Elektrische auto’s hebben hun voordelen. Ze zijn stil, comfortabel en accelereren razendsnel vanuit stilstand. Of ze goed zijn voor het milieu, hangt van veel factoren af, waaronder de vraag waar de te laden elektriciteit vandaan komt. Maar als het aan de politiek ligt, ruilt iedereen morgen zijn benzine- of dieselauto in voor een EV.

De praktijk leert dat maar een klein deel van de automobilisten dat doet, en meestal alleen vanwege de belastingvoordelen. Waarom twijfelt men? Omdat er de nodige struikelblokken zijn. De belangrijkste is de ‘reichweitenangst’, de angst om het volgende laadstation niet te halen of uren vertraging op te lopen doordat je voor het halen van de eindstreep moet bijladen.

Wat direct punt twee oplevert: de weerzin tegen lange laadtijden. Standaard praten we over vier tot vijf uur. Er wordt geschermd met snellaadtijden van een half uur tot 80 procent, maar de vraag is of je accu daar beter van wordt. Waarmee punt 3 zich aankondigt: hoe lang gaat een EV-accu mee en durf je een gebruikte EV nog te kopen? Want laten we wel wezen, voor de meeste mensen is een nieuwe EV financieel onhaalbaar, in elk geval veel duurder in aanschaf dan een auto met een verbrandingsmotor.

De nieuwe BMW i3 kan worden geleverd met een accu met een energie-inhoud van 42 kWh, goed voor 310 km actieradius max, 260 km gemiddeld.

i3 met verbeterde chemie

Bij de ontwikkeling van de EV staat de accu dus centraal. Bij de 1.365 kg wegende BMW i3, is dat tegenwoordig een
270 kg wegende, 120 Ah Lithium-ion-accu, maar daar zijn veel soorten van. BMW geeft niet op welke, maar waarschijnlijk hebben de laatste versies een kathode van Nikkel-Mangaan-Kobalt, net als de nieuwe Corsa-e.

Daarmee heeft de i3 een actieradius van 310 km. Een lege accu opladen kost meer dan 4 uur, met snelladen (DC) gaat dat in 45 minuten tot 80 procent. Maar er zit meer aan te komen: “Naar verwachting komen we in 2020 met een upgrade van de i3”, stelt Robert Irlinger, hoofd van de BMW i-productlijn. “Dan hebben we accu’s met verbeterde chemie, waardoor de inhoud en de levensduur van de accu’s nog weer verbetert.

In de toekomst komen er misschien solid-state batterijen, die veel lichter zijn en/of meer inhoud hebben, maar die zijn nog niet lang niet productierijp. Voorlopig is het dus nog ‘gewone’ lithium Ion.”

De BMW i3 is als elektrische auto ontwikkeld. Het accupakket ligt onder de vloer.

Actieradius: wanneer is het genoeg?

Is een actieradius van 310 km genoeg? Irlinger haalt zijn schouders op. “We boden voor het vorige model de mogelijkheid de accu te upgraden. Daar was nauwelijks vraag naar, al moet ik daaraan toevoegen dat het ook geen goedkope upgrade was. De vraag is hoeveel actieradius je nodig hebt. Natuurlijk is 310 km een flatteus cijfer. De rijstijl en de buitentemperatuur hebben een grote invloed.

De actieradius is afhankelijk van het chemische proces in een accu, dat slechter verloopt als het koud is. Je kunt de accu verwarmen, maar dat kost energie. Ook de verwarming in de auto zelf kost energie. We doen dat met een warmtepomp, Peltier-elementen hebben niet genoeg kracht. Meer actieradius is leuk, maar grotere accu’s maken de auto zwaarder.” De vraag is of dat juist niet interessant is voor een autofabrikant.

Het opladen van de BMW i3 kan thuis via een oplaadadapter. Dan duurt het 4 uur bij thuisladen (tot 80 procent). Bij een snellaadstation onderweg duurt het drie kwartier.

Weinig invloed

De gemiddelde vloot van een autofabrikant mag vanaf 2020 immers maar 95 gram CO₂ uitstoten, maar daar zit een correctiefactor op voor het gemiddelde gewicht, dat profiteert van zware auto’s met nul uitstoot in het assortiment. Een voorbeeld van de autolobby in de politiek? Irlinger lacht meewarig: “Nee, zoveel invloed hebben we niet, zeker niet na het dieselschandaal. Sindsdien worden we geleefd door regels van bovenaf.

Het klopt ook niet dat EV’s meetellen. Bovendien staat Freude am Fahren bij BMW op 1. Wij zullen een auto nooit zwaarder maken dan absoluut nodig. Dat gaat ten koste van het rijplezier.”

Accu EV heeft onbekende levensduur

Een probleem van een beperkte actieradius is de laadtijd, wanneer je onderweg moet laden. Snelladen lost dat gedeeltelijk op. Maar een hoge stroomsterkte geeft een hoge warmteontwikkeling. Kan de accu daartegen? ”De accupakketten worden gekoeld en we hebben een intelligent batterijmanagement, dat het accupakket beschermt door de laadstroom aan te passen als de temperatuur te ver zou oplopen.

Het heeft dus geen negatieve invloed op de levensduur.” Hoe groot die levensduur is, weet niemand. ”We geven 8 jaar of 150.000 km garantie, maar dat wil zeker niet zeggen dat ze dan ook op zijn, ze hebben hoogstens iets minder actieradius. We gaan ervan uit dat de levensduur gelijk is aan die van de auto. In elk geval zijn de oudste accu’s nu zes jaar oud en hebben we nog geen defecte accu’s gezien. Het lijkt er ook op dat het geen beletsel vormt voor de restwaarde en de occasionmarkt. Er is veel vraag naar i3’s die uit de lease komen.”

Het is voor de levensduur van de batterijen belangrijk dat de temperatuur niet te hoog wordt en dat de cellen ongeveer dezelfde temperatuur hebben. Daarom worden de batterijpakketten met een speciaal ontwikkeld koelsysteem gekoeld. Bij snelladen moet er veel gekoeld worden, omdat hoge stroomsterktes voor een grote warmteontwikkeling zorgen.

Opel Corsa-e met prismatische cellen

Frank Jordan, directeur advanced engineering bij Opel, is iets minder positief over snelladen: “Wij gebruiken 50 kW Lithium-Ion batterijen van het Chinese CATL. Ze hebben prismatische cellen, die kunnen beter gekoeld worden. Het geheel wordt bewaakt door sofwaremodules en een koelsysteem met vijf koelplaten.

De koeling is moeilijk als je snel gaat laden. Een batterij is net een mens, als de temperatuur boven de 40° Celsius komt, is het niet goed. Te koud is ook niet goed. Het koelsysteem koelt of verwarmt de cellen zodat er nooit meer dan 3° verschil tussen zit. Bij snelladen ontstaat veel hitte. De software en het koelsysteem beschermen de accu wel enigszins, maar hij lijdt er toch meer van.

De laadtijd tot 80 procent vol hangt sterk af van het vermogen van het beschikbare laadstation. Snelladen is echter niet goed voor de batterij, dat moet je alleen in noodgevallen doen.

Elektrisch rijden: snelladen is noodoplossing

Je moet snelladen echt als een noodoplossing zien, je moet ervan uitgaan dat je normaal langzaam laadt. Dat scheelt ook veel energie. Daar smokkelen fabrikanten ook mee als ze het energieverbruik van de auto bepalen. Ze nemen de accu-inhoud en kijken hoever je ermee komt, maar je moet ook de energieverliezen bij het laden meenemen. Die zijn sterk afhankelijk van hoe je laadt.

Laad je thuis met lage stroomsterktes, dan is het verlies laag, laad je onderweg bij een snellaadstation, dan is het verlies veel hoger. Dat betekent wel dat de laadinfrastructuur moet verbeteren. Werkgevers moeten zorgen voor speciale parkeerplaatsen en laadmogelijkheden.”

De Corsa-e heeft een Combined Charging System-stekker (CCS Combo 2), waarmee DC geladen kan worden met hoge vermogens. Maar ook thuisladen met AC is via een Mennekes-stekker mogelijk.

Acht jaar garantie op accupakket

De Corsa-e Kost € 30.999,-. Dat is bijna het dubbele van de goedkoopste benzine-Corsa, waarvan het nieuwe model € 16.999 kost. Die ligt echter qua prestaties met 55 kW behoorlijk achter bij de 100 kW van de Corsa-e. En dat is niet het enige: “De helft van de prijs van de Corsa zit in het accupakket, maar de aanschafprijs zegt niet alles. Vergeet niet dat elektriciteit veel goedkoper is dan benzine en dat de onderhoudskosten van een elektrische auto half zo hoog zijn.”

Ook met de levensduur zit het wel goed, volgens Jordan: “Opel geeft acht jaar of 160.000 km garantie op de accu, maar die zal veel langer meegaan. De range wordt misschien iets minder. We onderzoeken nu of er een second life-toepassing voor de batterijen is, dat maakt ze nog rendabeler. Aan het eind moeten ze gerecycled worden, inmiddels is 87 procent van een lithium-accu te recyclen. Verder werken we aan betere generaties accu.

Solid state is de heilige graal, maar dat wordt op zijn vroegst 2028. Voorlopig werken we aan eigen productie van accu’s en verbeteringen aan het accupakket.”

De nieuwe Corsa-e kost € 30.999,- Dat is bijna het dubbele van de goedkoopste benzine-Corsa, waarvan het nieuwe model € 16.999 kost.

Elektrische auto is zwaar

De Corsa-e weegt 1.455 kg, waarvan de Nikkel-mangaan-kobalt-accu 272 kg weegt. Dat is veel voor een kleine auto. Is dat vanwege het gunstige effect op de toegestane CO₂-emissie van de vloot? “Nee”, lacht Jordan, “dat is onzin. We moeten natuurlijk winst maken, dus willen we aan de wetgeving voldoen met zo min mogelijk kosten.

Vergeet ook niet dat dit geen speciaal ontwikkelde elektrische auto is, maar een gewone auto met elektrische aandrijving. Dat is onze koers. Vanaf 2025 zal er geen Opel zijn die je niet in een elektrische uitvoering kunt krijgen. Maar voor ons is rijplezier belangrijk, hoe lichter hoe beter. We hadden de Corsa misschien zelfs een kleinere accu kunnen geven, dat had veel gewicht gescheeld. Maar mensen hebben angst voor de actieradius.

[intermezzo:1]

Een radius van 300 km is voor veel mensen veel meer dan nodig, maar ze durven niet minder aan. Wij willen echter leuke auto’s bouwen, binnen de mogelijkheden en met gezond verstand. We doen ook niet meer mee aan de wapenwedloop van pk’s, je zult ons geen 300 pk sterke motoren meer zien bouwen. Dat is nergens voor nodig, je kunt dergelijke vermogens nergens meer gebruiken. In de nieuwe Astra hebben we alleen nog driecilinders, maar het is toch een auto die heel veel rijplezier biedt.”

Politiek bepaalt

Opel ontwikkelt nog volop verbrandingsmotoren en is – net als BMW – van plan om nog lang auto’s met verbrandingsmotoren en hybrides te maken. “Duitsland heeft 40 procent hernieuwbare energie, maar andere landen veel minder (Nederland 7,4 procent, red). Dan heeft elektrisch rijden geen zin”, aldus Jordan.

“Er zijn landen waar de elektriciteit uit kolen komt. Daar moet je zeker niet elektrisch gaan rijden. Je moet de beste oplossing voor elke situatie brengen. Dat is niet wat de politiek wil, helaas. E-fuels zijn ook een optie, maar de politiek denkt er niet aan. Wij maken de politiek niet. De ACEA lobbyt wel, maar heeft geen macht, de politiek bepaalt wat er gebeurt en dat is niet altijd het beste voor de planeet.”