De elektrische auto abc.

Termen uit de elektromobiliteit, vanaf AZ uitgelegd.

Accumulator:

Een accumulator is een oplaadbaar, elektrochemisch gebaseerd energieopslagapparaat. In de meest ware zin verwijst de term ‘accu’ of ‘oplaadbare batterij’ naar een enkele geheugencel. In het algemeen worden de onderling verbonden opslagelementen, zoals die in elektrische auto's worden gebruikt, echter ook wel 'oplaadbare batterijen' of 'batterij' genoemd. Historisch of in technische termen werd en wordt de term "batterij" meer gebruikt in verband met niet-oplaadbare opslagapparaten. Uiteindelijk kan de term ‘batterij’ worden gezien als een algemene term die zowel niet-oplaadbare als oplaadbare energieopslagapparaten zoals batterijen omvat. In veel gevallen worden de termen nu door elkaar gebruikt, maar wanneer de nadruk op oplaadbaarheid ligt, is het raadzaam om de term ‘batterij’ preciezer te gebruiken.

Versterker:

Ampère (A) is de eenheid van elektrische stroom. Het beschrijft hoe sterk de elektrische stroom door een geleider vloeit. Je kunt de stroming zien als de hoeveelheid water die door een leiding stroomt. De spanning (V) komt overeen met de druk van het water. Beide factoren samen, stroom en spanning, bepalen hoeveel elektrisch vermogen beschikbaar is om een elektrisch apparaat, vergelijkbaar met een waterrad of motor, te laten werken.

Batterij verhuur:

Sommige fabrikanten bieden de mogelijkheid om elektrische auto’s zonder accu aan te schaffen en in plaats daarvan de energieopslag te huren. De huurprijzen zijn doorgaans afhankelijk van de individuele kilometerstand. Hoewel dit model in Duitsland nog steeds op bedenkingen stuit, kan het financieel de moeite waard zijn om zorgvuldig te rekenen: het huren van de batterij is vaak goedkoper dan het kopen ervan, waar vaak een hoog viercijferig bedrag bij komt kijken.

Bidirectioneel opladen:

Naast de mogelijkheid om op te laden, kunnen elektrische voertuigen ook terugleveren aan het elektriciteitsnet, ook wel bidirectioneel opladen genoemd. Hierdoor kunnen elektrische voertuigen in de toekomst deel uitmaken van een intelligent elektriciteitsnet, ook wel smart grid genoemd. Elektrische voertuigen kunnen overtollige elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen zoals wind- of zonne-energie tijdelijk opslaan en indien nodig terugleveren aan het elektriciteitsnet, ook wel Vehicle to Grid (V2G) genoemd.

Ingebouwde lader:

De boordlader in elektrische auto's wordt gebruikt om wisselstroom op te laden, bijvoorbeeld bij wallboxen, normale laadpalen of stopcontacten. De snelheid waarmee de accu wordt opgeladen, wordt bepaald door het vermogen van de ingebouwde lader. In Amerikaanse en Aziatische voertuigen zijn in de fabriek vaak alleen langzame, eenfasige laders geïnstalleerd. Als iemand zijn auto vaak gebruikt en deze regelmatig oplaadt via stopcontacten, is het raadzaam om een model met een meerfaselader te kiezen, omdat deze ongeveer twee tot vier keer sneller werkt.

CCS:

CCS staat voor “Combined Charging System” en is de Duitse versie van de snellaadstekker. Het is gebaseerd op de gewone Type 2-stekker en voegt twee extra polen toe (Combo 2). De CCS-stekker is een gevestigde waarde geworden onder Duitse en Europese fabrikanten, en de Duitse laadstationverordening (LSV) vereist het gebruik ervan op nieuwe DC-snellaadstations. Tesla rust zijn voertuigen in Europa nu ook uit met CCS-stopcontacten. Een belangrijke concurrerende standaard is het Chademo-systeem van een Japans consortium, voornamelijk ondersteund door Japanse en Franse auto's.

ChaoJi:

ChaoJi is een oplaadstandaard die gezamenlijk is ontwikkeld door de Chinezen en Japanners. Hiermee kunnen elektrische auto’s snel worden opgeladen, vergelijkbaar met conventionele voertuigen op vloeibare brandstof. Momenteel zijn er echter geen auto’s beschikbaar die gebruik kunnen maken van het hoge laadvermogen tot 900 kW. Op de lange termijn is deze standaard bedoeld om zowel de Japanse Chademo-stekker als de Chinese GB/T-technologie te vervangen.

Chademo:

Chademo is de afkorting voor ‘Charge de Move’ en verwijst naar het Japanse snellaadstekkersysteem. Het is ontwikkeld door Tepco en autofabrikanten Nissan, Mitsubishi, Toyota en Subaru. Het typische laadvermogen bedraagt 50 kW, maar hogere waarden zijn ook mogelijk. De Chademo-stekker concurreert met het Duitse CCS-systeem en beide stekkertypen zijn niet compatibel. De Duitse laadpaalverordening vereist voor DC-laadstations een CCS-aansluiting, maar geen Chademo-koppeling.

Elektrische auto:

In engere zin verwijst ‘elektrische auto’ naar een voertuig op batterijen, met of zonder bereikverlenger. In bredere zin zijn brandstofcelvoertuigen ook elektrische auto's. In relevante wetten en regels definieert de federale overheid een elektrisch voertuig als een batterij-elektrisch voertuig waarin alle energieconverters uitsluitend elektrische machines zijn en alle energieopslagapparaten uitsluitend elektrisch oplaadbare energieopslagapparaten zijn.

Energiedichtheid:

Energiedichtheid verwijst naar de hoeveelheid energie die per massa-eenheid of per volume-eenheid in een batterij kan worden opgeslagen. Vaak wordt het weergegeven in kJ of kWh per kilogram. Het huidige gemiddelde is 150 wattuur per kilogram. Ter vergelijking: de energiedichtheid van benzine is 12.800 Wh/kg.

Solid-state batterij:

De solid-state of solid-state batterij is een veelbelovende technologie voor fabrikanten van elektrische auto’s. Vergeleken met conventionele lithium-iontechnologie zijn deze batterijen goedkoper, krachtiger en veiliger. In plaats van de vroegere vloeibare elektrolyt gebruiken ze een vast materiaal, wat de energiedichtheid verhoogt en zo een groter bereik in dezelfde installatieruimte mogelijk maakt. Bovendien heeft de solid-state batterij geen koeling nodig, wat kosten en gewicht bespaart. Renault-Nissan en Toyota behoren tot de pioniers die deze technologie naar verwachting vanaf het midden van dit decennium in serieproductie zullen introduceren.

Gelijkstroom (DC voor “gelijkstroom”):

Gelijkstroom is het type elektriciteit dat kan worden opgeslagen in de accu van een elektrische auto. Om de elektromotor te kunnen laten werken, moet deze gelijkstroom worden omgezet in wisselstroom. Bij huishoudelijke netwerken of normale laadstations wordt de beschikbare wisselstroom omgezet in gelijkstroom voor de accu, waarvoor een zogenaamde spanningsomvormer nodig is.

Inductie opladen:

Inductieladen is bedoeld om het opladen van elektrische auto’s makkelijker te maken. In plaats van het voertuig op een stopcontact aan te sluiten, hoeft u het alleen maar boven een magneetspoel te parkeren. Deze spoel laadt de accu contactloos op via een tegenhanger in de voertuigvloer. Theoretisch kan dit proces ook werken tijdens het rijden op goed uitgeruste rijstroken. Theoretisch bedraagt het laadvermogen maximaal 11 kW, vergelijkbaar met normale AC-laadpalen.

Kilowattuur:

Het kilowattuur is een eenheid van energie. Eén kilowattuur elektriciteit kan bijvoorbeeld een emmer water op kamertemperatuur koken. De batterijen in conventionele elektrische auto’s hebben een capaciteit tussen de 20 kWh en 60 kWh, soms zelfs rond de 100 kWh. Het elektriciteitsverbruik is sterk afhankelijk van het model en de rijstijl, maar ligt doorgaans tussen de 10 en 20 kWh per 100 kilometer. De theoretische actieradius van elektrische auto’s is echter niet direct af te leiden uit de accucapaciteit.

Laadvermogen:

Het laadvermogen is het doorslaggevende criterium voor hoe lang een elektrische auto volledig moet opladen. Een huishoudelijk stopcontact levert doorgaans een laadvermogen van zo’n 3,5 kW, een normaal laadstation of wallbox biedt doorgaans 10 tot 22 kW, terwijl snellaadstations vaak 50 kW tot 100 kW leveren. Ultrasnelle laadstations kunnen zelfs tot 350 kW leveren. De daadwerkelijke laadtijden zijn echter langer, mede omdat niet iedere auto het volledige laadvermogen kan benutten en de laadsnelheid afneemt naarmate de accu voller raakt.

Oplaadpunt:

Bij veel laadpalen kunnen meerdere auto’s tegelijkertijd op één plek worden opgeladen, ook wel meerdere laadpunten genoemd. Statistieken tellen vaak laadpunten, terwijl het aantal daadwerkelijke kolommen lager is. In veel gevallen moeten meerdere voertuigen het laadvermogen delen, wat tot langere wachttijden kan leiden.

Oplaadstations:

Er zijn twee hoofdtypen laadstations: langzaam en snel. Langzaamlaadstations gebruiken normale wisselstroom (400 V, tot 63 A) met een laadvermogen van doorgaans 11 kW. Snellaadstations hebben een hoger laadvermogen, doorgaans ruim 22 kW. Ook zijn er snellaadstations met gelijkstroom en laadvermogens vanaf circa 50 kW. De term ‘ultrasnelle laadstations’ wordt vaak gebruikt voor systemen met meer dan 100 kW. Particuliere wallboxen voor thuisgebruik bieden doorgaans 11 kW of 22 kW.

Regelgeving laadpalen:

De LSV reguleert sinds maart 2016 de minimale technische eisen voor laadpalen in Duitsland. Het schrijft de Type 2-stekker voor normale laadstations en het CCS-systeem voor DC-laadstations voor, dat door Duitse fabrikanten wordt gebruikt. De verordening bevat ook uitgebreide eisen voor exploitanten van openbare laadpunten, die niet alleen openbare verkeersgebieden bestrijken, maar ook parkeerplaatsen voor klanten en bedrijven. Inductieve en draadloze laadsystemen vallen niet onder de LSV.

Lithium-ionbatterij:

De lithium-ionbatterij is de huidige standaard voor batterijtechnologie. Vergeleken met eerdere lood- en nikkelmetaalhydridebatterijen biedt deze een hogere energiedichtheid en geen geheugeneffect. Hoewel de capaciteit voor mobiele telefoons en laptops voldoende is, bereiken lithium-ionbatterijen in elektrische auto’s snel hun grenzen. Een ander probleem is de hoge prijs, die de afgelopen jaren echter sterk is gedaald.

Lithium-luchtbatterij:

De lithium-luchtbatterij wordt beschouwd als een veelbelovende opvolger van lithium-ionbatterijen. Het biedt een aanzienlijk gewichtsvoordeel door de gedeeltelijke eliminatie van het zware dragermateriaal op de elektroden, wat leidt tot een hogere vermogensdichtheid per kilogram. Serieproductie wordt echter pas na 2030 verwacht.

Laagspanningshybridesysteem:

Laagspanningshybridesystemen werken met een spanning van 48 volt in plaats van de gebruikelijke maximaal 400 volt. Deze systemen zijn kosteneffectiever en bijzonder geschikt voor kleine en compacte voertuigen. Hoewel ze minder krachtig zijn dan hoogspanningssystemen, kunnen ze toch dubbelcijferige verbruiksvoordelen bieden in vergelijking met conventionele aandrijvingen.

Rijden met één pedaal:

Nieuwere elektrische auto’s kunnen in het dagelijks leven alleen met het gaspedaal worden bestuurd. Als je het gaspedaal indrukt, accelereert de auto; als je het loslaat, is er sprake van een sterke vertraging. Deze vertraging vindt niet plaats via de remschijven, maar via de ingebouwde generator, die de remkracht recupereert en in de vorm van elektriciteit in de accu opslaat. Deze manier van rijden wordt vaak als zeer prettig ervaren, hoewel er nog steeds een rempedaal aanwezig is en kan worden gebruikt bij krachtig afremmen of in noodgevallen.

Permanent opgewonden synchrone machine (PSM):

De synchrone machine met permanente magneet (PSM) is het gebruikelijke type elektromotor in auto's en veel huishoudelijke apparaten. Het maakt gebruik van permanente magneten in de motor, in tegenstelling tot de elektrisch aangeslagen synchrone machine (ESM), die gebruik maakt van elektromagneten. De PSM is in de meeste opzichten superieur aan het ESM, behalve op het gebied van efficiëntie. Sommige fabrikanten beschouwen het ESM echter mogelijk als een strategisch alternatief omdat het minder zeldzame metalen bevat en alleen uit het buitenland kan worden verkregen.

Plug-in hybride:

Een plug-in hybride is een parttime elektrische auto gecombineerd met een hybride auto. Meestal heeft hij een kleine accu voor een puur elektrische actieradius van zo’n 50 kilometer, waarna hij als hybride blijft werken. Plug-in hybrides worden beschouwd als een brugtechnologie totdat er krachtigere batterijen beschikbaar zijn voor puur elektrische auto's. Ze maken goede CO2-waarden in de NEDC-verbruikscyclus mogelijk door te starten met een volle accu, maar houden geen rekening met de uitstoot van de elektriciteitsproductie.

Wielnaafmotor:

Een wielnaafmotor is een elektromotor die direct op het wiel zit en niet centraal in het voertuig. Deze technologie werd al aan het begin van de 20e eeuw toegepast, maar komt nu minder vaak voor in in massa geproduceerde personenauto's. Enkele voordelen zijn de grotere inbouwruimte in de carrosserie en het mogelijk achterwege laten van aandrijfassen. Gewichtsproblemen en problemen met het rijcomfort zijn echter nog niet volledig opgelost.

Recuperatie:

Het terugwinnen van kinetische energie die anders verloren zou gaan in de vorm van warmte bij het remmen, is niet exclusief voor elektrische auto’s. Conventionele auto's met start-stopsystemen maken al jaren gebruik van deze technologie. Bij conventionele auto's wordt de opgewekte elektriciteit gebruikt om de generator of dynamo te ontlasten. Bij elektrische auto’s komt deze opgewekte elektriciteit daarentegen direct ten goede aan de rit. Slechts een relatief klein deel van de remenergie vloeit echter als laadenergie terug naar de accu.

Bereikverlengers:

Een range extender is meestal een kleine verbrandingsmotor die niet de wielen aandrijft, maar eerder een stroomgenerator om de accu’s tijdens het rijden op te laden. Dit maakt voortdurende vooruitgang mogelijk, zelfs nadat de stroomvoorziening die aan het stopcontact is opgeladen, is uitgeput. Het is echter meer een noodoplossing omdat de motor ontworpen is om zuinig te zijn, maar uiteindelijk minder efficiënt werkt. Hoewel de BMW i3 vroeger gebruik maakte van deze technologie, laten veel fabrikanten deze nu achterwege omdat de batterijcapaciteit is toegenomen.

Ongebalanceerde belasting:

Ongebalanceerde belasting verwijst naar de ongelijkmatige belasting van het elektriciteitsnet. In Duitsland wordt dit geregeld door de onevenwichtige belastingsregeling, die het eenfasig opladen van elektrische auto’s ernstig beperkt. De getroffen voertuigen kunnen wettelijk gezien slechts 4,6 kW uit het elektriciteitsnet halen, hoewel technisch gezien ongeveer 7 kW mogelijk zou zijn. Elektrische auto’s die in drie fases opladen kunnen daarentegen met 22 kW tanken, wat ruim vier keer zo snel is. Andere landen kunnen andere regels hebben met betrekking tot ongebalanceerde belastingen.

Snel opladen:

De term ‘snelladen’ wordt door verschillende fabrikanten verschillend gebruikt. Volgens de wetteksten over elektromobiliteit kunnen alle laadprocessen met een vermogen boven de 22 kW als snelladen worden beschouwd. Als alternatief zou er onderscheid gemaakt kunnen worden tussen laden met wisselstroom (AC, tot maximaal 44 kW) en laden met gelijkstroom (DC, vanaf 50 kW). In de praktijk maakt de definitiekeuze weinig uit, aangezien er in Duitsland nauwelijks AC-laadpunten met meer dan 22 kW vermogen zijn.

Stekkertypes:

Vrijwel elke elektrische auto kan worden opgeladen via een normaal huishoudelijk stopcontact. De EU heeft de zogenaamde Mennekes Type 2-stekker als standaard ingesteld voor openbare laadpalen. Bij de meeste elektrische auto's wordt deze stekker al meegeleverd. Er zijn echter verschillende soorten stekkers in gebruik, ook in andere Europese landen. Duitse fabrikanten vertrouwen voor DC-laadstations op het CCS-systeem, terwijl Japanse en Franse modellen de Chademo-standaard gebruiken.

Supercondensatoren:

In tegenstelling tot batterijen slaan supercondensatoren energie elektrisch op in plaats van elektrochemisch. Ze kunnen sneller worden opgeladen en geven snel energie vrij. Hoewel ze gebruikelijk zijn in cameraflitsers, zijn ze nog relatief nieuw in de autoproductie. Sommige autofabrikanten gebruiken supercondensatoren voor het regenereren van remkracht. In de toekomst zouden ze kunnen dienen als aanvulling op conventionele batterijen, vooral bij het terugwinnen van remenergie.

Supercharger:

Superchargers zijn gratis laadstations van Tesla voor hun eigen voertuigen. Tesla gebruikte oorspronkelijk een aangepaste Type 2-stekker die gelijkstroomladen tot 250 kW mogelijk maakte. We stappen nu over op de CCS-standaard. Superchargers kunnen de accu's van Tesla-auto's binnen enkele minuten opladen. Afhankelijk van het model vindt de facturering plaats op basis van minuten of kilowattuur. Voertuigen van andere merken kunnen geen superchargers gebruiken.

Ultrasnel opladen:

Om elektrische auto’s geschikt te maken voor lange afstanden is ultrasnel opladen tot 350 kW via de CCS-stekker cruciaal. Zo’n netwerk wordt door Ionity aangelegd langs Europese snelwegen. Er is echter nog steeds een tekort aan auto’s die het volledige laadvermogen kunnen benutten.

Temperatuurbeheer:

Batterijen worden warm onder langdurige belasting, wat een negatieve invloed kan hebben op hun prestaties en vermogen om elektriciteit op te slaan. Sommige elektrische auto’s hebben een koelsysteem om de accu op optimale temperatuur te houden. Andere fabrikanten proberen het probleem tegen te gaan met intelligente laadsoftware.

Consumptie:

Het stroomverbruik van elektrische auto’s wordt in het laboratorium op vergelijkbare wijze bepaald als conventionele auto’s. Deze wordt echter niet weergegeven in liters per 100 kilometer, maar in kilowattuur per 100 kilometer. Er wordt gesteld dat de CO2-uitstoot nul is en dat er geen rekening wordt gehouden met de uitstoot door de elektriciteitsproductie.

Volt:

Volt is de eenheid van elektrische spanning (V). Het komt overeen met de waterdruk als je je de elektriciteitsstroom voorstelt als water dat door een pijp stroomt. Amperage (A) kan worden vergeleken met de buisdiameter, en beide factoren bepalen de prestaties.

Wisselstroom (AC voor “wisselstroom”):

Wisselstroom is normale huishoudelijke elektriciteit. Het komt in driefasige uitvoering als driefasige stroom het gebouw binnen en wordt in de keuken gebruikt voor het elektrische fornuis. Eenfasige wisselstroom vindt plaats op het Schuko-stopcontact. Beide typen kunnen door de elektrische auto worden opgeladen, maar moeten aan boord worden omgezet naar gelijkstroom om in de accu te worden opgeslagen.