Snellaadkoning & techno queen: EV6

De silver bullet voor onze energietransformatie is geboren. Deze alleskunner blijkt één brok technologisch vernuft met groene elektronen in z’n koperen aders te zijn, hij is bidirectioneel hoogbegaafd.

  • 10 tot 80% laden in 18 minuten, 100 km in 4.5 min.
  • 350 kW max. laadvermogen, 225 kW @ 50% SoC, 800 V
  • 528 km actieradius (eco zelfs 560 km)
  • 13,2 kWh/100 km tijdens ecorit
  • V2L van 3.600 Watt
Car of the year 2022

De titel ‘Car of the year 2022′ heeft de Kia EV6 niet gestolen. Indien u het niet warm krijgt van z’n futuristische voorkomen, dan ongetwijfeld wel van zijn prestaties want deze zijn van een opmerkelijk kaliber. Hij laadt niet alleen sneller dan z’n schaduw, hij ontlaadt ook nog eens. Ontladen ?

Deze zuinige elektrische auto beschikt over V2L. Dit is de eerste trap van bidirectioneel laden en de voorbode van V2G/V2X. Door de bidirectionele lader is deze BEV in staat om tot 3.600 Watt vermogen te leveren aan een verbruiker naar keuze: caravan, elektrische fiets, grasmachine, espressomachine, wafelijzer, … you name it. Op termijn zal deze 3.6 kW V2L plaatsmaken voor 11 kW V2G, en dat gaat de energietransitie in een stroomversnelling brengen.

V2L: de auto als powerbank voor uw caravan.

Met V2G kan u een huis voeden, of het grid (elektrische net) in evenwicht brengen: goedkoop laden tijdens de daluren, duur terugleveren tijdens de piekuren. De spread (delta tussen min. en max.) kan u dan een aardige stuiver opleveren indien u een dynamisch elektriciteitscontract heeft, tot zelfs meerdere duizenden Euro’s per jaar.

4u laden @ 11 kW tussen 12 en 16u,
4u ontladen @ 11 kW tussen 18 en 22u =
+ 20 Euro winst per dag

Voor de transitie is het weinig relevant dat er van deze game changer ook een GT-variant bestaat die in 3,5 seconden aan de 100 km/h zit. Als fan van een duurzamere wereld bent u ongetwijfeld meer geïnteresseerd in de versie met kleinere 58 kWh-batterij die even snel laadt als zijn grote broer, de 77 kWh. Vanaf 48.000 Euro plug je deze pionier (met 7 jaar garantie) in de laadpaal. Nog relatief duur voor de particulier, veel billijker voor de fleetmarkt wegens lage TCO.

De EV6 is een grote stap naar een groenere planeet, waarin we steeds meer hernieuwbare energie dienen te stockeren, slim te verdelen en te gebruiken.

Vehicle to Grid @ Utrecht

De elektrische auto als powerbank voor huis of kantoor.

Vehicle-to-Grid, V2G staat voor bidirectioneel laden, wat wil zeggen dat de energie in de batterij van een elektrische auto teruggeleverd kan worden aan het elektriciteitsnet – ook wel ‘grid’ genoemd – om bijvoorbeeld een huishouden of kantoor te voorzien van stroom.

V2G maakt het dus mogelijk om het traditionele eenrichtingsverkeer van het opladen van de elektrische auto (unidirectioneel laden, ofwel: energie die van het net naar de batterij van de elektrische auto gaat) om te zetten in tweerichtingsverkeer. De flexibele capaciteit van de batterij in de auto helpt het elektriciteitsnet in balans te houden en daardoor kan bijvoorbeeld op een efficiënte manier worden voldaan aan de energievraag tijdens piekuren.

Als eerste regio in de wereld zet Utrecht vol in op de realisatie van een bidirectioneel ecosysteem en daarbij is een belangrijke rol weggelegd voor de IONIQ 5. Aanvankelijk gaan 25 exemplaren van de elektrische Hyundai met V2G-technologie dienstdoen als bidirectionele productieauto. Dat aantal zal later worden uitgebreid naar 150 exemplaren. Ze worden door We Drive Solar ingezet in haar mobiliteitsaanbod aan de bewoners van Utrecht. Daarnaast staan er inmiddels duizend laadpunten in de stad en regio die elektrische auto’s niet alleen duurzaam kunnen opladen, maar ook kunnen ontladen. V2G is op dit moment alleen beschikbaar in de samenwerking met We Drive Solar.

Het elektriciteitsnet verstrekt energie die onder andere is opgewekt uit hernieuwbare energiebronnen, zoals zon of wind, rechtstreeks aan gebruikers. Dankzij V2G is deze duurzame energie op te slaan in BEV’s, om pas weer te worden teruggeleverd aan het elektriciteitsnet wanneer duurzame energie simpelweg niet kan worden opgewekt, bijvoorbeeld ’s nachts, of als er geen wind is. Zo wordt de elektrische auto een soort powerbank op wielen die op elk gewenst moment energie kan leveren.

Hoe meer partijen gebruikmaken van hernieuwbare energiebronnen, hoe meer V2G-technologie de impact van klimaatverandering helpt verminderen. Door te vertrouwen op de duurzaam opgewekte energie die is opgeslagen in de batterijpakketten van BEV’s, worden we minder afhankelijk van energiecentrales die voor meer vervuiling en hogere energieprijzen tijdens piekuren zorgen.

All credits: Hyundai

Zuinig rijden is het nieuwe rijden – EQE 13.8 kWh/100 km

3 voorwaarden zijn noodzakelijk om zuinig te kunnen autorijden:

  • batterij elektrisch voertuig (BEV)
  • kwalitatieve aandrijfsystemen
  • lage luchtweerstandscoëfficient
Bron: Mercedes

Yep, kilomertervreters die een laag verbruik beminnen kiezen best voor een gestroomlijnde koets, want bij stijgende snelheid neemt de luchtweerstand kwadratisch toe. Hoe beter je door de lucht klieft, hoe lager het verbruik. Zo kan je jaarlijks vele tienduizenden kilometers afleggen met een beperkte uitstoot.

Dat onze planeet puft onder een te hoog algemeen gebruik van energie is ondertussen gemeengoed. Het inzicht dat we onze kWh-voetafdruk snel en drastisch dienen te reduceren infiltreert steeds sneller in de bovenkamer bij menig wereldburger, niet in het minst getriggerd door blijvend hoge energietarieven. Zo zijn ecologie en economie vandaag sterk verweven met elkaar, deels uit noodzaak, maar in wezen vooral met een hoger doel als inzet: meer respect voor de wereld waarin we mogen leven.

De Mercedes EQE behaalt summa cum laude op de 3 onderdelen, gelukkig zijn ook de extra topping zen & fun inclusief. Onze mobiliteit 2.0, een geëlektrificeerde mobiliteit mét IQ, is superieur tegenover ons huidig wagenpark met energieverslindende verbrandingsmotoren en obscene uitlaten. Want de mix van aerodynamica met technologisch vernuft en hoogstaande kwaliteit blijkt een niet te versmaden cocktail te zijn: met 13.8 kWh/100 km tijdens de ecotest staat de EQE bovenaan te schitteren.

Inzake energieverbruik is dit grosso modo 5 keer lager dan een gelijkwaardig voertuig op aardolie, en op vlak van CO2-uitstoot mag je d’r nog een nul achterzetten (idd, ongeveer 50x) als je de batterij volgooit met stroom vanuit hernieuwbare oorsprong. Vergeleken met andere minder gestroomlijnde elektrische concurrenten zal de EQE door z’n lage Cx-waarde van 0.22 vele tientallen procenten minder verbruiken op de autostrade. You know, hoe hoger de snelheid, hoe belangrijker de aerodynamica.

Bron: Mercedes

Op vakantie gaan met de EQE is een zegen: enkele keren laden gedurende een twintigtal minuutjes bij de koffiebreak en je bent zo de Alpen of de Pyreneeën over, want via de Route Nationale geraak je 650 km ver op één laadbeurt. Elektrisch reizen met een BEV van dit kaliber is een waar genot voor lichaam en geest, niet in het minst door z’n relatief vlakke laadcurve (piek 170 kW) van de 90 kWh batterij (10 jaar of 250.000 km garantie).

De energietransitie is hoopvol.

Elektrisch rijden en V2G zijn een logische stap in de energietransitie:

Sneller omschakelen van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energie wordt vandaag door nagenoeg iedereen als noodzakelijk beschouwd. De opwarming van de aarde houdt menig wereldburger al langer bezig, daarenboven bedreigt energie-afhankelijkheid onze Europese democratie. Gelukkig kan het snel anders. Reeds meerdere jaren is hernieuwbare energie de goedkoopste energie op de markt. De kracht van de zon is groot en gratis, rechtstreeks valt ze binnen door straling, onrechtstreeks edoch verdund via wind- en waterkracht. Dit scharniermoment waarbij de geopolitieke context ons dwingt sneller een ander energiesysteem uit te rollen, brengt opportuniteiten met zich mee die niet enkel economisch en ecologisch zijn, maar ook op gebied van ons algemeen welzijn van invloed zijn: gezonde lucht in stillere steden, kwaliteitsjobs, onafhankelijkheid, …

Past de elektrische auto in dit verhaal, kan je reizen met een elektrische auto ?

Absoluut, vele duizenden kilometers autoreizen op korte tijd kan je vandaag elektrisch doen. Zo verbruik je 3 keer minder energie, en rijd je mogelijks op hernieuwbare energie waardoor je 50 keer minder CO2 uitstoot dan een voertuig met verbrandingsmotor. We deden de 4300 kilometerlange trip Brussel – Sevilla – Brussel in vijf dagen. Zo brachten we onze dochter (na haar Erasmus studies) terug naar huis. Elke twee uur stopten we twintig minuutjes voor een sanitaire pauze met koffiemoment en intussen was de batterij weer voldoende opgeladen ergens aan de vele snelladers op groene stroom langs de autostrades. Doe je dit enkele keren per dag, dan leg je zo veilig en duurzaam 1.000 km af.

Tot enkele jaren geleden had je hiervoor een Tesla nodig vanwege z’n kwaliteitsvolle batterij en eigen laadinfrastructuur. Vandaag schieten de snelladers op autostrades als paddenstoelen uit de grond. Uniforme laadpassen waarmee je bij elke laadpaal terecht kan behoren tot de uitdagingen, evenals de kortere vakantieperiodes waarbij velen op hetzelfde moment aan het reizen zijn. Dit laatste kan je counteren door een dagje vroeger te vertrekken, zo doen wij het al vele jaren. Veel relaxter, YOLO.

Bron: Mercedes

Onze trip naar Sevilla deden we met de fabelachtige Mercedes EQS. Dit elektrisch paleis op wielen heeft de laagste luchtweerstandscoëfficiënt (Cx 0,20) van alle productieauto’s waardoor het door de winterse lucht kliefde met een mussendorst van 22.8 kWh/100 km. Deze batterij elektrische wagen (BEV) bevindt zich helemaal bovenaan het organigram inzake technologie, comfort en prijs. Dat deze trip vandaag ook perfect uitvoerbaar is met middenklassers van rond de 45.000 Euro geeft weer dat er in de nabije toekomst steeds meer mensen elektrisch zullen reizen, en dat het weldra niet louter voor de happy few zal zijn.

De positie van het BEV in onze energietransformatie kan vanwege ettelijke voordelen niet overschat worden: zuinig, stockage van groene energie, recycleerbare batterij, … en de V2G kenmerken.

Wat is V2G ?

Auto’s waren vroeger monofunctioneel, ze brachten ons van A naar B, en 95% van de andere tijd stonden ze domweg stil, nutteloos te wezen. Binnenkort gaat dit bij elektrische auto’s helemaal anders zijn: het BEV brengt ons ook van A naar B, maar die 95% van de tijd dat het stilstaat kan het voertuig nuttig gebruikt worden in ons energiesysteem. Het voertuig stockeert immers hernieuwbare energie om er ons nadien mee te verplaatsen, of we gebruiken die opgeslagen energie in ons huis (als thuisbatterij, verhoging zelfconsumptie) of we duwen het met vertraging in het grid (= het elektrische netwerk).

Bron: Elia

Even technisch: reeds vele jaren bestaat de V2G-technologie (Vehicle to Grid) dankzij de Japanners, zij het via een verouderde laadstekker (CHAdeMO). Weldra wordt het nieuwe communicatie protocol (ISO 15118) voor de huidige stekker (CCS en type 2) geboren en zal ons energiesysteem een ware metamorfose ondergaan. Dan worden onze auto’s slimme energiebedrijfjes en gaan ze elektriciteit afnemen of injecteren volgens de regels van vraag en aanbod, en naar wens van de eigenaar. Bij V2G kan je dus de autobatterij in de andere richting gebruiken, voor het ontladen.

Het is een publiek geheim dat vele automerken de omvormers van hun BEV’s bidirectioneel aan het uitvoeren zijn. Zo kan je de opgeslagen energie in de batterij op een andere locatie en voor een ander doel gebruiken. Dit meervoudige trage gebruik van de autobatterij zorgt niet voor een versnelde degradatie.

De voordelen van V2G:

  • stockage hernieuwbare energie: dus minder fossiele brandstoffen nodig
  • flatten the curve (kleinere ochtend- en avondpiek op het elektriciteitsnet): minder straten openbreken om dikkere kabels te plaatsen, dus goedkoper netwerk
  • uiterst geschikt voor het toekomstgerichte dynamisch elektriciteitstarief (goedkoop of zelfs negatief laden tijdens daluren, duur verkopen tijdens piek)
  • door de hoge efficiëntie van de volledige keten, een verkleining van onze ecologische voetafdruk
  • de start van vele smart grids, lagere energiefactuur

Is hernieuwbare energie echt zoveel beter ?

Absoluut, massa’s beter. De kracht van de zon blijft gratis en duurzaam, en ook het rendement van zonnepanelen en windmolens wordt steeds groter. Hernieuwbare energie en diens stockage is geen raketwetenschap meer, het vormt de basis van de energietransformatie en gaat toegankelijk zijn voor de meesten onder ons. Zo kan de koolstof van fossiele brandstoffen die door de natuur miljoenen jaren geleden zelf gemaakt werd opgeslagen blijven in de aarde, en verhoogt de CO2 in onze atmosfeer niet verder. De facto zoals het tot enkele honderden jaren geleden altijd al geweest is.

De voordelen van zonnepanelen:

We leggen vandaag een zonnepaneel op ons dak en ergens rond 2050 vervangen we dat paneel, de zon neemt het al die tijd van ons over en levert ondertussen elektriciteit. De verwachte levensduur van een zonnepaneel (PV) is 30 jaar en de energetische terugverdientijd (= de energie die nodig is om het product te maken) is minder dan 2 jaar, een PV levert dus 28 jaar pure energiewinst op, dit geeft een rendement van 1500%. Nadien worden de panelen gerecycleerd (RG, recyclagegraad 90%) waardoor het rendement van die panelen nogmaals factor 10 vergroot wordt. Dat hergebruik is de sterkte van circulaire economie en het kloppend hart van het nieuwe energiesysteem. Door de huidige energiecrisis met hoge energieprijzen zijn zonnepanelen na vijf jaar terugverdiend.

De voordelen van windmolens:

Windmolens worden bij voorkeur in industriegebieden, op grote vlaktes, naast autostrades en in de zee geplaatst. De levensduur is 25 jaar en de energetische terugverdientijd is ongeveer een half jaar, dus het rendement van windmolens gaat richting 5000%. Na gebruik en hergebruik (RG 85%) wordt ook voor windmolens de impact op ons klimaat steeds kleiner, bijna gereduceerd tot nul.

De elektrische auto:

De elektrische gezinsauto werd in 2012 vanonder het stof gehaald en zet sindsdien grote stappen voorwaarts. De ontwikkeling (batterijen, aandrijflijn, intelligente sturingen en omvormers, …) is eigenlijk nog maar juist begonnen, maar vandaag al is de zuinigste auto, de snelste auto, de slimste auto, de meest duurzame auto … elektrisch. De BEV heeft op 10 jaar tijd de auto met verbrandingsmotor, na 150 jaar ontwikkeling en gebruik, al voorbij gestoken.

Het nieuwe energiesysteem:

Het nieuwe energiesysteem is een én-én-verhaal, met steeds meer gebruik van efficiënte toestellen die gevoed worden door duurzame energie en aangestuurd worden door een slim energiebeheer, waardoor het geheel nog meer is dan de som van de delen. Een mooie toekomst volgt !

Noodzakelijke aanvulling:

Natuurlijk blijven ook andere varianten van elektriciteitsproductie zoals thermische centrales onmisbaar. Zolang er geen overschot aan hernieuwbare energie is, hebben we continu een basislast met lage uitstoot nodig. Ook in wintertijd en tijdens periodes met weinig wind en zon gaan we veel flexibiliteit nodig hebben om de beperkingen van de autobatterij (stockage voor korte termijn) op te vangen. Vanwege de hoge rendementen van nieuwe systemen (BEV, warmtepomp, …) zijn meer groene elektronen (elektriciteit) nodig, maar ook investeringen in groene moleculen (gassen en vloeistoffen) moeten dringend opgeschaald worden.

Metals for Clean Energy

In the IEA’s technology outlook, 11 clean energy technologies are considered:

  • Renewable power: solar photovoltaic, onshore and offshore wind, concentrating solar power, hydro, geothermal and biomass
  • Nuclear power
  • Electricity networks: transmission and distribution
  • Battery storage
  • Electric vehicles
  • Hydrogen: electrolysers and fuel cells
SIM KUL – Metals for Clean Energy: Pathways to solving Europe’s raw materials challenge.

+ 1.000 km zonder laden

Mercedes EQXX – technologische toptechnologie

8,7 kWh per 100 km – 1.000 km zonder te laden = voorbode voor onze toekomst.

Elektrische auto’s worden steeds zuiniger, rijden steeds verder, worden opgeladen met hernieuwbare energie, en de batterij zal nadien gerecycleerd worden met een recyclagegraad van +96 %.

Als jonge mens schaft u zich één autobatterij aan die u 60 jaar later nog steeds zal gebruiken, en u heeft voor al die kilometers tussenin geen liter fossiele brandstof nodig.

Vandaag staan er auto’s naast ons in de file die gemiddeld 5 tot 10 liter/100 km diesel of benzine verbruiken. Dit is 5 tot 10 keer meer energie die ze verbruiken dan het prototype EQXX. Zo snel mogelijk afstappen van de verbrandingsmotor is aangewezen: we hebben dat hoge verbruik niet nodig en we hebben die fossiele brandstof niet nodig.

De kracht van hernieuwbare energie, van toptechnologie en van het hergebruik van materialen is immens groot in onze energietransformatie.

Electric Vehicle + REnewables = 50x less CO2

We made a 4300 km trip with an electric vehicle in 5 days, our story:

  • It’s easy to be less dependent from fossil fuels.
  • It’s easy to put solar panels on our roofs.
  • It’s easy to consume less energy by driving electric.
  • It’s easy to have a lower ecological footprint.

Let’s do it !

4300 km elektrisch reizen – EV in ons nieuwe energiesysteem

In het vorige verhaal “4300 km elektrisch reizen – analyse” lag het accent op het ecologische aspect. Hier wordt de positie van het elektrisch voertuig (EV) in ons nieuwe energiesysteem beschreven.

Vroeger was ons voertuig monofunctioneel: de auto bracht ons van A naar B, én 95% van de andere tijd stond het domweg stil, nutteloos te wezen.

Bij elektrische auto’s gaat dit helemaal anders zijn: het EV brengt ons ook van A naar B (gelukkig veel zuiniger), maar die 95% van de tijd dat het stilstaat kan het voertuig nuttig gebruikt worden in ons energiesysteem. Het voertuig stockeert immers hernieuwbare energie van locale opwekking (bv. zonnepanelen) om er ons nadien mee te verplaatsen, of we gebruiken die opgeslagen energie in ons huis (als thuisbatterij, verhoging zelfconsumptie) of we duwen het met vertraging in het grid (= V2G).

Even technisch: reeds vele jaren bestaat en werkt de V2G-technologie (Vehicle to Grid) al dankzij de Japanners, zij het via een verouderde laadstekker (CHAdeMO). Binnenkort wordt het nieuwe communicatie protocol (ISO 15118) voor de actuele stekker (CCS en type 2) geboren en vanaf dan ondergaat ons energiesysteem een ware metamorfose. Dan worden onze auto’s slimme energiebedrijfjes en gaan ze elektriciteit afnemen of injecteren volgens de behoefte van vraag en aanbod, en naar wens van de eigenaar.

Het is een publiek geheim dat vele merken de omvormers van hun EV’s bidirectioneel aan het uitvoeren zijn. Zo kan je de opgeslagen energie op een andere locatie en voor een ander doel gebruiken. Dit meervoudig gebruik van de autobatterij zorgt niet voor versnelde degradatie.

De grote voordelen van V2G:

  • stockage hernieuwbare energie, dus steeds minder fossiel nodig
  • flatten the curve (kleinere ochtend- en avondpiek): goedkoper netwerk
  • uiterst geschikt voor het dynamische tarief (goedkoop of negatief laden, duur verkopen)
  • door de hoge efficiëntie: een verlaging van onze ecologische voetafdruk
  • de start van vele Smart Grids, verlaging van onze energiefactuur

Investeren in hernieuwbare energie en in EV-V2G, is deelnemen aan het nieuwe duurzame energiesysteem.

4300 km elektrisch reizen – analyse

In het vorige artikel “4300 km elektrisch rijden = top” staat het verhaal over de duurzame trip Brussel – Sevilla – Brussel in 5 dagen. Hier leest u meer over de cijfers, gebaseerd op ons reëel verbruik met de Mercedes EQS.

Laat me beginnen met het besluit: een elektrische auto (EV) gevoed met groene stroom uit zonnepanelen en windmolens (= hernieuwbare energie van vandaag) stoot 50x (lees: vijftig keer) minder CO2 uit dan een auto met verbrandingsmotor (ICE) op aardolie (= zonne-energie van miljoenen jaren geleden). En ja, u kan er dus ook mee op reis.

  • De eerste 1000 km over de Franse autosnelweg (max. toegelaten snelheid 130 km/h) waren winters: continu harde wind op kop en regelmatig regenvlagen, het gemiddeld verbruik was 25,8 kWh/100 km bij een gemiddelde temperatuur van 7°C.
  • De 2000 daaropvolgende kilometers waren veel aangenamer: windstil, zonnebril op de neus en relaxed cruisend over de Spaanse snelwegen (max. toegelaten snelheid 120 km/h) met een gemiddeld verbruik van 20,9 kWh/100 km. We vertrokken eens bij vriestemperaturen in Salamanca maar haalden over de 3 dagen een gemiddelde van 12°C.
  • Eens terug in Frankrijk verdween de zon en kregen we zijwind in de plaats, het verbruik steeg naar 23,7 kWh/100 km bij 9°C.
  • Beide gedeelten in eigen land verdienen weinig bijval: wisselvallig met regen en wind, gemiddeld 22,6 kWh/100 km bij 6°C.

Tegenwind en een hogere snelheid verhogen het verbruik aanzienlijk, maar bij de meest gestroomlijnde productieauto van het moment, valt dit enigszins nog mee. Lage temperaturen hebben een grotere invloed op de actieradius. Wellicht ziet de analyse bij een elektrische SUV (groter frontaal oppervlakte, lagere Cx-waarde) er ietsje anders uit.

In totaal hebben we 17 kg CO2 uitgestoten, want onze snelladers werden gevoed met hernieuwbare energie. Indien we deze trip met een gelijkwaardig voertuig op diesel of benzine zouden gedaan hebben, dan hadden we 50 keer meer CO2 uitgestoten. Met andere woorden, ofwel rijdt iemand één keer met een diesel- of benzinewagen naar Sevilla en terug, ofwel kunnen 50 andere rijders met elektrische wagens dit traject doen voor eenzelfde CO2-uitstoot.

Rekening houdend met de Well to Wheel analyse van aardolie (veelal uit Rusland en Midden-Oosten) bij de wagen met verbrandingsmotor, zou die factor 50 nog hoger zijn. De positieve impact van de recyclagegraad (RG) en van de energetische terugverdientijd (ETVT) van zonnepanelen (RG 90%, ETVT 1 1/2 jaar), windmolens (RG 85%, ETVT 1/2 jaar) en batterijen (RG 90%) overtreffen de elektriciteitsverliezen (grid, laadpaal, omvormer, …) meermaals.

Ook voor de grondstoffen (ontginning, productie, transport, etc.) van de batterij wordt het belang kleiner naarmate de kilometerstand oploopt, tot het ecologisch aspect van de batterij na decennialang gebruik (incl. hergebruik na recyclage) verwaarloosbaar klein geworden is. Het is de gebruikte energie (bron, efficiëntie) per kilometer afstand die doorslaggevend is op de lange termijn.

Na meer dan honderdvijftig jaar ontwikkeling van de verbrandingsmotor staan we eigenlijk nog nergens: dit type motor verbruikt veel, maakt lawaai, produceert meer warmte door de uitlaat dan energie aan de wielen, en is extreem belastend voor ons klimaat, want hij functioneert op fotosynthese van miljoenen jaren geleden (lees: de opgeslagen CO2 komt terug vrij). Is de ICE ecologisch nog verantwoord ?

De elektrische auto is in 2012 door raketman Elon Musk vanonder het stof gehaald en zet continu immense stappen voorwaarts. De ontwikkeling (batterijen, aandrijflijn, intelligente sturingen en omvormers, …) is eigenlijk juist begonnen, maar vandaag al is de zuinigste auto, de snelste auto, de slimste auto, de meest duurzame auto … elektrisch.

Lang leve de elektrische auto !

4300 km elektrisch reizen = top

Ja, 4300 km comfortabel autoreizen op korte tijd doe je best elektrisch. De elektrische auto is superieur !

Niet alleen verbruik je zo 3 keer minder energie, je rijdt ook nog eens op groene stroom (zon, wind, …) waardoor je 50 keer minder CO2 uitstoot dan een voertuig met verbrandingsmotor op aardolie.

Mercedes EQS

We deden de trip Brussel – Sevilla – Brussel in 5 dagen, zo brachten we onze dochter (na haar Erasmus studies) terug naar huis. Ongeveer elke 2 uur stopten we twintig minuutjes voor een sanitaire pauze met koffiemoment, in tussentijd was de batterij weer voldoende opgeladen aan de vele snelladers langs de autostrades. Doe je dit enkele keren per dag, dan leg je comfortabel en veilig 1.000 km af zonder tijd te verliezen.

Dat we hiervoor een Mercedes EQS mochten gebruiken maakte deze trip legendarisch:

  • Een mussendorst van 22,8 kWh/100 km over 4300 km is zeer klein voor de vele snelwegkilometers (tegen max. toegelaten snelheid) in wintertijd voor een rijdend paleis.
  • De EQS heeft de laagste luchtweerstandscoëfficient (Cx 0,20) van alle productieautos, daardoor klieft hij in een absolute stilte door de lucht.
  • Door de vele instellingen van de massagestoelen vertoefden we gevoelsmatig op wellnesweekend ipv op roadtrip. Weelderige beenruimtes en een zee van een koffer (610 liter) zijn andere kenmerken van dit vliegend tapijt. Het algemeen comfort is hemels.
  • Met zijn meesturende achterwielen en z’n onovertroffen intelligentie (weergave op de 3 schermen van het Hyperscreen, autonoom rijden level 2/3) loodste hij ons door de smalste straatjes van Sevilla.
  • Door de grote batterij van 108 kWh zouden we gerust enkele stops kunnen overgeslagen hebben, maar veiligheid en comfort hebben steeds geprimeerd.
  • Na meer dan 4000 km fris als een hoentje uitstappen is bizar.
  • De EQS is technologisch revolutionair, hij is buitenaards !

Door de vele snellaadmogelijkheden op onze Europese autostrades zal range anxiety weldra nog slechts een ziekte uit de geschiedenisboeken zijn. De toekomst ziet er aantrekkelijk en duurzaam uit.

De EQS is de ster van de elektrische auto’s, en vanaf heden zal er een smile tot aan m’n oren verschijnen telkens ik er ééntje tegenkom.

Sun vs oil: 50x better

Elektrisch rijden of op aardolie, een wereld van verschil:

In sneltempo heeft olie onze wereld groot gemaakt.

Nog sneller zal deze zonne-energie van miljoenen jaren geleden vervangen worden door zonne-energie van vandaag. Why ?

U legt vandaag een zonnepaneel en ergens rond 2050 vervangt u dat zonnepaneel, de hernieuwbare energie (lees: zon) neemt het al die tijd van u over. De sterkte van zonnepanelen (PV) is het totale rendement van 1500%: de leeftijd van een zonnepaneel is ongeveer 30 jaar en de energetische terugverdientijd (= de energie die nodig is om het product te maken) is minder dan 2 jaar, een PV levert dus 28 jaar pure energiewinst op.

Een elektrische auto (EV) gevoed door zonnepanelen, of toch nog één met een verbrandingsmotor (ICE) op olie (benzine of diesel) kopen ?

ICE :

  • verbruik auto met verbrandingsmotor (rendement 30%): 5 liter per 100 km
  • 1 liter = 10 kWh
  • per liter olie komt er nog 7 kWh bij door ontginning, transport en raffinage
  • per liter in de tank is er dus 3 kWh voor effectief gebruik, en 14 kWh verspilling
  • 5 l/100 km geeft dus 85 kWh/100 km

EV + PV:

  • verbruik auto met elektromotor (rendement 80%): 22 kWh per 100 km
  • rendement bij 30 jaar gebruik zonnepanelen is 1500%
  • 22 kWh @ 1500% = 1.5 kWh/100 km

ICE versus EV (+PV): 85 kWh vs 1.5 kWh = factor 50

Daarom gaan we zo snel mogelijk op elk dak PV leggen, en gaan we zo snel mogelijk alle auto’s met verbrandingsmotor vervangen door een auto met elektromotor.

Gascentrales icm WP + EV

JA, warmtepompen (WP) die gevoed worden door gascentrales verbruiken 2 keer minder energie dan verwarmingsketels.

JA, elektrische auto’s (EV) die geladen worden door gascentrales verbruiken 2 keer minder energie dan auto’s met verbrandingsmotor.

Bron: Elia -Adequacy flexibility study 2021

Vandaag wordt ongeveer 20% van onze elektriciteit groen opgewekt, tegen 2030 is dit nog steeds maar 40%. Yep, zo langzaam evolueren we richting hernieuwbare energie (HE). Nochtans is het gebruik van HE in combinatie met WP en EV de allerbeste optie voor de burger. Daarom, is het wetenswaardig dat zelfs de combinatie van WP en EV met een elektriciteitscentrale op aardgas ook véél beter is dan de oude manier van verwarmen en rijden.

Hoe komt dat ? It’s all about efficiency.

Een verwarmingsketel heeft een rendement van 95% (HR aardgasketel op bovenwaarde). Een gemiddelde WP heeft een rendement van 350% (SCOP 3.5) en een gascentrale (CCGT) heeft een rendement van 60%. Dus, 350 x 60% = 210% versus 95% voor de HR-ketel, 2 keer beter dus.

Rendementen gascentrales: WKK/CHP 80%, CCGT 60%, OCGT: 40%

Een auto (middenklasser op benzine/aardgas) met verbrandingsmotor verbruikt ongeveer 60 kWh/100km (6l benzine/100km x 10 kWh/l). De middenklasser EV verbruikt ongeveer 20 kWh/100km, in combinatie met de gascentrale geeft dit: 20 @ 60% = 33 kWh/100 km, 2 keer beter dus. Opgelet, hier wordt geen rekening gehouden met verliezen (elektrisch: transport- en laadverliezen, benzine: Well-to-wheel), deze zijn voor aardolievarianten nog groter dan de optelsom van aardgas + elektriciteit.

Bij de berekening met een gascentrale type WKK ipv CCGT, kom je aan 3x beter !

Heb je nog geen zonnepanelen op je dak ? Leg ze maar, je verlaagt verder uw ecologische voetafdruk en zo ondersteun je de noodzakelijke stap naar meer hernieuwbare energie.

Elk gebouw en/of bedrijf zou z’n eigen (micro) WKK/CHP moeten hebben, en een zonnepark (bv. op carports icm laadpalen) en windmolens indien mogelijk.

Zet je jezelf niet graag voor schut ? Denk dan 2 à 3 keer na vooraleer je een elektrische auto en warmtepomp gekoppeld aan een gascentrale in diskrediet wil te brengen.

2040: EV = 100x beter dan ICE

Dit weet u al: vandaag gebruikt de elektrische auto (EV) ongeveer 3x minder energie dan een gelijkaardig model met verbrandingsmotor (ICE) om eenzelfde afstand af te leggen.

Een middenklasser EV verbruikt ongeveer 20 kWh/100km (200 g CO2/kWh elektriciteit – 40 g CO2/km, of 8 g CO2/km), een middenklasser ICE ongeveer 60 kWh/100km (6l benzine/100km x 10 kWh/l – 144 g CO2/km), de factor 3.

Door het hergebruik van grondstoffen, en door het gebruik van hernieuwbare energie zal de EV binnen twintig jaar ongeveer 100x beter zijn dan de ICE.

Van 3x beter naar 100x beter ?

Vandaag, zijn alle batterijen van auto’s nieuw, zijn alle zonnepanelen (40 g CO2/kWh) nieuw en zijn alle windmolens (12 g CO2/kWh) nieuw. En vandaag, is de energetische terugverdientijd (= de energie die nodig is om het product te maken, ETVT) van zonnepanelen anderhalf jaar, en die van windmolens een half jaar.

Later, met gerecycleerde zonnepanelen (recyclagegraad RG +90%) op onze daken, gerecycleerde windmolens (RG 85%), en een gerecycleerde batterij (RG +90%) in onze EV is de circulaire keten zo goed als rond want we stockeren de hernieuwbare energie uit gerecycleerde zonnepanelen & windmolens in een gerecycleerde batterij.

Door die circulaire economie, gaat de ETVT van zonnepanelen van anderhalf jaar (vandaag) naar ongeveer 7 weken in 2040. De ETVT van windmolens gaat van een half jaar naar ongeveer 3 weken in 2040. En ook de batterij van onze auto zal dan reeds verschillende keren herrezen zijn tot een nieuw kleiner exemplaar met grotere energiedichtheid en fluxere prestaties.

It’s all about RE !

De aha-erlebnis

Zonnepanelen + elektrische auto’s + intelligente sturing = de toekomst

  1. De prijs van zonnepanelen blijft dalen:

De energetische terugverdientijd van zonnepanelen (PV) is 1.5 jaar. Dit wil zeggen dat PV’s na 1.5 jaar de energie die nodig was om ze te produceren hebben terugverdiend. De gemiddelde levensduur van PV’s is 25 jaar, dus een zonnepaneel is op energetisch vlak snel terugverdiend en levert 94% van zijn bestaan groene energie. Energie uit zonnepanelen is reeds de goedkoopste elektrische energie op aarde, en de minst vervuilende. Het rendement van nieuwe PV’s blijft in stijgende lijn gaan.

2. Ook de prijs van batterijen blijft dalen:

De energiedichtheid van batterijen gaat ongelimiteerd de goede richting uit. Elektrische auto’s (EV) worden daardoor lichter, goedkoper en gaan steeds verder rijden. Ze zijn al vele jaren minder vervuilend dan hun tegenhangers met verbrandingsmotor.

3. Stockage van elektrische energie is een probleem. Maar, enkele Japanse merken geven ons vandaag al de mogelijkheid om de elektrische auto ook als thuisbatterij (V2G) te gebruiken. De komende jaren zullen Europese en Amerikaanse merken deze markt komen versterken. Juist op tijd, want deze techniek (de auto als energieleverancier) gaat de energiewereld op z’n kop zetten.

Heeft u de mogelijkheid om zonnepanelen te leggen, twijfel niet. Op korte termijn zal uw elektrische auto als buffer dienen om zo uw zelfconsumptie op te krikken, en zal u stroom leveren aan de buren tijdens piekmomenten. Een correct akkoord tussen consument, producent en distributienetbeheerder is onontbeerlijk.

Ongeveer 2/3 van het jaar werkt deze combinatie als een Zwitserse horloge, voor het andere deel (winterperiode) zult u moeten doen wat u vandaag doet, of bijvoorbeeld overschakelen naar een smart grid.

Dat u zo meewerkt aan de energietransitie zal uw glimlach alleen maar groter maken.

Waarom energie verspillen ?

Vandaag rijden onze auto’s (ICE, verbrandingsmotor) met een laag rendement van 25%. Elektrische auto’s (EV, elektromotor) hebben een rendement van 80%, ze zijn superieur én klaar voor de toekomst.

Omdat het rendement van een elektromotor 3x groter is dan van een verbrandingsmotor, rijden ze ook 3x verder met evenveel energie. Dat is van Brussel naar de Côte d’Azur ipv Brussel naar Parijs.

De elektriciteit in België wordt proper opgewekt (met dank aan de kerncentrales en de groeiende hernieuwbare energie), een batterij wordt dus groen geladen. Heeft u zonnepanelen, twijfel niet. Heeft u nog geen zonnepanelen, idem dito.

Elektrische auto’s zijn er vanaf 12.000€ en het aanbod groeit snel. Ook de TCO gaat de goede richting uit. Continu zet de EV grote stappen: prijs, rijbereik, modellen, batterij, … maar ook vandaag valt er al veel schoons te shoppen bij de garagist.

Waar wachten we eigenlijk nog op ?

Smart grid 2.0

Naar Japans model: hoge rendementen uit biogas, waterstof en elektromotoren, samen met zonnepanelen en batterijen.

Binnenkort bij een standaard gezin: een huis met zonnepanelen, warmtepomp en brandstofcel (FC, Fuel Cell), een grote BEV (Battery Electric Vehicle) voor dagelijks gebruik en een kleine BEV voor sporadisch gebruik.

De brandstofcel draait van oktober tot april op volle kracht (1.5 kW) en in de zomermaanden op lage kracht (0.5 kW) want dan neemt de zon deels de functie van de krachtcentrale over.

Overdag stockeert de kleine EV (35 kWh, 20.000€) de elektrische energie in zijn batterij. Tijdens de avondpiek geeft hij zijn vermogen af aan het huis en aan het elektrisch netwerk in de straat (lees: de buren). Tijdens de nacht ontlaadt de kleine EV verder in de grote EV (75 kWh) en wordt de grote EV ook opgeladen door de FC.

En de dag erna opnieuw van hetzelfde …

Voordelen:

  • Geen verzwaring nodig van ons duur elektrisch netwerk
  • Biogas geeft groene waterstof geeft groene elektriciteit, CO2 = 0
  • 1 kWh gas is 6 keer goedkoper dan 1 kWh elektriciteit, investeringskost is dus snel terugverdiend
  • Rendement EV = 3x hoger dan rendement verbrandingsmotor
  • Rendement FC = 2.5x hoger dan huidig elektrisch rendement uit stopcontact
  • Totaal verbruik huis + auto’s = verbruik oude gasketel (20.000 kWh/jaar)
  • Geen extra verbruik van auto’s

Schaken op z’n Japans. Het klinkt ingewikkeld, maar is het niet. Alle technieken zijn operationeel en betrouwbaar. Er zijn vandaag ongeveer 300.000 brandstofcellen in Japan, tegen 2030 worden dat er 5 miljoen die decentraal groene elektriciteit opwekken. Grote centrales met lage rendementen en dure elektrische infrastructuur is niet nodig.

Wat houdt ons dan tegen ? Onbekend = onbemind.

David vs Goliath

Nikola Tesla: wisselstroomspecialist eind 19de, begin 20ste eeuw.

Uit het niets verscheen begin dit millennium een dissident automerk dat op korte tijd een begrip geworden is in het nieuwe autorijden, het elektrisch rijden. Toen al kregen de andere autobouwers, die achteroverleunend hun geld aan het tellen waren, een spreekwoordelijke klets in het gezicht.

Het rendement van elektrische motoren (80%) is een dikke 3x hoger dan dat van verbrandingsmotoren (25%), elektromotoren zijn superieur.

Een gemiddelde elektrische auto met een batterij van 50 kWh komt daarmee 300 km ver. Een gelijkwaardig voertuig pruttelend op diesel heeft ongeveer 15 liter (= 150 kWh, 1 liter diesel = 10 kWh) nodig om diezelfde 300 km te rijden, en heeft dus 3x meer energie nodig dan zijn elektrische broer. Yep, het verhaal van efficiëntie.

Vanwege dat hoge rendement en tal van andere voordelen (onderhoudsarm, hoog koppel, stil, milieuvriendelijk, …) is de elektromotor met zekerheid een blijver voor de komende decennia. Verbrandingsmotoren daarentegen zullen enkel nog maar in hybride variant degraderend interessant zijn. Ondertussen zijn alle automerken zich ook bewust van de vele pluspunten van de elektromotor en gaat het gros van hun budget naar de elektrificatie van het wagenpark. De auto-industrie zit in een nieuwe revolutie met de mens en natuur als winnaar. Goed bezig !

Eén miljard euro nodig in België om de elektrische netten te versterken voor het voeden van al deze wagens ? Nope, laad ze op met zelfgemaakte stroom aan hoog rendement, groener en goedkoper, en het kan op hetzelfde moment.

De elektrische deelauto

Veel vliegen in 1 klap:

  • thuis staat er een auto minder, dus er worden minder auto’s geproduceerd, en waarschijnlijk ook minder kilometers gereden
  • tijdens het rijden zijn de emissies nihil
  • veel goedkoper, indien je weinig km’s aflegt
  • rijden met een up-to-date voertuig
  • geen onverwachte kosten
  • collectief handelen is de snelste weg naar een groenere samenleving

Elke zichzelf respecterende gemeente zou op zijn dorpspleinen minstens één elektrische deelauto met daarbij horende parkeerplaats en laadpaal moeten aanbieden. Yep, spreek uw gemeente hierover aan.

Groener rijden

Milieuvriendelijke technologieën voor auto’s bestaan al eventjes: hybride, elektrisch en aardgas. De doorbraak van de waterstofauto en van de verbrandingsmotor op methanol zijn nog niet voor morgen.

Stelling 1: Elke auto zou zijn remenergie moeten recupereren (al dan niet in een kleine batterij, zoals bij een hybride).

Stelling 2: De prijs van batterijen zakt en zijn energiedichtheid stijgt, maar tot op vandaag hebben elektrische auto’s (EV) hun beperkingen en zijn ze prijzig, dus slechts geschikt voor een select publiek.

Stelling 3: Voor auto’s die redelijk wat kilometers doen is aardgas (CNG) vandaag een waardig alternatief, spijtig dat het aanbod van auto’s uit de hogere middenklasse afgenomen is.

Stelling 4: De nieuwste generaties diesel hebben voorlopig ook nog hun bestaansreden, maar niet voor kleine auto’s die enkel rond de kerktoren rijden.

Ook wat de energiedrager voor auto’s betreft, gaan fossiele brandstoffen op termijn verdwijnen naar de geschiedenisboeken. Ook hier geldt: hoe vroeger, hoe beter.