211service.com
Zal snel opladen elektrische voertuigen praktisch maken?
Het kan uren, zelfs dagen duren om een elektrische auto op te laden. Dat is een van de redenen waarom GM een reservegenerator op gas heeft toegevoegd aan zijn elektrische auto, de Volt. Een andere optie is de DC-snellader, waarmee auto's in slechts een half uur tot 80 procent van de batterijcapaciteit kunnen opladen.
Met het eerste DC-snellaadstation van Tesla Motors, halverwege San Francisco en Los Angeles, kunnen bestuurders in een half uur 240 kilometer aan actieradius toevoegen aan hun elektrische auto, op voorwaarde dat ze een van de duurdere batterijpakketten hebben. Het toevoegen van die kilometers zou normaal gesproken enkele uren tot meer dan een dag duren, afhankelijk van de grootte van de batterij en of er een gewoon stopcontact of een stopcontact met een hogere spanning wordt gebruikt.
Maar de impact van dergelijke laadstations wordt beperkt door hun hoge kosten en door het feit dat snelladen nog steeds veel langer duurt dan het tanken van een tank. Conventionele voertuigen blijven de beste optie voor mensen die regelmatig lange afstanden rijden; en degenen die elektrische voertuigen kopen voor woon-werkverkeer, hebben geen snellader nodig - ze kunnen 's nachts thuis of overdag op het werk opladen.
Vooralsnog is de grootste belemmering voor de acceptatie van elektrische voertuigen gewoon de hoge kosten van de auto's, die twee keer zoveel kunnen kosten als vergelijkbare voertuigen op gas.
De meeste elektrische voertuigen hebben geen speciale oplaadapparatuur nodig. Ze worden geleverd met ingebouwde opladers die de wisselstroom van gewone stopcontacten omzetten in de gelijkstroom die de batterij nodig heeft. Maar opladen via een conventioneel 120-volt stopcontact is traag. Het duurt bijna een hele dag om de Nissan Leaf op deze manier op te laden en bijna drie dagen om de versie van Tesla's Model S met een bereik van 300 mijl op te laden. Eigenaars van elektrische voertuigen installeren vaak speciale 240-volt-connectoren in hun garages om de oplaadtijd tot enkele uren te verkorten - en bijna alle openbare oplaadstations laden tegen dit tarief.
DC-snelladers omzeilen de ingebouwde lader van een voertuig - ze zetten wisselstroom van het net om in gelijkstroom buiten de auto - en leveren elektriciteit rechtstreeks aan de batterij met een hogere snelheid dan de ingebouwde laders zouden toestaan. Een communicatieverbinding die in het laadsnoer is geïntegreerd, zorgt ervoor dat het batterijbeheersysteem van de auto de laadsnelheid kan regelen om schade aan de batterij te voorkomen. Het systeem vertraagt bijvoorbeeld het opladen als de batterij oververhit raakt of stopt meestal met opladen wanneer 80 procent van de capaciteit is bereikt.
De laadcapaciteit van DC-snelladers varieert. Sommige leveren slechts 20 kilowatt, maar sommige experimentele opladers leveren meer dan 100 kilowatt (ter vergelijking: de meeste stopcontacten van 240 volt leveren 3,3 kilowatt). Een oplader van 50 kilowatt zou meer dan genoeg zijn om een Nissan Leaf binnen een half uur tot 80 procent op te laden (hij heeft een batterijpakket van 24 kilowattuur en een bereik van minder dan 100 mijl). De oplaadtijden zullen sterk variëren, afhankelijk van de buitentemperatuur voor de Leaf, maar minder voor andere auto's met betere batterijkoelsystemen (zie Zijn luchtgekoelde batterijen schadelijk voor het Nissan Leaf-assortiment? ). Maar de normen voor DC-snelladers evolueren - niet alle elektrische voertuigen hebben snellaadpunten (GM's Volt heeft er bijvoorbeeld geen), en voor degenen die dat wel hebben, kunnen adapters nodig zijn. In de Verenigde Staten zijn er tot nu toe slechts een paar honderd geïnstalleerd.
De kosten van de technologie kunnen een groot obstakel vormen. De apparatuur kan tienduizenden dollars kosten en de installatiekosten kunnen drie keer zo hoog zijn als de kosten van de apparatuur, waardoor het totaal in sommige gevallen op meer dan $ 100.000 komt. Ecototality, dat 7.000 conventionele, niet-snellaadstations heeft geïnstalleerd, werkt samen met het Amerikaanse ministerie van Energie om te onderzoeken of automobilisten snellaadstations genoeg zullen gebruiken om de eigenaars van het station de kapitaalkosten te laten terugverdienen.
Een andere uitdaging is het feit dat nutsbedrijven vaak een forse vraagprijs per maand in rekening brengen vanwege de hoge belasting die deze laders op het net kunnen uitoefenen, zegt Arindam Maitra, senior projectmanager bij de Onderzoeksinstituut voor elektrische energie . Eigenaars van snelladers zullen die vergoeding moeten betalen, zelfs als niemand het station gebruikt. Ten minste één DC-snellaadsysteem rekent $ 7 per lading, wat duurder is dan het kopen van benzine voor het equivalente bereik in een conventionele auto.
Er zijn ook redenen om te betwijfelen of eigenaren van elektrische voertuigen regelmatig snelladers zullen gebruiken. De meeste automobilisten in de VS reizen minder dan 100 mijl per dag, en degenen die verder moeten reizen, vinden elektrische voertuigen misschien onhandig, zelfs met snel opladen. De meeste elektrische voertuigen die nu op de markt zijn en in de komende maanden op de markt komen, rijden minder dan 100 mijl tegen een vergoeding. En auto's met een groter bereik, zoals Tesla's Model S - die $ 88.000 kosten voor de 300-mijlsversie - vallen buiten de prijsklasse van de meeste bestuurders (zie Kan Tesla overleven? ).
Als de batterijkosten aanzienlijk dalen en elektrische voertuigen van 300 mijl de norm worden, kunnen snelladers tussen steden als Los Angeles en San Francisco en Boston en New York aantrekkelijk zijn. Pasquale Romano, CEO van Chargepoint, dat een netwerk van ongeveer 10.000 conventionele laadstations heeft geïnstalleerd en een aantal snelladers begint toe te voegen, zegt: DC-snelladen is erg belangrijk bij langeafstandsladen en incidenteel noodladen. Je zou een paar uur rijden en stoppen en lunchen terwijl je oplaadt. Ze zijn nodig om het ecosysteem te laten werken.
Maar Romano ziet zulke snelladers niet gemeengoed worden. Het zal geen wereld zijn waar overal gelijkstroom is en je benzinestations hebt vervangen, zegt hij, eraan toevoegend dat het meeste opladen thuis of bij 240-volt laadstations in de stad zal gebeuren.
Britta Gross, hoofd van de ontwikkeling van de infrastructuur van elektrische voertuigen, vindt dat 30 minuten nog te lang is om op een roadtrip te wachten. Amerikanen zijn erg tijdsbewust, zegt ze. GM's Volt hoeft niet snel te worden opgeladen voor lange reizen - hij gebruikt alleen de ingebouwde benzinegenerator om het bereik met ongeveer 500 mijl te vergroten (zie Teardown onthult de opmerkelijke complexiteit van Chevrolet's Volt). De aankomende Spark EV van GM zal echter geen benzinegenerator hebben om zijn bereik uit te breiden.
Wat betreft de adoptie van deze voertuigen, zegt Gross, is de eerste prioriteit het hebben van goedkope 240-volt oplaadstations bij mensen thuis, gevolgd door vergelijkbare stations op werkplekken voor mensen die geen garage thuis hebben, die beide elektrische voertuigen om in hun kracht te spelen - korte woon-werkverkeer. Ze denkt dat DC-snelladers een nichemarkt kunnen hebben voor mensen die in steden wonen en thuis of op het werk niet kunnen opladen. Ze konden de auto's gebruiken om te pendelen en om de paar dagen opladen tijdens de lunch.
Garrett Beauregard, senior vice-president engineering bij Ecotality, maakt zich zorgen over een ander probleem: te snel te veel (conventionele) laadstations bouwen. Overbevolking is slecht. Sommige mensen zijn tegen prikkels om opladers te installeren, zegt hij. We willen niet dat mensen wijzen en zeggen: hoeveel kosten deze dingen en zijn ze al zes maanden niet gebruikt?