Achtergrond

‘E-laden moet evolueren’

Om te voorkomen dat elektrisch rijden een kip-ei-kwestie wordt, zetten overheden, technologiebedrijven en autofabrikanten in op drie sporen: dwingende regelgeving, werkbare standaarden en sneller laden. Volledig opladen ‘tijdens een kop koffie en een paar telefoontjes’ ligt rond 2020 binnen bereik. 

De automobielindustrie werkt met hun nieuwe elektrische voertuigtechnologie naar een deadline. Rond 2020 gaat namelijk nieuwe Europese CO2-wetgeving voor personenauto’s gelden, waarbij de lat op 95 g/km ligt. De Europese Unie rekent daarbij met het ‘vlootgemiddelde’: het gemiddelde van alle auto’s in het modellengamma van de fabrikant. Overschrijding met zelfs maar 1 g levert een automobielconcern immens hoge boetes op, die kunnen oplopen tot miljarden euro’s. 

Maar na een lange aanloop en relatief aarzelende start komt het nu echt uit de startblokken. Voertuigen met weinig of geen emissie spelen namelijk een sleutelrol bij het halen van die CO2-norm. Ze scheppen speelruimte voor de hogere uitstoot van andere modellen met verbrandingsmotor. Bovendien verschaffen ze het merk ‘super credits’ – korting – in de rekensom naar dat CO2-vlootgemiddelde. Alle groene persberichten ten spijt gaat het hier om een economisch bepaalde noodzaak. Hoewel het voor Volkswagen natuurlijk als een geschenk komt om aan het door dieselgate geschonden imago te kunnen werken. 

Lees verder onder de afbeelding.

De laadinfrastructuur zal de komende jaren snel moeten groeien en evolueren om de vraag bij te benen. Met name ook langs de snelwegen, want deskundigen zien nu al hoe de eerste rijders hun ‘actieradiusangst’ overwinnen en elektrische auto’s steeds meer ook voor langere afstanden gebruiken. Belangrijke voorwaarde voor alle merken is eenheid in de gebruikte techniek, maar ook een internationale compatibiliteit van de laadpas en het verkorten van de laadtijd. Dat laatste komt in de praktijk neer op een hoger laadvermogen.

Krachtigste van Europa

Koert Groeneveld, de topman van de product- en technologiecommunicatie bij Daimler, onderstreept dat ook de fabrikanten instappen bij de ontwikkeling van het laadnetwerk. ‘We zijn deelnemer aan het HPC-project (high power charging, red.), een samenwerking met BMW, Volkswagen, Ford, Audi en Porsche. Doel is het opzetten van het krachtigste snellaadnetwerk in Europa. Daarmee willen we het reizen op langere afstanden faciliteren.’

‘Tegen 2020 moeten er duizenden hoog­vermogen laadstations in Europa staan’

De opbouw van dat netwerk start in de loop van dit jaar en mikt initieel op zo’n vierhonderd laadstations in Europa. Tegen het jaar 2020 moet dit groeien naar duizenden hoogvermogen laadstations langs de snelwegen en doorgaande wegen. Groeneveld: ‘Het netwerk wordt wat betreft de aansluiting en techniek gebaseerd op de CCS-standaard die nu feitelijk de norm is. Een gecombineerde stekker die geschikt is voor AC-en DC-laden. Het beoogde laadvermogen is in eerste instantie 150 kW, daarna bouwen we op naar meer dan 300 kW.’

Daimler heeft twee maanden geleden ook geïnvesteerd in het in Silicon Valley gevestigde ChargePoint, een ontwikkelaar van laadpunten en -technologie. Groeneveld licht toe waarom: ‘Ze zijn marktleider in Amerika, maar komen nu ook naar Europa. De samenwerking is ook belangrijk met het oog op hun kennis rond de software en toepassingen in een smart grid.’

Uur laden voor 250 km

Roland van der Put, cto van Fastned, in Nederland marktleider snelladen en bekend van de karakteristieke boogvormige laadstations langs de snelwegen, schetst hun parallelle ontwikkeling. ‘Tesla heeft zijn eigen standaard, maar CCS is door de Europese Commissie als norm geadopteerd. En moet ook verplicht op de laadpalen zitten, overigens. Die techniek heeft de toekomst en kan ook hogere vermogens aan. Dat wordt al volgend jaar actueel wanneer bijvoorbeeld Audi en Jaguar met modellen komen die met 150 kW kunnen laden.’

Porsche heeft het rond 2020 al over een laadvermogen van 350 kW. ‘Je kunt op je vingers natellen dat zulke technologie ook in betaalbaarder modellen terecht zal komen’, meent Van der Put. ‘De techniek aan de kant van de laadinfrastructuur en in de batterij van elektrische voertuigen moet dus snel evolueren om dat mogelijk te maken.’ 

Laden 2.0

Van der Put ziet daarbij aan de voertuigkant twee belangrijke ontwikkelingen: ‘De batterijen worden groter en dat betekent dat je ze sneller kunt laden. Dubbel zo groot betekent doorgaans dubbel zo snel, omdat je gewoon meer cellen tegelijk kunt laden.’ Hij rekent voor dat de laadsnelheid wel moét toenemen om elektrische auto’s praktisch bruikbaar te maken. ‘In doorsnee rijden onze klanten 5 km op 1 kWh, dus praat je over een uur laden om 250 km te rijden. Wanneer je de stap neemt van 50 kW naar 150 kW laadvermogen daalt dat naar slechts twintig minuten voor eenzelfde bereik. Dat is een kop koffie en een paar telefoontjes.’

Lees verder onder de afbeelding.

De technische aanpassingen benodigd voor dat ‘laden 2.0’ zijn inmiddels duidelijk: ‘Je kunt de CCS-aansluiting blijven gebruiken, maar de laadkabel wordt vloeistofgekoeld. Anders moet je zoveel koper gebruiken dat de kabel niet handelbaar is. In de volgende stap – zo je wilt 3.0 – met nog veel hogere laadvermogens, zal ook het voltage omhoog moeten. Bij Porsche spreekt men van een sprong van 400 V nu naar batterijen van 800 of 900 V. Bijkomend voordeel is overigens dat de kabels zowel op de lader als in de auto dunner kunnen worden door het hogere voltage.’

Dat alles zal vanzelfsprekend ook aan de kant van het laadnetwerk aanpassingen vereisen. Van der Put: ‘Voor een station met bijvoorbeeld viermaal een 150 kW-laadaansluiting praat je over een 630 kVA-trafohuisje met middenspanning, dat is 10.000 V. Ongeveer zoals voor een woonwijk. Grotere stations met meer aansluitingen vragen een 1.000 kVAtrafohuis. We denken ook aan het aanleggen van een batterijbuffer om op momenten van piekvraag niet in problemen te komen.’

Hoe moeten we het Nederlandse Fastnednetwerk in internationaal perspectief zien? ‘We breiden al uit naar Duitsland en het Verenigd Koninkrijk, maar gaan vanaf dit jaar ook samenwerken met andere partijen. Vergelijk het met roaming op je mobiele telefoon.’