maandag, 28 maart 2022

Wat maakt de ene elektrische auto efficiënter dan de andere?

Geschreven door  Dieter Quartier
Wat maakt de ene elektrische auto efficiënter dan de andere? © Groupe Renault
Er zijn heel wat elementen die bijdragen tot de energetische efficiëntie van een elektrisch voertuig. De aandrijving en de batterij zelf spelen een grote rol, maar minstens zo belangrijk zijn de beperking van de weerstand én de recuperatie van energie.


Laat ons beginnen bij het begin. Om een elektrische auto te bouwen die maximaal efficiënt is, kun je niet vertrekken van een bestaand model. Daarover is iedereen het eens – inclusief de merken die initieel volhardden in de boosheid. Neem de Mercedes-Benz EQC: die moest uit kostenbesparingsoverwegingen afgeleid worden van de GLC en kan bezwaarlijk een zuinigheidswonder worden genoemd. 

Intussen hebben ze in Stuttgart massaal geïnvesteerd in specifieke platformen voor een nieuwe familie van elektrische modellen, waarvan de Mercedes-Benz EQS het gezinshoofd is. Ook de opvolger van de EQC zal op een eigen EV-platform rusten. Ook bij Volkswagen wisten ze al snel dat de e-Up en e-Golf maar overgangsmodellen zouden zijn. Intussen heeft de Duitse autoreus een modulair elektrisch platform ontwikkeld waarop tientallen modellen gebouwd zullen worden. De ID.3 en ID.4 zijn nog maar een begin. 

Het platform wordt niet enkel gebruikt door VW, maar vanzelfsprekend ook door Audi (Q4 e-tron), Cupra (Born) en Skoda (Enyaq IV). Zelfs Ford zal het aanwenden voor twee nieuwe elektrische cross-overs en op die manier profiteren van de schaalvoordelen. 

Lange wielbasis, lage batterij

Een platform dat speciaal ontwikkeld werd voor een elektrische aandrijving maakt het mogelijk om de batterij perfect te integreren, zonder dat je binnenruimte moet opofferen of in de hoogte moet gaan werken. Kijk maar naar de nieuwe Renault Megane E-Tech Electric, die de dikte van zijn accupakket kan beperkten tot 11 cm, onder meer door de cellen maximaal te spreiden tussen de wielbasis. 

Die kan bij een EV een stuk worden uitgerekt, terwijl de voorste overhang net beperkt kan worden omdat je geen verbrandingsmotor kwijt moet in de snuit. De binnenruimte bij een EV is daarom vaak veel groter dan bij een even lange auto met verbrandingsmotor. Een lange wielbasis in combinatie met laag ingeplante batterijen verlaagt het zwaartepunt, wat dan weer goed nieuws is voor de wegligging.

Beperking van weerstand

Vijand nummer één van energetische efficiëntie is weerstand. Die neemt bij een auto diverse vormen aan: denk aan lucht en banden. De stroomlijn van een auto is erg belangrijk. Trucjes die autoconstructeurs toepassen om de aerodynamische prestaties te verbeteren, zijn verzonken klinken en air curtains voor de voorwielen. Deze ‘luchtgordijnen’ leiden de luchtstroom als het ware om de voorwielen heen om turbulenties te beperken. 
21Cnnn0400 007De wielen zelf zijn tegenwoordig vaak opgevuld met plastic inzetstukken. Hoe minder randen aan een velg, hoe beter. Natuurlijk kun je ook het koetswerk zelf extreem gestroomlijnd maken, soms een beetje ten koste van de esthetiek. De Mercedes-Benz EQS gaat prat op de laagste Cx-waarde voor een productie-auto, maar moest daarvoor wel een langgerekte druppelvorm aannemen die niet iedereen even geslaagd vindt.

De luchtweerstand stijgt overigens exponentieel naarmate de rijsnelheid toeneemt. Wie zuinig wil rijden, moet in de eerste plaats vaart minderen.

Rolweerstand

Wat de banden betreft: die worden geplaagd door rolweerstand. Er gaat met andere woorden energie verloren aan het feit dat een band in beweging moet worden gehouden. Dat komt omdat de band licht wordt ingedrukt in het contactvlak met de weg onder invloed van het gewicht van het voertuig. De band moet voorbij het contactvlak weer zijn normale vorm aannemen naarmate hij verder rolt en dat gaat gepaard met energieverlies.

Hoe meer de band wordt ingedrukt, hoe hoger de rolweerstand en hoe meer de auto verbruikt. Vandaar dat elektrische auto’s vaak op smalle, hoge banden staan die speciaal werden ontwikkeld. De rubbersamenstelling en de structuur zijn vaak aangepast om de rolweerstand verder te verlagen. Bij een conventionele zomerband ligt de rolweerstand tussen de 7 en 9 kg/t. Ecobanden voor EV’s halen 6 kg/t of minder. Per uitgespaarde kg/t verlaagt het verbruik naar schatting met drie à vier procent.

Intelligent energie recupereren

Het rendement en dus de actieradius kunnen drastisch worden verhoogd door technologieën die zien wat er achter de bocht ligt, figuurlijk en letterlijk, om energie te besparen. De Active Driver Assist van de Renault Megane E-Tech Electric en de adaptieve cruisecontrol van de BMW i4, bijvoorbeeld, gaan proactief de auto vertragen bij het naderen van een zone waar een lagere snelheidslimiet geldt. Dat doen ze op basis van de verkeersbordenherkenning en het navigatiesysteem. 

Ook maken de systemen gebruik van geolocatiegegevens en specifieke kaarten waarop rotondes en gevaarlijke bochten zijn aangegeven om zo de auto op het juiste moment af te remmen en vervolgens te accelereren tot de toegestane maximumsnelheid, als de bestuurder dat wenst. Ook een voorligger of de activatie van de richtingaanwijzers zorgen ervoor dat de auto vanzelf gaat vertragen om geen kWh te verspillen.

Onze eigen ervaring leert dat je op die manier ettelijke kilometers uit je batterij haalt – waarschijnlijk meer dan wanneer je als bestuurder zelf op de elektromotor gaat remmen of coasten, naargelang van de situatie. De meeste EV-rijders doen dat sowieso niet, dus de meerwaarde van zo’n ‘contextuele’ adaptieve cruisecontrol valt niet te onderschatten.

Gewicht: een gewichtig onderwerp

Elektrische auto’s zijn van nature uit zwaarder dan hun confraters op fossiele brandstof, te wijten aan de zware batterij die ze meezeulen. Die van de BMW iX xDrive50, bijvoorbeeld, weegt vlotjes 700 kilo. Nu ondervinden elektrische voertuigen minder hinder van gewicht dan auto’s met verbrandingsmotoren omdat hun motorkoppel ogenblikkelijk beschikbaar is, maar toch loont het de moeite om zoveel mogelijk kilo’s overboord te gooien. Vandaar dat sommige autoconstructeurs maximaal gebruikmaken van lichtgewichtmaterialen, soms ten koste van de visuele en tactiele kwaliteit.
P9043725252427 highRes the first ever bmw iAnderzijds kan net dat extra gewicht benut worden op momenten waarop het voertuig uitrolt of vertraagt. De massatraagheid houdt de auto immers in beweging. Denk maar aan een piano op wieltjes, die zich niet zomaar in beweging laat brengen, maar ook moeilijk te stoppen valt eens hij rolt. Wie al eens met een elektrische auto gereden heeft, zal het beamen: laat op de snelweg het gaspedaal los met de recuperatiestand op minimaal en je ziet de snelheidsmeter slechts traag zakken.

Het zware gewicht van de elektrische auto kan ook worden benut wanneer je wil afremmen. Dat gebeurt vooral regeneratief: de elektromotor werkt dan als een dynamo en zorgt op die manier voor een remwerking. Hoe groter de massa, hoe meer energie je terug kunt opslaan in de batterij. De beperkende factor hier is het vermogen van de elektromotor. Hoe meer kW een e-motor kan leveren, hoe meer energie hij ook kan recupereren. Een auto met twee e-motoren kan daadwerkelijk meer kWh doen terugstromen naar de accu dan een auto met slechts één motor en biedt daarbij extra stabiliteit.

Contact

YesYes BV
Veenstraat 10
B-3630 Maasmechelen

BTW: BE 0883 567 853

© Copyright autonieuws.be 2018 - Disclaimer & Privacy