Rijden op laptopbatterijen

Rijgenot en gebruikersgemak van elektrische auto’s en motoren verbeteren snel dankzij de komst van geschikte lithiumion-batterijen. Met de komst van snellaadtechnologie hoeft ook elektrisch tanken maar een kwartier te duren. Rotterdam heeft de Nederlandse primeur.

Het lijkt moeilijk voor te stellen: een stankloze stad waar verkeersdeelnemers geen uitlaatgassen inademen maar frisse lucht. Toch zullen mensen ooit meewarig terugkijken naar de tijd dat gemeentebestuurders worstelden met fijnstofnormen en benzinedamp. De zon zorgt voor de stroomvoorziening, en op straat rijden alleen nog voertuigen zonder uitlaat.

De benzineauto is nu alleenheerser als het gaat om rijprestaties. Maar hoe lang nog? Uit de Californische Silicon Valley is dit jaar alvast serieuze concurrentie op komst. De Tesla Roadster, vertegenwoordiger van de nieuwe generatie elektrische sportwagens haalt de honderd kilometer per uur binnen vier seconden. Een actieradius van 400 kilometer is al mogelijk, en de auto schrikt niet terug voor een top boven de tweehonderd kilometer per uur. Stil en stankloos, zodat de stereo beter tot zijn recht komt.

Een batterijpak van ongeveer 6000 lithiumion-batterijen vormt de krachtbron van deze nieuwe generatie elektrische voertuigen.  Deze batterijtechnologie, standaard bij mobiel en laptop, is geschikt gemaakt voor auto’s en scooters. De batterijen bevatten per gewichtseenheid zes maal zoveel energie als de gangbare loodzuur-accu. De combinatie van extra energieopslag en groter vermogen maakt dat de auto verder rijdt en sneller optrekt.

Maar, 400 kilometer van huis moet de Roadster-rijder nog wel aanbellen, met de beleefde vraag of de stekker van zijn auto drie uur lang in het stopcontact mag. Een nieuwe oplossing voor dit probleem komt van het jonge Delftse ingenieursbedrijfje Epyon. Zij ontwierpen een snellader en batterijtype dat elektrisch sneltanken mogelijk maakt bij scooters en auto’s. Dit najaar lanceren zij met Eneco en de gemeente Rotterdam het eerste elektrische sneltankstation van Nederland.

Groen

“Dit proefstation vormt de eerste praktijktest voor onze nieuwe snellaadtechnologie bij voertuigen’,zegt Crijn Bouwman, CEO van Epyon. “In eerste instantie moeten twee elektrische scooters van de gemeente Rotterdam hier tanken. Daar hebben we speciale batterijen ingebouwd die voor snellaadtechnologie geschikt zijn. Met de juiste batterijen kunnen ook elektrische auto’s hier tanken. De laadtijd is nu teruggebracht tot een half uur. Door de techniek te verbeteren denken we dat een kwartier laadtijd mogelijk is en dan zit je al in de buurt van de tijd die benzinetanken kost.”

Met een netwerk van elektrische sneltankstations wordt elektrisch rijden ook praktisch aantrekkelijk. Tot nu toe is de hele economie ingericht op de benzineauto met tankstations en garages.De chauffeur van een elektrische auto is aangewezen op het eigen stopcontact. De benzineauto is in luttele minuten weer bijgetankt, terwijl elektrisch tanken uren in beslag neemt.

Die praktische nadelen remmen invoering van schone voertuigen in de praktijk, terwijl qua prijs elektrisch tanken al aantrekkelijk is.“Voor een euro aan stroom kun je met een elektrische scooter al 100 kilometer rijden”, zegt Bouwman. “Met de nieuwe generatie elektrische auto’s kun je voor 4 euro al 200 kilometer onderweg. De omzetting van energie in voortstuwing, in plaats van warmte is bij elektromotoren namelijk tientallen procenten groter dan bij een benzine motor.”

Dankzij de levering door Eneco van ‘groene stroom’, elektriciteit die opgewekt is zonder CO2-emissie moet het elektrisch tanken ook milieuvriendelijk worden. Bij gebruik van ‘gewone’stroom, verplaatst elektrisch vervoer de vervuiling naar de elektriciteitcentrale. In Nederland is 50 procent van alle elektriciteit nog afkomstig van kolencentrales. Ongeveer 22 procent van alle elektriciteit wordt geïmporteerd, voornamelijk uit landen als Frankrijk met goedkope kernstroom.

Terughoudend

 Oudgedienden in het elektrisch vervoer, zoals fabrikant van elektrische bussen Spijkstaal houden de ontwikkeling in de gaten. “Ik verwacht wel dat lithium-ionbatterijen de nieuwe generatie worden voor vervoer ”, zegt hoofd technische service Bert de Ruijter. “Maar de kosten zijn nu nog twee keer zo hoog als de nu standaard gebruikte loodzuur-batterijen. Ook is nog onduidelijk hoe groot de levensduur van de batterij is. Fabrikanten geven nu 500 keer tot 2000 keer herladen op, dat is een forse onzekerheidsmarge. Bij loodzuur-batterijen weet je zeker dat je ze ruim 1500 maal kunt herladen tot je ze moet vervangen.”

Het nadeel van een lange laadtijd is bij openbaar stadsvervoer ook beperkt. “Voor de Italiaanse markt ontwikkelen we de Zero-emissie bus Zeus”, zegt De Ruijter. “De Zeus kan met geladen loodzuurbatterijen 80 kilometer rijden met een snelheid van 35 kilometer per uur. Na die afstand kun je makkelijk even naar een rendez-vouspunt, waar je de batterijen verwisselt voor nieuwe. Dat verwisselen hoeft maar drie minuten te kosten. Met het opladen heeft de chauffeur dus geen ongemak, dat gebeurt op het laadstation.”

Ook geldt tot nu toe dat vergroting van de laadsnelheid de levensduur van de batterijen beknot. De temperatuur loopt hoger op bij snelladen waardoor slijtage optreedt. “Die slijtage blijft bij ons beperkt omdat we een batterijtype hebben gevonden dat op snelladen is aangepast ”, zegt Bouwman. “Die hebben we gevonden door de afgelopen 2 jaar in duizenden tests de ideale combinatie te vinden van batterijtype en laadtechniek. Ook werken we samen met batterijtechnologen van de TU Delft. Met die tests gaan we verder om een betere combinatie te vinden.”

De proef met elektrisch tanken in Rotterdam is vooral een proof of concept, om te kijken of sneltanken het gebruikersgemak van elektrische voertuigen vergroot. De Rotterdamse ‘pomp’krijgt twee aansluitingen, één voor snelladen, en één voor langzaam laden. De meeste elektrische scooters, zoals van het Delftse Eco-movement of de elektrische motor Enertia zijn op de trage laadvariant aangewezen in het tankstation. Snelladen werkt namelijk alleen bij een beperkt aantal types lithium-ionbatterij.

Toch kan de gemiddelde consument vanaf eind september al profiteren van een meer traditionele toepassing voor lithium-ionbatterijen en snellaad-technologie. Het eerste consumentenproduct dat Epyon op de markt brengt is namelijk een snellader met batterij voor mobieltjes. Binnen enkele minuten staat uw telefoon weer op scherp.