De toekomstige technologieën die elektrische wagens beter zullen maken

• Solid-statebatterijen
• Siliciumcarbide
• Draadloos opladen
• Megawattladen
• Goedkopere elektrische modellen

Solid-statebatterijen

Over solid-statebatterijen (of vastestofbatterijen) wordt er al heel lang gepraat als reddende engel binnen de batterijwereld, zowel binnen het gebied van de elektrische wagens als bij draagbare toestellen zoals smartphones en laptops. Kort samengevat wordt hierbij het vloeibare elektrolyt van een traditionele batterij of accu vervangen door een vaste stof. Het resultaat is een lichtere batterij die ook minder brandgevoelig is en bestand is tegen hogere voltages. In de praktijk betekent dit dat je meer energie haalt uit een even groot of zwaar pakket, of net gewicht bespaart met evenveel opslagcapaciteit, terwijl de batterijen ook sneller opgeladen kunnen worden en langer meegaan. In een elektrische auto betekent dit dus meer rijbereik, minder lang wachten aan de laadpaal en een langere levensduur.

Het is nog wachten op een eerste productiemodel met een solid-statebatterij, maar er zijn al verschillende constructeurs zoals BMW en Toyota die een eerste prototype of testproduct beloven tegen 2025. De Chinese constructeur Nio zou al in 2023 een eerste model laten zien met een vastestofbatterij. Tegen 2027 schat Toyota bovendien in dat het mogelijk zal zijn een elektrische wagen met een solid-statebatterij te hebben die een rijbereik haalt van 1.200 km, met een laadtijd van minder dan 10 minuten. Enkele jaren later zou dit rijbereik al toenemen tot 1.500 km.

Toch is het nog even afwachten of die beloftes waargemaakt kunnen worden, want een van de problemen met een vastestofbatterij is dat de cellen ook uitzetten en inkrimpen doorheen hun laadcyclus. De truc is dus om de theoretische prestaties te verenigen met een stabiel pakket dat als structureel onderdeel in een elektrische auto gemonteerd kan worden.

Siliciumcarbide (SiC)

Een technologie die dichter bij huis is en vandaag zelfs al wordt geproduceerd, zijn elektronische componenten op basis van siliciumcarbide. Het grote voordeel van dit materiaal, dat in plaats van pure silicium wordt gebruikt in halfgeleiders, is dat er efficiënter wordt omgesprongen met energie en er dus vooral minder stroom verloren gaat. Het is een van de vele kleine beetjes die autoconstructeurs willen verenigen tot een meer efficiënte aandrijflijn, want met een lager verbruik haal je ook een hoger rijbereik.

Mercedes is bijvoorbeeld van plan deze SiC-technologie te gebruiken vanaf 2025 in zijn nieuwe elektrische platforms, wat een winst van maximaal 10% zou kunnen opleveren qua efficiëntie en dus rijbereik. Ook Jaguar Land Rover en General Motors hebben ingezet op siliciumcarbide om hun elektrische wagens zuiniger te maken.

Draadloos opladen

Draadloos opladen of inductieladen is geen nieuwe technologie: het zit waarschijnlijk al in je tandenborstel en in je smartphone. Ook elektrische wagens hebben in het verleden al de mogelijkheid gehad om draadloos op te laden, de vorige generatie BMW 530e plug-inhybride kon je bijvoorbeeld al bestellen met een inductielader. Maar nu wordt er vooral gekeken naar speciale wegen met ingebouwde inductielaadtechnologie, wat betekent dat je je auto kan bijladen (of het laadniveau kan behouden) terwijl je aan het rijden bent.

Er zijn verschillende testprojecten aan de gang in Duitsland, Italië, Zweden, Israël en de Verenigde Staten, terwijl ook Toyota interesse heeft getoond in deze technologie. Draadloos laden zou ook een oplossing kunnen zijn voor openbaar vervoer, dat ervan gebruik zou kunnen maken op dezelfde manier als een trolleybus, maar dan zonder bovenleidingen. Dat zou ook de productie van zeer grote batterijpakketten kunnen vermijden, wat opnieuw een ecologisch voordeel heeft.

Megawattladen

Nog een technologie die zich op het laadproces van elektrische voertuigen richt, is megawattladen. Snelladers voor EV’s zijn namelijk beperkt tot 350 kW volgens de huidige CCS-standaard, die door quasi iedereen in Europa wordt gebruikt. Dit is echter niet genoeg als de toekomstige batterijtechnologie capabel is om veel hogere vermogens aan te kunnen, en al zeker niet voor elektrische vrachtwagens en bussen, die met veel grotere batterijpakketten werken en ook snel weer op pad willen kunnen.

Daarvoor wordt momenteel de MCS-standaard ontwikkeld, wat staat voor ‘Megawatt Charging System’. Het is een nieuw soort connector en laadsysteem met een maximaal theoretisch laadvermogen van 3,75 MW, ofwel 3.750 kW. Meer dan 10 keer zo snel als de huidige CCS-standaard, dus. Dat is voldoende om de batterij van een elektrische vrachtwagen weer op te laden tijdens de verplichte pauze van 45 minuten, en ook om nog voldoende marge te hebben voor de ontwikkeling van toekomstige batterijtechnologieën voor elektrische personenwagens. In de transportwereld zal de MCS-standaard toegepast worden vanaf (eind) 2024, al kan het nog wel even duren voor gewone wagens deze technologie nodig zullen hebben.

Goedkopere elektrische modellen

Last but not least: een van de grootste drempels voor de grootschalige adoptie van elektrische mobiliteit, is de hoge aanschafprijs die er nog steeds mee gepaard gaat. Het is geen uitzondering dat een elektrische wagen 10.000 of 20.000 euro meer kost dan een equivalente wagen met verbrandingsmotor, en dat terwijl ook die laatste categorie flink in prijs is gestegen. Gelukkig is er verbetering op komst. Volkswagen heeft al aangekondigd dat het een betaalbare ID.2 op de markt wilt brengen tegen 2025 met een instapprijs van “minder dan 25.000 euro”. Ook Cupra en Skoda zullen hun eigen varianten hebben op dit compacte model, dat je zou kunnen omschrijven als de elektrische VW Polo. En die laatste heeft tegenwoordig ook al een vanafprijs van bijna 25.000 euro...

De Renault-groep heeft vandaag al de goedkoopste elektrische wagen van België in handen met de Dacia Spring, maar in 2024 komt er ook nog de elektrische Renault 5, die zou moeten concurreren met de ID.2 met een instapprijs van minder dan 30.000 euro. Nog niet zo goedkoop als de Spring, maar tegelijk ook veel meer auto voor het geld. En daarbij mogen we de Chinese concurrentie niet vergeten, want de constructeur BYD heeft in zijn thuisland de Seagull uitgebracht voor een prijs van ongeveer 11.000 euro. En aangezien BYD tegenwoordig ook in België aanwezig is, zou het weleens kunnen dat de Dacia Spring er binnenkort een geduchte concurrent bij heeft...