Een nieuwe studie toont aan dat accu’s in elektrische voertuigen aanzienlijk langer meegaan dan eerder werd aangenomen. Praktijkgegevens zouden laten zien dat de meeste accu’s na 200.000 kilometer meer dan 80 procent van hun capaciteit behouden.
Een analyse van consultancybureau P3 Group met meer dan 7000 elektrische voertuigen laat zien dat de degradatie van EV-accu’s in de praktijk lager is dan theoretische modellen eerder voorspelden. De praktijkgegevens, gebaseerd op voertuigen met kilometerstanden tot 300.000 kilometer, laten zien dat accu’s zelfs bij intensief gebruik langdurig een hoog prestatieniveau behouden. De meeste accu’s behielden meer dan 80 procent van hun oorspronkelijke capaciteit na 200.000 kilometer, met enkele gevallen waarin de capaciteit zelfs boven de 90 procent bleef. Dit verschil tussen theorie en praktijk is toe te schrijven aan de invloed van geavanceerde accumanagementsystemen ofwel bms'en, verbeterde chemische samenstellingen en thermisch beheer.
Degradatie van EV-accu’s verloopt niet constant, maar laat een duidelijk patroon zien dat samenhangt met tijd en gebruik. In de eerste fase, meestal tot ongeveer 30.000 kilometer, is de capaciteitsafname relatief groot. Dit komt door de vorming van een 'solide elektrolyte interface'-laag op de anode, waarbij lithium reageert met de elektrolyt en wordt opgenomen in een vaste laag, waardoor het niet langer beschikbaar is voor energieopslag. Na deze initiële fase stabiliseert het proces en verloopt de degradatie vrijwel lineair. De capaciteitsafname is in dit stadium beperkt, met slechts enkele procenten verlies per 100.000 kilometer. Deze trend wordt bevestigd door praktijkcijfers, die aangeven dat EV-accu’s zelfs bij intensief gebruik hun capaciteit grotendeels behouden na de eerste snelle afname. Wanneer de praktijkcijfers worden doorgetrokken, is het denkbaar dat de huidige EV-accu’s meer dan 500.000 kilometer zouden kunnen bereiken voordat de capaciteit onder de 80 procent zakt. Autofabrikanten bieden meestal garantie wanneer een auto binnen de termijn onder de 70 procent accucapaciteit zakt. Enkele fabrikanten, zoals Toyota en Lexus, garanderen zelfs na 10 jaar of 1 miljoen kilometer.
:strip_exif()/i/2007075794.jpeg?f=imagenormal)
In de grafiek hierboven toont de grijze lijn de theoretisch verwachte degradatie en de blauwe lijn de daadwerkelijke degradatie in de praktijk. Iedere blauwe stip staat voor een van de deelnemende auto’s.
De studie brengt ook enkele verschillen aan het licht tussen de prestaties van nmc- (nikkel-mangaan-kobalt) en lfp- (lithium-ijzerfosfaat) accuchemie. Nmc-accu’s, die een hogere energiedichtheid bieden, zijn met name geschikt voor voertuigen met een grote actieradius. Deze accu’s laten een snellere degradatie zien, vooral bij een hoog aantal laad- en ontlaadcycli. De capaciteit van nmc-accu’s daalt sneller bij intensief gebruik, zoals frequent snelladen en langdurig volledig opladen, hoewel ze doorgaans nog steeds meer dan 80 procent van hun capaciteit behouden na 200.000 tot 250.000 kilometer. Het gebruik van actieve koelsystemen in voertuigen met nmc-technologie speelt een grote rol in het minimaliseren van slijtage die normaal gesproken de chemische stabiliteit van deze accu’s aantast.
Lfp-accu’s onderscheiden zich door hun robuustheid en lagere degradatie. Hoewel deze accu’s een lagere energiedichtheid hebben, behouden ze een stabielere capaciteit over een langere periode. Praktijkgegevens tonen aan dat lfp-accu’s vaak meer dan 90 procent van hun oorspronkelijke capaciteit behouden, zelfs bij hoge kilometerstanden. Deze chemie is beter bestand tegen een hoog aantal laad- en ontlaadcycli en is minder gevoelig voor hoge laadsnelheden, wat ze ook interessant maakt voor zware toepassingen zoals bussen en vrachtwagens. Ook in steeds meer personenwagens worden lfp-cellen gebruikt, zoals de instapversies van de Volvo EX30 en de Tesla Model 3 en Y. Ook worden ze standaard gebruikt in de MG4, Citroën ë-C3 en alle BYD-modellen.
Naast chemische verschillen gaat de analyse in op verschillen in gebruik en temperatuurbeheer. Frequent snelladen of rijden bij extreme temperaturen kan de degradatie versnellen, vooral bij nmc-accu’s. Bij lfp-accu’s is deze impact minder merkbaar, maar ook hier kunnen dergelijke omstandigheden op de lange termijn een rol spelen. Geavanceerde bms'en in moderne elektrische voertuigen zijn in staat om deze effecten te beperken door laad- en ontlaadcycli nauwkeurig te controleren en de accu binnen optimale temperatuurzones te houden.
Hoewel de praktijkgegevens positief zijn, zijn er ook beperkingen in de dataset. Zo zijn voertuigen met kilometerstanden boven de 300.000 kilometer nog zeldzaam, wat het moeilijk maakt om de prestaties bij extreem hoge gebruiksintensiteit volledig te beoordelen. De data is gebaseerd op accutests van Aviloo en 50 EV's van P3 Group zelf waarvan de capaciteit vanaf het begin werd bijgehouden.