'Ik stap pas over als ik 1000km kan laden op één acculading', is een veelgehoorde stelling. Dat dit technisch kan, toonde Mercedes aan met de EQXX. Maar dat stelt wel eisen aan de ingrediënten van een EV-ontwerp, waaronder de aerodynamica, het gewicht en de accutechnologie. Met andere woorden: het wordt lastig met een grote logge SUV; vanwege het formaat en gewicht heeft deze een hogere luchtweerstand en rolweerstand, wat betekent dat er meer energie nodig is om de auto voort te bewegen, ongeacht de aandrijflijn. Voor een EV betekent dit dat er dan een veel grotere accu nodig is, die weer extra gewicht toevoegt en de energie-efficiëntie verder verlaagt. Dit doet de winst van de grotere batterijcapaciteit deels teniet. Bovendien is snelladen misschien nog belangrijker dan de accucapaciteit voor lange ritten, want vrijwel niemand rijdt 1000km achter elkaar zonder te stoppen. Dat bespraken we recent in het achtergrondartikel over 400kW-snelladen, waarbij het minder dan 14 minuten duurde om de accu tot 80 procent te vullen.
Toch zijn er wel degelijk mogelijkheden om de efficiëntie, en dus ook het bereik, te vergroten. Los van een optimaal ontwerp, zijn er diverse keuzes voor componenten, en er staat een nieuwe generatie accucellen met een veel hogere dichtheid klaar. Maar het is de vraag of we die keuzes gebruiken voor een groter bereik of meer comfort.
Als we naar het heden kijken, zien we een trendbreuk met het verleden: personenwagens zijn de afgelopen decennia, net als mensen overigens, gemiddeld flink in omvang en gewicht gegroeid. Meer comfort speelt hierin een centrale rol, maar ook de toegenomen veiligheidseisen en natuurlijk de verschuiving naar hybride- en elektrische voertuigen, met de bijbehorende zware accu, tellen mee. De auto van nu lijkt nauwelijks meer op het model van vroeger. Over het geheel genomen is hij een stuk groter en zwaarder geworden.
Een Mini uit de jaren '90 en een huidig model. Bron: Carsized
De Cw-waarde staat voor de weerstandscoëfficiënt. Deze waarde representeert de aerodynamische efficiëntie van een object: hoe lager de Cw-waarde, hoe gestroomlijnder het object en hoe minder luchtweerstand het ondervindt. De luchtweerstand neemt kwadratisch toe met de snelheid, wat inhoudt dat een verdubbeling van de snelheid resuleert in een verviervoudiging van de luchtweerstand. Een lagere Cw-waarde zorgt voor minder luchtweerstand bij dezelfde snelheid, wat betekent dat het object zich energie-efficiënter door de lucht kan bewegen.
Maar hoewel suv's momenteel de norm lijken te zijn in de auto-industrie, verschijnen er ook nog steeds sedans en coupes, zij het in mindere mate. Deze zijn lager en hebben een kleiner frontaal oppervlak. Dat resulteert in een lagere luchtweerstand, waardoor minder energie nodig is om dezelfde snelheid te behouden. Een gestroomlijnd ontwerp zorgt voor een efficiëntere luchtstroming rond de auto en daardoor minder energieverlies. Verder gebruiken ze doorgaans smallere banden en zijn ze lichter, wat minder rolweerstand oplevert. Al deze factoren zorgen ervoor dat er minder energie nodig is om de auto in beweging te houden, wat bijdraagt aan een lager energieverbruik en daardoor een veel grotere actieradius.
Sommige autofabrikanten zijn nog steeds serieus bezig met het lichter en zuiniger maken van zowel bestaande als toekomstige modellen. Een van de zuinigste benzineauto's is de Toyota Prius: hij weegt 1375kg, heeft een Cw-waarde van 0,24 en een energiegebruik van ongeveer 3,7 liter per 100km, wat neerkomt op 1:27. Een van de zuinigste elektrische auto's is de Tesla Model 3 SR+ (60kWh): hij weegt 1735kg, heeft een Cw-waarde van 0,23 en een energiegebruik van 14kWh per 100km, wat omgerekend neerkomt op 1:64. Dat is een aanzienlijk verschil in energiegebruik in vergelijking met de toch al vrij zuinige Prius.
Dat is vergelijkbaar met een benzineverbruik van 1:102.Maar het kan nog een stuk beter. De Mercedes-Benz Vision EQXX weegt 1755kg, inclusief een grote accu van ongeveer 100kWh. Dankzij het relatief lage gewicht, de grote accucapaciteit en een Cw-waarde van slechts 0,17, verbruikt de conceptwagen slechts 8,7kWh per 100km. Dat is het equivalent van 1:102! Deze mate van energie-efficiëntie levert de wagen een bereik van ruim 1000km op één acculading, iets wat tot dusver als een utopie werd beschouwd. Dit bereik werd ook in de praktijk behaald, onder normale omstandigheden op de openbare weg, met alle elektronische functies ingeschakeld. Vorige week was de EQXX in Nederland en hadden we de kans om nader kennis te maken met het model.
In dit artikel gaan we dieper in op dit onderwerp, maar kijken we ook naar trends in de auto-industrie, welke keuzes voor het ontwerp en de gebruikte componenten bepalend zijn voor het bereik en welke innovaties er mogelijk zijn. Verder bespreken we hoe eenvoudig of moeilijk het is om een EV te produceren die daadwerkelijk 1000km of meer kan rijden op één acculading.
Source: Tweakers.net