Laden zo snel als tanken? Dat is zeker mogelijk!
Laden zo snel als tanken? Dat is zeker mogelijk!
De toekomst van mobiliteit is een hedendaagse ‘hot topic’. Vanaf 2035 mogen er geen nieuwe auto’s meer verkocht worden met een verbrandingsmotor. Men is langzamerhand begonnen met de overstap op elektrisch rijden, maar er zijn nog duidelijk wat obstakels die overwonnen dienen te worden om iedereen overstag te krijgen.
InMotion is een studententeam van de Technische Universiteit Eindhoven dat zich bezighoudt met het aanpakken van de problemen in de elektrische mobiliteit. Ze zijn bezig met de ontwikkeling van 's werelds snelst ladende elektrische endurance raceauto. Zo willen ze de energietransitie in de automobielindustrie te versnellen. In deze eerste van drie artikelen gaan we in op de uitdagingen die zich voordoen in elektrisch rijden, en in de ontwikkeling van de technologie ervan.
Uitdagingen van Elektrisch rijden
Hoewel de studenten van InMotion ten volste overtuigd zijn van de toekomst van elektrische mobiliteit, zijn er nog veel Nederlanders die achter (moeten) blijven. Elektrische auto’s zijn aan de prijs, hebben weinig range, en hebben veel tijd nodig om weer op te laden. InMotion probeert als pionier in de sector deze uitdagingen aan te pakken. Op dit moment focussen ze zich vooral op dat laatste: de laadtijd.
De elektrische rijders die de mogelijkheid hebben om aan huis en/of op werk te laden, zullen minder snel klagen; hun auto kan immers bijna altijd laden wanneer hij niet in beweging is. Echter, er is een ettelijk deel dat hier geen mogelijkheid tot heeft. Denk aan bijvoorbeeld inwoners van dichtbevolkte steden, waar niet voor iedereen ruimte is voor een oprit met een laadpaal. Die gebruikers zijn dan aangewezen op publiekelijk laden onderweg.
Vandaar dat je waarschijnlijk wel bekend bent met ‘snelladen’. De term impliceert dat je hiermee weer vlug door kunt met je reis. Maar, dat valt toch vies tegen. Het ‘snelladen’ ligt nu op optimale omstandigheden rond de twintig minuten – bij de nieuwste modellen. En dan moet de laadpaal natuurlijk ook nog eens vrij zijn. Waar je bij het tankstation met 2 auto’s voor je binnen 10 minuutjes weer door kan, ben je met de elektrische variant minimaal een uur zoet. Vanuit dat opzicht zijn elektrische auto’s een stuk minder gebruiksvriendelijk dan het conventionele, benzine model.
Electric Refueling
Dat kan, en moet, dus echt anders, vindt InMotion. De oplossing? Electric Refueling. De naam verklapt het al een beetje, maar het is vrij simpel: in dezelfde tijd laden als je kan tanken. In het Next Generation BatteryPack (NGBP) – volledig ontworpen door de studenten zelf – is het door de implementatie van cell-level koeling mogelijk te laden in minder dan 4 minuten! Hiermee zou met een normale personenauto zo’n 250 km gereden kunnen worden.
De grootste uitdaging bij snelladen is warmte. Te veel warmte is slecht voor je batterij en kan in de meest extreme gevallen zelfs zorgen voor gevaarlijke situaties. Zoals al eerder benoemd heeft InMotion deze uitdaging getackeld door cell-level koeling. Dit houdt in dat elke batterijcel – waarvan er honderden in het pakket zitten – individueel gekoeld wordt. Het contactoppervlak tussen de warme cellen en de koeling wordt hiermee significant vergroot. Zo wordt elke cel individueel op de optimale temperatuur gehouden en zijn er dus ook geen temperatuurverschillen door het pakket heen.
Ter illustratie, je kan deze vorm van koelen vergelijken met een koelbox gevuld met blikjes cola. In plaats van dat er een koelelement onder en boven de blikjes leggen, wordt de gehele box gevuld met kleine ijsblokjes zodat meer koude stukjes ijs de blikjes aanraken en ze dus sneller afkoelen.
InMotion implementeert dit batterijpakket in een LMP3 endurance raceauto. In tegenstelling tot bijvoorbeeld de Formule-E, worden endurance raceauto’s ontworpen op uithoudingsvermogen zodat ze het meerdere uren of dagen op topsnelheid kunnen volhouden. InMotion heeft hiervoor gekozen om de technologie te testen in de zwaarste omstandigheden. Supersnel laden komt tevens ook nog eens van pas in de racewereld; het draait daar immers ook maar om één ding: snelheid. Zo ook in het elektrisch racen. Wie het snelst kan laden, verliest de minste tijd.
InMotion als studententeam
Wat uniek is aan InMotion, is dat het team werkt aan een continu project. Er wordt weliswaar elk jaar een nieuw team geïnstalleerd, maar die gaan verder waar het oude team is gebleven. Er hoeft dus niet elk jaar opnieuw hetzelfde gedaan worden, waardoor er optimaal geïnnoveerd kan worden.
Om stil te staan bij de progressie en uitdagingen van dit jaar, houdt InMotion volgende week vrijdag, 16 augustus, een evenement om dit academisch jaar af te sluiten. Hierin zal het huidige team terugblikken op alle uitdagingen die ze tegengekomen zijn dit jaar en hoe ze hier mee om zijn gegaan. Wat de grootste uitdagingen waren, lees je in het volgende artikel op 23 augustus. Hier zal ook dieper ingezoomd worden in hoe het is om te innoveren in de technologische sector, evenals het bespreken van de toekomstplannen.