Hoe supersnelladende batterijen kunnen helpen bij de verkoop van de transitie naar elektrische voertuigen

Het Israëlische bedrijf StoreDot heeft onlangs aangekondigd dat het nu massaal elektrische voertuigaccu’s kan produceren volledig opgeladen in slechts vijf minuten. “Het knelpunt bij extra snel opladen is niet langer de batterij”, aldus de CEO van het bedrijf. Maar is deze snelladende batterij echt een gamechanger? En zo ja: hoe precies?

De laadsnelheden van elektrische voertuigen zijn een mijnenveld en kunnen moeilijk te begrijpen zijn. De nieuwste modellen claimen pieklaadsnelheden van meer dan 900 mijl per uur, maar de gemiddelde laadsnelheid van 10% tot 80% van de batterijcapaciteit is doorgaans ongeveer de helft daarvan. Het laatste stukje van de batterij is verrassend moeilijk te “proppen”: boven 80% en buiten de normale bedrijfstemperaturen vertraagt ​​het snel opladen dramatisch.

Zelfs als u de mogelijkheden van uw auto en de batterij begrijpt, wordt de oplaadsnelheid ook beperkt door de capaciteit van de oplader zelf. Het VK heeft bijvoorbeeld maar een handvol van wat we tegenwoordig beschouwen als “ultrasnelle” laders die meer dan 100 kilowatt kunnen leveren.

De meeste mensen rijden ruim onder de 50 mijl per dag dus met moderne elektrische auto’s die meer dan 200 mijl kunnen rijden op één lading, hoeven ze maar één of twee keer per week te worden opgestart. Voor de ongeveer 60% van de huishoudens met parkeergelegenheid op straat kan dit in de daluren ’s nachts gebeuren. Zelfs als je het leuk zou vinden om door het hele VK van Land’s End tot John O’Groats te rijden, zou je het vandaag kunnen doen met een Elke 2-3 uur een oplaadpauze van 30-40 minuten.

Voor wie niet thuis kan opladen, zijn er al andere opties zoals werkplek opladen of wellicht snelladen tijdens je wekelijkse boodschappen. Het lijdt weinig twijfel dat we elektrische voertuigen zouden kunnen adopteren zonder zulke hoge laadsnelheden, maar dat hangt af van gedragsverandering als het gaat om “tanken”. Vijf minuten opladen neemt voor velen een waargenomen barrière weg en maakt de acceptatie van elektrische voertuigen een veel eenvoudigere keuze voor mensen die geen toegang hebben tot thuisladen.

Een ander belangrijk voordeel komt van langere reizen. Op dit moment hebben maar weinig mensen een elektrische auto, dus het is zeldzaam dat snelladers onderweg bezet zijn, maar dit zal in de loop van de tijd waarschijnlijk veranderen. Nu al kunnen Tesla-chauffeurs die Californië met Thanksgiving verlaten uren wachten op laders – zullen soortgelijke knelpunten over de hele wereld opduiken als de rest van ons de early adopters van Silicon Valley inhaalt? Vijf minuten opladen zou het aantal benodigde snellaadpunten bij een tankstation met een factor tien verminderen, wat waarschijnlijk ook de economie zou verbeteren, aangezien snellaadpunten duur zijn. Alleen de hardware kost tienduizenden dollars.

De lijn bij de @Tesla supercharger in Concord – 1 jaar geleden begon ik hier te komen en het was een spookstad, en nu kamperen mensen voor wat van het schone sap. @Elon Musk kunnen Tesla’s die momenteel in productie zijn sneller opladen als er snellere laadstations arriveren? pic.twitter.com/0B8XKhR5WK

– Susheel Daswani (@sdaswani) 9 februari 2019

Hogere laadtarieven hoeven niet noodzakelijkerwijs te betekenen dat er meer netwerkinfrastructuur bij laadknooppunten nodig is, omdat er dan minder auto’s tegelijkertijd laden. StoreDot geeft echter aan 300 mijl bereik toe te voegen in vijf minuten, wat suggereert dat oplaadsnelheden in de buurt van 1 megawatt komen, drie keer de snelheid van de snelste opladers die momenteel beschikbaar zijn. Dit is een aanzienlijke stroombehoefte en het is daarom onwaarschijnlijk dat u dergelijke laders op elke straathoek of zelfs bij elk bestaand benzinestation zult vinden. De benodigde onderstations en kabels enzovoort zijn er simpelweg niet. Dergelijke hoge laadvermogens vereisen ook een nieuw ontwerp van de autoconnector en mogelijk gekoelde kabels, die omvangrijk en moeilijk te hanteren zullen zijn. Misschien moet draadloos opladen de norm worden.

Kan het elektriciteitsnet supersnel opladen aan?

Elektrische voertuigen kunnen lokale netwerken overbelasten en plotselinge stijgingen van de vraag kunnen problemen veroorzaken voor stroomgeneratoren. Wanneer auto’s overwegend ’s nachts worden opgeladen of overdag op langzamere laders, zoals nu gebeurt, zijn deze problemen relatief eenvoudig op te lossen. Maar als snelladen betekent dat forensen hun auto op weg van en naar het werk van stroom zullen voorzien, dan zal deze geconcentreerde vraag naar elektriciteit samenvallen met bestaande pieken in de vraag. Naarmate intermitterende hernieuwbare energie steeds vaker voorkomt, kan dit grote problemen veroorzaken voor netbeheerders, aangezien niemand de wind kan laten waaien of de zon kan laten schijnen in geschikte ochtend- en avonduitbarstingen.

Zoals het er nu uitziet, worden elektrische voertuigen gezien als een potentieel middel om deze intermittentie te beheersen door gecontroleerd opladen en zelfs voertuig-naar-net, waar auto-accu’s stroom kunnen leveren aan het net in tijden van lage opwekking. Een brede acceptatie van snelladen in plaats van thuis- en werklading zou de kans op dit soort systeembeheer verkleinen.

Snel opladende batterijen kunnen ook de milieu-impact van auto’s en andere batterijapparaten verminderen. Voor de meeste automobilisten, die slechts af en toe lange ritten maken, kan een auto met een kleinere, lichtere accu, die ook efficiënter en goedkoper is, aantrekkelijker zijn omdat er minder overlast is van laadstops. Dit kan ook gunstige gevolgen hebben voor ander batterijgebruik: misschien hebt u niet twee batterijen nodig voor uw elektrisch gereedschap als u het in slechts één minuut kunt opladen?

Uiteindelijk zou dit kunnen betekenen dat er minder batterijen nodig zijn en dus minder milieuschade door het winnen en vervaardigen van de materialen. Hoewel opladen in vijf minuten geen complete gamechanger is, maakt het de overgang naar elektrische voertuigen gemakkelijker te verkopen.