nieuws

Niet tanken, maar massaal batterijen wisselen, kan dat?

Techniek

Niet tanken, maar massaal batterijen wisselen, kan dat?

“Uitdaging: rekenen aan elektrisch rijden!”, schreven we vorige week. Als we allemaal elektrisch zouden rijden en de huidige tankstations zouden worden omgebouwd tot batterijwisselstations. Hoeveel stroom zou er dan moeten naar een snelwegbatterijwisselstation en hoe dik zou de kabel er naar toe moeten zijn? De uitkomst? Bekijk de berekening van Wim de Smit uit Dongen.

Het idee van de batterijwisselstations is niet nieuw. Better Place beet er zijn tanden op stuk en is inmiddels failliet. Maar Drs. A.J.J. Loos Biesenbeek presenteerde het idee in een overigens uitstekend geschreven brief als weer helemaal nieuw. En sterker nog, als: “De beslissende stap.”

Alle batterijen wisselen

Omdat we toch al aan de aanbieding van The New Motion aan het rekenen waren, rekenden we meteen maar even door aan het idee van de doctorandus. En omdat hij uitgaat van het idee: “Niemand heeft thuis een benzinepomp, dus waarom wel een elektriciteitspomp?”, moeten al die toekomstige elektrische auto’s dus naar zo’n batterijwisselstation om verse stroom te tanken.

Van 12 pompen naar 48 wisselstations

We redeneerden dat een batterijlading goed is voor een vierde van de kilometers van een volle tank, dus dat een tankstation met 12 pompen vervangen zou moeten worden door een batterijwisselstation met 48 batterijwisselaars. Wisselaars, die volgens Loos Biesenbeek ook nog eens de inzet van een ‘pompbediende’ vragen.

Reken, reken

Maar goed, het gaat nu niet over de personeelskosten. Dus terug naar de vraag: Hoeveel stroom moet er naar het station. En wat voor kabel zou daar dan voor nodig zijn? Wim de Smit rekent het voor: “Berekening stroom voor elektrisch rijden voor 48 laders. Op 1 kWh rijdt een elektrische auto 4 km. Voor 150 km zijn dus 37,5 kWh nodig. Het rendement van de lader is 75% dus is er 50 kWh nodig voor een volle 37,5 kWh batterij.”

400 ampère

Tot zover alles duidelijk, dus gaat De Smit verder: “Bij een laadtijd van 12 uur is per batterij 4,17 kW nodig. Dat vermogen keer 48 wisselstations levert een totaal vermogen van 200 kW.” Om dat vermogen om te rekenen naar stroomsterkte gebruikt De Smit een vuistregel: “2 ampère per kW stroom op een driefase installatie.” En zo komt hij aan 400 A.

Geen probleem

Dat brengt De Smit op een vieraderige voedingskabel (3 fasen en een aardkabel). Voor die stroomsterkte moet ieder van de aders een doorsnede hebben van 70 mm2. Dat komt overeen met een diameter van 9,5 mm per ader. “Mits de kabel niet te lang is”, voegt De Smit toe. Zulke kabels zijn te koop, dus dat moet geen probleem zijn. Alhoewel…

Keer 120…

Er zijn 48 wisselstations. Maar veel meer dan 48 laders. Ga maar na: Stel dat er op ieder wisselstation iedere 6 minuten één auto komt. Dat zijn er 10 per uur, en 120 per 12 uur. In 12 uur moeten er dan op het hele station 48 x 120 batterijen worden opgeladen. Er zijn dus geen 48 laders in gebruik, maar 5760.

Terug op Aarde

Oef, wat nu? De Smit’s antwoord is ontnuchterend: “Dan zal je 120 van die kabels nodig hebben. Dat zal het nooit worden, omdat dit praktisch onmogelijk is.” Terug met beide voetjes op Aarde, naar de zekerheid dat de auto van de toekomst steeds weer verandert. En naar de zekerheid dat Wim de Smit een Sam-bitset verdiend heeft. Gefeliciteerd Wim.

Reageer op dit artikel