Groene inefficiëntie: tot 1/3 van de energie
nodig om de batterij van een elektrische auto op te laden, gaat verloren
Groene inefficiëntie: tot een derde van de energie die nodig is om de
batterij van een elektrische auto op te laden, gaat verloren! Volgens
de Duitse ADAC kunt u bij het opladen van uw auto tussen de 10 en 25%
van de totaal opgeladen energie verliezen. Maar het kan nog erger.....
En het punt is dat u er normaal gesproken niet omheen kunt: de energie
gaat gewoon verloren op weg naar uw auto.
Als de accucapaciteit van uw voertuig 58 kWh bedraagt, betekent dit
niet dat u hem van nul tot vol kunt opladen, terwijl u daar precies 58
kWh aan besteedt. Verrassing… u moet vaak meer vermogen opladen dan de
auto daadwerkelijk krijgt. En daarom moet u meer betalen.
Volgens de Duitse ADAC kunt u bij het opladen van uw auto tussen de 10
en 25% van de totaal opgeladen energie verliezen. Maar het kan nog
erger..... En het punt is dat u er normaal gesproken niet omheen kunt:
de energie gaat gewoon verloren op weg naar uw auto.
Meestal wordt ongeveer 80 procent van de elektriciteit die nodig is om
een elektrische auto op te laden opgeslagen in de accu, de rest gaat
verloren. Hoe kan dat?
Wanneer een lithium-ion-HV-batterij wordt ontladen, bewegen
lithiumionen van de kathode naar de anode en genereren ze elektrische
energie. Bij het opladen gebeurt het tegenovergestelde. Hier vloeit
stroom tegen de interne weerstand van de batterij, genereert warmte en
gaat verloren als verlies.
De meeste verliezen treden echter op wanneer wisselstroom (AC) uit het
elektriciteitsnet wordt omgezet in gelijkstroom (DC) voor de
hoogspanningsaccu. Ingebouwde laadsystemen nemen deze taak op zich en
hun efficiëntie varieert tussen 75 en 95 procent, afhankelijk van de
laadstroom. Ook in de kabels en aansluitingen treden verliezen op.
Deze verliezen hebben een directe invloed op de laadtijd en -kosten.
20 procent verlies betekent 20 procent langere laadtijd en 20 procent
hogere kosten.
Afhankelijk van het model kunnen elektrische auto’s tijdens het
opladen al meer dan een derde van de elektriciteit verliezen.
Laadverliezen voor elektrische auto’s variëren van 9,8% tot 38,2%,
afhankelijk van het model.
Deze verliezen hebben een directe impact op de laadtijd en kosten. Een
verlies van 20 procent betekent een 20 procent langere laadtijd en 20
procent hogere kosten, Dus zonde van de kosten en de tijd.
De Kia e-Soul-modellen hebben de laagste verliezen van de geteste
auto's, slechts 9,8%. Tesla's Model Y Long Range zag 14,8% van de
elektriciteit voor het opladen verloren gaan.
De slechtst presterende – waarbij meer dan een kwart van de
elektriciteit verloren ging – waren de Polestar 2 78 kWh AWD (27%),
Smart EQ fortwo (29,2%) en de Renault Zoe Z.E. 50 E-Tech (31,1%). Het
ergste was de Renault Twingo ZE, waarbij maar liefst 38,2% van de
lading verloren ging. Onze gegevensbron:
Praxis Elektroauto.
Bij de test werd de efficiëntie bepaald door te berekenen wat er in
ging en wat er daadwerkelijk uitkwam. Ter vergelijking: om een idee te
krijgen hoe erg het probleem is: stel u voor dat u een derde van de
benzine of diesel morst terwijl uw auto met verbrandingsmotor wordt
gevuld. Dat is duur en een echte verspilling.
Bij DC-laden is er slechts tussen de 5 en 10 procent verlies,
afhankelijk van het laadvermogen en het accusysteem.
De vier belangrijkste factoren die de efficiëntie van
EV-opladen beïnvloeden
Het laadproces met een AC-lader omvat verschillende componenten:
- Ingebouwde lader
- Oplaadkabel
- Oplaadvermogen
- EV-batterij
Elk van hen draagt bij aan het veroorzaken van stroomverlies en het
verminderen van de laadefficiëntie.
Factor 1: EV-laadverlies door de ingebouwde lader
Helaas zijn de ingebouwde laders degenen die het meest de schuld
krijgen als het gaat om energieverlies, aangezien ze meestal tussen de
75 en 95 procent efficiënt zijn.
Laten we eens kijken waarom dat zo is.
De belangrijkste functie van het ingebouwde laadsysteem is het
omzetten van wisselstroom (AC) in gelijkstroom (DC). Bij de conversie
ontstaat warmte. Daarom is de vermogenselektronica in een elektrische
auto normaal gesproken vloeistofgekoeld. Toch beschermt het je niet
volledig tegen stroomverlies… helaas. De ingebouwde laadsystemen
werken bijzonder inefficiënt als er te weinig stroom vloeit. In deze
fase van het proces kunt u echter feitelijk niets doen om het
laadverlies te voorkómen.
Let op: Hoewel opladen op hoge snelheid een oplossing lijkt, is het om
dat altijd te doen schadelijk voor het milieu. Feit is dat hoge
oplaadsnelheden de druk op het elektriciteitsnet vergroten, terwijl
lagere stromen een waardevolle bijdrage leveren aan de stabiliteit van
het net.
Factor 2: EV-laadverlies door de laadkabel
Er gaat wat energie verloren tijdens het doorlópen van de laadkabel.
Dit is een kwestie van weerstand. Hoe korter de laadkabel is, hoe
lager het vermogensverlies. Waarom? Omdat de weerstand lager is.
Onze tip: Probeer een kabel te kiezen met een optimale lengte voor het
opladen van uw voertuig.
Factor 3: EV-laadverlies door het laadvermogen
Een hoger vermogen genereert meer warmte. En zoals we al vertelden is
warmte waar de energie normaal gesproken in verandert. Een dikke
laadkabel is één van de dingen die de warmte kunnen verminderen en
daardoor energieverlies kunnen voorkómen. Hoe hoger de laadsnelheid,
hoe dikker de kabel moet zijn.
Stel dat u uw elektrische auto van 11 kW en 22 kW oplaadt met dezelfde
kabel bedoeld voor een 11 kW laadpaal. Wat zal er gebeuren?
Bij 22 kW zullen de verliezen groter zijn naarmate er meer warmte
wordt gegenereerd. Het is daarom beter om een kabel te gebruiken die
is ontworpen voor een bepaalde laadsnelheid of deze zelfs kan
overschrijden, omdat in dit geval het energieverlies lager zal zijn.
Factor 4: laadverlies door de accu van de elektrische auto
De elektrische energie van het laadstation wordt in de lithium-ionbatterij
omgezet in chemische energie. Het conversieproces veroorzaakt warmte
en als gevolg daarvan vermogensverliezen. Gelukkig worden de meeste
accupakketten voor elektrische auto's geleverd met een thermisch
beheersysteem om het energieverlies te verminderen wanneer de accu aan
het opwarmen of afkoelen is.
Andere factoren voor EV-oplaadverliezen
Als u uw auto op een winterdag oplaadt, als het vriest, zult u merken
dat het proces langzamer gaat dan normaal. Het punt is dat de
EV-batterij moet opwarmen voordat deze begint met opladen. Het proces
vereist enige energie die anders rechtstreeks in de batterij zou
terechtkomen. Aan de andere kant zijn heel warme zomerdagen ook niet
ideaal voor het opladen van elektrische voertuigen.
Gelukkig hebben de meeste elektrische voertuigen een koelcircuit om de
temperatuur van de accu te verlagen tijdens het opladen bij warm weer.
Dit zijn niet bepaald vermogensverliezen, maar eerder een manier van
extra stroomverbruik. Volgens sommige experimenten is de ideale
temperatuur voor het opladen en gebruiken van elektrische voertuigen
20-25°C.
Het algemene concept is dat elke omzetting van energie in een andere,
verliesgevende energie kost, en dat het verlies vaak gegenereerde
warmte is. Dus van het stopcontact tot de accu tot de motor (en in
bredere zin, van het delven van steenkool tot het verwarmen van water
waarmee stoomturbines gedraaid worden om te transformeren naar 400KV,
dan naar 20KV en vervolgens naar 240V), elke keer dat er stroom door
transformatoren gaat, gemaakt van koperdraden (dit zijn elektrische en
inductieve weerstanden), wordt er energie werk verspild en in warmte
veranderd. Vervolgens moeten er in de batterij/accu chemische reacties
plaatsvinden waarbij ionen worden verplaatst, wat weer warmte
veroorzaakt.
Dit artikel kan dan wel over elektrische auto's gaan, dit gebeurt
wanneer u niet alleen uw auto maar ook uw tablet, telefoon of iets
anders met een batterij erin oplaadt.
We eindigen met een tip: hoe lager het laadvermogen, hoe “zachter” de
conversie en hoe lager de verliezen. Daarom is het financieel
voordelig om uw elektrische auto op een lagere snelheid op te laden.
Bovendien leveren die lagere snelheden een waardevolle bijdrage aan de
stabiliteit van het elektriciteitsnet.
[Alle links, bronnen, documenten en meer informatie uitsluitend voor abonnee's]
[18 januari 2024]
Afdrukken
Doorsturen
