Het hebben van een ICE-voertuig en niet veel weten over de details van het tankproces is niet zo'n groot probleem - het is zo eenvoudig dat het er niet echt toe doet. Bij elektrische auto's is het zeker aan te raden dat je bekend bent met het laadproces, omdat dit impact heeft op de gebruikerservaring.
Tijdens het tanken wacht u twee tot drie minuten, u betaalt het bedrag op basis van de hoeveelheid brandstof die u heeft ontvangen en u bent klaar om te gaan. Als u echter een elektrische auto heeft, is het “tankstation” vaak uw eigen huis en moet u kennis hebben van uw elektrische installatie en de uitrusting in uw auto. En wanneer u toch laadt bij openbare laadpalen zijn er ook zaken die u moet weten, bijvoorbeeld het maximale laadvermogen van de lader en dat van uw auto. Laten we proberen het oplaadonderwerp te verduidelijken.
AC-opladen
Het overgrote deel van de laadsessies die plaatsvinden in een elektrisch voertuig zijn van dit type. Het principe is eenvoudig. De huishoudelijke of openbare interface leveren beide wisselstroom. De ingebouwde lader van het voertuig zet de AC-elektriciteit om in DC om de accu op te laden.
Om het maximale laadvermogen van onze auto te bepalen moeten we twee dingen weten. Allereerst de elektrische specificaties van onze elektrische thuisinstallatie of de publieke interface en de relevante specificaties van de boordlader van de auto.
De elektrische installatie in huis kan eenfasig of driefasig zijn. Het 1-fase vermogen wordt als volgt berekend: P= V * I. 1-fase spanning is afhankelijk van waar je woont en in Europa is deze 230V. Vermenigvuldigd met de stroom hebben we het laadvermogen dat de elektrische installatie kan leveren.
Als we bijvoorbeeld een spanning van 230 V en een stroom van 32 A hebben, is het laadvermogen 7,36 kW (230 V * 32 A). Bij 3-fase elektriciteit, met 400V spanning en 32A stroom, wordt het laadvermogen als volgt berekend: P= V * I * √3 = 400V * 32A * 1,732 = 22 kW. Het ligt voor de hand dat een 3-fase elektrische installatie veel meer vermogen kan leveren dan een 1-fase installatie.
Laten we nu naar de auto gaan. Als de boordlader aansluit bij de elektrische installatie, dan is het vermogen dat aan de auto wordt geleverd hetzelfde. Heeft u bijvoorbeeld een Mercedes-Benz EQS met de optionele boordlader van 22 kW, dan kunt u optimaal profiteren van bovenstaande 3-fase elektrische installatie en uw auto met 22 kW opladen via de betreffende wallbox. Als u de driefasige installatie heeft en uw auto aansluit op een schuko-stekker (type F), met een typische stroomsterkte van 10 A, krijgt u helaas slechts 2,3 kW.
Om de benodigde laadtijd voor uw auto te berekenen, heeft u de netto energie-inhoud van uw accu in kWh en het netto laadvermogen nodig. Als u een auto heeft met een accu van 50 kWh, een boordlader van 11 kW en een typisch laadrendement van 94%, dan is de benodigde oplaadtijd 50/(11*0,94)= 4 uur en 50 minuten. Dit is echter theoretisch en hoe dicht dit wel of niet bij de werkelijkheid ligt, hangt af van de zogenaamde laadcurve die voertuigafhankelijk is. Meestal kom je bij thuisinstallaties en hun lagere output redelijk dicht in de buurt van het verwachte aantal.
DC-opladen
Op het gebied van DC-laden is het een stuk eenvoudiger. Omdat de DC-lader gelijkstroom levert en de EV-batterij ook gelijkstroom is, is de ingebouwde lader in het proces niet relevant. Het maximale laadvermogen dat de batterij kan ontvangen, is afhankelijk van twee factoren: de specificaties en de capaciteit van de snellader.
Over het algemeen gebruiken EV-batterijen een spanning van 400 V, maar de laatste tijd gebruiken moderne EV's 800 V+ architecturen, met enkele voorbeelden als Porsche Taycan, Audi E-Tron GT, Hyundai Ioniq 5, Kia EV6 en Lucid Air. Deze auto's maken een laadvermogen tot 350 kW mogelijk met de respectievelijke 800V-laders.
Thermisch beheer speelt een cruciale rol bij het bepalen van de laadtarieven. De meeste moderne voertuigen zijn voorzien van vloeistofgekoelde accusystemen, een vereiste voor het beheersen van de intense hitte die wordt gegenereerd tijdens het snelladen. Modellen die vertrouwen op passieve luchtkoeling daarentegen beperken hun DC-laadvermogen doorgaans tot 50 kW om te voorkomen dat het batterijpakket oververhit raakt.
Om de achteruitgang van de batterij te minimaliseren, adviseren EV-fabrikanten doorgaans om het DC-laden te stoppen bij 80%. Deze aanbeveling wordt ook gedreven door efficiëntie, aangezien de laadsnelheid na dit punt scherp daalt, waardoor de extra tijd die nodig is om volledig op te laden grotendeels onpraktisch wordt.
Een gemiste kans (?)
Het laadproces zou aanzienlijk eenvoudiger zijn als elektrische voertuigen uitsluitend op gelijkstroom zouden vertrouwen. Hoewel dit idee aanleiding kan geven tot discussie, zou het aannemen van een DC-only-aanpak de noodzaak van een ingebouwde lader elimineren. Deze verandering zou resulteren in lichtere, beter betaalbare voertuigen en eigenaren bevrijden van de last van het opbergen van oplaadkabels in hun kofferbak of frunk.
Bij thuislaadopstellingen zouden gebruikers DC-wallboxen installeren die tot 22 kW kunnen leveren, wat overeenkomt met de prestaties van AC-wallboxen. Hoewel er tegenwoordig DC-wallboxen voor thuisgebruik op de markt zijn, kosten ze momenteel ongeveer vijf tot zeven keer meer dan hun AC-tegenhangers. Als elke fabrikant zich echter uitsluitend zou engageren voor DC-laden, zouden er schaalvoordelen optreden, waardoor de prijs van DC-laders voor thuisgebruik dramatisch zou dalen.
Je zou kunnen stellen dat deze keuze al aan het begin van de e-mobiliteitsbeweging had moeten worden gemaakt, maar deze blijft nog steeds onopgelost. Als gevolg hiervan komt het naar voren als misschien wel de belangrijkste gemiste kans om de e-mobiliteit in het algemeen te bevorderen.
