211service.com
Vergeet batterijwissel: Tesla streeft ernaar elektrische auto's in vijf minuten op te laden
Elektrische voertuigen doen er te lang over om op te laden. Om een Tesla Model S slechts halverwege op te laden, duurt het vijf uur bij een typisch thuis- of openbaar laadstation. Maar in zijn poging om elektrische voertuigen praktischer te maken, verkort Tesla Motors snel de oplaadtijden. Afgelopen september onthulde het een netwerk van superchargers - exclusief ontworpen voor zijn Model S en toekomstige elektrische voertuigen - die een batterij in 30 minuten voor de helft kunnen opladen. In mei kondigde het een upgrade aan die die tijd terugbracht tot 20 minuten. Nu zegt de chief technology officer van Tesla, JB Straubel, dat het bedrijf uiteindelijk de tijd die nodig is om de batterij volledig op te laden, kan terugbrengen tot slechts vijf minuten - of niet veel langer dan het vullen van een benzinetank.
Snellere service: Een Tesla-laadstation in Hawthorne, Californië.
Straubel verwijst niet naar de batterijwisseltechnologie die Tesla onlangs heeft onthuld (zie Waarom Tesla denkt dat het batterijwissel mogelijk maakt). Dat systeem laadt batterijen niet snel op. Het haalt eenvoudig een lege batterij eruit en vervangt deze door een volledig opgeladen batterij. Hij heeft het over wat wellicht een aantrekkelijkere optie is voor automobilisten: de batterij in je auto opladen terwijl je wacht.
Het gaat niet gebeuren in een jaar vanaf nu. Het wordt moeilijk. Maar ik denk dat we tot vijf tot tien minuten kunnen komen, zei Straubel in een interview met MIT Technology Review . Hij merkte op dat de huidige superchargers, die 120 kilowatt elektriciteit leveren, zelfs 10 jaar geleden behoorlijk gek leken. Conventionele openbare laadstations leveren ruim onder de 10 kilowatt.
Tesla is zijn concurrentie ver vooruit met zijn superchargertechnologie. De meest populaire snellaadtechnologie van vandaag is bijvoorbeeld gebaseerd op de Japanse Chademo-standaard, die opladen met 50 kilowatt mogelijk maakt. Zelfs de gloednieuwe snellaadstandaard van SAE International, die in oktober werd afgerond en wordt overgenomen door grote autofabrikanten zoals GM, komt uit op 100 kilowatt.
Een van de redenen waarom Tesla de technologie zo agressief heeft gepusht, is dat zijn batterijpakketten meer dan drie keer zoveel energie opslaan als de batterijen van elektrische auto's van zijn concurrenten. Als gevolg hiervan hebben ze meer stroom nodig om snel op te laden, zegt Arindam Maitra, senior projectmanager bij de Onderzoeksinstituut voor elektrische energie .
Straubel zegt dat Tesla het opladen snel heeft kunnen verbeteren omdat het alle belangrijke componenten zelf ontwerpt en bouwt, inclusief de opladers, de elektronica voor het bewaken van het batterijpakket en een koelsysteem voor de batterij. Ze zijn allemaal geoptimaliseerd om samen te werken op een manier die niet gemakkelijk is voor systemen die zijn gebouwd voor veel verschillende modellen elektrische voertuigen.
Als een elektrische auto rechtstreeks op een stopcontact wordt aangesloten, halen ingebouwde laders wisselstroom uit de muur, zetten deze om in gelijkstroom en regelen de stroomvoorziening naar de batterij. Snel opladen of superchargen omzeilt de ingebouwde lader; de AC-naar-DC conversie gebeurt buiten het voertuig.
Een uitdaging van snel opladen is dat het zeer snel leveren van stroom aan een batterij kan leiden tot oververhitting. Om beschadiging van de batterij te voorkomen, moet de externe lader communiceren met de elektronica die de toestand van de batterijen controleert, inclusief hun spanning en temperatuur, en de laadsnelheden dienovereenkomstig aanpassen. Om dat soort opladen te doen, moet alles perfect synchroon zijn ontworpen en werken, zegt Straubel.
Om vijf minuten op te laden, is niet alleen een verdere verbetering van het laadsysteem nodig, maar ook een verbetering van de interface met het elektriciteitsnet. Zoals het is, kunnen slechts enkele plaatsen op het elektriciteitsnet 120 kilowatt opladen aan. Het afnemen van grote hoeveelheden stroom van het net brengt ook vraagkosten met zich mee van het nutsbedrijf, waardoor de kosten van het systeem toenemen.
Maar Straubel zegt dat Tesla van plan is deze problemen te omzeilen door superchargers uit te rusten met zonnepanelen en batterijen.
Het opslaan van zonne-energie in batterijen in het laadstation kan ook nuttig zijn voor beheerders van het elektriciteitsnet (zie Windturbines, Inclusief batterij, Kan voedingen stabiel houden). Ze kunnen nutsbedrijven een manier bieden om fluctuaties op het net te matigen, iets dat belangrijker wordt naarmate er meer intermitterende energiebronnen, zoals zon en wind, worden toegevoegd. Tesla is van plan een dergelijk systeem binnenkort in Californië te testen. Het zou nutsbedrijven in rekening kunnen brengen voor deze service, wat, zegt Straubel, zou kunnen helpen de kosten van de stations te compenseren.
Hoewel deze doorbraken op het gebied van snelladen alleen nuttig zouden zijn voor Tesla's auto's, kunnen ze nog steeds belangrijk zijn voor het uitbreiden van de EV-markt. Tesla is van plan om de komende jaren auto's te introduceren in het bereik van $ 30.000 tot $ 35.000.