Elektromobiliteit, elektrische auto’s en andere voertuigen met elektrische aandrijving worden steeds populairder in de samenleving. Er lijken echter een aantal vragen te blijven in verband met elektrische auto’s.
Inhoudsopgave
Hierbij een overzichtspagina met veelgestelde vragen over de elektrische auto. Uitgesplitst naar focus kunt u aan de hand van onderstaande inhoudsopgave precies de vragen opzoeken waarop u een antwoord nodig heeft.
Basisprincipes van de elektrische auto
Als je het onderwerp elektrische auto’s voor het eerst behandelt, komen er veel termen naar voren die je waarschijnlijk meer verwarren dan dat ze bijdragen aan een beter begrip. Daarom is dit gedeelte bedoeld om de basisprincipes van de elektrische auto en de verscheidenheid aan alternatieve aandrijvingen uit te leggen.
Battery Electric Vehicle (BEV)
Een EV met grotere actieradius wordt gebruikt wanneer een conventionele elektrische auto naast de elektrische componenten een kleine verbrandingsmotor heeft. Dit is de doorslaggevende factor voor het uitgebreide bereik (range extender). Deze extra motor drijft echter niet het voertuig zelf aan, maar een generator, die op zijn beurt de accu van de elektrische auto oplaadt.
Dit maakt het mogelijk om de werkelijke actieradius te vergroten, de verbrandingsmotor draait met het meest efficiënte rendement, aangezien er geen directe tussenkomst in de aandrijving nodig is. Het feit dat de benzinemotor en brandstoftank het gewicht van het voertuig verhogen, kan als een nadeel worden gezien. Het grotere bereik in de vorm van de range extender brengt ook extra kosten met zich mee vanwege de benodigde componenten. Verder is de elektrische auto met range extender niet meer emissievrij.
Hybrid Electric Vehicle (HEV)
Het hybride elektrische voertuig (HEV) verwijst naar de hybride auto die wordt aangedreven door een conventionele verbrandingsmotor in combinatie met een extra elektromotor. De extra elektromotor ondersteunt de verbrandingsmotor in bepaalde belastingsituaties (starten, accelereren, enz.) En zorgt ervoor dat de verbrandingsmotor intensiever kan werken in het optimale prestatiebereik.
Vooral in stadsverkeer en in stop-and-go-modus in files, helpt de combinatie van elektrische en verbrandingsmotor het brandstofverbruik te verminderen. Micro- en mild-hybride voertuigen kunnen niet puur elektrisch rijden; dit kan in ieder geval voor een korte afstand met een full-hybride. De drie typen hybride auto’s verschillen in de sterkte van de afzonderlijke componenten. Door de ingebouwde verbrandingsmotor is de Hybrid Electriv Vehicle niet emissievrij.
Plug-in hybride Electric Vehicle (PHEV)
De zogenaamde Plug-In Hybrid Electric Vehicle (PHEV) wordt beschouwd als een uitbreiding van de hybride technologie. Hier wordt het brandstofverbruik verder verlaagd, doordat de accu’s niet meer uitsluitend door de verbrandingsmotor kunnen worden opgeladen, maar ook vanuit de stroomvoorziening. Het concept van de plug-in hybride legt meer nadruk op het vergroten van de batterijcapaciteit om langere afstanden emissievrij te kunnen afleggen.
Met name in het dagelijkse stadsverkeer is de circa 60 tot 80 kilometer puur elektrische actieradius ruimschoots voldoende om korte afstanden en ritten voor alledaagse behoeften af te leggen. Naast puur elektrische auto’s zijn plug-in hybrides een alternatief voor de klassieke verbrandingsmotor, althans op korte tot middellange termijn, aangezien meer dan 80% van alle routes die in het dagelijks leven worden gereden binnen het bereik van de accu’s valt. In tegenstelling tot de puur hybride auto, worden de PHEV’s ingedeeld in de klasse van elektrische auto’s en genieten ze van de vrijstelling van motorrijtuigenbelasting.
Fuel-Cell Electric Vehicle (FCEV)
De zogenaamde brandstofcelvoertuigen (FCEV) zijn een bijzondere klasse van elektrische auto’s. De gelijknamige brandstofcel zet brandstof om in elektrische energie. De elektriciteit die uit deze reactie wordt verkregen, kan worden gebruikt om een elektromotor aan te drijven. De energie wordt in de brandstofcel opgewekt door een reactie tussen zuurstof en waterstof. Als alternatief kunnen ook organische verbindingen (bijv. Methaan en methanol) op deze manier worden omgezet.
Brandstofcelvoertuigen zijn absoluut klimaatneutraal en emissievrij – het enige afvalproduct (emissie) van de chemische reactie is water. De mogelijkheden om waterstof te tanken zijn echter zeer beperkt. Het succes van de brandstofcelauto staat het gebrek aan laadinfrastructuur in de weg, dat nog erger is dan die van de elektrische auto. De dure prijs van brandstofcellen zelf remt ook de belangstelling voor FCEV.
Voor- en nadelen van elektrische auto’s
Hieronder volgt een korte vergelijking.
Voordelen van e-auto’s
- Energiezuiniger dan conventionele aandrijvingen
- De elektrische aandrijving is ter plaatse emissievrij
- Vaarwel afhankelijkheid van olie of benzine
- Hoog koppel vanaf de eerste paar slagen
- Geen geluidsoverlast in het dagelijks leven
- Elektromotoren zijn lichter, compacter en grotendeels onderhoudsvrij
Nadelen van elektrische auto’s
- Ondanks belastingbesparing en milieubonus hoge acquisitiekosten
- In vergelijking met verbrandingsmotoren staat de technologie van elektrische voertuigen nog in de kinderschoenen
- Lange afstanden vormen een uitdaging voor elektrische auto’s
Voordelen van de elektrische aandrijving
De elektrische auto met zijn voor- en nadelen is onder het vorige punt al in detail besproken. In het volgende wil ik specifiek ingaan op de voordelen van de elektrische aandrijving.
- ononderbroken koppelafgifte die zorgt voor een hoog rijcomfort
- hoge efficiëntie
- een lagere massa vergeleken met verbrandingsmotoren
- Geen uitstoot tijdens gebruik
- nauwelijks bedrijfs- en onderhoudskosten met een lange levensduur
- minder uitgebreid ontworpen koelsysteem
- de remsystemen zijn ook eenvoudiger omdat ze zijn ontworpen met een elektromotor
Nadelen van de elektrische aandrijving
Waar licht is, is er ook schaduw, daarom wil ik hieronder specifiek ingaan op de nadelen van de elektrische aandrijving.
- hoge aanschafprijs voor voertuigen met elektrische aandrijving
- beperkt bereik
- lange oplaadtijd van de batterij die energie levert
WLTP-testprocedures, de basis
Op 1 september 2017 werd een nieuwe procedure voor verbruiks- en emissietests ingevoerd in de auto-industrie. De nieuwe WLTP-cyclus (Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Procedure) is bedoeld om de testprocedure wereldwijd te harmoniseren. Het is bedoeld om testresultaten te leveren die dichter bij de reële rijomstandigheden liggen dan de vorige NEDC-methode (New European Driving Cycle).
- Testtijd: 30 minuten
- Testlengte: 23,25 kilometer
- Gemiddelde snelheid: 46,5 km / u
- Maximale snelheid: 131 km / u
- Aandeel in levensduur: 13 procent
- Gemiddeld aandrijfvermogen: 7 kW
- Maximaal aandrijfvermogen: 47 kW
De WLTP benadert het echte rijgedrag van een voertuigbestuurder en biedt een nauwkeurigere testmethode dan de NEDC. Het definieert duidelijke testomstandigheden en creëert daardoor nauwkeurigere, meer consistente en meer herhaalbare resultaten. De CO2-waarden bepaald volgens WLTP zijn aanvankelijk bindend sinds 1 september 2017, toen nieuwe voertuigtypes werden goedgekeurd. Oude waarden die hieruit volgens de NEDC zijn berekend, worden ook in de voertuigdocumenten weergegeven.
Aanschafkosten, onderhoud en financiering van elektrische auto’s
Als u overweegt een nieuwe auto te kopen, of het nu een elektrische auto is of niet, spelen aanschafkosten en onderhoud een belangrijke rol. Met betrekking tot de elektrische auto probeer ik daarom een overzicht te geven van de aanschafkosten, het onderhoud en de financiering van e-auto’s en waar je op moet letten bij het kopen van een elektrische auto.
Wat kost een elektrische auto om te kopen?
Wat kost een trui? U kunt deze vraag ook stellen en negentig verschillende antwoorden krijgen van honderd mensen die u vraagt. Een algemene verklaring van wat een elektrische auto kost om te kopen, kan niet worden gemaakt. Omdat geen enkele elektrische auto is zoals de volgende. Dit overzicht kan u een ruwe oriëntatie geven .
Over het algemeen kan echter worden gesteld dat elektrische auto’s vanaf 2017 nog steeds aanzienlijk duurder zijn dan vergelijkbare verbrandingsmodellen. De hogere productiekosten door lagere productiecijfers en de kosten van de batterijen zijn verantwoordelijk voor dit prijsverschil. De kosten van e-batterijen vertonen in ieder geval een dalende trend. Tussen 2010 en 2016 zijn hun kosten met 80 procent gedaald. Een compleet batterijpakket kost momenteel ongeveer 230 dollar per kilowattuur (kWh).
Met een typische batterijgrootte van 60 kWh betekent dit een meerprijs van bijna $ 14.000 in vergelijking met een conventionele auto, aangezien de kosten voor de motor, transmissie en tank (in een auto met verbrandingsmotor) of voor de elektromotor en besturingselektronica (e-auto) vergelijkbaar hoog zijn. Meer gedetailleerde informatie is te vinden in deze studie van McKinsey .
Wat kost een elektrische auto om te onderhouden?
Over de onderhoudskosten van een elektrische auto in het dagelijks leven kan net zo min een fundamentele uitspraak worden gedaan als over de aanschafkosten. Hierbij spelen verschillende factoren een rol. Toch kan gezegd worden dat het onderhoud van een elektrische auto goedkoper is dan een vergelijkbare verbrandingsmotor.
- Tien jaar vrijgesteld van motorrijtuigenbelasting
- De verbruikskosten van elektriciteit liggen ver onder de benzinekosten
- Onderhoudskosten gemiddeld 35 procent lager dan die van een benzineauto
Oplaadinfrastructuur voor elektrische auto’s – de basis
Het zijn niet alleen de verschillende soorten elektrische en hybride voertuigen waarvoor u ermee om moet gaan. Het opladen van elektrische auto’s en plug-in hybrides is ook veel meer dan alleen de stekker in het stopcontact steken. In dit subonderdeel komen verschillende heffingsnormen, de daarbij behorende laadprocessen en open vragen nader aan de orde.
Waar kunt u uw elektrische auto opladen?
Elektrische auto’s en plug-in hybrides kunnen bij verschillende laadstations worden opgeladen. Afhankelijk van het voertuig is een andere laadstandaard vereist voor het laadstation. De meeste voertuigen hebben echter één ding gemeen: ze kunnen worden opgeladen aan bijna elk gewoon stopcontact. Dit is echter mogelijk met een langere oplaadtijd. Bovendien moet u eerst de elektrische geschiktheid van uw eigen stroomvoorziening controleren voordat u uw voertuig erop aansluit.
Hoe lang duurt het om een elektrische auto op te laden?
Een vraag die niet over de hele linie kan worden beantwoord. Want bij het opladen van een e-auto speelt een groot aantal factoren een rol. Te beginnen met uw eigen laadinfrastructuur, via de laadtechnologie die in het voertuig is geïnstalleerd en de grootte van de geïnstalleerde voertuigaccu. Vanaf vandaag kan echter worden aangenomen dat een normale e-auto over het algemeen na een goede acht tot negen uur volledig moet zijn opgeladen. Als de batterij niet helemaal leeg is, wordt de oplaadtijd dienovereenkomstig verkort.
Elektrische auto opladen met huishoudelektriciteit
De oplaadmogelijkheid die iedereen tot zijn beschikking heeft, is opladen aan het eigen stopcontact. Hier is de elektrische auto meer de beperkende factor, omdat niet iedereen opladen met een Schuko-stekker toestaat. Bovendien is dit type oplaadmogelijkheid momenteel de langzaamste. Dit komt doordat de output van huishoudelijke elektriciteit beperkt is tot 2,4 kW. Opladen ‘s nachts is hier een goed idee, omdat de oplaadtijd met een lege batterij gemakkelijk de tien uur overschrijdt.
Opladen van elektrische auto’s via Mennekes of Type 2 stekker
Het aansluiten van de elektrische auto op het laadstation via de Mennekes of Type 2 stekker is momenteel de meest voorkomende vorm van opladen van een geëlektrificeerde auto. In vergelijking met huishoudelektriciteit kan een laadvermogen tot 22 kW worden bereikt, wat bijna tien keer zo hoog is als het alternatief op het binnenlandse elektriciteitsnet. De oplaadkabel wordt in het voertuig zelf opgeborgen en is altijd en overal klaar voor gebruik. Het is belangrijk om de kabel altijd bij je te hebben, want openbaar laden is niet mogelijk zonder je eigen kabel.
Het verbruik van het laadvermogen wordt door veel elektrische auto’s zelf beperkt, omdat het verbruikspotentieel van gewone kleine auto’s al op 3,6 kW uitkomt. Waarmee u aan uw zijde het voordeel heeft dat een “volle tank” niet langer dan een uur duurt. De openbare infrastructuur met deze pijlers is in ieder geval voorbereid op hoger en sneller gebruik door stijgende verkoopcijfers op de e-car markt.
Elektrische auto’s opladen met gelijkstroom via het Combined Charging System (CCS)
Van nul naar 80 procent in een half uur tijd, de elektrische auto opladen met gelijkstroom via het Combined Charging System (CCS). Dit systeem wordt momenteel in heel Duitsland ontwikkeld en wordt ook ondersteund door een groot aantal elektrische auto’s zoals de BMW i3 of de VW e-Up.
Een ander voordeel is de compatibiliteit met de hierboven genoemde Mennekes-connector. Met andere woorden, het leveringsnetwerk zelf is flexibeler en heeft daardoor een veelbelovende toekomst. Hoe snelladen de accu van een elektrische auto binnen dertig minuten permanent zal beïnvloeden, valt echter nog te bezien.
Laden met het CHAdeMO-systeem
Dit type opladen voor elektrische auto’s wordt vaak door Japanners aangeboden. De naam drukt ook het karakter uit: “Voor een kopje thee” , dit moet de snelheid onderstrepen waarmee dit halfuur opladen wordt gekenmerkt. In deze tijdspanne wordt 80 procent behaald, net als bij CCS, waarvoor 50 kW nodig is.
De kabels voor het opladen van het voertuig zijn stevig verankerd aan het station, waardoor ze niet in het voertuig zelf hoeven te worden meegenomen. Het systeem wordt ondersteund door bekende modellen zoals de Nissan Leaf of de Mitsubishi Outlander PHEV.
Kan de kabel worden gestolen tijdens het opladen van de elektrische auto?
Iedereen die denkt dat hij de hele tijd dichtbij moet blijven tijdens het opladen van zijn auto, kan opgelucht ademhalen. Omdat een aangesloten laadkabel is opgenomen in het centrale vergrendelingssysteem en dus optimaal wordt beschermd. De laadstations hebben allemaal bescherming aan beide kanten: als hij toch niet stevig vastzit, wordt hij tijdens het opladen vergrendeld. Loskoppelen en weglopen met de kabel is dus voor geen enkele kabeldieven een optie.
Hebben water, vocht en weer invloed op het laadproces?
Water, vocht en weer hebben geen invloed op het laadproces, omdat de technische apparatuur op alle eventualiteiten is voorbereid, waardoor geen specifieke temperatuur nodig is en water of vocht toch niet kan binnendringen. Bovendien biedt het emissiearme voertuig niet alleen opladen buitenshuis, maar ook in ondergrondse garages. Dit is vooral populair bij hotels, die toegang tot de normale stroomvoorziening via een Schuko-stekker mogelijk maken, zelfs als er geen laadstation beschikbaar is.
Oplaadbare batterijen / batterijen voor elektrische auto’s – dat moet u weten
De energie die elektrische auto’s nodig hebben, wordt opgeslagen in grote accupacks die zich in de onderzijde van het voertuig bevinden. Deze worden niet alleen gebruikt om energie op te slaan, maar beïnvloeden door hun hoge gewicht ook het zwaartepunt van het voertuig, iets waar ontwikkelaars rekening mee moeten houden bij het ontwerpen van elektrische auto’s. Alles wat u verder moet weten over batterijen voor elektrische auto’s, leest u hieronder.
Accumulator en batterij – betekenen hetzelfde, maar zijn totaal verschillend
Voertuigen hebben energie nodig om van A naar B te komen. Bij een verbrandingsmotor wordt de energie geleverd in de vorm van benzine of diesel. In het geval van elektrische auto’s in de vorm van elektriciteit die is opgeslagen in een accu. De energie uit de accu voorziet de aandrijfmotor van elektrische energie, die deze vervolgens omzet in mechanische aandrijfenergie.
In plaats van een batterij hoor je vaak de term batterij , waarin de energie van elektrische auto’s is opgeslagen. Dit wordt verklaard door het feit dat er in Engelssprekende landen alleen de term “batterij” bestaat , die de opslaglocatie voor elektrische energie beschrijft. In Duitstalige landen is er echter per definitie een subtiel verschil tussen oplaadbare batterijen en batterijen.
Batterijen kunnen elektrische energie opslaan, afgeven en weer opladen met elektriciteit. Batterijen kunnen ook elektrische energie opslaan, maar deze kunnen dan niet meer worden opgeladen. Deze zijn nutteloos nadat de energie volledig is opgebruikt en moeten worden afgevoerd. Op het gebied van elektrische auto’s worden de termen accu en batterij eenvoudigheidshalve synoniem gebruikt.
Lithium-ionbatterijen – de huidige standaard in elektrische auto’s
Lithium-ionbatterijen zijn de huidige standaard voor elektrische auto’s. Deze zijn echter niet uit één stuk gemaakt, maar bestaan uit een combinatie van meerdere batterijcellen. Hier worden onder meer lithium-ioncellen gebruikt, die zich in het dagelijks leven al bewezen hebben (gsm / laptop) of worden speciale cellen gebruikt die voor deze taak zijn ontwikkeld. Deze verschillen meestal van de conventionele doordat ze groter zijn.
Ik heb hieronder de bekende voor- en nadelen van lithium-ionbatterijen laten zien. Ten eerste de voordelen.
- hoog vermogen en energiedichtheid
- Geen geheugeneffect – de batterij kan vanuit elke laadtoestand worden opgeladen
- vertonen een lage zelfontlading
- hebben een hoge mate van efficiëntie
Dan de nadelen:
- Aantal oplaadcycli waardoor de accuduur beperkt is
- De batterij moet worden geklimatiseerd om optimaal te functioneren bij ideale werktemperaturen
- tolereren slechts een beperkte laadstroom, leidt tot lange laadtijden
- mag niet worden overbelast, elektronische bewaking is noodzakelijk
- Diepe ontlading moet worden vermeden, anders wordt de batterij vernietigd
- Energiedichtheid lager dan bij benzine of diesel
Vergelijking van de energiedichtheid van lithium-ionbatterijen met benzine of diesel
In vergelijking met andere batterijtechnologieën is de energiedichtheid van lithium-ionbatterijen aanzienlijk hoger. Deze doen het echter niet goed in vergelijking met benzine of diesel. De energiedichtheid is hier beduidend lager. Dit blijkt bijvoorbeeld uit het feit dat in een kilo benzine ongeveer 12 kWh chemisch wordt opgeslagen en in een lithium-ioncel van hetzelfde gewicht slechts 0,13 kWh.
In vergelijking met diesel is ook te zien dat de energiedichtheidsfactor bijna 100 is. Dit heeft een directe invloed op de actieradius van de voertuigen, waarbij de numerieke verhouding niet één op één naar de actieradius kan worden overgedragen. Dit komt doordat het verbruik van elektrische auto’s lager is dan dat van verbrandingsmotoren. Ook energieterugwinning via recuperatie speelt een belangrijke rol.
Levensduur van lithium-ionbatterijen
De levensduur van lithium-ionbatterijen is anders; een algemene uitspraak kan hier niet worden gedaan aangezien verschillende parameters van invloed zijn. Zo speelt veroudering na verloop van tijd een rol. Want zelfs als de batterij niet wordt gebruikt, verliest deze capaciteit. Bovendien draagt elke oplaadcyclus van de batterij ertoe bij dat de capaciteit wordt verminderd.
Onvoldoende omgevingstemperaturen tijdens het opladen en het gebruik kunnen veroudering versnellen. Dit geldt zowel voor warme zomerdagen als voor ijskoude nachten in de winter. Alles buiten het optimale temperatuurbereik van 18 ° C tot 25 ° C kan de batterij beschadigen.
Een batterij lijdt echter niet aan een totale storing; er zijn eerder grenswaarden waarboven de batterij niet langer als efficiënter wordt beschouwd. De autofabrikanten stellen deze limiet nog steeds zelf. Op dit moment is de maximale capaciteit 70 à 80% van de nominale waarde.
Duurzaamheid van elektrisch rijden
Naast een alternatief voor de klassieke verbrandingsmotor, binnen een betaalbaar kader, speelt duurzaamheid ook een grote rol als het gaat om elektromobiliteit, net als het bijbehorende groene concept. Het is echter belangrijk op te merken dat een groot aantal factoren hier invloed op heeft.
Eco-balans van hybride en elektrische auto’s
Het Federale Milieuagentschap in Oostenrijk heeft alternatieve aandrijvingen in juni 2016 uitvoerig onderzocht en alle aandrijvingen onderworpen aan een gedetailleerde vergelijking. De experts hebben de hele levensduur van een voertuig, inclusief productie, in deze beoordeling meegenomen en kwamen tot de conclusie dat elektrische auto’s het meest milieuvriendelijk zijn voor de ecobalans. Het volledige artikel vind je hier: Wat is beter: hybride of elektrische auto?
Elektrische auto’s komen echter alleen op de eerste plaats als de elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen komt. Maar de waarden voor elektrische auto’s zijn niet alleen het laagst in termen van luchtverontreinigende emissies. Ook qua geluidsontwikkeling hebben ze een voorsprong: vanaf ongeveer 35 km / u is het geluid van de banden de enige “emissie” die wordt gereflecteerd in geluid.
Elektrische auto’s en lawaai in het dagelijkse verkeer
Dat het wegverkeer een van de belangrijkste geluidsbronnen is in ons dagelijks leven, valt niet te ontkennen. Vooral in het stadsverkeer speelt het geluid van verbrandingsmotoren een sleutelrol. Hier bieden elektrische auto’s een aanzienlijke verbetering, omdat ze hoorbaar stiller rijden. Zo stil dat waarschuwingssignalen nu kunstmatig door het voertuig worden gegenereerd om de aandacht van andere weggebruikers te trekken. Zeker handig voor de beginfase van elektrificatie. Maar tientallen elektrische voertuigen die overal piepen, klinken zeker niet beter dan conventionele verbrandingsmotoren. Hier moet zeker aan een betere oplossing worden gewerkt.
In verkeer buiten de stad, waar hogere snelheden worden gereden, wordt het verschil in geluidsproductie tussen verbrandings- en elektrische voertuigen kleiner. Dit komt door het feit dat beide typen voertuigen bandengeluid produceren. Of u nu puur elektrisch reist of met een verbrandingsmotor.
Er is potentieel om vervuiling te verminderen
Elektrische auto’s zijn niet helemaal emissievrij. Daar moet je je bewust van zijn. Een emissievrije elektrische auto komt alleen in aanmerking als de elektriciteit die voor de productie wordt gebruikt 100% hernieuwbaar is. Dit is meestal niet het geval. Op het terrein kan dus “slechts” sprake zijn van een emissievrije elektrische auto. Dit feit alleen al kan een positief effect hebben op de vervuiling.
Het fijnstof in auto’s is grotendeels te wijten aan de verbrandingsmotor, maar ook slijtage van de koppeling en remblokken speelt een rol. Dankzij de elektromotor en recuperatie zijn geëlektrificeerde voertuigen beter af. Het fijne stof, dat wordt veroorzaakt door bandenslijtage en de verspreiding van stof van de weg, tast zowel elektrische auto’s als verbrandingsmotoren aan.
