden oplaadtijden
Ten eerste is het belangrijk om te weten dat er een basisonderscheid wordt gemaakt tussen AC-opladen (wisselstroom) en DC-opladen (gelijkstroom). AC staat voor “alternating current” (wisselstroom) en DC voor “direct current” (gelijkstroom). Bij AC-opladen wordt de wisselstroom van het elektriciteitsnet omgezet in gelijkstroom in het voertuig. Deze gelijkstroom laadt vervolgens de batterij van het elektrische voertuig op. Het verschil met gelijkstroomlading: De elektriciteit wordt direct in het laadstation omgezet in gelijkstroom voordat het rechtstreeks in de batterij van het voertuig wordt geladen. En hier ligt het eerste verschil in oplaadtijd: AC-opladen, ook bekend als “normaal opladen” of “regulier opladen”, duurt aanzienlijk langer dan gelijkstroom opladen, dat ook bekend staat als “snel opladen” .
Het grootste verschil bij het AC-laden van elektrische auto’s zit echter in het voertuig zelf en minder in de infrastructuur. Het hangt vooral af van het vermogen van de ingebouwde lader van het voertuig. Typische vermogensniveaus zijn 11kW of 22kW. 22kW is hier de uitzondering en is alleen mogelijk in combinatie met een voeding van 3 x 32 ampère, die slechts beschikbaar is in een paar huishoudens/parkeergarages/ondergrondse parkeergarages/parkeerplaatsen. Het meest gangbaar is 3 x 16 ampère, waarmee een laadcapaciteit van ongeveer 11kW mogelijk is. Als het voertuig echter alleen een enkelfasige boordlader heeft, wordt het laadvermogen door het voertuig verminderd tot ongeveer 3,7kW.
Dit betekent dat niet alle modellen e-voertuigen compatibel zijn met een DC-laadstation!
Nu we de basisverschillen tussen AC- en DC-opladen hebben bekeken en ook weten dat het betreffende automodel een belangrijke rol speelt bij de oplaadtijd, laten we eens kijken naar een overzicht van de factoren die de oplaadtijd van een elektrische auto kunnen beïnvloeden:
- Het respectieve laadstation
- Het type voeding (DC opladen vs. AC opladen)
- Het type stekker
- Het model van de elektrische auto
- De laadcapaciteit of energie-inhoud van de batterij van de elektrische auto
- Buitentemperatuur tijdens opladen
Gemiddelde oplaadtijd voor elektrische auto’s
Zoals hierboven beschreven, hangt de oplaadtijd af van veel verschillende factoren. Er is dan ook geen “gemiddelde oplaadtijd” voor elektrische auto’s. Enerzijds hangt de oplaadtijd af van het beschikbare vermogen van het oplaadstation, de prestaties van de batterij tijdens het opladen, de laadstatus van de batterij en de capaciteit of energie-inhoud van de batterij. In dit voorbeeld gaan we uit van een energie-inhoud van 80kWh van de batterij. Er kan echter een onderscheid worden gemaakt op basis van het corresponderende laadvermogen van het corresponderende laadstation:
- AC 3,7 kW: ca. 22 uur van 0% tot 100%
- AC 11 kW: ca. 7 uur van 0% tot 100%
- DC 50 kW: ca. 1,5 uur van 0 tot 100%
- DC 150 kW: ca. 30 minuten van 0 tot 80%
- DC 350 kW: ca. 12 minuten van 0 tot 80%
In het algemeen kunnen er drie verschillende soorten opladen worden onderscheiden, afhankelijk van de oplaadcapaciteit:
- Normaal opladen (vanaf 3,7 kW)
- Snelladen (vanaf 22 kW)
- Opladen met hoog vermogen (vanaf 150kW)
Bron: Shell
Let op: snelladen is praktisch, maar duurder en niet bij alle elektrische auto’s mogelijk. Bovendien is snelladen minder vriendelijk voor de batterij van de elektrische auto! Er moet ook worden opgemerkt dat AC-laadpunten momenteel voornamelijk te vinden zijn in privé- en openbare ruimtes. Een volledige lading tot 100% wordt meestal uitgevoerd bij AC-laadpunten. DC-oplaadmogelijkheden zijn voornamelijk beschikbaar bij benzinestations langs de snelweg. Er moet ook worden opgemerkt dat de voertuigaccu’s de oplaadcapaciteit bij hogere oplaadniveaus sterk verminderen (vanaf ongeveer 80%). Daarom heeft snelladen alleen zin tot ongeveer 80% om snel vooruitgang te boeken.
Sneller opladen in de toekomst
De uitbreiding van gelijkstroomlaadstations (350 kW) zal ook in de toekomst een belangrijk punt zijn bij het verbeteren van de oplaadtijden. De krachtige laadstations maken het mogelijk om elektrische voertuigen in een aanzienlijk kortere tijd op te laden en zijn daarom bijzonder geschikt voor lange ritten waarbij meerdere keren moet worden opgeladen.
De optimalisatie van elektrische automodellen en hun technologie is een andere belangrijke pijler als het gaat om “het verbeteren van de oplaadtijden”, zodat gelijkstroomopladen überhaupt mogelijk wordt. Vooruitgang op het gebied van batterijchemie kan de oplaadtijd verder verkorten en de energiedichtheid verhogen. Efficiënte koelsystemen spelen ook een belangrijke rol om het hoge laadvermogen veilig te kunnen verwerken zonder dat de batterij oververhit raakt. Deze technologische innovaties hebben hun volledige potentieel nog niet gerealiseerd en zullen doorslaggevend zijn voor de toekomst van elektromobiliteit. Een ander aspect is de integratie van intelligente laadsystemen die het opladen dynamisch kunnen aanpassen en optimaliseren. Dergelijke systemen kunnen bijvoorbeeld de oplaadtijd verkorten door laadprofielen aan te passen op basis van de batterijstatus en de huidige netwerkomstandigheden.
Naast technologische vooruitgang zijn ook politieke maatregelen en investeringen in de oplaadinfrastructuur van groot belang. Overheden en bedrijven moeten samenwerken om een landelijk dekkend en efficiënt netwerk van e-laadpunten te creëren.
Samenvattend kan gezegd worden dat de combinatie van technologische innovaties, strategische uitbreiding van de oplaadinfrastructuur en politieke steun doorslaggevend zal zijn om het opladen van elektrische auto’s in de toekomst aanzienlijk te vereenvoudigen en de oplaadtijd aanzienlijk te verkorten.