Een smartphone die een week meegaat, een betaalbare elektrische auto die met een kleine accu 1000km haalt en elektrisch vliegen over lange afstanden. Als we moeten afgaan op berichten over revolutionaire doorbraken op accugebied zou dat op korte termijn realiteit zijn. Vaak gaat het echter om een 'doorbraak' van alleen een bepaald onderdeel van een accu, in een laboratoriumomgeving. Van veel ontdekkingen horen we nooit meer wat, terwijl andere daadwerkelijk veelbelovend zijn, maar vaak nog vele jaren van massaproductie verwijderd zijn. Bedrijven schreeuwen hun doorbraak vaak van de daken in de hoop nieuwe investeerders te trekken, die vervolgens kunnen helpen de vinding als halffabrikaat aan accufabrikanten te leveren.
Concept solid-stateaccu van QuantumScape
Lithiumionaccu's hebben in de afgelopen decennia zeker een grote groei doorgemaakt; de energiedichtheid is flink toegenomen en de kosten zijn drastisch gedaald. Het heeft een nieuwe generatie smartphones met grote schermen mogelijk gemaakt, evenals superdunne laptops die twintig werkuren meegaan. Ook de groei van het bereik van elektrische auto's (EV's) is eraan te danken. Tegelijk is de hoop van de mensheid gevestigd op nieuwe doorbraken. We willen graag verder rijden met een lichtere en goedkopere accu die bovendien nóg sneller kan laden. Nieuwe chemische samenstellingen en andere verbeteringen zouden dat in de komende jaren mogelijk kunnen maken, maar er zijn nog wat beren op de weg.
In dit artikel bespreken we waar we staan, hoe een accu werkt, welke technische verbeteringen binnen handbereik lijken te zijn, wat de grote belofte is van solid-stateaccu's, welke knelpunten er zijn en welke alternatieve samenstellingen in de toekomst een nieuwe optie kunnen worden.
Met dank aan tweaker Albert Pool (AlbertJP), prof.dr. Petra de Jongh van de Universiteit Utrecht en prof.dr.ir. Marnix Wagemaker van de TU Delft.
Hoe werkt een lithiumaccu?
Even terug naar de basis met een korte scheikundeles. Om de beperkingen van een accu te begrijpen, moet je immers weten hoe deze werkt en bijvoorbeeld welke materialen een lithiumionaccu gebruikt.
Een accu bestaat uit een min- en een pluspool. De minpool heet ook wel negatieve elektrode of anode en de pluspool heet positieve elektrode of kathode. Tussen de anode en de kathode zit de elektrolyt, een materiaal dat ionen goed geleidt, zodat die van de ene naar de andere kant kunnen gaan. Een membraan, de ‘separator’, voorkomt dat de plus- en minpool elkaar raken, wat kortsluiting zou veroorzaken.
Schema van een lithiumionaccu. Links de negatieve elektrode (-), rechts de positieve (+). Afbeelding: Laura de Kort, UU
Een lithiumionaccu levert elektriciteit doordat lithiumionen tijdens het ontladen van de grafiet-elektrode naar de lithium-kobaltoxide-elektrode bewegen, oftewel van de anode naar de kathode. In de grafiet-elektrode is lithium bijna metallisch, een chemisch zeer instabiele toestand voor het metaal. Bij het ontladen van de batterij vindt spontaan oxidatie van het lithium plaats, waardoor elektronen vrijkomen die worden afgegeven aan de anode. De positief geladen lithium ionen bewegen door de batterij naar de kathode, terwijl de negatief geladen elektronen door een stroomkring buiten de accu van de anode naar de kathode bewegen. Deze externe elektronenstroom levert de stroom voor bijvoorbeeld een smartphone, camera of elektrische auto.
Bij het opladen van de accu wordt het proces omgekeerd. Elektronen gaan gedwongen door een externe spanning naar de grafiet-elektrode, zullen daar positieve lithium ionen in de elektrolyt dwingen gereduceerd te worden, en daardoor reizen de positieve lithium ionen terug van de lithium-kobaltoxide elektrode naar het grafiet.
Voor accu's gelden allerlei uitdagingen, die natuurlijk mede afhankelijk zijn van het exacte gebruik. Voor een smartphone wil je dat een accu plat en licht is, zuinig is en voldoende energie bevat om er meer dan een dag mee te doen. Ook de kostprijs speelt natuurlijk een grote rol. Voor de accu van een elektrische auto gelden veel meer wensen en eisen. Een nieuw type accu met een hogere energiedichtheid staat bovenaan het wensenlijstje, want daarmee zijn minder accucellen nodig voor hetzelfde bereik en wordt zo'n auto dus lichter en efficiënter, of hij krijgt een groter bereik met dezelfde hoeveelheid cellen. Daar kan tegenover staan dat die nieuwe accu bijvoorbeeld minder vlot kan snelladen of eerder degradeert. Dat heeft allemaal te maken met de materialen die worden gebruikt voor de anode, de kathode en de elektrolyt.
Kobalt
Anoden en kathoden worden nu meestal gemaakt van materialen met een open structuur waarin lithiumionen kunnen worden opgenomen en gecombineerd met een elektron. Veelgebruikte kathoden zijn NMC (nikkel-mangaan-kobalt), LiCoO2 en LiFePO4. In smartphones en laptops wordt lithiumkobaltoxide het meest gebruikt. Voor accu's voor hybride en 100 procent elektrische auto's werd NMC de laatste jaren gezien als de standaardkathode, vanwege de goede levensduur, stabiliteit en andere gunstige eigenschappen. Vrijwel alle accumakers en autofabrikanten gebruiken dit in hun accucellen.
Hoewel wereldwijd 'slechts' 9 procent van de jaarlijkse kobaltwinning wordt gebruikt voor de accu's van elektrische auto's, staat het delven ervan onder druk. Dat komt vooral doordat de helft van de wereldvoorraad in het onstabiele Congo te vinden is. Ondanks maatregelen is daar nog steeds sprake van kinderarbeid en andere mensonterende toestanden bij het delven van metalen. Met name China koopt veel koper en kobalt op. Veel fabrikanten, waaronder Tesla, hebben de hoeveelheid kobalt daardoor drastisch teruggeschroefd en vervangen door nikkel. Die samenstelling wordt genummerd aangegeven - 8:1:1 staat bijvoorbeeld voor 80 procent nikkel, 10 procent mangaan en 10 procent kobalt. Naast 8:1:1 zijn 5:3:2 en 6:2:2 veel gebruikte varianten.
LiFePO4
Er bestaan ook EV-accu's zonder kobalt, zoals LiFePO4 oftewel lithium-ijzerfosfaat. Na NCA en NMC zien we deze kathoden steeds vaker gebruikt worden in accupacks voor hybride en elektrische auto's. Dit type kathode bevat helemaal geen kobalt. Onder andere de Chinese accufabrikant CATL produceert dergelijke accu's. De Tesla Model 3 en Y, die in China geproduceerd worden, gebruiken naar verluidt die CATL-accucellen met een LiFePO4-kathode. GM gebruikt ze ook al enige tijd in de Chevrolet Volt plug-inhybride, op de Europese markt bekend als Opel Ampera. Accu's zonder kobalt bestaan overigens al langer; de eerste generaties Nissan Leaf en Renault Zoe gebruikten LMO, oftewel LiMn2O4 of lithium-mangaanoxide, maar dit is een verouderde chemische samenstelling, onder andere omdat de cellen tijdens het snelladen niet warmer mogen worden dan 80°C.
LiFePO4 kan beter tegen hoge temperaturen en is dus geschikt voor snelladen op hoog vermogen. In vergelijking met NMC is de energiedichtheid wat lager. Dat laatste komt doordat het op een iets lagere spanning werkt, waardoor er meer accucellen nodig zijn om op 400 of 800V uit te komen. Accu's op basis van LiFePO4 zijn wat goedkoper om te produceren.
Grafiet
De anode is meestal van grafiet - een koolstof. Grafiet is op grote schaal beschikbaar en heeft stabiele elektrochemische prestaties, goed voor vele duizenden cycli en dus een lange levensduur. Het nadeel van grafietelektroden is de relatief lage capaciteit. Zo kan in grafiet slechts één lithiumatoom per zes koolstofatomen worden opgenomen. Voor grote verbeteringen aan de capaciteit zijn materialen nodig die heel anders werken. Hiervoor wordt momenteel vooral gekeken naar silicium; een siliciumatoom kan meer dan één lithiumion binden. Theoretisch kan een anode van silicium twaalf keer zoveel lithium per kilogram bevatten en dus een veel hogere energiedichtheid bieden: zie de volgende pagina.
Waarom een nieuwe accu ontwikkelen zo lastig is
In plaats van een compleet nieuw type accu, is de lithiumionaccu zoals we die nu kennen, een waarschijnlijkere kandidaat voor grootschalig gebruik in de komende jaren en misschien zelfs decennia. Hij krijgt wel tal van kleine en grotere verbeteringen, vooral wat de samenstelling van de anode en kathode betreft. Hiermee kan de energiedichtheid verhoogd worden, of juist het laadvermogen en de bestandheid tegen hitte, of beide. Ook wordt gekeken naar een andere samenstelling van de elektrolyt; die is nu vloeibaar en zeer brandbaar. Een elektrolyt van een vaste stof, solid-state, zou zowel de veiligheid als de energiedichtheid kunnen vergroten: zie verderop in dit artikel. Voor de korte termijn lijken verbeteringen van de chemische samenstelling van de anode en kathode het interessantst.
Petra de Jongh aan het werk (foto: Peter Crucq)
We vroegen Petra de Jongh, hoogleraar Catalysts and Energy Materials aan de Universiteit Utrecht, waarom de ontwikkeling van nieuwe accutechnologie zo langzaam gaat. "Een van de redenen is dat de accuwereld ontzettend conservatief is. Dat is overigens terecht, want veiligheid moet altijd voorop staan. Een accu met een nieuwe chemische samenstelling moet dus zeer uitvoerig getest worden, onder extreme omstandigheden. Betrouwbare productie op grote schaal is een uitdaging, want alle batterijen moeten exact hetzelfde zijn, er mag geen sprake zijn van diktevariaties of een klein beetje vervuiling. Vervolgens moet worden onderzocht of het concept omgezet kan worden naar een grotere schaal, van lab naar pilot, en dan pas van pilot naar massaproductie, het liefst ook goedkoop en uiteraard betrouwbaar. Dat gaat allemaal langzaam. Verwacht dus niet van de ene op andere dag een compleet nieuw type accu. De grootste vooruitgang zit in geleidelijke veranderingen. We gebruiken nog steeds de anderhalve eeuw oude loodaccu uit 1859. De stap van NiMH naar Li-ion in de jaren negentig is nog niet zo lang geleden."
Volgens Marnix Wagemaker, hoogleraar en hoofd van de sectie Storage of Electrochemical Energy aan de TU Delft, is het veranderen van de samenstelling van accu's nog niet zo makkelijk. "Het doel is om zo efficiënt mogelijk met lithium om te gaan. Een efficiëntie van 99 procent klinkt misschien goed, maar na 100 cycli, dus na 100 keer laden en ontladen, is dan 25 procent van de capaciteit weg. We moeten dus naar een efficiëntie van minimaal 99,999 procent om een betere accu te produceren die ook nog eens lang meegaat. Als we kijken wat het grootste verschil is tussen de eerste commerciële lithiumionaccu die in 1995 werd geproduceerd en de nieuwste accu's van nu, is dat de samenstelling van de positieve elektrode: de kathode. Andere vernieuwingen bleven achterwege, ondanks de grote investeringen. Een nieuw idee staat zo op papier, maar de stap naar massaproductie is gewoon erg lastig."
Onderzoek naar vastestof-accu's bij de TU Delft (in beeld: Lab-manager Frans Ooms)
Voor de totstandkoming van dit artikel spraken we ook met Tweaker Albert Pool (AlbertJP). Hij doet zijn PhD aan de universiteit van Ulm, in een project samen met het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum DLR. “Ik maak op dit moment een computermodel van de mechanische eigenschappen van lithium om uit te vinden wat er gebeurt als een accucel met een lithium-metaalanode onder druk wordt gezet. Experimenten hebben namelijk laten zien dat de capaciteit en de levensduur van de accu daardoor verbeteren. Ik werk hiervoor dagelijks met Matlab en maak veel gebruik van modellen die door collega's van mij zijn gemaakt om andere onderdelen van een accu te onderzoeken. Er wordt op dit moment hard gewerkt om nieuwe accu's te ontwikkelen die qua veiligheid en levensduur niet onderdoen voor lithiumionaccu's.”
De belangrijkste eigenschappen van nieuwe materialen zijn de capaciteit per gewicht (gravimetrische capaciteit) en per volume (volumetrische capaciteit), en daarnaast het aantal oplaadcycli dat een accu kan doorstaan bij een bepaalde stroomsterkte. In de laatste jaren is zoals beschreven vooral de chemische samenstelling van de kathode veranderd, maar voor de komende jaren wordt veel hoop geput uit het aanpassen van de anode. Dit zou zowel de energiedichtheid verhogen als het vermogen waarmee een accu kan worden opgeladen.
Chemische stappen: silicium en lithium-metaal
Na diverse verbeteringen en optimalisaties aan de kathode lijkt de anode nu aan de beurt te zijn. Diverse bedrijven hebben proof-of-concepts met een anode van silicium of lithium-metaal. Beide kennen grote voordelen, maar ook uitdagingen.
Silicium (Si)
Siliciumanode
Een van de verbeteringen die we vermoedelijk eerst gaan zien, is een anode van silicium in plaats van grafiet. Dit is iets waar verschillende bedrijven, waaronder Tesla, E-magy en LeydenJar, mee bezig zijn. In theorie kan het gebruik van silicium de anodecapaciteit van een accu met een factor tien verhogen. Het probleem is dat het gebruik ervan in de praktijk beperkt is doordat het silicium opzwelt tijdens het laden. Bolletjes silicium kunnen lithium opnemen door een kristal van lithium en silicium te vormen (Li15Si4), maar het probleem hierbij is dat de bolletjes bij het opladen uitzetten tot wel 360 procent van hun oorspronkelijke grootte en kunnen scheuren. Dat is schadelijk voor de accucel. Daardoor was de levensduur, oftewel het aantal cycli dat je kunt laden en ontladen, met siliciumanodes een groot probleem en de toepassing van een siliciumanode dus geen concrete optie. Verschillende bedrijven claimen nu echter oplossingen te hebben gevonden voor dit probleem.
Zo gebruikt E-Magy een nano-poreus siliciummateriaal, oftewel een poeder. Dit neemt de lithiumionen tijdens een laadcyclus op in zijn inwendige holtes, zoals een spons water opneemt. Door de toevoeging van het poeder wordt de anode een beetje elastisch en kan het beter tegen het uitzetten zonder dat het elektrisch contact verbroken wordt. Het gaat dus niet om een volledige vervanging van de grafietanode, maar om de toevoeging van siliciumbolletjes. Het opzwellen blijft daardoor binnen de marges. Volgens E-Magy kan de capaciteit met minstens een factor vier worden verhoogd. Doordat deze enorme capaciteitsverbetering echter alleen de anode betreft, leidt dit netto tot een 40 procent hogere energiedichtheid. Los van een hogere energiedichtheid zou een siliciumanode ook sneller opladen mogelijk maken.
Casper Peeters van E-magy verklaarde eerder tegenover Tweakers dat zijn bedrijf klaar is voor opschaling. De huidige productielocatie is beperkt tot 25 ton nanoporeus silicium per jaar, maar een nog te bouwen nieuwe productielocatie in Nederland moet een capaciteit van 3000 ton krijgen, wat goed zou zijn voor de productie van een half miljoen nieuwe elektrische auto's per jaar.
Een microscoopopname van het poreuze silicium. Het poeder bestaat uit deeltjes van minder dan 10 micrometer groot met kleine poriën op nanoschaal. Beeld: E-magy
LeydenJar, een spin-off van TNO, claimt een anode van 100 procent silicium te hebben ontwikkeld die de energiedichtheid van Li-ionaccucellen tot wel 70 procent kan opvoeren, wat volgens eigen zeggen neerkomt op 410Wh/kg (1350Wh/l). Het bedrijf wil dit jaar opschalen naar 450Wh/kg. LeydenJar stelt een poreuze siliciumstructuur te hebben gecreëerd die als het ware kan ademen. Daardoor is het materiaal bestand tegen uitzetten. Er wordt gebruikgemaakt van een depositieproces waardoor de siliciumatomen zich organiseren in microkolommetjes die vol met nanoporiën zitten. In een vacuümkamer groeit met behulp van plasma een laagje silicium op koper in een nanosponsachtige structuur, waardoor er tussen de kolommen ruimte zit waarin de lithiumionen terechtkunnen.
Ewout Lubberman van LeydenJar vertelt Tweakers dat het bedrijf bezig is de levensduur te verhogen, oftewel hoe vaak je een accu kunt opladen en ontladen voordat hij 20 procent van zijn capaciteit verliest. LeydenJar zit momenteel in de fase om dit op te rekken van tweehonderd naar achthonderd cycli. De planning is om in 2024 de eerste productielijn van meer dan 1GWh op te leveren. Twee jaar later moet het een tienvoud daarvan zijn.
De roadmap van LeydenJar
Lithium-metaal
Een ander alternatief voor de anode is een lithium-metaalanode: het anodemateriaal helemaal weglaten, zodat alleen lithium overblijft dat neerslaat op een oppervlak van bijvoorbeeld koper. Deze anode levert in theorie de hoogste gravimetrische capaciteit op en wordt dan ook gezien als de heilige graal van anoden. Tot nu toe is het gebruik ervan in de praktijk nog niet echt van de grond gekomen.
In 1984 verscheen de Molicel op de markt, een van de eerste oplaadbare lithiumaccucellen, vooral bedoeld voor mobiele draagbare telefoons. Deze hadden een lithium-metaalanode, maar die kon door interne kortsluiting exploderen. Onderzoek toonde destijds aan dat lithium-metaal een inherent onstabiel materiaal is om in een accu te plaatsen en niet geschikt voor consumentenelektronica met de bijbehorende ontladings- en oplaadcycli. Lithium vormt bij een grote stroomsterkte namelijk dendrieten: uitsteeksels met een vertakte structuur, naar het Griekse woord voor boom. Deze kunnen door de separator de kathode raken en kortsluiting maken. Door de warmte die daarbij ontstaat, vormt de elektrolyt gassen. Dit gebeurt in mindere mate ook met grafietanoden en is de reden dat batterijen na verloop van tijd bol gaan staan. In niet-oplaadbare knoopcellen worden lithium-metaalanoden al wel succesvol gebruikt. Denk bijvoorbeeld aan de CR2025 en CR2032. De Molicel werd uiteindelijk teruggeroepen en het bedrijf ging failliet.
Bij een anode van lithium-metaal is de samenstelling van de elektrolyt extra belangrijk, omdat dit een rol speelt voor de stabiliteit. Een elektrolyt moet ionen geleiden, maar mag niet uit elkaar vallen door bijvoorbeeld hitte of een te grote stroomsterkte.
Veel elektrolyten zijn vloeibaar; ze bestaan uit een organisch oplosmiddel met daarin een lithiumzout. Lithium uit de anode reageert met de elektrolyt en vormt daarmee een ‘beschermlaag’ op de anode: solid electrolyte interphase (SEI). De samenstelling hiervan is vooral bij metaalanoden heel bepalend voor de prestaties. Als de SEI te dik wordt, houdt die ionen tegen, maar bij scheuring kunnen zich dendrieten vormen. Fluorhoudende toevoegingen aan de elektrolyt lijken veelbelovend en er is ook onderzoek naar ‘coatings’ op metaalanoden. Omdat de gebruikte oplosmiddelen tussen 100 en 150°C ontbranden, is het voor de veiligheid beter om een heel andere elektrolyt te gebruiken. In telefoonaccu's met grafietanode is de elektrolyt sinds een aantal jaar een soort gel van polymeren.
Voor lithium-metaalaccu's wordt gekeken naar twee opties: een ionische vloeistof en een vaste elektrolyt (solid-state). Een vaste elektrolyt kan voorkomen dat lithium onregelmatige structuren vormt. Het nadeel van een vaste elektrolyt is dat deze ionen slechter geleidt en dus een kleinere stroomsterkte aankan, en dat de elektrolyt kan scheuren door de mechanische spanning die in de anode ontstaat. Een ionische vloeistof is een zout dat bij kamertemperatuur vloeibaar is. Ionische vloeistoffen geleiden ionen wel goed en zijn niet brandbaar. Welke ionische vloeistof de vorming van dendrieten het best onderdrukt, wordt nog onderzocht.
Tweaker Albert Pool noemde eerder al dat lithium-metaalanoden beter lijken te presteren als de accu onder druk staat. "Er zit vaak al een veer in experimentele cellen, omdat de metaalanode krimpt bij het ontladen en weer uitzet bij het opladen. Misschien komen er ontwerpen voor cellen die meer druk zetten op de anode. Denk aan drie bar of meer, maar dan zullen accu's er dus heel anders uitzien dan we nu gewend zijn." Verder ziet hij voor kathoden ook nog nieuwe mogelijkheden, zoals zwavel: “Zwavel vormt ringen van 8 atomen die in reactie met lithium uit elkaar vallen en Li2S vormen. Het probleem hierbij is dat sommige korte ketens van zwavelatomen in de elektrolyt kunnen oplossen en dan verloren gaan.”
Een normale accu met 'tabs' (beeld: Tesla)
Tesla's 'tabless' 4680
Eind september 2020 kondigde Tesla tal van verbeteringen aan tijdens Battery Day. Een van die verbeteringen is, net als eerder op deze pagina besproken, een anode van silicium om de energiedichtheid te verhogen. Tesla zelf sprak over een 20 procent hogere energiedichtheid.
De 'tabless' 4680-accucel
Los van een andere chemische samenstelling koos Tesla ook voor een ander type accucel. De naam '4680' slaat op het formaat: een lengte van 80mm en een diameter van 46mm. Deze cellen zijn een stuk groter dan de 2170-cellen van Panasonic die Tesla nu gebruikt in de Model 3 en Model Y. De nieuwe 4680-cellen bieden vijf keer zoveel energie, maar dat komt vooral doordat ze ongeveer 5,5 keer het volume van de 2170-cellen hebben. Ze leiden tot een vermogen dat zes keer zo hoog is, maar het belangrijkste is dat ze volgens Tesla een bereik mogelijk maken dat 16 procent groter is dan dat van de bestaande 2170-cellen.
De nieuwe formfactor heeft minder omhulsel nodig in relatie tot de energie-inhoud en is ook goedkoper te produceren. Dat komt ook door een 'tabless' ontwerp zonder soldeerlippen. Accu's voor elektrische auto's hebben doorgaans een dunne laag koperfolie als geleider of stroomafnemer voor de anode en een laag aluminiumfolie voor de kathode. Een soldeerlip wordt vervolgens met elk van deze twee geleiders verbonden en verzorgt daarmee de verbinding met de externe toepassing waaraan de cel stroom moet leveren. Deze soldeerlippen maken de productie echter lastiger en duurder. Daarnaast verlagen ze de efficiëntie van de accucel, omdat de elektronen de volledige lengte van de elektrode moeten afleggen om de lippen te bereiken. Het weglaten van de soldeerlippen zou ook beter zijn om warmteproductie te beperken.
Solid-state: veiliger en hogere energiedichtheid
Wie de berichtgeving over solid-stateaccu's bijhoudt, hoort meestal lovende verhalen: een minstens twee keer zo grote energiedichtheid, veel sneller laden, veiliger en een langere levensduur. Met al die voordelen kunnen we haast niet wachten, maar waarom is de solid-stateaccu er nog niet? Er wordt immers al heel lang over gesproken.
Brand
Het is niet zo dat een EV na een zware botsing altijd in brand vliegt; de accupacks zijn meestal zeer goed beveiligd en geïsoleerd. Er zijn wel incidenten geweest, ook met accu's met ontwerpfouten waarbij een auto vanzelf in brand vloog. Na dertien gevallen van brand riep Hyundai wereldwijd 82.000 Kona's terug omdat er een ontwerpfout zou zitten in de accucellen van LG Chem.
Momenteel zijn lithiumionaccu's met een vloeibare elektrolyt de norm voor onze smartphones, laptops, en hybride- en elektrische auto's. Zoals eerder genoemd, geleidt de elektrolyt ionen van de anode naar de kathode en andersom. Dit type Li-ionaccu bestaat sinds begin jaren negentig en heeft destijds NiMh opgevolgd. Een probleem van de huidige Li-ionaccu's blijft echter de relatieve kwetsbaarheid en het gewicht, door het grote aantal cellen, de brandbaarheid van de elektrolyt en de benodigde veiligheidsmaatregelen. Mede daardoor zijn elektrische auto's relatief zwaar. Een EV vliegt niet eerder in brand dan een auto op fossiele brandstof, maar áls er sprake is van brand, is die lastig te blussen. Bij een ernstig lek kan de elektrolyt vrijkomen, reageren met zuurstof en in brand vliegen. Het duurt lang voordat de elektrolyt helemaal op is, waardoor de brand dagen kan duren. Een effectieve manier om een EV-brand te bestrijden is de auto in een waterbak zetten, iets waarmee de brandweer inmiddels ervaring heeft.
Een solid-stateaccu (rechts) vergeleken met een reguliere
Een vloeibare elektrolyt bestaat uit een organisch oplosmiddel met daarin een lithiumzout. 'Vloeibaar' is overigens een rekbaar begrip; deze is niet zo vloeibaar als bier, maar meer als een soort gel. Een alternatief voor deze vloeistof is een elektrolyt van een vaste stof: solid-state. De stof die hiervoor wordt gebruikt, verschilt per ontwerp. Zo zijn er accu's met een elektrolyt op basis van glas, keramiek, polymeer en lithiumsulfide. Het Belgische technologie-instituut imec gebruikt een elektrolyt op basis van nanocomposieten. Dit materiaal versterkt het transport van de lithiumionen tussen de anode en de kathode. Het unieke aan dit concept is dat de stof begint als een vloeistof, waardoor bestaande productiemethoden voor accu's kunnen worden gebruikt. Na het aanbrengen verhardt de vloeistof, maar blijft die volgens imec elastisch, wat positief is voor de levensduur van de accu. Het verharde materiaal vormt kanaaltjes in de elektrolyt, waardoor de lithiumionen snel door het materiaal worden getransporteerd.
Solidstate-accu's in vergelijking met traditionele accucellen (beeld: QuantumScape)
Hoge energiedichtheid
Solid-stateaccu's beloven een beduidend hogere energiedichtheid. Dat komt mede doordat bij een solid-stateaccu wordt uitgegaan van een lithium-metaalanode, maar ook doordat het niet meer nodig is om individuele cellen te verpakken: bipolar stacking. Vaak is er ook een verlies, maar de dichtheid van vaste elektrolyten is meestal hoger dan die van vloeibare elektrolyten.
Voor smartphones of laptops betekent dit dat ze langer meegaan of nog dunner kunnen worden, en voor EV's betekent het dat je er verder mee kunt rijden of minder gewicht hoeft mee te slepen. Verschillende start-ups en accufabrikanten claimen een dichtheid van 300 tot 500Wh per kg, wat opgeschaald kan worden naar 600Wh per kg en hoger. Ter vergelijking, de energiedichtheid van de huidige Li-ionaccu's wisselt per type, maar zit momenteel op 180 tot 250Wh per kg. In vergelijking met een NiMH-accu, goed voor 60Wh per kg, kunnen we dus ruim een factor vier meer energie kwijt per kilogram. Als de beloftes waargemaakt worden, zullen solid-stateaccu's daar opnieuw een factor twee tot drie aan toevoegen.
Dat zou betekenen dat het gewicht van de accu's een factor twee tot drie kan afnemen of dat je twee- tot driemaal zover kunt rijden als nu. Het wordt daardoor makkelijk om een EV te bouwen die 1000km kan rijden of er kan juist voor gekozen worden om met minder cellen het gewicht omlaag te brengen en de energie-efficiënte verder omhoog, terwijl het bereik gelijk blijft.
'Sneller, veiliger, betrouwbaarder'
Solid-stateaccu's lijken ook beter geschikt voor snelladen vanwege hun betere tolerantie voor hoge temperaturen. Dat kan helpen om in de toekomst auto's en vrachtwagens geschikt te maken voor snelladen met een vermogen van 350kW tot en met 1MW.
De elektrolyt is minder brandbaar, maar dat hangt mede af van het type elektrolyt dat gebruikt wordt. Blootstelling aan lucht of water heeft dus, in tegenstelling tot bij de huidige generatie Li-ionaccu's, niet per definitie catastrofale gevolgen. Accu's zouden veel veiliger zijn bij een ongeluk of ontwerpfout, doordat ze minder gevoelig zijn voor scheuren of doorboringen. Dankzij de tolerantie voor hogere temperaturen kan het gebruik van brandwerende, giftige stoffen bovendien vermeden worden.
Ook de levensduur belooft een stuk hoger te worden als we de claims van start-ups en accufabrikanten moeten geloven. Bij Li-ionaccu's is de levensduur mede afhankelijk van de blootstelling aan hoge temperaturen en het aantal laadcycli. De belofte voor de toekomst is dat solid-stateaccu's daardoor langer meegaan dan Li-ioncellen, hoewel daar tot nu toe nog geen fundamenteel bewijs voor is. Bovendien moeten daarvoor eerst nog wat knelpunten overwonnen worden: zie de volgende pagina.
Solid-state: voorbeelden en uitdagingen
Natuurlijk zijn er ook nog voldoende uitdagingen. Al jaren waren er claims dat we rond deze tijd al smartphones op basis van deze accutechnologie zouden gaan zien en ook EV's met solid-stateaccu's werden aanvankelijk aan het begin van dit decennium verwacht.
Temperatuur en stabiliteit
Bij experimenten met solid-stateaccu's werkten ze heel goed bij hoge temperaturen, maar juist minder goed bij lage. Ze leverden dan slechtere prestaties of functioneerden suboptimaal. Natriumbatterijen met een vaste elektrolyt bestaan al een tijdje en zijn ook commercieel verkrijgbaar, maar die werken op 300°C. Dat is in een telefoon of elektrische auto geen optie.
Volgens Petra de Jongh van het Debye Instituut van de Universiteit Utrecht wordt er nu in labs gewerkt om solid-stateaccu's op lagere temperaturen te laten werken door ze eerst te conditioneren. "Vijf jaar geleden begonnen we de ontwikkeling van een nieuw concept voor composiete vastestofaccu's, maar deze functioneerde alleen goed bij een temperatuur boven de 100°C. Onlangs is het gelukt een exemplaar te ontwikkelen dat ook bij kamertemperatuur functioneert. We laden en ontladen dit eerst op 60 graden, waardoor een tussenlaagje gevormd wordt. Daarna levert het op kamertemperatuur veel betere prestaties. Een andere uitdaging is dat de lithiumionen op kamertemperatuur minder bewegelijk zijn in een vaste elektrolyt. We onderzoeken momenteel verschillende materialen om te kijken welk de beste prestaties biedt, maar ook stabiel blijft."
Een rek met allerlei soorten vastestofbatterijen (beeld: TU Delft)
Ook de TU Delft van Marnix Wagemaker heeft diverse vastestofaccu's werkend gekregen bij kamertemperatuur, onder andere met een elektrolyt van polymeer, keramiek of een combinatie van beide. "Ons onderzoek laat zien dat de grote uitdaging de stabiliteit van de vaste elektrolyten is, in contact met de elektroden, waarvoor we het fundamentele mechanisme hebben blootgelegd en dus beter kunnen zoeken naar oplossingen."
Levensduur
Ook de levensduur van solid-stateaccu's is nog een probleem, hoewel dit punt op papier juist een van de voordelen zou zijn. Aanvankelijk werd verwacht dat dendrieten, die tot kortsluiting kunnen leiden, niet voor zouden komen in een vaste elektrolyt. De praktijk wijst anders uit. Er is een bufferlaagje nodig om dit te voorkomen: een artificial solid electrolyte interphase. Zo'n tussenlaagje of keramisch membraan wordt ook in de huidige accu's met een vloeibare elektrolyt gebruikt. Het voorkomt dat er een dendriet tussen de anode en kathode ontstaat. De Jongh: "De uitdaging voor vaste elektrolyten is dus dat ze ionen goed geleiden, stabiel zijn, het contact goed houden en de vorming van dendrieten voorkomen. Die mix aan eisen maakt het best complex."
Tot slot spelen de kosten een rol. Net zoals bij de meeste nieuwe technologie zijn de kosten in het beginstadium hoog en gaan ze pas dalen bij massaproductie. Zelfs als solid-stateaccu's productierijp zijn, blijven Li-ionaccu's vanuit financieel oogpunt de eerste jaren veel aantrekkelijker. Solid-stateaccu's zullen we dan vermoedelijk eerst in de duurste klasse consumentenproducten en auto's gaan zien.
Voorbeelden
Verschillende bedrijven claimen al goed functionerende solid-stateaccu's te hebben en schermen met mooie details. De grootste naam is automaker Toyota. Het bedrijf dat 'de hybride' uitvond, was tot nu toe zeer terughoudend met elektrische auto's, maar het heeft wel een elektrisch busje en komt dit jaar met een eerste elektrische personenwagen, net als zusterbedrijf Lexus. Los van fcev's lijkt het bedrijf voor EV's vooral in te zetten op solid-stateaccu's. Dit jaar zou een prototype onthuld worden dat 1000km op één lading kan afleggen, in slechts tien minuten bijgeladen kan worden en een accu met een levensduur van dertig jaar zou hebben.
Toyota heeft meer dan duizend patenten op het vlak van solid-stateaccu's en wordt zeer serieus genomen. Toch is het in de praktijk nog niet gelukt de claims te verifiëren, stelt Marnix Wagemaker van de TU Delft. "Collega's in diverse landen hebben geprobeerd na te bootsen wat tot nu toe bekend is over de Toyota-accu, maar de energiedichtheid benaderde niet die van lithiumion en aanvankelijk haalde het prototype slechts vijftig cycli. Inmiddels ligt dat op driehonderd, dus er zit verbetering in, maar het ligt nog steeds ver af van de huidige accucellen."
De solid-stateaccu van QuantumScape, die veel compacter is dan de huidige accu's
Een andere bekende naam in de accuwereld is het bedrijf QuantumScape, dat in 2010 werd opgericht en eind vorig jaar naar de beurs ging. Eerder investeerden Bill Gates, Volkswagen en diverse venturecapitalists in het bedrijf. QuantumScape gebruikt volgens eigen zeggen een variant van een anode op basis van lithium-metaal en zou de bijbehorende uitdagingen onder controle hebben gekregen. Door de afwijkende constructie zouden cellen veel kleiner zijn dan nu gebruikelijk is en daardoor een hogere energiedichtheid hebben. Het bedrijf claimt een energiedichtheid van 350 tot 500Wh/kg en een oplaadtijd onder de vijftien minuten. Ook zouden de cellen veiliger en goedkoper zijn.
Marnix Wagemaker stelt dat het bedrijf geen 100 procent vaste elektrolyt gebruikt, maar ook een beetje vloeistof. "Het lijkt erop dat men een ionische vloeistof toevoegt aan het vastestofconcept. In feite is het een soort hybride oplossing, geen volledig vaste stof, maar wel veiliger." QuantumScape zegt een separator te hebben ontwikkeld op basis van 'zelfontwikkeld keramisch materiaal en een pure lithium-metaalanode zonder overtollig lithium'. Het combineert een solid-state-keramische scheider met een organischegel-elektrolyt voor de kathode.
Twee andere accufabrikanten zijn Samsung SDI en het Chinese CATL. Samsung gebruikt een anode met een zilver-koolstofcomposietlaag. Eerder claimde het dat de cellen kleiner zijn dan gebruikelijk en dat in EV's een bereik van 800km en een levensduur van 800.000km haalbaar zijn. CATL heeft aangekondigd solid-stateaccu's met een dichtheid van meer dan 350Wh/kg op de markt te brengen. Wel moeten hiervoor eerst nog wat technologische en productieknelpunten verholpen worden.
In Nederland is het Eindhovense bedrijf SALD ook bezig met het ontwikkelen van een solid-stateaccu. SALD staat voor Spatial Atom Layer Deposition-accu. Tegenover het AD verklaarde het bedrijf dat het binnen enkele jaren mogelijk is om 2000km te rijden zonder tussentijds op te laden, bovendien zou de accu binnen tien minuten alweer voor 80 procent vol zitten. De SALD-accu werkt momenteel op basis van lithium-ijzerfosfaat. SALD verwacht dat de eerste auto's al rond 2022-2023 op de markt kunnen komen, al klinkt dat erg optimistisch.
Lithium-air en alternatieven voor lithium
Naast de eerder genoemde voorbeelden zijn er nog alternatieven die niet interessant zijn voor de korte termijn, maar wellicht wel voor de lange termijn.
Lithium-air
Een veelbelovend type accu is Li-air, oftewel lithium-lucht. Theoretisch heeft die voor een accu een extreem hoge energiedichtheid van wel 12kWh per kg (41MJ/kg). Dat is bijna net zoveel als fossiele brandstof (46MJ/kg). Het is alleen onmogelijk om deze maximale capaciteit in de praktijk te halen. Een derde of zelfs een kwart ervan zal al een gigantische prestatie zijn en superieur aan alle accutechnologie die we nu kennen. Li-air zou gebruikt kunnen worden met een solid-state-, aprotische of waterige elektrolyt, en een anode van lithium-metaal en zuurstof als kathode.
Elektrisch vliegen op lange afstanden zal op basis van accu's niet snel realiteit worden; vloeibare synthetische brandstof of vloeibaar waterstof ligt daarvoor veel meer voor de hand. Als het ooit zou kunnen, dan is het wellicht op basis van Li-aircellen, maar de praktische bruikbaarheid van deze technologie is nog ver weg.
Laad-ontlaadschema voor een lithium-luchtaccu. Afbeelding: Wikipedia
De hoge theoretische energiedichtheid komt vooral doordat de kathode niets anders bevat dan lithiumoxiden, gevormd uit reactie van lithium met lucht. Petra de Jongh: "Het probleem is dat metallisch lithium met allerlei componenten in de lucht reageert, zelfs met stikstof. En de reactie van lithium is daarmee onomkeerbaar, en leidt tot snel capaciteitsverlies van de accu. Lucht bevat bovendien veel verontreiniging, zoals CO₂ en zwavel, en zou dus eerst gezuiverd moeten worden. Dat kan betekenen dat er tanks met zuivere zuurstof nodig zijn."
Volgens Marnix Wagemaker is daarmee geëxperimenteerd, maar zonder veel succes. "Onderzoek heeft aangewezen dat de uitdagingen voor nu te groot zijn. Met de puurste zuurstof die we konden kopen, 99,99 procent puur, haalden we slechts een paar honderd cycli. De elektrolyt werd langzaam opgegeten." Ook Petra de Jongh ziet het somber in voor de lithium-luchtaccu. "Het lijkt een droombatterij, maar met de kennis van nu zie ik het niet gebeuren. Er zijn geen oplossingen in zicht voor de problemen waar we tegenaan lopen."
Zink, natrium en magnesium
Lithium wordt gebruikt omdat het heel licht is en een relatief hoge spanning van 3 tot 4V oplevert, maar lithium is heel reactief. Hoewel er momenteel voldoende ltihium in de wereld aanwezig lijkt te zijn, is het de vraag of de winning ervan opgeschaald kan worden als de vraag exponentieel toeneemt. Recycling van lithium is een optie, maar omdat het momenteel zo goedkoop en ruim voorradig is, wordt dat nog nauwelijks gedaan. Het is ook ingewikkelder dan het recyclen van nikkel, mangaan en kobalt uit de kathode, omdat het lithium overal in de accu zit. Mocht lithium toch ooit schaars worden, dan kan het vervangen worden door andere elementen die makkelijk een elektron afstaan.
Zink is goedkoop en lijkt veelbelovend. Het wordt momenteel al veel gebruikt voor de welbekende, niet-oplaadbare ‘alkaline’-AA/AAA-batterijen. Ook natrium en magnesium zijn een optie. Deze zijn vooral geschikt in toepassingen waarbij gewicht een kleinere rol speelt, zoals opslag van zonne- of windenergie. Zelfs aluminium is een optie. Het is minder ver in ontwikkeling, het is lastiger om te laden en de levensduur is nog een uitdaging, maar het kan verder ontwikkeld worden.
Een flowbatterij (afbeelding: Wikipedia)
Voor tijdelijke energieopslag is ook een flowbatterij een optie. Die bestaat uit twee tanks met vloeistoffen waarbij energie wordt opgewekt door metaalionen langs een membraam te pompen. Dit veroorzaakt een elektrische stroom die kan worden opgevangen door de elektrode en gebruikt in elektrische systemen. In plaats van twee verschillende elektrolyten kan ook een vanadium-redoxflowbatterij worden gebruikt, waarbij gebruikgemaakt wordt van vanadium-ionen. Dit type flowbatterij is ongeveer 75 procent efficiënt en kan ongeveer 20.000 cycli meegaan. Een nadeel van een flowbatterij is de lage energiedichtheid, maar hij kan prima gebruikt worden voor het stabiliseren van het energienet, ofwel loadbalancing, peakshaving en de tijdelijke opslag van overtollige duurzame energie.
Solid-state met polymeren
In Parijs rijdt al een jaar of tien de Bluebar-deelauto rond van designhuis Pininfarina en de Franse autobouwer Bolloré. Deze auto heeft een lithium-metaalaccu met een solid-state-elektrolyt op basis van polymeren. De auto kost los zo'n 12.000 euro exclusief het accupakket. Dat heeft een capaciteit van 30kWh, wat goed is voor 150 tot 250km en de accuhuur kost 80 euro per maand. Een belangrijk nadeel van het concept is dat de accu weliswaar stabiel is, maar voor gebruik moet worden opgewarmd. Bovendien moet hij heel voorzichtig, dus zeer langzaam, geladen worden om de vorming van dendrieten te voorkomen.
Tot slot
De ontwikkelingen op accugebied gaan langzaam. Toch is de energiedichtheid van lithiumion in een decennium zo ongeveer verdubbeld en lijken nieuwe verbeteringen, zoals een siliciumanode, in de komende jaren goed voor 40 tot 70 procent extra capaciteit als de beloften worden waargemaakt. Tegelijkertijd verschijnen er nog steeds wekelijks berichten over een grote doorbraak in de accuwereld, waarbij alle knelpunten als sneeuw voor de zon zijn verdwenen. Een smartphone die een week meegaat, een elektrische auto die met gemak 1000km haalt met een relatief klein accupakket, meer veiligheid, sneller laden en een extreem lange levensduur. En natuurlijk elektrisch vliegen op lithium-luchtaccu's, die de energiedichtheid van fossiele brandstof naderen. Het klinkt te mooi om waar te zijn.
Marnix Wagemaker van de TU Delft reageert er nuchter op. "Ik denk dat we nooit verder komen dan een factor vijf van waar we nu zitten. De energiedichtheid van benzine gaan we met accu's dus niet evenaren. Hopelijk komen we ooit wel in de buurt van de nettocapaciteit van fossiele brandstof, dus het daadwerkelijke rendement minus de warmteverliezen door verbranding. Een nieuw type accu ontwikkelen is echter een multidisciplinaire uitdaging en dat gaat dus langzaam."
Petra de Jongh van de Universiteit Utrecht verwacht ook geen revolutie. "Ik denk dat de trend van de afgelopen tien jaar zich doorzet, waarbij de energiedichtheid ieder jaar in kleine stapjes toeneemt, terwijl de kosten tegelijkertijd afnemen. Het proces is redelijk vergelijkbaar met dat van halfgeleiders in computers; lange tijd worden ze geleidelijk steeds kleiner, lichter en goedkoper, maar op een gegeven moment vlakt die ontwikkeling af."
Beeld: LeydenJar
Wagemaker ziet nog een andere potentiële richting. "Ik denk persoonlijk overigens aan een hybride model waarbij verschillende soorten accu's naast elkaar bestaan. Dus niet één superaccu die voor alles geschikt is, maar een accu met een hoge energiedichtheid en hoge capaciteit, die langzaam oplaadt, en voor andere doeleinden een kleinere accu met een minder hoge dichtheid, maar die razendsnel kan laden."
De hogere energiedichtheid van de huidige generatie Li-ionaccu is vooral te danken aan de doorontwikkeling van de kathode. Voor de komende jaren lijkt de aandacht vooral naar de anode te gaan, waarbij grafiet gedeeltelijk of geheel wordt vervangen door silicium. Tweaker Albert Pool verwacht dat we heel verschillende technieken gaan zien voor de verschillende toepassingen: transport, smartphones en laptops, en opslag van groene stroom. "Voor de tijdelijke opslag van duurzame energie zou magnesium of zink weleens de voorkeur kunnen hebben boven lithium, mede vanwege de prijs. Voor de korte termijn denk ik dat de siliciumanode de eerste echte vernieuwing is die we kunnen verwachten, daarna de lithium-metaalanode of de zwavelkathode."
In combinatie met deze ontwikkelingen, lijkt solid-state, dus het vervangen van een vloeibare door een vaste elektrolyt, het veelbelovendst. Cellen zouden niet alleen veiliger worden, maar ook kleiner en dus per kilogram een hogere energiedichtheid hebben. Dat is veelbelovend voor de toekomst, vooral voor mobiliteit, al moeten er nog steeds flink wat hobbels genomen worden. "Zoals het er nu naar uitziet, heeft de ontwikkeling van solid-state nog wat tijd nodig, maar het zal vermoedelijk binnen tien jaar realiteit zijn", denkt De Jongh. "Tegelijk moeten we ons realiseren welke stappen al gezet zijn. Accu's zijn in de afgelopen decennia een factor vier tot vijf goedkoper geworden en bevatten een factor twee tot drie meer energie per kilogram. Ieder jaar wordt het weer een beetje beter."
Mooi om te lezen, zo door de regels heen lees je ook dat er veel meer research nu wordt gedaan nu er meer en meer toepassingsgebieden zijn voor accu’s. Vroeger werden dit soort dingen aangejaagd door innovatie voor bijvoorbeeld het leger (wapenwedloop?) nu is het een gezamenlijke oorlog tegen het klimaat. Lijkt me geweldig als ook dit soort dingen in een soort van VN achtige setting zouden kunnen worden georganiseerd.
Laatste stuk staat ook iets belangrijks tav. dichtheid tov. benzine: doordat elektrische auto’s veel efficiënter zijn hoeft de dichtheid ook niet te matchen met benzine. Ook weet ik van mensen die nu veel bewuster met energie om gaan in een elektrische auto (100 rijden is voor BEV mensen eerder prettig dan een moetje). Deze bewustwording van hoe kostbaar (accu)energie eigenlijk is, is ook erg belangrijk. Zelfde voor bijvoorbeeld waterstof op een schip: die kan gedurende een oceaan oversteek wel de helft weer opladen met zonnepanelen. Een vliegtuig misschien wel cruisen op zonne-energie. Al dat soort combinaties moeten uiteindelijk het verschil maken. Er zal niet één accu of energie techniek zijn die ons energieprobleem gaat oplossen, combinatie van veel innovaties -inclusief- verminderen van onze energiehonger- wel.
[Reactie gewijzigd door Flappiewappie op 23 juli 2024 16:21]
Ik heb eigenlijk alleen het tot slot gelezen, heb even geen tijd om hele stuk te lezen, maar het stuk over energiedichtheid van benzine kom ik verder in het artikel niet tegen.
Deze vind ik wel interessant: ik heb begrepen dat accu's in BEV's 90% efficient zijn qua energiegebruik voor aandrijving, voor ICE's is dat bij benzine maar 30%.
Is het dan nog steeds zo dat een bepaalde hoeveelheid benzine meer energie kan geven om de auto aan te drijven tov dezelfde hoeveelheid die uit een accu komt?
Benzine: 12 kWh/kg
Li-Ion batterijen: 0.12 kWh/kg (volgens sommige bronnen tot 0.27 kWh/kg voor de beste batterijen)
Enigsinds in het voordeel van elektrisch is dat de overige onderdelen minder wegen, en dat een aantal situaties de efficientie van benzine verder verlagen (vaak starten/stoppen/optrekken) en die van elektrisch relatief verder verhogen (regeneratie van rem-energie)
verder door rekenen
benzine: 12kW/kg * 30% = 3,60kW/kg effectief
Li-Ion: 0,12 kW/kg * 90% = 0,108kW/kg effectief + opladen tijdens remmen!
Voor dezelfde effectieve energie heb je bijna 30 keer massa nodig:
50liter benzine (0,72kg/dm3) = 1080kg Li-On
Vanwege regeneratief remmen, en het bestaan van betere batterijen, en nog betere efficiëntie zal je zelfs toekomen met minder dan 1ton batterijen. om eenzelfde afstand af te leggen als met 50 liter benzine.
Anderzijds moeten we ons niet blindstaren op die range-anxiety. Belangrijker is dat je in de toekomst de auto overal makkelijk kan laden waar je stil staat: Thuis, op het werk, op eender welke parking, aan de winkel, aan de stad, aan de autoweg, bij de kapper.
Ik ken verschillende zelfstandigen die nu elektrisch rijden, en veel kilometers maken, maar ik heb ze nooit horen klagen.
Alleen voor verre afstanden te rijden in 1 keer, zal het misschien nooit een goed alternatief zijn.
[Reactie gewijzigd door g4wx3 op 23 juli 2024 16:21]
En zelfs dan moet je nog verder doorreken, want hoeveel energie is er nodig om die kg brandstof te maken? en dan ook nog vanuit de grond in jouw auto? Dat is best wel veel namelijk. Het is niet helemaal zoveel als Elon Musk een keer aangaf (als je stopt met refinen van brandstoffen heb je genoeg energie om alle autos elektrisch te laten rijden), maar de impact is significant.
Ik had een keer gelezen dat voor een liter benzine en/of diesel te rafineren al 5kWh aan stroom nodig is.
Met 5kWh kan ik 30 kilometer al rijden! Terwijl je in een benzine auto dan met 1 liter benzine / diesel tussen de 12 en de 25km max ver komt.
Dus je kan met gemak al dat stroom wat normaal gebruikt wordt voor rafineren gewoon lekker elektrisch rijden.
En de olie in de Grond laten zitten.(en of gebruiken voor andere dingen)
[Reactie gewijzigd door Immutable op 23 juli 2024 16:21]
Ja maar dat klopt niet helemaal. Anders zouden er al veel langer incentives zijn om over te stappen aangezien er ongeveer 10kWh aan energie in een liter diesel zit. Met de efficiëntie van een verbrandingsmotor is dat dus totaal nutteloos aangezien je er dan minder uithaalt dan je er in stopt. De rest is allemaal warmte.
Al met al is het eerder iets van een 1 tot 1.5 kWh. Nog steeds genoeg voor een kilometer of 5-7, maar wel minder dan die 30.
Oke 1, het was op basis van een Gallon. 2. het is waarschijnlijk een verouderde getal betreft efficiëntie van een raffinaderij die natuurlijk ook hun proces optimaliseert door de jaren heen.
Dus ja, de 5kWh per Liter is overtrokken.
[Reactie gewijzigd door Immutable op 23 juli 2024 16:21]
Ah so. Maar ook op basis van een gallon viel het mee dacht ik. Aangezien een raffinaderij ook energie haalt uit bijproducten waardoor er netto maar een klein percentage hoeft toegevoegd. Iemand had dat laatst uitgerekend. Ik zag dat naar aanleiding van het statement van Elon Musk die dit idd ook zei. Dat klopte niet helemaal omdat er dus netto minder externe energie betrokken wordt.
Vergeet ook niet dat batterij gewicht niet afneemt tijdens gebruik. Het gewicht aan benzine dat je meezeult naamt af tijdens gebruik, gemiddeld zal je iets van 30 liter in de tank hebben. Je komt dus al gauw aan 50-60 keer de massa aan batterijen vergeleken met benzine. Rijdt de auto op diesel dan zal dit getal nog groter zijn.
Vergeet ook niet dat batterij gewicht niet afneemt tijdens gebruik.
Niet dat je het verschil in de praktijk zult merken maar het gewicht van een accu neemt wel degelijk af tijdens het gebruik.
Voorbeeld:
Het verschil in gewicht tusseneen lege en volledig opgeladen 70 kWh accu is
m = E / c²
E = 70 x 3600000 = 252000000 J
m = 252000000 / 299792458² = 0,000000002803878 kg
Nou, zwaar offtopic. Maar dit is onjuist. Bij een chemische reactie gaat er geen massa verloren, deze wordt enkel herverdeeld. Dat is net hetzelfde als een bal van een berg laten afrollen, daar wordt de bal ook niet lichter van.
De enige plekken waar er rechtstreeks van massa naar energie wordt gegaan is in een kerncentrale of bij de explosie van een kernbom. Vandaar dat er ook zo veel energie vrij komt.
Nou, zwaar offtopic. Maar dit is onjuist. Bij een chemische reactie gaat er geen massa verloren, deze wordt enkel herverdeeld.
Chemische reacties gebruiken of produceren energie en de equivalente masse van die energie moet je optellen/aftrekken bij/van het geheel en ja die is constant
Totdat de boel verdampt. Dan raak je een hoop massa kwijt.
Maar wat carbon zegt klopt wel hoor. Als we een accu opladen worden er immers elektronen verplaatst hoewel die vrijwel geen massa hebben (verwaarloosbaar op het gewicht van een auto) hebben ze wel massa.
Die elektronen verplaatsen zich van anode maar kathode, maar er blijven er evenveel in de accu, daardoor verandert de massa niet.
De stelling is dat energie massa heeft en daar ben ik het niet mee eens.
Energie kan omgezet worden in massa, maar dat is niet hetzelfde.
[Reactie gewijzigd door akooijman op 23 juli 2024 16:21]
Mij werd het vroeger aangeleerd zoals ik eerder zij. Maar voor de zekerheid heb eens alles nog opgezocht. De informatie op het internet is jammer genoeg erg tegenstrijdig.
Maar als ik er zelf even over na denk, en energie en massa werkelijk hetzelfde zijn dan wil dat zeggen dat als er chemische energie via via wordt omgezet naar warmte wat je niet opvangt is de massa op het einde van de rit inderdaad minder moet zijn... Waarschijnlijk heb je dus gelijk. My bad.
Ook de prijs van het laden is nog wel een puntje van aandacht wanneer we massaal overstappen op elektrisch rijden. Het merendeel van de auto bezitters heeft geen eigen oprit/garage en kan dus niet thuis laden. Laden aan een openbare paal is ongeveer dubbel zo duur als thuis laden.
Ben je afhankelijk van een snellader dan ben je 3x zo duur uit.
Stel je eens voor: heb je een eigen oprit, dan kun je tanken aan 1,60 de liter. Ben je afhankelijk van een pomp op de hoek tank je voor 3,20 de liter. Heb je de pech alleen langs de snelweg te kunnen tanken betaal je 4,80 per liter!
Maar dat is nu toch ook al zo? Aan de snelweg betaal je meer voor diesel / benzine dan bij een tankstation buiten een dorp ergens.
En je hebt gelijk dat veel mensen geen eigen oprit hebben, maar als ze met de auto naar het werk gaan dan hebben ze dáár vaak wel eigen parkeerplekken.
Klopt, op het werk zijn eigen parkeerplekken om te laden, maar ook die zijn(blijven) niet gratis voor het laden.
Bij het kantoorterrein waar ik werk kun je op bepaalde plekken inderdaad elektrisch laden, maar...
1. Dit kost geld, prijs is mij onbekend, maar duurder dan thuis laden.
2. Voor een aantal laadpalen is de restrictie opgelegd voor max 30 minuten opladen, daarna ook verplicht de EV ergens anders parkeren.
Daarnaast is er altijd de mogelijkheid om een eigen laadpaal te krijgen van de gemeente, daar moet je afhankelijk van de gemeente wel geduld voor hebben.
In Zwolle is de huidige wachttijd voor een laadpaal aan huis bij een openbare parkeerplaats 12 maanden...
In Zwolle is de huidige wachttijd voor een laadpaal aan huis bij een openbare parkeerplaats 12 maanden...
Dat krijg je als je de aanbesteding aan de goedkoopste partij geeft, die vervolgens de vraag niet aan kan.. Of doet de burgemeester het allemaal zelf ofzo? 12 maanden is wel érg lang!
Misschien moeten er eerst nieuwe kabels gelegd worden? Ik kan me niet voorstellen dat alle wijken in Nederland voorbereid zijn op 100% toename van het electriciteitsgebruik.
Bij mijzelf zie ik momenteel de netspanning op een zonnige dag oplopen tot 252 volt. Dat is het teken voor de omvormer om even pauze te nemen. Net als de zon maximaal schijnt.
Waarschijnlijk omdat je buren ook op dezelfde fase hun zonnestroom dumpen? Een andere fase aansluiten, of het over alle drie verdelen kan wel eens helpen, zie hier.
Ik heb een eenfase aansluiting, dus heb ik niets te kiezen....
De omvormer werkt al jaren probleemloos. Ik neem dus aan dat de netspanning nu voor het eerst zo hoog is geworden. Mijn ene buurman heeft er ook last van (nog meer dan ik), de buurman aan de ander kant weer niet. Waarschijnlijk zitten we in de buurt dus op verschillende fases.
Voor die 252 volt gaan dikkere kabels niet helpen. De zon schijnt in het hele land; er moeten zonnepanelen afgeschakeld blijven worden. Het enige wat zou helpen is grid-level storage, maar dat zou prima decentraal kunnen (paar zeecontainers per wijk - volume of gewicht telt niet, alleen kWh/euro).
Bij ons op het werk ook 20 ac laadpalen. En 2x DC snellaad stations. Tot nu toe tank ik dezelfde prijs als thuis + 3 cent sevicekosten o.i.d. iig. Prima dus. heb het eigenlijk niet nodig want kan gewoon thuis laden. Dus doe het alleen als ik weet dat ik na het werk een stukje verder moet.
Er staat ongeveer één laadpaal voor elke drie electrische auto's en volgens sommigen is dat nog te weinig. Bedenk eens wat dat voor het straatbeeld betekent als we straks acht miljoen elektrische auto's hebben.
En dan klagen mensen over lelijke windmolens...
Die windmolens blijven ook lelijk, hoeveel laadpalen er ook komen.
In Israël is men hard op weg om waterstof met 95% rendement te maken.
Stel je voor dat we ons aardgasnet voor deze waterstof van $1 per kg gaan inzetten. Daar verwarmen we ons huis mee en maken we onze eigen stroom aan. Problem solved.
Dat valt wel tegen. Bij verwarrmen met een warmtepomp verplaats je warmte. Dus je verwarmt veel meer dan je aan stroom verbruikt. Bij het verbranden van waterstof ben je alle warmte die via de schoorsteen ontsnapt kwijt. Je zou natuurlijk een brandstofcel kunnen installeren om waterstof om te zetten in stroom. Maar die dingen zijn ook erg duur.
Tenslotte is het transport van waterstof ook niet gratis. Als waterstof onder zeer hoge druk gebracht wordt, dan kost dat ook erg veel energie.
Al met al, kan je stroom beter als stroom transporteren en waterstof alleen gebruiken als het toevallig een keer niet waait.
Niet iedereen vindt de warmtepomp de heilige graal.
Ik las vanmorgen een artikel op Cobouw van iemand die stelt dat je beter af bent met een nieuw en hysterisch goed geïsoleerd huis i.c.m. electrische verwarming. En zonder wtw.
De milieubeweging doet aan wensdenken. Bestaande huizen zouden eerst op de hybride cv/warmtepomp en in de toekomst op de waterpomp aangesloten kunnen worden. Het blijft echter onmogelijk om oude woningen afdoende te isoleren voor een warmtepomp.
Een CV verliest bijzonder weinig warmte via de schoorsteen, en dat is op waterstof niet anders. Verder wordt de CV ook wel gecombineerd met een stirlingmotor en een generator.
Waterstof hoeft net als aardgas niet onder hele hoge druk vervoert te worden naar de huizen.
Electrificering lijkt leuk, maar bedenk dat er ook bij het transport van electriciteit verliezen optreden. Verder is het lastig om vraag en aanbod op elkaar af te stemmen. Tot slot vergt het nog tientallen miljarden euro's om de Nederlandse infrastructuur aan te passen aan electrificering, terwijl we tegelijk ons prachtige aardgasnetwerk met een geschatte waarde van 30 miljard euro weggooien.
Laten we niet de kant op gaan waarin het functioneren van onze samenleving dagelijks afhangt van de hoeveelheid wind.
Ik zie meer in oplossingen die onze welvaart juist verbeteren.
Ik vind het een raar verhaal. Ik ben op dit moment een pand uit 1920 aan het verbouwen. Gewoon al een normale Rc halen is al lastig, laatstaan dat je in bestaande bouw de 10 m2K/W gaat halen. En waarom, omdat hij het snel warm wil stoken. Je kan altijd nog losse elektrische verwarming installeren als je dat vaak wil doen.
Dan de vuile filters van gebalanceerde ventilatie. Dat is een goed punt, maar mijn ervaring is dat je met ventilatie dmv van ventilatie-openingen is dat je in de winter gewoon veel te weinig ventileert. Niemand wil een koude luchtstroom door z'n huis. En je moet voor een gezond binnenklimaat fors ventileren.
Bij gewone atmosferische druk is waterstof een bijzonder ijl gas. Ga maar eens proberen genoeg van dat gas rond te pompen om het in heel nederland warm te stoken.
Kijk mij maakt het niet uit. Zolang er maar een eerlijke prijs betaald wordt. Dus als mensen met schone electriciteit eerst waterstof op willen wekken om het daarna in een CV te verbranden, dan vooral doen. Maar ik wil er niet aan meebetalen. Maar goed, misschien betaal ik extra voor transport van electra.
Misschien vergis ik me, maar voor zover ik weet is er geen enkel proefproject waar op basis van schone electriciteit waterstof wordt gemaakt, wat dan aan een woonwijk geleverd wordt. Misschien moeten voorstanders van waterstof daar eerst eens mee beginnen.
Tegelijk zijn er in nederland al heel veel huizen die verwarmd worden met een warmtepomp, ook oude huizen. Dus doorgaan met wat werkt. En als iemand ergens een proefproject wil doen, vooral doen.
Gewoon al een normale Rc halen is al lastig, laatstaan dat je in bestaande bouw de 10 m2K/W gaat halen.
Dat zal idd niet lukken.
Dan de vuile filters van gebalanceerde ventilatie. Dat is een goed punt, maar mijn ervaring is dat je met ventilatie dmv van ventilatie-openingen is dat je in de winter gewoon veel te weinig ventileert. Niemand wil een koude luchtstroom door z'n huis. En je moet voor een gezond binnenklimaat fors ventileren.
Daar dacht ik ook aan, zeker in zo'n supergeïsoleerd huis. Maar daar zal hij toch over nagedacht hebben?
Kijk mij maakt het niet uit. Zolang er maar een eerlijke prijs betaald wordt.
Wat is eerlijk? Windstroom wordt gesubsidieerd, de aanleg van geasfalteerde wegen naar de windmolens wordt gesubsidieerd, de extra benodigde infrastructuur naar de windmolens wordt gesubsidieerd.... Wij betalen geen "eerlijke" prijs voor windstroom.
In Israël denken ze over twee jaar waterstof te kunnen maken voor €1 per kg. Daar kan geen enkele lithiumaccu tegenop. We hebben een aardgasnet liggen.
Alles electrificeren klinkt leuk, maar ik denk dat waterstof de toekomst heeft (en dat Nederland de verkeerde kant op gaat).
Tegelijk zijn er in nederland al heel veel huizen die verwarmd worden met een warmtepomp, ook oude huizen. Dus doorgaan met wat werkt. En als iemand ergens een proefproject wil doen, vooral doen.
Werkt dat echt? Het lukt zelfs transitieprofessor Jan "van het gas af" Rotmans niet om zijn eigen woning van het gas af te krijgen.
Vier op de tien woningen in Nederland kunnen niet warm gestookt worden als ze "van het gas af " gaan. Dat zegt Hans Slootweg, van netbeheerder Enexis, tevens hoogleraar aan de TU Eindhoven. Oudere woningen, van voor 1980, zijn onvoldoende geïsoleerd en met elektriciteit op koude dagen niet warm te krijgen. Hij noemt het motto dat iedereen van het gas af moet ongenuanceerd.
Verder klinkt het leuk: wek 's zomers veel stroom op met je zonnepanelen, en saldeer de grote hoeveelheid stroom die je in de winter verbruikt. Maar dat blijft zo niet.
In de toekomst krijgen we steeds minder voor de zonnestroom, en gaan we meer voor de winterstroom betalen. En dan zijn bewoners van oude woningen fucked.
Er was een budgetneutrale transitie beloofd. Maar de realiteit is dat het ons bakken met geld gaat kosten. Gaan we mensen dwingen om een jaarsalaris van de bank te lenen om hun eigen huis te verduurzamen? Wat ze vervolgens pas na 70 jaar terugverdienen? Dat kun je toch niet verkopen?
Wij moeten voor betaalbare oplossingen gaan. Dan doen we er maar wat langer over.
We hebben een stapel van een meter hoog aan bouwregels. Daar zou "extreem goed isoleren" bij kunnen. Maar in Nederland bouwen we anno 2021 blijkbaar nog steeds "redelijk goed" geïsoleerde woningen. En dat is pas echt dom.
Het enige wat in het artikel staat over ventilatie is het verkleinen van ventilatie openingen. Normaal wil je juist een rustige luchtstroom. Dus ik gok dat er veel te weinig ventilatie is.
Of windstroom gesubsidieerd wordt of niet (recente windparken op zee krijgen geen subsidie) maakt voor deze discussie niet uit. Het ene model is de windenergie direct gebruiken om met een warmtepomp het huis te verwarmen. Het andere model is om diezelfde stroom te gebruiken om eerst waterstof te produceren en daar het uit mee te verwarmen. In beide gevallen gaat het om dezelfde stroom.
In het NOS artikel staat: Het isoleren van die oudere huizen is weliswaar noodzakelijk, maar "je kunt oudere huizen niet 'na-isoleren' tot een punt waarop je op koudere dagen genoeg hebt aan een elektrische aansluiting", aldus Slootweg. "Dat lukt gewoon niet."
Dat klopt gewoon niet. Natuurlijk kan je oudere huizen ook 'na-isoleren'. Het kan alleen zijn dat het lastig wordt. Op dit moment is het in sommige oude huizen in de winter ook koud. En alleen isolatie is niet genoeg, je moet ook de ventilatie aanpakken.
Maar hoe dan ook, als je waterstof uit stroom maakt en je hebt veel waterstof nodig, dan wil je niet weten wat de energierekening gaat worden. Uiteindelijk kan verwarming dmv waterstof niet goedkoper worden dan direct electrisch verwarmen en dat is weer duurder dan een warmtepomp. Er zijn natuurlijk kleine technische verschillen. Je kan ook waterstof produceren als je in zomer een overschot hebt aan zonneenergie en dan de waterstof opslaan voor de winter. Maar waterstof opslaan is ook niet gratis en in de zomer is er minder wind, dus het 'gratis' overschot is waarschijnlijk niet genoeg om veel waterstof te produceren voor de winter.
Het is logisch om zodra we zomers genoeg electriciteit hebben, het salderen af te bouwen. Voorlopig zijn we daar nog lang niet. Maar goed, in 2050 is zaak om te zorgen dat je een goed geisoleerd huis hebt.
Die terugverdientijd voor isolatie is zo lang omdat gas relatief goedkoop is. Als nu iedereen voor aardgas de prijs zou betalen om waterstof of methaan te maken uit schone electriciteit dan zou de terugverdientijd veel korter worden. In die zin zou het mooi zijn als de overheid zou verplichten dat een percentage van geleverd gas bestaan uit methaan geproduceerd uit schone electriciteit. Met dan de eis dat dat in 2050 100% is. Dan weet iedereen wat in de toekomst het gaat kosten. Als je dan gas blijft gebruiken, dan is het CO2 neutraal.
De overheid kan natuurlijk een achtergestelde lening aanbieden met 0 procent rente. Af te lossen uit de waardestijging van de woning plus per jaar een kleine aflossing vanwege de lagere verbruikskosten.
Ergens rond 'redelijk goed' ligt economische gezien het optimum voor isolatie. Als je nu een huis goed kan verwarmen met een warmtepomp, dan heeft verder isoleren economische gezien niet veel zin. Natuurlijk de techniek staat niet stil. Maar de extreme isolatiewaarden die technisch mogelijk zijn, verdien je gewoon niet terug.
Smart grid met een open energiemarkt. Met ESS partijen gaan dat oplossen.
Je kan bijvoorbeeld een open energy exchange hebben gedistributeerd met cryptogeld en een boete systeem op basis van leveringsgarantie. Is je garantie laag, dan is de prijs + boet ook zeer laag.
Als ESS boer kun je dan overal die lage leveringsgaranties opkopen en of de kleine boetes innen. Het is goedkoper. En deze omzetten in hoge leveringsgarantie doormiddel van je ESS. En dat is dan het verdienmodel van een ESS boer.
Zo'n markt is flexibel qua aanbieders. Zelfregulerend. Je hebt dus 3 partijen. De opwekkers, de opslag en de afnemers. Electriciteit ga je dus krijgen in gradaties.
Wil je goedkoop, ga je voor directe levering van groene stroom op een zonnige middag.
Je kunt dus allerlei weermodellen koppelen aan de markt waardoor vraag en aanbod kan doorwerken en het zelfregulerend is. Zo krijg je een stabiele prijs.
Vraag zal zich keren naar de goedkoopste aanbieder van X leveringskwaliteit.
Aanbod zal zichzelf willen optimaliseren naar de beste rendement.
Dit allemaal in een regulering van wetten die o.a. foute zaken in bedwang moeten houden zoals uitstoot.
Dit betekend dat jij en ik dus ook zelf leverancier kunnen worden door zonnepanelen te plaatsen op je dak. Een accu te plaatsen. (Zelfs een accu alleen zou kunnen, die goedkope vluchtige windmolen stroom inkoopt en opslaat voor jou.) Je wordt als het ware een kleine ESS boertje.
Daarnaast zal je elektrische batterij auto hier ook aan gekoppelt kunnen worden. En deze laden met zo goedkoop mogelijke stroom en of verkopen van zijn stroom wanneer daar geld mee te verdienen valt via vraag en aanbod.
Dit allemaal zou zeer lastig kunnen met waterstof. Bijna onmogelijk omdat je dan afhankelijk bent van shell o.i.d.
Ik hecht nogal waarde aan onafhankelijk zijn. Zo kun je met dit system behoorlijk het net ontlasten door je eigen zonnepaneel stroom lokaal op te slaan en of in je auto op te slaan.
Waterstof is lastig om "even" thuis zo op te slaan en weer te gebruiken. De IN/OUT efficiency van een waterstof opslag system is absurd laag. Eerst waterstof maken via een electrolyser --> hoge druk naar tank -> via fuelcell en converter naar het net. Denk wel.. dit moet heel constant want een fuel cell gaat anders degraderen. Of je moet er weer een kleine accu achter plaatsen.... zucht. Met een gigantische laag rendement.
Mag ik vragen hoe en waarom jij zo positief bent over waterstof? Hoe is dit tot stand gekomen?
Ik zie ook veel in waterstof. Veel beter te transporteren en voor op te slaan dan electriciteit. En als de prijs van de stroom laag genoeg is maakt het rendement niet zo heel veel meer uit om een business case rond te krijgen.
Probleem met de meeste groene energiebronnen blijft opslag. overdag stroom opslaan voor 'savonds lukt net in batterijen, maar denk even aan de 'donkere dagen rond kerst' : twee weken of meer vrijwel geen zon, nauwelijks wind en ook nog akelig koud.
Stroom voor een maand of langer in een Tesla batterij? Alleen voor de LED verlichting haalbaar.
Een Toyota Mirai rijdt 600 km op nog geen zes kilo waterstof (de tanks wegen ook nog enkele tientallen kilo's) Een Tesla zeult dik 600 kilo batterijen mee om ongeveer dezelfde afstand te kunnen rijden.
Een gastank is veel makkelijker op te schalen dan een accupack, vooral als de grootte niet heel belangrijk is - dan kan de druk lager blijven.
Dus ja, energie voor een maand opslaan 'in je kruipruimte' kan technisch heel goed in waterstof tanks, véél beter en veel goedkoper dan in batterijen (maar minder efficiënt).
Een waterstoftank is geen gewone gastank. Waterstof is de kleinste molecuul. Dit betekend dat het letterlijk door alle andere vaste stoffen heen gaat. Dit noemt men "permeation losses". Waterstof kan niet onder hoge druk voor een langere periode in de tank zitten. De tanks hebben ook altijd een openlucht verbinding met de buitenlucht om dat waterstof te laten wegdampen wat door de tankwand weggaat.
Door de tank te vullen naar 700 bar en weer terug en door het waterstof wat op hoge druk door de wanden gaat moet je na een aantal duizenden keren de tank vervangen voor een nieuwe. Volgens het onderhoudsboekje van de Mira richting de 15 jaar moet je de tank en hogedruk leidingen vervangen.
Het recyclen van deze tanks is nog veel moeilijker dan een accu uit een tesla. De tank in de Mirai is gemaakt van composiet en carbon fiber enzovoort. Dit zorgt ervoor dat deze tank misschien nog wel duurder is om te vervangen dan een accu van een gemiddelde Elektrische auto. Tevens is het materiaal praktisch niet te recyclen en krijgen we daardoor heel veel tanks die we niet kunnen recyclen.
Een gastank is niet makkelijk op te schalen. Je hebt weer meer pompen nodig om het op druk te brengen. Veel meer onderhoud en enorme kosten als de tanks moeten worden vervangen. Niet alleen de tanks. Ook de hogedruk leidingen.
Opslaan van waterstof is dus eigenlijk heeeeeel slecht want je zit met je "permeation" verlies waar over een langere tijd al je waterstof verdamd en weggaat. Veeeeeeel sneller dan in een lithium accu door zijn interne weerstand.
Waterstof opslaan op hoge druk is not done voor lange tijd. En op lage druk heb je dus gigantisch meer ruimte nodig. Iets wat we in Nederland niet hebben.
“Hydrogen can diffuse at relatively high rates in the metal, because it’s so small,” Tasan says. “If you take a metal and put it in a hydrogen-rich environment, it will uptake the hydrogen, and this causes hydrogen embrittlement,” he says. That’s because the hydrogen atoms tend to segregate in certain parts of the metal crystal lattice, weakening its chemical bonds.
Daarnaast nog dit: https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_tank
Tank gemaakt van metal hydride, en dan puur alleen voor lagere druk dan 200bar max.
Daarboven ga je naar composieten en carbon fiber oplossingen, welke heel duur zijn.
Elke waterstof tank lekt onder druk. De hoeveelheid hangt af van zowel de druk als hoe de tank is gebouwd. Waar ik naar op zoek ben is, hoeveel waterstof de Mirai lekt per dag op 700bar. Maar kan het niet vinden helaas.
[Reactie gewijzigd door Immutable op 23 juli 2024 16:21]
Maar die prijsverschillen zullen blijven en misschien zelfs groter worden: tankstations aan de snelweg zijn duur, en de energieleverancier is niet blij met de enorme pieken die zo'n snellader op het net veroorzaakt.
Een auto die een nacht lang - in daltijd - 3600 watt verbruikt is veel plezieriger dan eentje die in de spits, als het lichtnet toch al druk bezet is, een kwartier lang 100 kilowatt vraagt.
Al die snelladers op de snelweg en rond dezelfde tijd talloze laadpalen bij het werk hakken er stevig in dus de vrije markt prijs zal fors oplopen.
Je berekening toont aan dat de aanname van 30% efficiency van de brandstofmotor in de praktijk totaal niet haalbaar is.
Bijv. Tiguan, verbruik WLTP 6,3 l/100 km. Met 50 liter heeft die een theoretisch bereik van 794 km.
ID.4: batterij pakket weegt 493 kg, voor 522 km WLTP (nb Enyaq met zelfde pakket tot 537 km WLTP). kortom, voor dezelfde range als de Tiguan met 50 liter is een pakket van 750 kg nodig. Niet 1080 kg.
Die 30% efficiency van een fossiele motor is een best case scenario onder heel beperkte omstandigheden die in de praktijk nauwelijks voorkomen. 20% lijkt realistischer. En dat is dan nog steeds op basis van WLTP...
Je kunt motoren best een stuk efficienter maken als je ze maakt voor een constante RPM en een dunne loadband. Maar dan maak je de motor in principe ongeschikt om direct de wielen via een transmissie aan te sturen.
Wat toyota dus heeft gedaan is een atkinson cycle motor gebruikt die efficienter is. En de nadelen ervan worden opgevangen door een batterij. De Prius motor is dan ook een zeer vernuft staaltje techniek.
Je kunt motoren best een stuk efficienter maken als je ze maakt voor een constante RPM en een dunne loadband.
Dit onderstreept precies mijn punt. In de praktijk worden verbrandingsmotoren zo niet of nauwelijks ingezet.
De range extender van BMW schiet me te binnen...
Voor de rest rijdt het merendeel van de fossiele auto's overal met een efficiency tussen de 15 en 25% als je het stilstaan bij stoplichten etc meerekent.
° 30% of * 90% ? Ik dacht dat het rendement van de elektrische centrale die de kW's aanlevert ook maar rond de 35% is., dus 90%*35% = 31,5% voor elektrische wagens. En de wagen op fossiele brandstof geeft voor zijn 30% ook nog gratis verwarming tijdens de winter, voor de elektrische wagen kost de verwarming extra en die steelt bovendien van de kilometerrange.
Gascentrale in de eemshaven is 55% efficient. Daarnaast moet je natuurlijk je elektrische auto opladen zoveel mogelijk met je eigen groene stroom.
En een liter benzine of diesel rafineren kost ook aantallen killowatts waarmee je normaal gesproken gewoon elektrisch gezien even ver komt als dat je die benzine of diesel zou verbranden in je auto.
[Reactie gewijzigd door Immutable op 23 juli 2024 16:21]
Dit gaat natuurlijk over het rendement van de energie die je meeneemt tot aan de wielen.
Maar treinen bewijzen al lang dat elektriciteit meestal voordelen heeft ten op brandstof. Ook al moet je dan zeer dure infrastructuur leggen rond de sporen. Een Nederlander verwoorde het zo: ieder nadeel heb zijn voordeel.
Wat een veel grotere rol speelt is het traject van de olie in de bron tot brandstof aan het voertuig. Voor EV's is dat vele malen efficiënter dan voor ICE's. Ook als de stroom afkomstig is van fossiele brandstof is een EV efficiënter dan een ICE.
Benzine kun je makkelijk tanken en is makkelijk op te slaan.
Electriciteit daarentegen is vluchtiger dan ether, en is helemaal niet makkelijk op te slaan en te tanken. Sta je onderweg, dan ben je fucked.
De opslag en het gebruik van electriciteit in lithiumcellen kost in gunstige omstandigheden $0,15 per kWh. Je bent dus 70% van de stroomprijs extra kwijt door het in een lithiumaccu te stoppen.
Over dat enorme financiële verlies lees je bij Tweakers nooit iets.
Benzine kun je makkelijk tanken en is makkelijk op te slaan.
En dat is logisch want het proces om energie als chemische energie op te slaan in de ruwe olie is al gedaan, en dat duurde wel wat langer dan het opladen van EV accu
Electriciteit daarentegen is vluchtiger dan ether, en is helemaal niet makkelijk op te slaan en te tanken.
Dat geldt niet voor de opslag in een condensator!
Sta je onderweg, dan ben je fucked.
Ik vraag me weleens af hoe dat in de begintijd (geen benzine stations) van de auto ging
Wat ik wel weet is dat ze in Noorwegen gestrande EV's ter plekke kunnen opladen met een generator.
Geen idee hoe onze ANWB dat afhandelt.
De opslag en het gebruik van electriciteit in lithiumcellen kost in gunstige omstandigheden $0,15 per kWh. Je bent dus 70% van de stroomprijs extra kwijt door het in een lithiumaccu te stoppen
Het artikel gaat niet over EV's maar de afnemende kosten voor bufferen van energie in accu's, btw die 70% vind ik ook niet terug in het artikel!.
Terug naar EV's
Ongeveer 75% van de energie die je gebruikt voor het opladen van een EV komt bij de wielen terecht.
Bij een (benzine) ICE personenauto's ligt dat ergens tussen 25 - 35%
Zelfs met NL prijzen per kWh zijn de kosten per gereden km (excl. afschrijving) lager dan met benzine of diesel
[Reactie gewijzigd door Carbon op 23 juli 2024 16:21]
Je hebt volkomen gelijk: energetisch gezien heeft de EV een hoger rendement dan de ICE.
Maar als ik een liter benzine in de tank doe, blijft het 1 liter benzine die ook zo de motor in gaat.
Bij een lithium ion accu is dat anders. Die verliest hooguit enkele procenten aan electrische energie. Maar de prijs van de accu i.c.m. de levensduur is het grote probleem.
Waar een brandstoftank weinig kost en een schier oneindige levensduur heeft, is de levensduur van de peperdure accu eindig.
In het gunstigste geval kost opslag en gebruik van electriciteit in een lithiumaccu $150 per MWh, oftewel $0,15 per kWh (zie artikel van het linkje).
Dat is grofweg 70% extra t.o.v. de kWh-prijs die wij thuis betalen.
Bij een lithium ion accu is dat anders. Die verliest hooguit enkele procenten aan electrische energie. Maar de prijs van de accu i.c.m. de levensduur is het grote probleem.
Een accu en benzine zijn beide energiedragers, correct?
Hoe vaak kan ik benzine hergebruiken?
Waar een brandstoftank weinig kost en een schier oneindige levensduur heeft, is de levensduur van de peperdure accu eindig.
Een brandstoftank is niet de energiedrager maar een container voor een energiedrager, maw je kunt het hoogstens vergelijken met de behuizing van een accu
In het gunstigste geval kost opslag en gebruik van electriciteit in een lithiumaccu $150 per MWh, oftewel
$0,15 per kWh (zie artikel van het linkje).
Nogmaals dat artikel gaat over het op industriële schaal bufferen van energie.
Dergelijke systemen zijn gemaakt voor extreem hoge en onregelmatige laad/ontlaad stromen maw niet te vergelijken met een EV accu
Een brandstoftank is niet de energiedrager maar een container voor een energiedrager, maw je kunt het hoogstens vergelijken met de behuizing van een accu
Ik ben, met alle respect, iet geïnteresseerd in de semantische discussie wat een energiedrager is.
Dergelijke systemen zijn gemaakt voor extreem hoge en onregelmatige laad/ontlaad stromen maw niet te vergelijken met een EV accu.
Bij een EV is het nog veel erger.
Voorbeeld:
- Een Tesla heeft een accu van 90 kWh
- De actieradius is 600 km
- Het verbruik van de Tesla is dan: 0,15 kWh/km
- De accu van een Tesla gaat in het gunstigste geval 500.000 km mee (in de praktijk is het soms maar 200.000 km). In 500.000 km is er 75.000 kWh geladen.
- De kosten voor vervanging van het complete accupakket van 90 kWh (4 modules) schat ik op €25.000
- Dat betekent dat elke kWh die via het accupakket aan de Tesla is geleverd, €0,33 aan accu kost (los van de stroomprijs zelf).
Vergelijk je dat met de prijs van een kWh uit het stopcontact (€0,21), dan is duidelijk dat het financieel verlies van opslag in een lithium-ion accu enorm is.
Wat is het verlies dan bij Waterstof auto's waarvan je de hogedruk tank en leidingwerk tussen de 10 a 15 jaar compleet moet vervangen. En de fuel cell die gedegradeerd is en die je dan moet vervangen? Kun je daar ook antwoord op geven?
(Beide kosten heel veel geld.. moet je dat ook dus bij een kilo waterstof optellen.)
Hetzelfde spelletje wat jij speelt kan je ook met waterstof. En weet je wel dat een waterstof auto nog veel meer onderhoud nodig heeft? En hele kort cycles ook nog. Dus die staat vaak bij de garage volgens de onderhoudsboekjes van de Nexo en Mirai.
De lithiumaccu-EV is al een mislukt product voordat deze grootschalig is uitgerold.
Na 15 jaar kan deze nog steeds niet concurreren op prijs met een ICE.
Qua usability kan de EV nooit concurreren met een FCEV: snel tanken, hoge actieradius. De FCEV lost de problemen van de EV op.
En verder vergt de FCEV geen verdubbeling van de electrische infrastructuur.
Waterstof lost ook het probleem van de peperdure lawaaiige warmtepomp op die voor oude huizen sowieso geen oplossing is.
De FCEV techniek is geschikt voor treinen, vliegtuigen, schepen, bussen, vrachtauto's en landbouwmachines. Dus kunnen we beter doorpakken en de auto ook op waterstof laten rijden.
Ook staalbedrijven gaan over op waterstof.
Voor het onderhoud ben ik niet bang. Dat is altijd minder dan een nieuw accupakket van €30.000 bij een Tesla.
Het is niet vrij simpel. Je moet niet alles zo oppervlakkig bekijken.
Maar voor het merendeel is snel laden helemaal niet nodig. Zelf al heb je een 100kWh Tesla kan je nog af met een 3.7kW AC lader. Ik zelf heb een Plugin-Hybrid met 10kWh accu. En die laad vol met 6A in een nacht. Dit is maar 6A !!! En daarmee kan ik 50 a 70kilometer rijden, naar mijn werk en terug.
Er zit ook een tank in, en heel af en toe moet ik eens tanken.
Voorheen had ik een benzine auto. Maar de usability van een EV is juist BETER is mijn persoonlijke ervaring. Hoezo slechter als een benzine of diesel auto? Daarnaast hoef ik geen EV met meer dan 400 kilometer actieradius. Wat moet je ermee. Dan hoef ik de EV maar 1x in de 8 dagen op te laden. Of iedere keer maar een kleine beetje slow charging bijladen. Wat prima wil, of snelladen bij een laadstation aan een snelweg voor een beetje extra geld. (Boeit niet) Ik kan tevens laden op mijn werk. Er staan al 20x een 11kW laders.(Persoonlijk is dat veeeel te veel, hadden beter gewoon 40x 3.7kW laders kunnen zijn. En daarnaast nog 2x een 50kW DC snellader.
Persoonlijk heb ik al VEEL TE VEEL oplaadpunten. Bij het winkelcentrum, thuis, op mijn werk. Echt overal kan je ff aan de slow charger hangen.
Verdubbeling van electrische infrastructuur is een grote Hoax. Als ik kan rijden op de stroom die normaal gebruikt wordt om Benzine of Diesel te raffineren neem ik netto niet meer stroom uit het net, dan dat ik zou doen door op benzine te rijden. Overbelasting my ass, als iedereen aan de slow chargers gaat hangen is dat regelrechte onzin.
Hoezo kan een BEV niet concurreren met een ICE? Op kosten kan het zeker wel. Maar dat is dan TCO. Met mijn domme lullige plugin auto waar de ICE bijna nooit van draait heb ik al echt veel minder onderhoud. De remmen gaan langer mee, banden gaan langer mee door goede torque verdeling bij rustig optrekken.
Waarom zijn de waterstof bussen hier in mijn provincie ingeruild voor bussen op batterijen? En de bussen op batterijen kunnen wel eens kosten gaan besparen. Terwijl de waterstof bus een gigantische kosten ramp was. Al die proef waterstof busjes gaan allemaal straks weg.
En ik vind dat grijze en blauw waterstof gewoon normaal belast moet worden met accijnzen. Want dat is totaal niet groen. Terwijl ik gewoon belasting betaal over groene stroom dat beter is als grijze of blauw waterstof. Hoop dat je het hier met mij eens bent.
Onderhoud niet bang? Weet je dan ook helemaal niks van waterstof auto's? Dit is een leuke: https://insideevs.com/new...do-not-refuel-after-2029/
Leuke is ik heb ook gewerkt met waterstof op mijn hogeschool elektrotechniek. Daar was het al wanhopig wat de nadelen zijn van een fuel cell waren. Het is een belabberde bron, die geconditioneerd moet worden met een batterij. We gebruikten toen grijze waterstof natuurlijk uit een tank. Daarnaast moet de lucht zeer zuiver zijn, anders gaat de fuel cell ook stuk. Dat ding kan heel gauw stuk gaan, door onder anderen variabel load, toevoer verhouding van waterstof en zuurstof en de zuiverheid ervan. Daarnaast gaan fuel cells gewoon af, net als batterijen. Gek he? En om die te vervangen... meer dan 11.000 dollar.(productie kosten van de fuel cell)
Daarnaast moet de tank van de Nexo en Mirai vervangen worden na een aantal jaar. Het zijn peperdure tanks gemaakt van composiet en carbon fiber en meer. Om de waterstof verliezen in de hand te houden. (Terwijl die er gewoon blijven, en dus lange termijn waterstof opslag is een lachertje... gaat nooit werken) Deze tanks kosten heel veel geld om te vervangen. Komt in de buurt van de kosten van een batterij.
Daarnaast is zo'n tank heel lastig te recyclen, terwijl een batterij dat niet zo is. Vanwege al dat composiet. Hetzelfde probleem hebben we met windmolen vleugels. Ook niet te recyclen. Ben je daar voor?
Voorheen had ik een benzine auto. Maar de usability van een EV is juist BETER is mijn persoonlijke ervaring.
Jij hebt een hybride auto, geen EV. Met een hybride auto zou ik best kunnen leven. En dan in de vorm van een FCEV.
Persoonlijk heb ik al VEEL TE VEEL oplaadpunten. Bij het winkelcentrum, thuis, op mijn werk.
Dat geldt voor jou. Maar lang niet iedereen verkeert in die luxe, zoals thuisladen.
Verdubbeling van electrische infrastructuur is een grote Hoax.
We willen niet alleen de EV, maar ook warmtepompen, zonnepanelen op het dak, windmolens en zonneparken. Het probleem infrastructuur speelt overal, en gaat ons vele tientallen miljarden kosten (waar de politiek wijselijk over zwijgt).
Voor 6000 windmolens van 10 megawatt elk zouden de totale kosten voor het aansluiten dus neerkomen op ongeveer €60 mrd, als het aan D66 ligt mede betaald door de overheid. Maar dat is niet alles.
Een grote hobbel op weg naar de klimaatdoelen van Parijs. Er moet voor miljarden worden geïnvesteerd in ons elektriciteitsnet, als we massaal overgaan op wind- en zonne-energie. Dat komt omdat we straks op veel meer plekken in het land elektriciteit opwekken.
Als ik kan rijden op de stroom die normaal gebruikt wordt om Benzine of Diesel te raffineren neem ik netto niet meer stroom uit het net, dan dat ik zou doen door op benzine te rijden.
De infrastructuur naar de raffinaderijen ligt er al.
De infrastructuur voor het laden van de EV in de wijken is er nog niet. Daar is verzwaring van het netwerk voor nodig.
"Als je dan bedenkt dat het piekvermogen (altijd aan het begin van het laden) bij het laden van een flinke elektrische auto de stroom vraagt van vijf tot tien huishoudens, dan kan je je bedenken dat het op dat moment wat vol wordt op het elektriciteitsnet." Hij waarschuwt dat we, dankzij de elektrische auto, richting de maximale capaciteit van ons stroomnetwerk gaan.
Overbelasting my ass, als iedereen aan de slow chargers gaat hangen is dat regelrechte onzin.
Laten we zeggen dat iemand zijn Tesla met 6A wil opladen.
Er zijn 95 kWh nodig.
6A komt overeen met 1,38 kW.
Het laden van de Tesla duurt 68 uur.
Onbruikbaar dus.
Bedenk:
- een gezin gebruikt gemiddeld 10 kWh per dag.
- daar is de infrastructuur voor gebouwd.
- een Tesla laden kost 95 kWh, dat is 9,5 keer zoveel energie als een gezin op een dag gebruikt.
Het is dus bepaald geen hoax dat het netwerk enorm aangepast moet worden als we met meer dan de huidige enkele procenten EV gaan rijden en thuis willen laden.
Alleen verzwijgt de politiek de verborgen kosten van de transitie.
Ik gebruik met mijn auto 10kWh per dag. Waarom zou ik als ik een Tesla zou hebben ineens 90kWh nodig hebben om naar mijn werk te rijden. Ook dan kan ik af met 6A langzaam laden. Snelladen is een drogreden, het is in 90% van de tijd NIET nodig. En dat weet jij ook wel. Die 6A die ik gebruik, 8 uur lang is goed genoeg voor mijn dagelijks verkeer.
Mijn plug-in hybrid is zonder de generator een FULL-EV. Een 16kWh batterij bruto die gekoppelt zit aan een converter, naar een elektromotor die op de as zit. De verbrandingsmotor zit niet op het wielas, en kan alleen stroom genereren. Het is meer een EV dan een halve hybride. Er zitten zoveel smaakjes tussen.
Tijd geleden werkte mijn lader thuis niet, en kon ik gewoon met laden in het openbaar en op mijn werk alles doen. Op het werk betaal ik echter wel 2 eurocent meer.
Met windmolens denk ik dat de bladen recyclen het grootste probleem is, net als de Waterstoftanks recyclen een probleem is. (Beide wil niet echt) En ja, al die groene opwekkers van energie kosten geld. Daar ben ik het mee eens.
In principe is het verzwaren van het Net wel nodig, alleen moet daar gewoon een 50 jaren plan komen te liggen. Over die tijd, gaan we alles aanpakken. De vraag is, hoeveel moet het net verzwaard worden? Volgens mij maar een klein beetje. En dat is prima te doen. Met een volle EV zoals een dikke Tesla zou ik zelf altijd slow chargen. Is goed voor de batterij, en alleen lange stukken even langs de fastned. Spannend hoor!
Maar kijk naar mijn situatie. Ik heb 20 zonnepanelen op mijn dak, straks een goedkope accu in het huis als buffer. Mijn auto die maar 10kWh per dag verbruikt. Met de zonnepanelen kom ik op 5 a 6000 kWh per jaar. Dus dekt de lading redelijk af. Zowel mijn rijden als mijn verbruik thuis. Zelf probeer ik dan ook zoveel mogelijk overdag te kunnen laden als dat kan.
Je moet afstappen van het idee dat iedereen 500 kilometer per dag rijdt. Dat is totale onzin! Meeste mensen hebben maar 10 a 15kWh per dag nodig voor het verkeer. Een Tesla Model 3 is tevens veel zuiniger per kWh als mijn auto. 120/130 watt per km, waar ik in rijd doet 160/180 watt per km.
[Reactie gewijzigd door Immutable op 23 juli 2024 16:21]
Zo'n Tesla heeft 600 kg aan accu's. Het is een bijzonder zware auto waar ontzettend veel mijnbouw voor gepleegd is. In vergelijking met de ICE treedt er pas na vele kilometers een (klein) milieuvoordeel op.
Iemand die zo weinig rijdt als jij stelt, is beter af met een lichte ICE.
Maar ook de echte veelrijder die elke dag een ander druk schema heeft, is beter af met een ICE.
Ik heb voor het Tiny House van mijn dochter een 10kWh LiFePO4 accu systeem gebouwd. De accu kostte ca. 1500 euro. Dit zijn 16 x 202 AH CATL cellen. LiFePO4 heeft een levensduur van 2000 volledige cycli, dan hebben ze nog 80% van de capaciteit. Als je de SOC tussen 20 en 80% houdt is de levensduur eerder 5000 cycli.
De kosten voor opslag zijn dus eerder 3 cent, dan de 15 dollarcent die jij noemt.
Als je iets meer moeite had gedaan en even zijn type accu had gegoogeld had je gezien dat dat met een beetje slim inkopen wel te doen zou moeten zijn, of in ieder geval voor 2500 euro of minder. Kan je nagaan als je het daadwerkelijk groot inkoopt!
Dit is een 1,28 kWh lifepo4 accu en die kost €1264.
Dus pak 'm beet €10.000 voor 10 kWh.
Dus nu is mijn vraag:
Waar koop jij een 10 kWh lifepo4 voor €1.500? Of voor €2.500?
Mijn conclusie is voorlopig dat opslag van stroom in lithium accu's zo ontzettend duur is, dat een thuisaccu financieel onzinnig is. Zelfs wanneer de salderingsregeling afgeschaft wordt.
Je zit ongeveer een factor 1000 mis. Die prijs van $0.15 is voor de gehele levensduur, niet per laadcyclus. Niet 70% maar 0.07%. Toegegeven, best case, en zonder andere overheadkosten.
[Reactie gewijzigd door MSalters op 23 juli 2024 16:21]
Nee, de LCOE is de prijs voor het opslaan en gebruiken van een kWh in een accu. Dat heeft dus niets te maken met "per laadcyclus" of "over de hele levensduur".
Zie onderstaande voorbeeld. Ik hoor graag van je waar het niet klopt.
- Een Tesla heeft een accu van 90 kWh
- De actieradius is 600 km
- Het verbruik van de Tesla is dan: 0,15 kWh/km
- De accu van een Tesla gaat in het gunstigste geval 500.000 km mee (in de praktijk is het soms maar 200.000 km). Gedurende de levensduur is er 500.000 km * 0,15 kWh/km = 75.000 kWh geladen en ontladen (afgezien van wat verlies).
- De kosten voor vervanging van het complete accupakket van 90 kWh (4 modules in de Tesla) schat ik op €25.000. Waarschijnlijk is het meer.
- Dat betekent dat de accu € 25.000/75.000 kWh = € 0,33 per opgeslagen/geleverde kWh kost (los van de prijs van de geladen stroom).
Ja, als je zelf kosten gaat schatten, dan kun op uitkomen op een dergelijk resultaat.
Je eerste claim was dat de lithium-cellen op $0.15/kWh uitkwamen, en vervolgens kom je met een berekening aanzetten waarbij je het hele battery pack meeneemt, plus de arbeidskosten van de vervanging. En "waarschijnlijk is het meer"? Die 90 kWh batterij is geen hand-assembled pack zoals dat van de Roadster, dus je kunt de prijzen daarvan niet kopieren.
Dat is nog even los van de tweedehands waarde van de oude battery pack, die nog prima bruikbaar is voor stationaire toepassingen.
Die 90 kWh batterij is geen hand-assembled pack zoals dat van de Roadster, dus je kunt de prijzen daarvan niet kopieren.
Laat maar even weten waar ik een 90 kWh Tesla accu voor minder dan €25.000 kan kopen.
Hier is een tweedehandsje te koop voor $24.999. Zonder arbeidsloon, zonder garantie en nog een paar duizend dollar aan verzendkosten.
Dat is nog even los van de tweedehands waarde van de oude battery pack, die nog prima bruikbaar is voor stationaire toepassingen.
Dat is een leuke bijkomstigheid, maar dat doe weinig af aan mijn verhaal: laden en ontladen van elektriciteit in de lithium-ion accu's van de EV is peperduur.
Als ik dat artikel goed begrijp is die 15 cent per kWh waarnaar je verwijst inclusief de inkoopkosten van de stroom, voor de daadwerkelijke kosten van de opslag zou je dus de inkoopprijs er weer vanaf moeten trekken als je wilt weten wat de opslag zelf daadwerkelijk kost.
Kan je dan even de berekening uitleggen want volgens het artikel:
To start with an analogy: you can think of a battery energy storage power plant just like a gas-fired power plant. It has a fuel cost, and the fuel cost of the battery is the electricity you have to pay for to charge the battery.
en
If you do that calculation at the global level, we evaluate the LCOE for recently financed projects is at US$150/MWh including charging costs.
En volgens de wikipedia over de LCOE zit de fuel cost inbegrepen in de kosten.
Verder wordt in het artikel niet de berekening gespecificeerd hoe ze bij de 15 cent komen. Dus zonder verdere informatie is dat de enige conclusie die ik dan kan trekken.
[Reactie gewijzigd door Inktvisje op 23 juli 2024 16:21]
Daar staat niet dat die charging costs de stroomprijs is. De stroomprijs is immers afhankelijk van de bron. Het artikel gaat niet over de kosten van de bron van de electriciteit, maar over de kosten de opslag van electriciteit in lithiumaccu's.
Daar staat niet dat die charging costs de stroomprijs is.
Dat staat er wel, zie mijn eerste quote. Bovendien is dat ook inherent aan het concept LCOE, want daarmee kan je (o.a.) bepalen wat de marktprijs van je energie moet zijn.
De LCOE is namelijk het bedrag wat het cost om een kWh aan stroom te genereren, normaal gebruikt voor electriciteitscentrales. Eigenlijk is het ook een beetje onzinnig om het toe te passen op opslag van energie.
De stroomprijs is immers afhankelijk van de bron.
Dat is niet belangrijk als je het hebt over gemiddelden in de markt zoals dit artikel. Immers zijn de kosten tussen verschillende accucellen ook anders, maar daar kan duidelijk ook één getal aan gehangen worden.
Nu ik het nog eens lees denk ik dat je gelijk hebt.
Volgende vraag is dan hoeveel de accu's zelf kosten, zonder de kosten van de laadstroom mee te rekenen.
De accu's zullen met name geladen worden als de stroomprijs heel laag is (veel windenergie en zonne-energie beschikbaar, lage afname). Ik schat dat de prijs dan daalt tot $0,05 per kWh (soms zelfs minder, zoals in Duitsland af en toe gebeurt).
Dan blijft er nog $0,10 per kWh over aan kosten voor de lithiumaccu's.
Minder dan ik dacht, maar nog steeds een stevig financieel verlies.
Voor de kosten van opslag van elektriciteit wordt de term LCoS gebruikt.
The levelized cost of storage (LCOS) quantifies the discounted cost per unit of discharged electricity for a specific storage technology and application. The metric therefore accounts for all technical and economic parameters affecting the lifetime cost of discharging stored electricity. It is directly comparable to the levelized cost of electricity (LCOE) for generation technologies and represents an appropriate tool for cost comparison of electricity storage technologies.
Ik denk dat het hem in deze vergelijking alleen ging om hoeveel energie je mee kunt nemen. Alhoewel je lokaal tenminste de beter efficientie van een electrische motor mee moet rekenen en de gewichtsbesparing van het aandrijfsysteem.
NMC cellen doen 0.24 kWh/kg. Dat zijn de meest gebruikte cellen op dit moment. Zelf run ik een accugroothandel en ik lees hier precies zoals ik weet dat het ervoor staat.
Alleen Lithium-lucht, de ideale accu met een gigantisch potentiaal. Ik ben al langer aan het uitvogelen hoe je de zuurstof gesloten kunt ontvangen en releasen. Dan krijg je een beetje het principe van NiMH, maar dan superieur aan dat. Dan wel 100% zuiver want eender ander element vreet het elektrolyt op. Het is een heel complex gebeuren en ik kan niet alles los gooien, maar er wordt aan gewerkt.
Ik denk dat de capaciteit niet eens zo heel belangrijk is dan wel het aantal cycles dat zo'n cel aan kan. De beste ontwikkeling tot nu toe is LiFePO4: kan net de helft kwijt per kilo dan LMO en LCO cellen, maar ze zijn veel vaker op te laden en ze mogen met een zeer grote stroom ontladen worden zonder dat dit schade toebrengt aan de cel.
Argon in de lucht zal wel meevallen, dat is een edelgas. Maar inderdaad, ongeveer elk ander gas is een probleem: N2, CO2, H2O, CO, H2S, NH3, ...
"100% zuiver" is daarentegen een veelbetekend statement, namelijk dat het geen serieus project is. Dit is engineering, en daarbij zijn marges essentieel. 99.9% en 99.99% zijn allebei technisch wél mogelijk, en dat betekent dat je elektrolyt opgevroten wordt. De vraag is hoe snel, en wat nog economisch rendabel is. 99.9999% zuiver (1ppm) kan technisch wel, maar dat is onbetaalbaar.
Ja, leuk, zet een windmolen op het dak van je auto en je kunt met de rijwind gratis opladen.
Of een bovenleiding boven de snelweg en op elke auto een pantograaf.
Nee, draadloos gaat niet lukken met honderd kilometer per uur, tenminste niet met een realistisch rendement.
Ja die windmolen lijkt mij een top idee. Zonder gekkigheid. Als Elon musk auto’s onder de snelweg doorlaat rijden opkarretjes moet er toch wel een ander idee werken. Geen idee of een rail of iets anders wellicht zou werken. Als je steeds doet wat je al kende blijf je ook steeds dezelfde uitkomst houden. Batterijen meeslepen van 1000 kg. Tja
Ziet er leuk uit. Ik heb mijn twijfels bij de betrouwbaarheid van zo'n rail met het oog op vervuiling enzo. Een steentje en je stroomafnemer schiet er uit en dan moet je stoppen om weer contact te maken of lukt dat bij 80 kmh?
Duizend kilo batterijen meezeulen in je auto: wie had twintig jaar geleden geloofd dat we dat nu heel normaal zouden vinden?
Als ik je vraag goed begrijp. Ja benzine bevat op het moment nog veel meer energie dan een accu van het zelfde formaat. Ongeveer 100 maal zoveel. En als je percentages kloppen zullen accu's nog 33keer zo energie dicht moeten worden om benzine te evenaren.
Dit alles is alleen een vergelijking tussen benzine en Li-ion accu's. Er is natuurlijk meer verschil tussen een ev en een auto met een ice. Zo hoeft een ev geen zware motor te bevatten en alles daar omheen.
Als je dan bekijkt hoe ver een BEV komt nu op een accu, is het eigenlijk al verbazingwekkend met hoeveel minder energie ze dat voor elkaar krijgen tov ICE's
Persoonlijk vindt ik de vergelijking vervuiling per kilometer interessanter, fabricage, grondstof en energie opwekking meegerekend.
Een benzine auto zal nooit het milieu besparen, een elektrische auto ook niet maar ik ben wel benieuwd hoe ver deze zijn "footprint" kan spreiden. Al ben ik mij ook wel bewust dat deze footprint ook groter kan zijn afhankelijk van hoeveel korter die meegaat, vervanging en onderhoud van onderdelen en hoe bij de tijd die is.
Al doe ik niet heel veel rekening houden met het milieu aspect, vind ik het een zeer fijne bijkomstigheid dat ik waarschijnlijk toch meewerk aan het verbeteren ervan.
Ok, misschien is het _nu_ nog niet beter, maar als we fossiele brandstof blijven gebruiken om auto's voor te bewegen, wordt het nooit beter.
(Bijna) niets gaat in 1 keer; we rijden nu electrische auto's die nog niet het gewenste effect hebben, maar het zijn wel de stappen er naar toe. Fabrikanten krijgen de mogelijkheid om auto's te bouwen en te verkopen en het zal steeds beter worden voor het milieu.
En zodra ik zonnepanelen op m'n dak heb, rij ik bijna 100% op zonne-energie; ik heb sinds ik de auto heb (3 maanden) nog nooit buiten mijn oprit geladen. Moet het wel nog even doen, zodat ik even weet hoe dat werkt in de vakantie
Ik zie het toch meer als een praktijk studie en bekostiging van de ontwikkelingen. Tuurlijk is het dat niet, maar het ontwikkelt wel de nodige industrie en kennis op om gelijk de overstap te maken.
Persoonlijk moet het voor mij aan twee kanten snijden, zowel milieuvriendelijker en voor een redelijk betaalbare prijs. Ik zou gek zijn als ik een elektrische auto koop die vervuilender en duurder is of zonnepanelen op een huurhuis leg.
Met zonnepanelen veranderen de verhoudingen inderdaad, 100% zou ik het niet noemen totdat je over het gehele totaal 0% gebruik. Niet dat panelen geen groot verschil zijn trouwens.
Ik schat dat ik een 3000 KwH nodig heb per jaar, daar zou ik zo'n 15.000 km mee moeten kunnen rijden, dat moet toch redelijk 100% kunnen met zonnepanelen
Maar het zien als bekostigen van de ontwikkelingen, dat vind ik idd wel een mooi idee (waar ik nu dus aan bijdraag)
[Reactie gewijzigd door Boy op 23 juli 2024 16:21]
Daar haal je inderdaad een hoop uit, ik zie energie toch wat meer als een totaalplaatje aangezien je groen/grijs toch niet kan scheiden, maakt jouw blik daarop niet minder/slechter om trouwend. Wel een stuk optimistischer en misschien ben ik daar gewoon een pessimistische flapketel in.
Voor iemand die flink om climaat geeft is dat wel een manier om de kosten van een groene aanbieder te drukken, panelen zijn tegenwoordig ook niet zo heel duur meer mits ze niet apart gestuurd moeten worden, dacht een paar duizend euro voor 9 panelen. Voor mensen zoals jij en ik is het eerder een investering voor over 5 jaar wanneer de vaste lasten vermindering zijn terugverdiend zoals bij m'n ouders.
Het is nogal een lucratieve investering. Die zonnepanelen. Veel beter dan de meeste aandelen. Als je geld op de bank heb staan en je doet er niks mee ben je eigenlijk een dief van je eigen portemonnee als je geen zonnepanelen koopt. Gewoon dat dak volgooien.
3000 kWh met zonnepanelen, dat is zo'n 12 vierkante meter. Dat past niet op je auto, wel op je huis.
Maar van die 3000 haal je er 2000 op in de zomermaanden. Waar ga je die opslaan voor de winterperiode? Honderd Tesla-accus in de kruipruimte?
Zolang je fijn kunt salderen zorgen fossiele centrales voor je 'opslag' maar je auto alleen met je (eigen) zonne-energie rijden wordt een leuke uitdaging.
Is dat zo? Dus jouw zonnepanelen leveren direct aan je auto? Volgens mijn informatie ga je zonder tussen accu direct het net op, met fossiele achtervang, waardoor je gesubsidieerd grijze stroom in je auto laadt. Oftewel ik betaal jouw zonne energie met 66% van de prijs van normale energie in de vorm van energiebelasting.
Nee, is niet zo. Er zit altijd een delta tussen je opgewekte vermogen en wat je terugleverd. Deze delta wordt veroorzaakt door het verbruik van je huis. Daarom ook het advies als je echt goed voor het milieu wil zijn om de was en andere grootschalige verbruik wat je kan plannen overdag te doen wanneer de zon schijnt. Hoe groter de delta tussen zonnepanelen en teruglevering aan het net. Des te beter.
Als je je auto aan je huis gekoppelt hebt laad je dus daadwerkelijk de auto met jou eigen opgewekte groene stroom en gaat het niet teruggeleverd worden. Mooi toch? Moet je wel overdag laden.
Dat is leuk, maar voor de meeste mensen staat de auto dan voor het bedrijf waar ze werken, tenzij je op de fiets gaat.
Dan zal je toch moeten inplannen dat de vaatwasser, wasmachine en overige apparatuur dan gaat draaien. Ook weer niet zo'n grote overstap, de avond er voor alles inruimen en klaarmaken en in de ochtend de slowcooker aan.
Gelukkig heeft mijn bedrijf gewoon laadpalen. Zouden meer bedrijven moeten doen!! Gewoon aankaarten bij het management! Overal goedkope 3.7kW paaltjes plaatsen. Easy.
En ik verkies de fiets altijd boven een EV, het is gezond en nog veel beter voor het milieu dan een elektrische auto. Tegenwoordig hebben veel apparaten een timer, en tijdklok. (natuurlijk niet allemaal nog.. dat is wel jammer) De slowcooker haha nog niet over nagedacht, is een goede.
[Reactie gewijzigd door Immutable op 23 juli 2024 16:21]
denk dat als je alleen al gaat kijken naar de liters motor olie en transmissie olie, rem schijven en koelvloeistof die je bespaard je een enorme kleinere footprint hebt op het milllie met een EV dan met een benzine auto.
Daarnaast de afstand die een auto mee gaat is bijna 3 keer zo veel, Tesla adverteerd met 1 miljoen KM waar een benzine auto na 400.000 km wel aardig begint te rammelen.
Ik ben benieuwd naar de praktische levensduur van al die Tesla's. De elektromotor zal vast wel lang meegaan, maar van de eerste generatie vallen inmiddels de boordcomputers massaal uit, de achterassen kunnen niet zo goed tegen de krachten die er op uitgeoefend worden, en de accu capaciteit gaat er ook niet op vooruit.
Het is een prachtig betoog en je hebt hele goede punten! Echter is er een maar aan het hele riedeltje van vervoer in alle maten en prijzen: warmte!
Het is eigenlijk "theoretisch" van de zotte dat een EV ongeveer 180 Wh nodig heeft om 1 persoon 1 kilometer te verplaatsen als een elektrische fiets dit met 7 Wh per kilometer kan. Factor: 25,7
Er komt warmte vrij die toch mede ervoor zorgen dat de aarde steeds warmer wordt en langzaam stikt in zijn eigen lucht 'waar wij mee ademen'. Nu is de aarde hier wel op berekend en mensen produceren ook warmte, maar de mate waarin is van een heel ander kaliber. We hebben het dan puur over de warmte en niet over vervuiling want dat gaan we langzaam onder controle krijgen, maar waarom heeft een mens zoveel massa nodig om zich te verplaatsen?
Het oplossen van het klimaatprobleem wordt getracht in vele manieren, maar we zijn er nog lang niet. Pas als er een manier is om die extra warmte weer te extrapoleren zijn we het beginstadium van klimaatbeheersing voorbij.
Veel van die warmte wordt gecompenseerd door zonne-energie, waterstof en accu's. Windmolens genereren ook warmte door de wrijving van hun bladen. We moeten gaan kijken naar hoe we 'warmte' kunnen vangen om het later weer te gaan gebruiken. Daarom is je betoog ook zo goed, vind ik. Benzine behoort dus in geen geval tot de mogelijkheden. Het is verbranding en daar komt heel veel warmte bij vrij die zo weggewuifd wordt (30-40% rend.) en je stoot extra ongewenste stoffen uit. Dat zonne-energie de warmte die vrij gaat komen bij gebruik kan opvangen zien we aan zonnecollectoren die direct waterstof kunnen maken of die een groot vat met water verhitten en daar juist de energie uithalen.
Het probleem is zeer breed en niet alleen afhankelijk van geld, maar ook van wijsheid en kunde.
De warmte die je noemt valt in het niet bij de warmte van de zon, en verder kun je uit kleine warmteverschillen nauwelijks energie halen. De maximale efficiëntie bij het verschil tussen 30°C en 20°C is bijvoorbeeld maar 3% (de Carnot-efficiëntie.)
Schepen die voor de helft kunnen opladen? Vliegtuigen die misschien cruisen op zonne-energie?
Dit kan niet.
Een containerschip verstookt 80ton zware olie per dag. Voor de voortstuwing staan er motoren in van 50-100MW.
Hoe wil je minstens 30MW aan zonnepanelen op een boot leggen?
Idem met vliegtuigen, die gebruiken straalmotoren omdat die veel vermogen bij laag gewicht leveren.
De manier waarop jij denkt is dus precies het probleem. Het gaat niet alleen om 30MW aan zonnepanelen..., of kunnen -opstijgen- met met zonne-energie. Het gaat om een combi.
Ik ga maar wat verzinnen - zo moeilijk is het niet -:
Boten: Wat nou als je voor 10MW aan zonnepanelen kan neerleggen en de boot daar overdag mee de oceaan kan laten varen. Sowieso is een elektromotor alleen al 100% efficiënter en hoeven er ook geen miljoenen liters brandstof mee (waar je gewoon cargo voor kan meenemen halleluja). Dan vaart hij elke dag zeg 100km naar een op zee gelegen oplaadstation die de heledag op golf energie en zonen energie waterstof aan het maken is. Kwestie van even tanken en boot kan de nacht door...
Vliegen: Vliegtuig halveert zijn vermogen naar 1 straalmotor die ondersteund de "elektrische wielen" bij het opstijgen. Vervolgens draait de straalmotor niet op gewone brandstof maar op waterstof/biobrandstof. De vleugels liggen vol met zonnepanelen waarop alle inboard apparatuur draait (een niet op een dynamo).
Kun je hier in mee? ipv. altijd dat zo zwart wit zeggen "dit kan niet" over een energie -transitie- (wat per definitie dus nooit zwart wit is).
Er wordt wel gewerkt aan schepen met accu's om apparaten aan boord van stroom te voorzien, en piekmomenten voor de aandrijving op te vangen (aanmeren en wegvaren) zodat de motor efficiënter kan werken. Dus de panelen zijn zeker geen slechte investering.
Je kunt wel 0.05MW of 0.1MW aan panelen neerleggen, dat is makkelijk. Dat is nuttig voor de zogenaamde "hotel" belasting: dingen zoals de koelkast en de verlichting. Maar voor de aandrijving? Je zult dan ontdekken dat water stroperig is! Die 0.1 MW zal niet eens voldoende zijn om van z'n plek te komen.
Waarom heb je 50-100MW nodig om een boot/vliegtuig voorwaarts te krijgen? Waarom kon het vroeger op windkracht en kunnen we tegenwoordig ondanks alle techniek die is ontwikkeld het nog enkel op een enorm vervuilende wijze? Dat is omdat olie verbranden de snelste en de goedkoopste oplossing is. Er is geen economische reden voor bedrijven om dat te veranderen. Klanten vragen er niet om.
Waarom zou je langzamer varen of vliegen? Waarom zou je in vredesnaam op de bovenste rij containers zonnepanelen laden?
Er zal niet één accu of energie techniek zijn die ons energieprobleem gaat oplossen, combinatie van veel innovaties -inclusief- verminderen van onze energiehonger- wel.
Omdat je over energiedichtheid begint en innovatie.
Er was is een tijd, niet zo heel gek lang geleden waar wij in de EU ons nog bezig hielden met de ontwikkeling van accu's. Uiteraard hebben we dit allemaal kapot laten gaan, de gedachtegang was ook dat accu's vies en vervuilend waren en investeringen in nieuwe accu technieken werden dan ook niet gedaan.
Wij in de EU hebben alles overgeheveld naar China (etc.) en daar is de innovatie stil komen te liggen.
Het is komisch en ironisch dat die gedachtegang 180 graden is gedraaid, uiteindelijk laat het vooral zien hoe stom wij in werkelijkheid kunnen zijn (laat de minnetjes maar komen ).
Komt het niet ook door grote subsidies vanuit de Chinese overheid, waardoor dat land accu's onder kostprijs kon verkopen?
Nee, subsidies hebben hier totaal niks mee te maken. De meest gebruikte accu is nog steeds de loodzuur accu, in elke motor of auto zit (bijna altijd) een loodzuur accu. De naam verraad het al, in de accu zit lood en zuur en daarom werd het als vies en vervuilend beschouwd. We hebben hier strenge milieuregels wat het lastig maakt om te concurreren met landen die deze regels niet hebben (de subsidie van een Chinese overheid is dus ook totaal niet nodig) en ook werd recyclen als een obstakel gezien. Nou is het tegenwoordig zo dat het recyclen enorm verbeterd is in de afgelopen jaren en volgens mij kunnen we zelfs het lood weer hergebruiken voor andere toepassingen.
Alles moet zo goedkoop mogelijk en accu's produceren binnen Europa werd dan ook als een verloren zaak beschouwd. De fabriek dat Tesla bouwt in Duitsland is weer een ander verhaal want daar gaan ze geen loodzuur accu's maken maar lithium-ion-accu’s
Loodrecycling van auto-accu's is nu al extreem efficient. Eigenlijk is het grootste praktijk-probleem auto's die volledig uitbranden, en dat is redelijk zeldzaam.
Het is alleen zo jammer dat al die halelujaverhalen over nieuwe batterijtechnieken zich niet vertaalt tot het daadwekelijk op de markt verschijnen van batterijen met deze nieuwe technologie. Jaren geleden hoorde ik al dat Toyota zeer binnenkort met Solid State batterijen zou komen. Ik zie ze nog steeds niet en er is echt nog niks beters op de markt dan "gewoon" Li-Ion.
Toyota gaat dit jaar een prototype laten zien met solid-state accu.
Ze hopen dan eind 2022 of in 2023 met productie te beginnen.
Als er geen issue meer komen.
Eerder dan december 2020 spraken ze van productie in 2025.
Misschien een moderne batterij aan je Nokia 3310 hangen. Dan heb je het genot van de betere batterij ervaring.
Betere batterijen betekent ook snellere CPU, groter scherm en dus weer evenlang gebruik. Want de vraag naar betere specs is groter dan zelfde specs en langere batterijduur.
3310 zat op 900mAh en ging bij mij indertijd 5 dagen mee. Mocht je daar een -huidige- batterij van 5000mAh in stoppen dan zou de telefoon het iets langer dan 3 weken uithouden op één laadbeurt.
Op deze manier komen we aardig ver, maar om het gehele probleem rondom de energievoorziening in de toekomst op te lossen denk ik dat we op zoek moeten gaan naar alternatieve brandstoffen op andere planeten.
Stel dat een elektrische auto ooit een verbruik heeft van 10 kWh/100 km (dat halen we voorlopig nog niet).
Voor een actieradius van 1000 km heb je dan 100 kWh nodig. Wil je in 5 minuten die 100 kWh in de accu stoppen moet je dus met 1200 kW rekening houden.
1200 kW geeft bij een spanning van 800 V een stroom van 1500 A.
De kabeltjes van laadstation naar auto zullen best warm gaan worden, of heel erg dik en onhandelbaar.
Kortom, het gaat niet alleen om de energiedichtheid, maar ook om de laadsnelheid. Ja, met één auto in een test kan mogelijk best de laadkabel flink overbelast worden (tot aan het punt dat de kabel de maximale temperatuur bereikt en destructief wordt beschadigd), want deze koelt wel weer af. Hoe gaat het straks, als iedereen een BEV heeft en er een rij staat voor een laadstation? Laten we de kabels dan ook afkoelen na een laadbeurt?
Het is trouwens niet alleen de laadkabel die het vermogen moet kunnen verwerken zonder te overbelast te raken, maar de hele stroomketen (van netbeheerder t/m de accu zelf) moet worden aangelegd dat de boel thermisch niet overbelast raakt, ook niet in de vakanties, als iedereen snel en gestrest naar de bestemming in zuid Frankrijk wil jakkeren.
[Reactie gewijzigd door plukassen op 23 juli 2024 16:21]
Maar waarom wil je 100kWh in 5 minuten laden? Electrisch rijden zul je anders moeten benaderen dan met een brandstofmotor. Je gaat op vakantie, dus je gaat niet 'door Frankrijk jakkeren', maar neemt regelmatig pauze waarbij je meteen even de auto én jezelf bijlaad. Bij 100 kW levert een kwartier alweer 25 kWh op. Lekker een uurtje lunchen en je zit vol.
Het doel van electrisch rijden is een verminderde impact op de wereld. Dat betekent anders denken om minder energie te gebruiken. En in dit geval gewoon relaxed op vakantie gaan.
Ik moet eerlijk toegeven. Ik heb t wel gedaan, gedrags verandering. Ik ben vrijdag namiddag na het werk naar familie in zuid Frankrijk vertrokken. Halverwege net voor Parijs gestopt zonder te laden, overnacht in een hotel, auto snachts opgeladen. Lekker chill wakker geworden en relaxed de reis voortgezet en op een normale tijd bij mijn zus aangekomen, terwijl ik onderweg paar x pies/eet/laadpauzes had. Nog nooit zo relaxed die reis gedaan! Normaal was ik zaterdag ochtend vroeg vertrokken waardoor ik gaar savonds aan kwam.
[Reactie gewijzigd door al76 op 23 juli 2024 16:21]
Dat is de manier om het te doen en het is ook de manier waarop ik de laatste paar jaar lange reizen maak met mijn plofauto.
Maar je kunt wachten op de eerste slimmerik die ziet wat jij weglaat: de kosten van de overnachting!
En natuurlijk ook voor de hand liggend: je bent dan wel op een normale tijd bij je zus aangekomen, maar je hebt er wel véél langer over gedaan!
Klopt, maar ik ervaar de lange reis als veel prettiger en ik ben eerder op de plaats van bestemming omdat ik normaal op zaterdagochtend zou zijn vertrokken. Ik houd er dus rekening mee en voor mij bied het een meerwaarde.
Dat schijnt, als je de verhalen leest, toch nog altijd wel één van de belangrijkste criteria te zijn, dat snel-laden. Er wordt door ontwikkelaars beloofd (zo is ook in dit artikel te lezen) dat er batterijen komen waar men makkelijk 1000 km bereik uit kan halen en in 5 minuten weer een volle accu kan laden. Ik geef alleen maar aan dat je, naast een (op dit moment) verbazingwekkende accu ook moet beschikken over laadinstallaties die tegen dit soort hoge energieoverdrachten kunnen, als je het in 5 minuten voor elkaar wil krijgen.
Niet alle voorbeelden letterlijk nemen. Dat op vakantie naar Frankrijk is maar een voorbeeldje. Er zijn ook genoeg jachtige mensen die aan het werk zijn en geen tijd hebben om lang te wachten bij het laden. De gedragsverandering dat we een meer relaxte samenleving moeten gaan creëren is heel goed, maar of dat ooit realiteit wordt is nog maar de vraag. Ik heb het de afgelopen decennia alleen maar haastiger zien worden.
[Reactie gewijzigd door plukassen op 23 juli 2024 16:21]
Dat schijnt, als je de verhalen leest, toch nog altijd wel één van de belangrijkste criteria te zijn, dat snel-laden.
Alleen omdat nu het bereik vrij laag is. Zodra er een accu is waar je daadwerkelijk 1000KM mee kan rijden, dan heeft behalve een alien onder ons, niemand dat snelladen nodig. Je moet toch echt een pauze nemen dan, het liefst een paar uur slapen. Ik heb in mijn jongere jaren een keertje 2000KM aan één stuk gereden en dat was wel het domste wat ik ooit heb gedaan denk ik. Alleen 2x 5 minuten gestopt om te tanken (snelladen zullen we zeggen) en doorgassen. Ik dacht zelfs nog verder te rijden, maar kreeg van die "micro slaapjes". Je ogen zijn open, maar je bent weg en opeens ben je weer terug en je hebt geen idee hoe lang je weg was, pech dat je hebt er is geen plek om te stoppen, je moet nog een stukje doorrijden. Paar keer bijna in de vangrails, je mag je ogen open houden wat je wilt, hersenen zeggen gewoon toedels, het is mooi geweest. Dan kom je erachter we zijn geen robots, hoe fit je ook denkt te zijn én geen slaap hebt kwa gevoel, we moeten toch echt rusten.
Als er een 1000KM accu komt, mag dat gerust meerdere uren duren om op te laden.
Ja, maar ik hoef niet continu mijn voet op de pedaal te houden in een bepaalde stand. Plus de tesla reageert sneller en beter dan ik dat zou kunnen doen. Dus ja je moet opletten maar het rijden an sich is makkelijker
Omdat ik mijn lunchpauze van een half uur wil plannen wanneer het mij uitkomt, niet wanneer de accu leeg is. Je kunt allerlei argumenten bedenken hoe en waarom ik mijn gedrag zou moeten aanpassen aan de beperkingen van acculaden, maar feitelijk is dat slechts symptoombestrijding. Je lost het probleem niet op, maar werkt er zo goed en zo kwaad als het kan omheen.
Als ik wil reizen met minimale kans op pech onderweg, kies ik een betrouwbare auto. Volgens jouw redenatie zou ik pech onderweg voor lief moeten nemen en dan maar een goed wegenwachtabonnement moeten nemen. Misschien is dat voor jou een prima oplossing, maar ik zit daar niet op te wachten. Ik wil geen goede pechhulp, ik wil gewoon geen autopech. Ik wil niet een uur lunchen terwijl mijn accu langzaam oplaadt, ik wil gewoon in vijf minuten mijn accu opladen.
Een sanitaire stop combineren met een lunchpauze is compleet normaal, en de meeste mensen lunchen maar één keer per dag. Maar zelfs als je dat niet doet, dan kost die sanitaire stop je ook maar een paar minuten. Dus ja, dan wil je inderdaad maximaal 5 minuten laden.
Dus op 1000km stop jij hooguit 1x 5 minuten?
Dat is gevaarlijk. Niemand kan zich zo lang concentreren. Ok, autonome wagens zullen dat probleem verhelpen. Maar dan nog. 1x per 4u een 20-tal minuten de benen strekken is toch wel het absolute minimum lijkt me. Beter om de 2-3u een korte pauze.
De laatste keer dat ik zo'n stuk gereden heb (naar Wenen en terug) heb ik volgens mij twee 5-minuten stops gedaan, en 1 lunch-stop. In een EV had ik dan veel langer stilgestaan.
Waarom zou je 10kWh/100km niet halen? Op dagen als vandaag haal ik dat zonder probleem met mijn EV als ik niet op de snelweg kom, of ik moet me op de snelweg achter een vrachtwagen zetten, maar vinden die vrachtwagenchauffeurs ook niet leuk omdat je hun treintje onderbreekt.
Elektrisch rijden zal een aanpassing van ons vragen. Maar is dat zo erg? 99% van je ritten doe je door in de ochtend thuis te vertrekken met een volle accu en bij thuiskomst 's avonds niet vergeten de wagen in te pluggen. Die enkele keren per jaar dat je op 1 dag niet met 1 volle lading toekomst zal je onderweg af en toe moeten stoppen, waarbij je van de nood ook nog eens een deugd kunt maken door dan ook maar even te gaan eten bijvoorbeeld.
Hmmm, ik dacht dat de meest efficiënte BEV op dit moment een Hyundai Ioniq Electric en een Tesla Model 3 waren, met een gemiddeld verbruik van net geen 15 kWh per 100 km (bron ANWB).
Die dagen dat jij 10 kWh/100 km haalt ga je denk ik ook niet 1000 km rijden. Het is natuurlijk geheel afhankelijk van gebruik of je dat snel-laden nodig hebt, dat klopt. De meeste mensen zullen het niet vaak nodig hebben, maar net als dat het bij een benzinepomp druk kan zijn, zal dat in de toekomst bij laadstations ook gaan gebeuren. De meeste mensen zullen inderdaad 's avonds en 's nachts langzaam laden, daar heb je gelijk in. Maar voor veel mensen schijnt het snel-laden toch ook heel erg belangrijk te zijn, want anders zou men dat niet altijd benoemen zoals in dit artikel ook weer wordt genoemd.
Voor een actieradius van 1000 km heb je dan 100 kWh nodig. Wil je in 5 minuten die 100 kWh in de accu stoppen moet je dus met 1200 kW rekening houden.
Door de stikstof problemen mogen we nu (door de brandstofauto's) 100km/u
Dus een benzine auto doet 10 uur (en 5 minuten) erover om die 1000km af te leggen en vol te tanken.
Omdat een elektrische auto geen uitstoot geeft, hoef je dus ook niet meer 100km/u te rijden en kunnen we terug naar 130km/u. Dan ben je na 7 uur en 45 minuten al 1000km verder. En dan kun je uitgebreid dineren terwijl de auto in 2 uur en een kwartier oplaadt. Of doe na elke 250km lekker een half uur pauze.
Een Bugatti kan 400+km/u en kost een kapitaal, van hetzelfde (moeder)bedrijf komt ook de VW eUP en toch verwacht niemand dat die 400km/u kan. Als de BEV 'volwassen' wordt zullen er ook wel auto's komen met 200kWh of 2000+kW laadsnelheid of 1000+pk, als er genoeg mensen zijn om ervoor te willen betalen. En hetzelfde geld voor het achterliggende net.
Maar de gemiddelde NL-er rijdt nu ook al naar het onbemande tankstation om die paar eurocenten te besparen. Dus ik verwacht dat de 100kWh in 5 minuten ladende auto niet verkocht wordt als de 60kWh in 30 minuten auto die er naast staat €1000 goedkoper is. En voor 2x per jaar, gedurende 10 jaar... dat is 20x laden. Dat is €50 per laadbeurt. Dan zou ik ook de goedkopere pakken en lekker wat gaan eten onderweg.
Waar ik naast het steeds beter worden van accu’s ook op hoop is dat het mogelijk is/wordt om het accupakket van elektrische auto’s eenvoudig te vervangen zodat je om de zoveel jaar weer kunt upgraden naar de laatste stand vd techniek. Met software updates, nieuwe banden en misschien een nieuwe boordcomputer kunnen auto’s dan in de basis echt vele jaren (30?) mee. Ook weer goed voor het milieu
Bij telefoons bestaat dat idee al langer, maar slaat het niet echt aan. Al blijft Fairphone dapper volhouden, in de marge. Voor auto's lijkt mij het zinvoller om in te zetten op accu's die lang(er) mee gaan. Een autoleven lang liefst. Hoe lang dat is, hangt af van de rest van de auto. Want auto's bestaan uit meer onderdelen dan alleen een accu. En dan is er ook nog het afschrijvingspook, waardoor het voor de gemiddelde auto na een jaar of tien niet of minder rendabel is om te investeren in reparaties en/of upgrades.
De reden dat accu’s niet meer zo eenvoudig vervangen kunnen worden in smartphones is dat de hele smartphone vaak qua features (scherm, geheugen, processor, cameras) outdated is zodra de batterij einde levensduur is. Met auto’s speelt dat ook mee, maar veel minder. Daar kun je namelijk makkelijker afzonderlijke onderdelen vervangen als die outdated of versleten zijn (banden, boordcomputer, stoelen/bekleding, etc). Het klopt wel dat auto’s momenteel snel worden afgeschreven, maar dat geldt voornamelijk voor brandstofauto’s omdat juist die auto’s snel slijten qua aandrijving, onzuinig worden en duur in reparaties vanwege alle bewegende onderdelen. Met elektrische auto’s is dat probleem sowieso al veel kleiner.
De reden is volgens mij eerder ruimtebesparing. Consumenten willen dunne telefoons, waardoor de huidige accu's allerlei vreemde vormen hebben en niet meer een mooi pakketje zijn die je zo kan vervangen.
Toen mijn telefoon accu defect ging was mijn telefoon al dusdanig zwaar verouderd dat ik maar voor een nieuwe telefoon ben gegaan, ik kon hem wel eenvoudig vervangen daar niet van.
Bij PC,s is dat fors minder het geval tegenwoordig want dat gaat nu nog met baby stapjes maar smartphone,s/tablets verouderen erg snel, pas als telefoons niet meer zo snel verouderen en dat lijkt nu langzamerhand te gebeuren wordt het interessanter om accu,s te wisselen.
Ik liep toen al tegen het probleem bij 2 simpele app,s zat de telefoon al vol omdat apps gigantisch groot zijn geworden tegenwoordig, en 1 gb ram was gewoon te weinig geworden anno 2021.
[Reactie gewijzigd door mr_evil08 op 23 juli 2024 16:21]
Bij telefoons is het vooral vanwege form over function. Telefoons moeten kleiner en lichter worden en we willen premium materialen aan de buitenkant. Een telefoon die open kan heeft meestal een kunststof achterkant en is, door die vervangbare batterij, dikker en zwaarder.
Vergeet natuurlijk niet dat telefoonfabrikanten gewoon willen dat je een nieuwe telefoon koopt wanneer de accu te slecht wordt. Ook is het goedkoper om een telefoon te produceren zonder de mogelijkheid om zelf de accu te kunnen verwisselen, dus zonder contactjes en extra benodigde ruimte die daarvoor nodig is. En dat zie je niet alleen bij telefoons.
Lees dit op een Samsung Galaxy Note 4. Oud beestje. Met nieuwe accu erin. Helaas moet ik hem vervangen. Maar niet vanwege de hardware. De Android versie is te laag geworden voor belangrijke apps zoals mijn bank app om te bankieren...... dat is de enige reden. En hou van de nieuwste snufjes, maar heb een hekel aan geld verspillen dat geen rendement oplevert. Dus ja kut gewoon.
Ik loop met mijn iPad nu tegen hetzelfde probleem aan: hij is niet meer de snelste of dunste, maar na 6 of 7 jaar stopt support voor de laatste iOS versie en daarmee veel apps gewoon. Moet dit jaar dus vanwege dat probleem maar eens een nieuwe aanschaffen.
Grappig genoeg is de batterij nog best ok. Natuurlijk ook wat minder dan nieuw uit de doos, maar kan er nog best een halve dag mee lezen ed.
Tegelijkertijd is die afschrijving vooral een probleem omdat je nu bijvoorbeeld na 5 of 10 jaar je auto vervangt en dus zoveel mogelijk inruil of doorverkoop terug wil zien.
Als je je auto straks 20 of 30 jaar meegaat, heb je pas na 2-6x zoveel jaar die investering en is dus een lagere inruil/doorverkoop ook minder erg. Daarnaast zal bij eerder overstappen je huidige auto door het genoemde onderhoud mogelijk ook meer waard zijn door modernere accu's e.d.
Maar gezien hoe de markt nu werkt, zullen de fabrikanten niet heel happig zijn op zo'n markt. Die verkopen liever elke vijf jaar een nieuwe auto aan iemand.
Afschrijving is bs.
Als je een nieuwe koelkast koopt of een nieuwe tuintafel houd je ook geen rekening met afschrijving. Waarom bij een auto wel? Omdat je na een aantal jaar een oudere hebt dan de buurman en dus een nieuwe(re) wil. Als de auto goed wordt onderhouden, op tijd zijn beurten krijgt en er niet te ruig mee wordt omgegaan kan een moderne auto heus wel 30 jaar mee.
Ok, je zal reparaties krijgen na een aantal jaar, schokbrekers vervangen, uitlaat, distributieriem, etc maar wegen die kosten dan niet op tegen het voordeel van de langere levensduur/gebruiksduur van de auto?
"Hij is 8 jaar oud dus hij is nog maar 2000 waard. De uitlaat en de banden zijn samen duurder dan de waarde, dus ik koop een nieuwe". Lees deze zin eens goed en laat dat op je inwerken. Economisch gezien spreek je dan over total loss. Maar als je de reparatie laat uitvoeren heb je toch weer een auto die weer jaren vooruit kan? En wat kost een nieuwe dan? Is dat dan economisch gezien beter?
Je overdrijft wel een beetje niet? Ja, er zullen vast mensen zijn die om die reden een auto vervangen, maar de meesten hebben andere redenen: De belangrijkste is zorgeloos en probleemloos rijden, in een comfortabele moderne auto. Geen (of minder) risico op pech onderweg of onverwachte reparaties spelen een hele grote rol. Daarnaast kan een veranderde gezinssituatie een rol spelen (kinderen en of huisdieren erbij), een andere baan waardoor je een andere brandstof wil tanken, of misschien eindelijk genoeg hebt gespaard om eindelijk die auto met cruise control of automaat te kunnen kopen. En zo kan ik wel even doorgaan.
Voor mij persoonlijk is 't gewoon hobby. Na 2 tot 3 jaar ben ik meestal uitgekeken op 'n model en wil ik gewoon wat anders. En ik ben in de gelukkige positie dat ik 't ook kan.
Voor mij persoonlijk is 't gewoon hobby. Na 2 tot 3 jaar ben ik meestal uitgekeken op 'n model en wil ik gewoon wat anders. En ik ben in de gelukkige positie dat ik 't ook kan.
Dit is het ultieme argument in een doorgeslagen consumptiemaatschappij. Doe je dit ook met je vrouw? Je huis? Je hond? Door deze houding zit de wereld nu met een berg afval waar we niks mee kunnen en putten we onze planeet uit. Daarnaast: spullen maken niet gelukkig. Dat blijkt zelfs uit je redenering, want na 2-3 jaar ben je al klaar met de waarschijnlijk duiurste en slechtst renderende aankoop die je in die periode doet.
nee, al 21 jaar dezelfde vrouw en al 14 jaar hetzelfde huis en ik heb geen hond, maar lief dat je vraagt.
Ik ben absoluut geen product van de consumptiemaatschappij. Ik geef alleen geld uit aan mijn hobby, in dit geval auto's. Tweedehandsjes, dus die waren er al. En na mij gebruikt iemand anders het. Hartstikke duurzaam toch? Ik gooi ze niet weg. Kusje en niet zo zuur he. Geniet van 't leven, ik geniet van mijn auto's en ze geven me wel degelijk plezier.
Ik had eerst een 2 zitter auto. Leuke V6 met bijna 300pk. Heb deze verkocht. Zat maar 6k afschrijving op over 7 jaar dat ik hem had. Nu een plugin-hybrid gekocht wou meer stoelen + grotere kofferbak. Maar goeie genade wat hou ik daar veel geld mee aan over. Ja die V6 was hobby en lol. Maar deze hybrid is ook geen trage bak. Elektrisch trekt hij 80% van alle autos eruit bij de stoplicht. Koop altijd de auto dat zich in een omslag punt bevindt waar de snelheid van de afschrijving instort. Daarnaast wil ik gewoon minimaal 7 jaar erin rijden en dan kijk ik wel verder totdat het niet meer kan. Goedkoop is hij, en wil nog een elektrische fiets aanschaffen om daarmee naar het werk te gaan.(heb al een mooie sportfiets, maar dan kom je bezweet aan op het werk) maar ben het met je eens. De consumptiedrang is enorm doorgeslagen. Ik was voorheen ook zo. En ben echt blij met mijn consumindering. Wat een bak aan geld hou ik over zeg!!!
Economisch gezien spreek je dan over total loss. Maar als je de reparatie laat uitvoeren heb je toch weer een auto die weer jaren vooruit kan?
Maar ook een wagen waar meer en meer kosten aan zullen komen. Jij zegt dat die jaren vooruit kan, maar dat weet je niet. Daarnaast, als je wagen nog 2000 euro waard is (en dan zal ie echt wel ouder dan 8 jaar zijn of hij moet enorm veel kilometers hebben) en je hebt onverwachts voor 3000 euro kosten is het net misschien handiger om een tweedehands exemplaar van 2000 euro op de kop te tikken die evengoed is als je eigen wagen voordat het defect was ontstaan.
Maar dat weet je dus niet en wellicht heb je voor 3000 euro je oude auto weer voor 3 jaar en voor die 2000 euro alternatief een rampenbak gezien je niet echt de historie weet.
Mijn ervaring is dat een auto met problemen uiteindelijk steeds meer geld kost, nog los van alle ergenis. Dat komt ook doordat een onderdeel vervangen veel tijd kan kosten en dat bedrag zie je nooit terug. Mijn ouders hebben zolang ik leef al te vaak toch maar die reparatie gedaan, en dan was het een halfjaar later weer raak. Ze kopen niet steeds een nieuwe (uberhaupt nooit nieuw), maar ik hoor vaak dat ze de laatste paar reparaties beter niet hadden kunnen doen. Dat gaat dan om autos van 12-17 jaar.
Het probleem is dat iedereen hier anekdotisch bewijs levert. Dat kan ik ook. Ik rijd een Volvo V70 uit 2004 met een gechipte D5 die van 180pk naar 210pk getild is. Het enige wat ik tot nu toe heb moeten doen was in 2017 de wervelkleppen vervangen voor €1000. Voor de rest gewoon normaal onderhoud. Een auto langer houden dan een paar jaar kan dus prima en hoeft niet duur te zijn. De auto heeft bijna 8 ton op de teller en ik trap m nog regelmatig op zijn staart. De koppeling is inmiddels flink versleten en dat gaat niet goedkoop worden maar deze reparatie ga ik ook gewoon laten uitvoeren. Op naar de 1 miljoen.
Je kan ook een betrouwbare japanse kopen. Mijn Nissan uit 2004 was alleen een bobine van 100 euro stuk gegaan. Voor de rest in 7 jaar tijd helemaal NIKS aan stuk gegaan. volgens mij kan de volgende eigenaar er zo weer 2 ton op zetten.
Afschrijving is bs.
Als je een nieuwe koelkast koopt of een nieuwe tuintafel houd je ook geen rekening met afschrijving.
Evenals je stelling. Het ís geen stierenpoep, dat kun je hooguit vinden.
Afschrijving is een grote kostenpost bij een nieuwe auto (tot >50% van de totale kosten). Bij de aanschaf van een auto hou ik daar zeker rekening mee. Je kan daarmee verantwoorden dat je een duurdere Toyota aanschaft, omdat die minder snel afschrijft.
Het stukje over de total loss auto: In mijn studententijd reed ik een tien jaar oud barrel. Uit ervaring wist ik dat ik per jaar €750 kwijt was aan reparaties, en dat de auto wegroestte. Een jonge tweedehandse kostte me na mijn eerste jaar werken al mijn spaargeld, 7x zoveel als het barrel. Ik schatte dat de onderhoudskosten en afschrijving even hoog zouden zijn. Na acht jaar was die schatting niet slecht. En heb ik dus 8 jaar in een veel luxere en jongere auto kunnen rijden.
Indirect houden de meeste mensen daar zeker rekening mee, misschien minder in een specifiek bedrag/maand, omdat de waarde aanzienlijk lager.
Maar mijn wasmachine is nu bijvoorbeeld 15 jaar oud en ik hou er zeker rekening mee dat die binnenkort vervangen moet worden en heb daar al een bedrag voor opzij gezet.
Hier in Paraguay is arbeid niet duur. Onderdelen van de globaal meest gangbare merken zijn dat ook niet. Auto's zijn hier duur in aanschaf, maar qua onderhoud valt het alleszins mee. Ook betaal je hier amper wegenbelasting voor een auto/motor.
Je ziet hier meer dan genoeg nieuwe maar ook echt oude autos. Nu is het wegdek niet in zo'n goede staat, dus onderhoud moet vaker worden gepleegd. Voor veel mensen is het niet zo'n probleem om een 2e auto erbij te nemen zodat je ten alle tijde minstens 1 voertuig voor de deur hebt staan.
Kwaliteit van het uitgevoerde onderhoud varieert, maar onderhoud/reparatie is economisch heel lang een goede optie hier. Dat is, als je je voertuigen uit de zon kan parkeren. Schijnt de zon op je interieur dan duurt het niet zo heel lang voordat je verkleuringen en verzwakking van bewegende onderdelen beu bent.
Economisch gezien is op een bepaald moment een nieuwe/jong occasie wagen beter dan uw dinosaurus in leven houden.
Heb het zelf gehad met een vorige wagen. Kost per km was goedkoper met een nieuwe, inclusief omniumverzekering en pechbijstand, dan mijn oude wagen te blijven oplappen.
Oorzaak: nieuwe kon op LPG, oude was Diesel. Nieuwe was goedkoper in taxen, vergde geen herstelkosten de eerste jaren...
En voor de oude kreeg ik dan nog een redelijk bedragje (wss voor oostblok) ipv dat hij me enkel nog zou kosten.
Uiteindelijk is de kost per km de enige zinnige variabele bij een wagen.
Dit is exact wat NIO doet met hun battery swap stations. “ a power service system with chargeable, swappable and upgradable batteries”https://www.nio.com/nio-power.
Niet de eerste keer dat het geprobeerd wordt. Renault heeft het in Israel geprobeerd en Tesla heeft het ook een tijd geprobeerd. Beide projecten waren geen succes. Deels omdat die wisselstations storignsgevoelig waren, deels omdat je alsnog minutenlang nodig had om een wissel uit te voeren en je in tussentijd letterelijk vast zit in je wagen (neen, je mag niet uitstappen) en deels omdat je niet wist wat voor batterij je terugkrijgt. Stel je even voor dat je een batterij en zeer goede staat inlevert en een batterij terugkrijgt die al redelijk wat capaciteit verloren is.
Van Nio weten we dat ze het aanbieden op dit moment, maar Nio laat niets los over het succes ervan, of gebrek aan succes.
In de wasstraat mag ik ook niet uitstappen, dus denk dat dit uiteindelijk niet het probleem was. Met weinig aanbod kan de kwaliteit wellicht spelen, maar nu de levensduur van ev-batterijen helemaal geen issue meer is en er een kritische massa ontstaat zou hierover nagedacht kunnen worden. Voor wat betreft succes geloof ik ook dat het Israëlische bedrijf achter die swaptechniek niet helemaal zuiver op de graat was.
Ik zit wel eens bij mijzelf te denken of dit geen oplossing is voor kleinere EVs, zeg maar de subcompact-klasse. De EV die je koopt heeft een vaste accu van ca. 24 kwh, genoeg voor je dagelijkse verkeer en hierdoor loopt het prijsverschil bij aanschaf niet te hoog op, maar voor de incidentele lange ritten huur je extra capaciteit. Die batterij wordt dan binnen de life-cycle ook optimaal gebruikt en met de huidige dichtheid is dat alsof je een aantal passagiers meeneemt. Natuurlijk moet je daar in de balans en uitrusting rekening mee houden.
Kun je toelichten waarop je reageert. Op het uitstappen ?
@Blokker_1999 noemde het niet kunnen uitstappen als een van de oorzaken van het mislukken van de swap service van BetterPlace. Dat begrijp ik niet zo goed, want dat is toch weinig anders dan niet mogen uitstappen bij de wasstraat, waar niemand moeite mee lijkt te hebben.
Maar als je gaat tanken kan je wel even naar binnen lopen of naar het toilet terwijl je wagen gevuld wordt. Idem als je gaat laden. En als je met een lange rit onderweg bent, dan wil je gewoon af en toe even de benen kunnen strekken.
Vlakbij het vakantieadres in Denemarken waar ik regelmatig kwam stond die opstelling. Meer dan een veredelde garagebox was het niet, maar de bedoeling was dat het ook niet langer moest duren dan enkele minuten.
Het was het technologische idee dat problemen gaf, niet zozeer de omgeving en ik ken serieus weinig mensen die gaan tanken omdat de shop zo gezellig is, de koffie goed of de bloemen zo mooi.
Overigens vind ik dat totaalconcept bij bijv. Fastned ook weinig ontwikkeld. Die locaties, vaak achter op de parkeerplaats, zijn net zo troosteloos. Daar zit je echter wel zo een half uur. In het lentezonnetje met de oogjes dicht of even wat werk op de iPad begrijp ik nog, maar op een koude en natte novemberavond wil je toch met zicht op je auto een lekkere warme koffie met apfelstrudel kunnen eten.
Daar hoop ik stiekem ook op. Dan hoef je in principe geen range van 1000km te hebben op één laadbeurt. Wanneer je dan vanuit Nederland naar het zuiden van Frankrijk rijdt, zou je de batterij kunnen losmaken en vervangen door de reservebatterij waarop je nog eens 800km. à 900km. kan rijden.
(Eenvoudig vervangen zoals de batterij van een boormachine zeg maar).
Dan moet de technologie wel heel erg verbeteren. Huidige accupakketten zijn al gauw de helft van de massa van een auto en past absoluut niet in je broekzak. Een 'reserveaccu' meenemen zou, los van het gewicht, betekenen dat je geen bagage meer kan meenemen. Wellicht iets te hoopvol?
En die reserve batterij, neem je met een karretje mee?
Dit princiepen is al een keer geprobeerd er waren al accu wissel stations, maar de extra kosten van zo'n wissel systeem zijn vrij hoog daar naast ben je dus geen eigenaar van de accu, en kun je dus alleen door de auto te verkopen uit dat dure systeem stappen
Zo'n extra accu huren welke gemonteerd wordt als ee skibox of als een karretje is zo gek nog niet. Technisch gezien gewoon mogelijk, gewoon langzaam ermee de hoofdaccu bijladen. Net als bij je mobiel een accupack hebt.
Je vervangt je ICE toch ook niet om de zoveel jaar? En range is niet alleen afhankelijk van de battery pack maar ook van de electromotoren.
Tesla gaat nu over op een design waar de pack onderdeel is van de structuur van de auto. Vervangen van de batterij betekend dan een vervanging van de auto. Productie wordt goedkoper en simpeler, tevens heb je meer controle over de gewichtsverdeling. Ga er maar vanuit dat de andere fabrikanten zodra ze zover zijn (pakweg 3 jaar) ook daar op over gaan.
Gisteren in een video van Bright werd er uitgelegd dat als er goedkoper geproduceert moet worden dat er van kobalt afgestapt moest worden en er gekeken moest worden naar alternatieven zoals silicium, zout, nikkel.
De prijs per kilowatt was 5 jaar geleden nog €1000 . Anno nu is dat gedaald tot €150.
Je vervangt wel je waterpomp en distributieriem om de zoveel jaar. Je moet de olie verversen en koelvloeistof aanvullen. Een startmotor wil ook nog wel eens op gaan. Dan heb je de bougies, luchtfilter, benzinefilter die allemaal moeten. Als je pech hebt moet de koppakking een keer worden vervangen.
Het vervangen van slijtage onderdelen is dus ook voor ICE voertuigen heel normaal. Het vervangen van accu's zou veel makkelijker moeten zijn dan de helft van de bovenstaande onderdelen omdat er geen bewegende onderdelen mee te maken hebben.
Dat Tesla deze keuze maakt betekent niet dat het de meest efficiënte oplossing is om zoveel mogelijk elektrische auto's op de weg te krijgen. Het is waarschijnlijk de beste manier om zoveel mogelijk geld eraan te verdienen.
Een onderdeel dat een deel uitmaakt van de structuur hoeft kan ook hoeft niet onlosmakelijk te zijn van de rest van de auto. Dus ook in dat geval is het mogelijk om de auto te ontwerpen om de accu vervangbaar te maken. Uiteindelijk kan alleen de wetgever er voor zorgen dat je niet elke keer dat de accu versleten is de hele auto weggegooid kan worden.
Maar in de EVs in hogere klasse gaat de accu nu al net zolang mee als de rest van de auto. In veel EV's is het accupakket overigens makkelijk te verwisselen. Bij een Tesla kost het een half uur. Sneller dan bij de meeste smartphones.
Alleen gaat Tesla de batterijen deel laten uitmaken van de structuur van de wagen. Wisselen van batterijen wordt dan ineens een heel stuk tijdrovender.
Ik vraag me af of fabrikanten hier in mee gaan. Er zal voor hun een incentive moeten zijn om consumenten niet meer elk jaar met een nieuw model te verleiden, want van hun idealisme moeten we niet afhankelijk worden. En dan is nog de vraag of de opportunity cost van die incentive niet te groot wordt.
Ze (de autofabrikanten) willen dat helemaal niet en hebben liever dat je een nieuwe auto koopt. Kijk maar naar Nissan met de eerste generatie Leaf met dat kleine 24kWh pakket. Je zou denken dat je daar nu betaalbaar een nieuw (en groter) pakket voor zou kunnen kopen maar het tegendeel is waar. Een nieuw pakket was ooit eens rond de €5000,-, maar nu rekent Nissan daar minstens €9000,- voor een pakket wat niet eens een grotere capaciteit heeft, maar gewoon dezelfde 24kWh, wat niemand dus doet. Dus die auto's zijn nu niets meer waard omdat niemand ze wil met zo'n klein pakket.
Dat is allemaal wel waar, maar bij Muxsan kun je er ‘gewoon’ een 40 kWh batterij in laten zetten, of zelfs als je dat wilt een 62 kWh batterij, maar die zijn wel moeilijk te krijgen.
Ik ben bekend met Muxan, maar die rekent ook geen kinderachtige prijzen. Het is doorgaans voordeliger om de Leaf dan in te ruilen voor een EV met grotere capaciteit. Dat heb ik uiteindelijk ook gedaan.
Waar ik naast het steeds beter worden van accu’s ook op hoop is dat het mogelijk is/wordt om het accupakket van elektrische auto’s eenvoudig te vervangen zodat je om de zoveel jaar weer kunt upgraden naar de laatste stand vd techniek.
Zal eerder omgekeerd zijn: De batterij meenemen naar je nieuwe wagen 😀.
De nieuwe batterijen van Tesla zullen de wagen overleven (1,5 miljoen+ km), tenzij het een robotaxi is. Weinig particulieren rijden zoveel km in 30 jaar.
Daarmee haal je geen enkel nadeel van ICE weg: slechte efficiëntie, lawaai, fijn stof, nox...
En dan moet je blijven brandstof rondvoeren...
Hoeveel energie kost dat niet + efficiëntie van het aanmaken van die brandstof??? Dan heb je opeens 3x zoveel PV en windmolens nodig.
Is misschien wel een handige aanvulling eenmaal we serieuze overcapaciteit aan groene stroom hebben. Maar dan eerder voor schepen en luchtvaart.
[Reactie gewijzigd door robindemey op 23 juli 2024 16:21]
Het produceren van synthetische brandstoffen en waterstof is erg inefficiënt. Zeker voor waterstof zal dat ook altijd zo blijven. Alleen voor toepassingen waar accu's niet als alternatief kunnen worden gebruikt zijn deze opties interessant.
De reden dat de markt naar accu's is bewogen is omdat de investeringen in accu's minder groot zijn dat de investeringen in alternatieven. De reden dat de infrastructuur is ingericht op brandstoffen is omdat het zo goedkoop was dat het het waard was om alles er op aan te passen.
Er komen veelbelovende accu's aan, maar voor nu zijn er deze vier types:
NiMh-accu’s: eigenlijk achterhaald; goedkoop, maar ook groot, zwaar en een korte levensduur
Li-Ion: verzamelnaam voor verschillende accu's op basis van Lithium. Deze accu's zijn prijziger in de aanschaf dan de NiMh-variant maar gaan langer mee. Ze zijn kleiner, lichter en hebben een gemiddelde levensduur
LiPo: nóg lichter en sneller opgeladen. Ze hebben een iets langere levensduur dan een standaard accu met Lithium en zijn een fractie duurder
LiFe: duurder dan de andere accu-types en zijn licht en compact, maar hebben een dubbel zo lange levensduur
Wat ik me dan afvraag, wat zit er in een mobiele telefoon, en stopt een fabrikant een andere versie in een budget versus flagship telefoon?
Volgens pagina 2 in het artikel worden ook LiFe accu's gebruikt in mobiele telefoons.
Vraag is dan welke accu je hebt, want dat heeft invloed op de levensduur van de accu, en aangezien die niet verwisselbaar zijn, op de levensduur van de telefoon.
en aangezien die niet verwisselbaar zijn, op de levensduur van de telefoon.
Wat een ontzettend slechte ontwikkeling is. In de tijd van de Nokia baksteen waren die net zo makkelijk te vervangen als de batterij in een afstandbediening. In de praktijk zijn de huidige accu's nog te vervangen ( zelf 2 keer gedaan in een HTC one M8) maar niet meer voor de doorsnee consument. Enkel stoppen met het dicht lijmen/plakken van telefoons zou al een hele verbetering zijn op dat gebied.
Bij solid-state accu's zou de dichtheid verdubbelen. Wil dat dan zeggen dat je voor smartphones (waar momenteel een Lithium-ION in zit van 5000mAh) naar Solid-state van 10.000mAh gaat?
Wil dit ook zeggen dat je geen 2 dagen doet met één oplaadbeurt maar 4 dagen? Dan zitten we toch nog veraf van een week?
Zijn er toevallig ook roadmaps beschikbaar van de verschillende fabrikanten? Zou het graag wat opvolgen de komende jaren.
Maar een factor 2 of 3 zou de range van elektrische auto’s wel meteen vergelijkbaar maken met die van huidige brandstofauto’s (600 - 1000 km). Dus maatschappelijk wel echt een grote stap vooruit. Als die ontwikkeling in pas loopt met grote dekking van snellaadstations, kan de gewone man gewoon weer prima met de (elektrische) auto op vakantie.
Ik laad tegenwoordig mijn mobieltje in minder dan een uur op, met snelladen heb ik binnen 20 minuten weer genoeg om een flink gesprek te voeren of mijn email door te ploegen. Is een week echt nodig voor de massa ?
Voor toepassing in een auto is de dichtheid wel interessant, want in combinatie met goedkopere processen worden grotere pakketten mogelijk, waardoor allerlei belemmeringen het hoofd worden geboden.
Het lijkt mij in ieder geval duidelijk dat het nu snel aan het evolueren is.
Het zou best kunnen dat de publieke netbeheerders niet kunnen volgen en dat daar een beperkende/vertragende factor zit.
Ik denk dat het gemiddelde tankstation in de gemeente zoals we die nu kennen geen eigen hoogspanningscabine heeft (die langs de autosnelwegen wel).
Dus dat worden nog veel graafwerken om kabels bij te leggen en cabines bijplaatsen.
Een gemiddelde transformator in zo’n cabine is 400kVA, bij nieuwe cabines is er wel een trend richting 630kVA. Er zijn er ook van 800, 1000, 1600, 2000 kVA en je kan transformatoren parallel plaatsen maar dat past niet meer in een standaard prefab cabine.
Als ik even heel kort door de bocht reken(geen rekening houden met conversies en verliezen): als ik lees dat een nieuwe auto kan laden met 150kWh dan kan je theoretisch 4 EV’s tegelijk volle bak laden met één 630kVA transformator.
Er vanuit gaande dat het hogerop gelegen hoogspanningsnet ook dat vermogen kan leveren.
Begrijp me niet verkeerd, ik ben er van overtuigd dat we evolueren richting volledig elektrisch rijden maar dan zal er ook aandacht moeten besteed worden aan de minder blitse kant van het verhaal. En die rekening zal ook moeten betaalt worden.
Mits plaatsen van een paar batterijen en condensatoren kun je meer wagens tegelijk laden.
Met 630 kVa kun je zo'n 15000kWh laden in 24u.
Met gemiddeld 75kWh batterij en 50% bijladen kun je zo 400 wagens opladen per dag.
Langs de snelweg is dat inderdaad niet overdreven veel.
Interessant in dit kader is ook de 'warmte' batterij. Heel ander proces en toepassing, maar een essentiële mogelijkheid om te verduurzamen, dmv de mogelijkheid om warmte op te slaan: Saltxtechnologies
Interessant artikel met toch een spijtige kemel helemaal in het begin. De negatieve pool is de kathode en de positieve pool is de anode van een batterij.
Volgens beide hoogleraren is het zoals beschreven. Oftewel de kathode wordt gebruikt als naam voor de positieve electrode en anode voor de negatieve - maar... dit is alleen waar tijdens ontladen.
(de anode is per definitie een elektrode waar oxidatieplaats vindt en de kathode waar reductie plaatsvindt. - tussen het laden en ontladen wisselen de electroden)
:strip_exif()/i/2004240822.jpeg?f=imagemedium)
:strip_exif()/i/2004240312.jpeg?f=imagenormal)
:strip_exif()/i/2004044062.jpeg?f=imagenormal)
:strip_exif()/i/2004238648.jpeg?f=imagenormal)
:fill(black):strip_exif()/i/2004238650.jpeg?f=imagemedium)
:strip_exif()/i/2004240816.jpeg?f=imagenormal)
:strip_exif()/i/2004240812.jpeg?f=imagenormal)
:strip_exif()/i/2004238642.jpeg?f=imagenormal)
:strip_exif()/i/2004046140.jpeg?f=imagearticlefull)
/i/2004240814.png?f=imagemedium)
:strip_exif()/i/2004240770.jpeg?f=thumblarge)
In Parijs rijdt al een jaar of tien de Bluebar-deelauto rond van designhuis Pininfarina en de Franse autobouwer Bolloré. Deze auto heeft een lithium-metaalaccu met een solid-state-elektrolyt op basis van polymeren. De auto kost los zo'n 12.000 euro exclusief het accupakket. Dat heeft een capaciteit van 30kWh, wat goed is voor 150 tot 250km en de accuhuur kost 80 euro per maand. Een belangrijk nadeel van het concept is dat de accu weliswaar stabiel is, maar voor gebruik moet worden opgewarmd. Bovendien moet hij heel voorzichtig, dus zeer langzaam, geladen worden om de vorming van dendrieten te voorkomen.:strip_exif()/i/2004238654.jpeg?f=imagenormal)
/i/2004960946.png?f=fpa_thumb)
/i/2004942588.png?f=fpa_thumb)
:strip_icc():strip_exif()/i/2004839360.jpeg?f=fpa_thumb)
:strip_exif()/i/2006952118.jpeg?f=fpa)
:strip_exif()/i/2005679840.jpeg?f=fpa)
:strip_exif()/i/2006002892.jpeg?f=fpa)
:strip_exif()/i/2004620458.jpeg?f=fpa)
:strip_exif()/i/2004720526.jpeg?f=fpa)
/i/2004875422.png?f=fpa)
/i/2004988160.png?f=fpa)
:strip_exif()/i/2005032530.jpeg?f=fpa)
:strip_exif()/i/2004916482.jpeg?f=fpa)
/i/2004745818.png?f=fpa)
/i/2001873003.png?f=fpa)
/i/2001627319.png?f=fpa)
:strip_icc():strip_exif()/u/20205/IconMindGames.jpg?f=community){kind=small}
/u/214894/crop5baaa31f9c4ff_cropped.png?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/1199012/crop5e9b58ab2e2b7_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/215031/crop5db1d4fe1001f_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/90547/crop5c2bddda6f628.gif?f=community){kind=small}
/u/200366/naamloos9999.JPG?f=community){kind=small}
/u/107915/crop61e167fa89443_cropped.png?f=community){kind=small}
/u/27299/hoofd.png?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/473283/crop5f75dd3322e33_cropped.gif?f=community){kind=small}
/u/257022/crop629738e7a7bae_cropped.png?f=community){kind=small}
/u/581763/crop671d464e1d270_cropped.png?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/52293/yingyang.jpg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/304250/Clipboard01.jpg?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/667651/crop61da1537eec97_cropped.gif?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/269918/Cerberus60x60.jpg?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/27688/level42princess1.gif?f=community){kind=small}
/u/41514/crop5c3b77c8badbf_cropped.png?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/14233/crop64611db0b04e7_cropped.jpg?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/15310/tomato60%252072%2520frames%25205%2520deg%2520per%2520frame%2520optimized%252026%2520colors.gif?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/78725/train-icon3.jpg?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/618819/crop5d28c7ce75645_cropped.gif?f=community){kind=small}
/u/102837/Windows%25208%2520logo.png?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/285020/crop6085b8acc4f0d_cropped.gif?f=community){kind=small}
/u/233220/crop58c922806f3c4_cropped.png?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/432843/crop605df75c6a85c_cropped.jpg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/161287/plaatjes%2520tweakers.jpg?f=community){kind=small}
/u/75323/5procentoog.JPG?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/92809/crop577f58c1b8795.jpeg?f=community){kind=small}
/u/57732/GoT.PNG?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/119894/rsz_keyboard_help.jpg?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/316733/Mommy%2520square.gif?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/596456/wd%2520icon.jpg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/64465/crop5db09addab56c_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/510315/crop683845dc5c656_cropped.webp?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/68544/crop5e3d5e002a609_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/16764/jh-avatar.jpg?f=community){kind=avatar}
