Hoe snel kunnen elektrische wagens snelladen
Snel, Sneller, Snelst!
Waarop moet je letten bij het DC ‘Fast Chargen’ van elektrische wagens?
Intussen biedt DC (Direct Current) snelladen langs een heel aantal snelwegen of langs belangrijke knooppunten de oplossing om snel de batterij een boost te geven. Maar wat is snelladen precies en hoe snel laadt mijn elektrische wagen dan op? Range anxiety, met andere woorden de angst om niet genoeg batterijopslag te hebben om van bestemming A naar B te geraken is en blijft een veelvoorkomend gegeven bij elektrisch rijden maar wordt opgelost met een wagen die snel kan laden en het beschikbaar zijn van laadinfrastructuur met hoog vermogen.
AC / DC? Wat is dat?
Allereerst is het belangrijk om een onderscheid te maken tussen AC en DC laden. Om hier niet te technisch over uit te wijden kan je het AC laden categoriseren als bestemming-laden, waarbij de auto vaak enkele uren laadt op de bestemming zoals thuis of op kantoor. Hiervoor wordt wisselspanning (AC ofwel ‘Alternating Current’) gebruikt en zijn het laadpunt en de AC/DC omvormer in de wagen de belangrijkste componenten die de uiteindelijke laadsnelheid bepalen (tussen 3,7kW en 22kW). Daartegenover staat DC laden, te categoriseren als snelladen en veelal gebruikt om snel bereik te winnen op een zeer lange route. Hierbij zijn het laadpunt, de accuspanning en de batterij de belangrijkste componenten die de laadsnelheid bepalen (tussen 50kW en 350kW). Het verbruik en batterijcapaciteit van de wagen bepalen hoe ver hij kan rijden, maar voor de laadsnelheid kijken we bij snelladen vooral naar de accuspanning. Het grotendeel van de huidige elektrische wagens heeft een accuspanning van 400V. Dit betekent dat er geladen kan worden met een laadvermogen van 50 tot 150kW. Enkel Tesla gaat hier met de Tesla Model 3 en Y nog fors boven met een 400V systeem dat tot 250kW kan accepteren. Dit heeft eerder te maken hun voorsprong in batterijcel en -koel technologie. Met als doel om de laadsnelheid te verhogen en daardoor dus ook het laadvermogen omhoog moet, zijn er inmiddels autofabrikanten zoals Kia en Hyundai die net zoals het premium model van Porsche (Taycan) en de Audi e-tron GT, een accusysteem van 800V hebben ontwikkeld. Hierdoor dienen de vermogens en dus ook de kabeldiktes niet verhoogd te worden om een hoger laadvermogen te behalen en kunnen ze aan een vermogen van meer dan 200kW laden.
Snelladers zijn tegenwoordig ook prominenter in het straatbeeld aanwezig omdat ze niet meer als een grote koelkast in een hoekje van een grote parking opgaan in de massa.
Wat bepaalt de uiteindelijke laadsnelheid?
In praktijk is de laadvoorziening in de wagen de bepalende factor, gekeken naar maximale laadsnelheden. Zo zal niet elke elektrische wagen bij een DC laadpunt van 250kW – in theorie zo’n 200km per 10min – aan het maximaal laadvermogen opladen. De Tesla Model Y Long Range zou aan dit laadpunt 250kW kunnen laden, maar de BMW i3 heeft een maximale DC laadsnelheid van 50kW, waardoor deze ook aan 50kW – of zo’n 40km per 10min – zal laden op datzelfde laadpunt. Onderstaande grafiek toont het maximaal DC laadvermogen van de verschillende wagens. Merk op dat niet alleen het model van de wagen een verschil maakt. Maar ook de versie (grootte van de batterij) die je kiest. Zo zal een Ford Mustang Mach E ER (Extended Range) bijvoorbeeld aan 150kW maximum laden en de SR (Standard Range) versie aan 115kW maximum. Let dus bij het kiezen van je volgende elektrische wagen op mogelijks andere laadsnelheden tussen de verschillende versies.
Als we snelladen vanuit praktisch oogpunt bekijken is het echter ook belangrijk om rekening te houden met de individuele laadcurve van de verschillende wagens. Het is namelijk zo dat niet elke wagen even snel zijn maximaal laadvermogen haalt, waardoor het effectief behaald batterijpercentage lager ligt dan het batterijpercentage berekend o.b.v. de maximale laadsnelheid aan de lader. Zoals te zien in onderstaande grafiek is bij DC laden, in tegenstelling tot AC laden, de beginfase belangrijk om de totale laadtijd te verkorten.
Bron: FastnedÂ
Samengevat is te zien dat bij een hoger batterijpercentage in het algemeen een lager laadvermogen wordt bereikt. Dit is te wijten aan de lagere energie-opname bij een vollere batterij en het langzamer volladen vanaf 80%. Op die manier wordt de temperatuurverhoging en dus ook de levensduur van de batterij gewaarborgd.
Welke laadvermogens zijn tegenwoordig zoal beschikbaar?
Enkele van de grootste partijen rollen momenteel volop hun snellaadnetwerk uit. Enkele voorbeelden van de geïnstalleerde vermogens:
- Shell Recharge installeert DC laders doorgaans met een maximaal vermogen van 175kW. Dit in combinatie met 1 of 2 50kW laders voor de totaalinstallatie van de stations.
- Ionity – een joint-venture van heel wat grote constructeurs – installeert laadstations tot 350kW.
- Fastned installeerden sinds 2018 al tal van 350kW laders en eind 2022 werd zelfs hun eerste 400kW lader geïnstalleerd in Nederland.
- Allego bouwt ook snellaadstations, met de voorziening van vermogens tussen de 250kW en 350kW.
- Total Energies installeert aan benzinestations zowel 50kW als 175kW laders.
