Elektrische auto

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Een Nissan Leaf wordt opgeladen aan een Amsterdamse laadpaal
Laadpaal

Een elektrische auto is een elektrisch wegvoertuig dat wordt aangedreven door een elektromotor, die gebruikmaakt van elektriciteit die afkomstig is van bijvoorbeeld chemische energie die wordt opgeslagen in accu's of uit een brandstofcel.

Geschiedenis van elektrische auto's[bewerken]

Tot de tweede wereldoorlog[bewerken]

Waarschijnlijk was de eerste elektrische auto een schaalmodel, gemaakt door de Nederlander Sibrandus Stratingh. Hij baseerde zijn auto op berekeningen van Michael Faraday. Het model bestaat nog steeds. Robert Anderson maakte een vroege koets aangedreven door elektrische energie uit batterijen.

Aan het eind van de 19e eeuw werd de brandstofmotor steeds beter, waardoor de elektromotor het uiteindelijk verloor. Elektrische auto's, in tegenstelling tot auto's met een interne verbrandingsmotor, hadden wel min of meer "tankstations".

Het fundamentele probleem met elektrische auto's was: de energiedichtheid van oplaadbare batterijen is circa 80 tot 300 keer kleiner dan die van benzine en diesel. Daarom moesten elektrische auto's met zware interne batterijen worden uitgerust, waardoor de snelheid en het bereik ernstig beperkt waren. Er werden auto's op de markt gebracht die dit probleem omzeilden door twee motoren te gebruiken, een benzine- en een elektrische motor. Hoewel ingenieus, waren deze hybride auto's fragiel en erg duur. Mede hierdoor verloor de elektrisch aangedreven en hybride auto aan belang vlak na de Eerste Wereldoorlog.

Tweede wereldoorlog tot einde 20ste eeuw[bewerken]

De Story, een Nederlandse elektrische auto uit 1940

Desondanks bleef men elektrische auto's ontwikkelen. Tijdens de Tweede Wereldoorlog kreeg de elektrische auto een tijdelijke opleving, mede veroorzaakt door het brandstoftekort. Daarna bleef het een tijd stil. Toen zich in de jaren zeventig twee energiecrises voordeden werd de ontwikkeling van de elektrische auto weer gestimuleerd. Rond deze tijd werd bijvoorbeeld het Witkarren-project opgestart.

In de jaren 90 experimenteerden de grote merken zoals Ford met de EV-Ranger en de Noorse 'FJORD' Th!nk, GM met de EV1 en Toyota met de RAV EV. De leasecontracten van deze EV's werden echter vroegtijdig opgezegd en de voertuigen werden vernietigd. Dit bracht een schokgolf van protest teweeg die vooral in Hollywood weerklank kreeg. Bekende EVangelisten zijn: Danny DeVito, Tom Hanks, George Clooney, Leonardo DiCaprio, Alexandra Paul, Cameron Diaz en nog vele anderen.[1] In 1997 lanceerde Toyota de hybride auto Prius, die de voordelen van een elektromotor en een verbrandingsmotor combineerde. De auto werd een groot verkoopsucces.

2000 - 2010[bewerken]

Ondanks het succes van de hybride auto's, zoals de Prius, lieten de volledig elektrisch aangedreven modellen aan het begin van de 21ste eeuw veel te wensen over. Het Amerikaanse bedrijf ZAP had in 2006 de in China geproduceerde auto Xebra op de markt gebracht met een topsnelheid van 65 km/h en een bereik van 64 kilometer voordat de accu's weer moeten worden opgeladen. Van de Indische REVAi, ook gekend als de G-wiz in Londen, werden 3.000 exemplaren geproduceerd. De Reva haalt een top van 80 km/u en heeft onverwarmd een autonomie tot 80 km en verwarmd tot 60 km.[2]

Langzaamaan werd echter de opstap naar een volwaardige concurrent voor de auto met brandstofmotor gezet. In 2008 ging de volledig elektrisch aangedreven Tesla Roadster in productie. Het Noorse Th!nk werd herstart en ook grote autobedrijven als Toyota en Honda brachten hybride auto's op de markt. Door stijgende belangstelling begonnen andere fabrikanten ook interesse te krijgen in de fabricage van hybride en elektrisch aangedreven auto's.

2010 - 2015[bewerken]

Sinds 2010 haalt een nieuwe generatie elektrische wagens het voorplatform: Tesla Motors begon op grotere schaal elektrische sportwagens te verkopen, en General Motors en Nissan stortten zich op de markt van kleine stadsauto's met respectievelijk de Chevrolet Volt en de Nissan Leaf. BMW richtte het BMW i-gamma op, waarmee het op de premium stadsauto's mikte met de BMW i3 en de high-end market met de BMW i8. Vanaf 2014 is ook de Fiat 500e als coupé en cabriolet beschikbaar in Nederland.

Op 12 juni 2014 maakte Tesla Motors bekend dat ze voortaan al haar patenten openstelde voor andere fabrikanten om de opgang van elektrische auto's te versnellen.[3]. Volgens CEO Elon Musk is de brandstofauto de grootste concurrent van Tesla, en niet de andere elektrische wagens.

Ontwikkeling en toekomst[bewerken]

Het is mogelijk dat de brandstofmotor zal verdwijnen. In 1990 werd in de Amerikaanse staat Californië het "Zero emission vehicle program" van kracht, dat een serie van maatregelen inhield om fasegewijs te komen tot verkoop van auto's (vrijwel) zonder uitstoot van schadelijke stoffen.

Momenteel hebben alle merken een elektrische wagen in ontwikkeling. Rond 2010 hebben veel van de grote merken hun eerste EV's op de markt gebracht. Momenteel zijn er legio elektrische auto's beschikbaar die meer en meer worden gebruikt.

Problemen voor consumenten zijn de vaak hogere aankoopprijs in vergelijking met benzineauto's, een gebrek aan oplaad-infrastructuur en wettelijke normen hiervoor, een ongelijke lobby-strijd, ontbrekende subsidies en de relatieve onbekendheid. Elektrische wagens hebben een beperktere actieradius dan brandstofauto's, en als de batterijen leeg zijn moeten ze uren worden opgeladen. Er wordt getracht dit probleem op te lossen door kortere laadtijden, maar hiervoor is een zeer grote hoeveelheid stroom op korte tijd vereist, wat tot overbelasting van het elektriciteitsnet kan leiden. Een mogelijke oplossing voor dit probleem zijn verwisselbare batterijen en auto's met een ingebouwde generator. Hierbij zijn de eerste kilometers volledig elektrisch en zodra de batterijen leegraken worden ze door de generator opgeladen. Een voorbeeld is de Opel Ampera. Een ander probleem is de verwarming van de passagiersruimte. Een auto met een verbrandingsmotor wordt verwarmd met warmte van de motor en hoeft hiervoor dus geen extra energie te gebruiken. Elektromotoren echter produceren nauwelijks warmte. Elektrische voertuigen moeten dus met stroom uit de batterij verwarmd worden, maar elektrische verwarming kost zeer veel stroom, terwijl net bij lage temperaturen batterijen zwakker zijn. Bij koud weer zal de al beperkte actieradius dus nog kleiner worden.

Op Europees niveau zijn producenten, distributeurs en wetenschappers verenigd binnen AVERE.

Nederland[bewerken]

Twee elektrische Smarts worden opgeladen in Amsterdam

Van 2007 tot 2012 heeft het Brabantse All Green Vehicles elektrische auto's gebouwd. In november 2012 werd het bedrijf failliet verklaard. AGV bouwde conventionele auto's (Volvo, Ford) om tot elektrische auto's. Het zijn bedrijfswagens en busjes voor personenvervoer die aan gemeenten en bedrijven geleverd worden. Op 12 september 2010 werd de Nederlandse elektrische auto, de Burton-E gelanceerd. Volgens de makers is dit "de meest duurzame sportwagen ter wereld". Hij weegt 750 kg en is gebaseerd op de oude 2CV eend. Hij zou een topsnelheid van 120 km/u halen. Het bereik is 100 à 120 km. De accu is in 4,5 uur op te laden. Het basismodel zal minimaal 30.000 euro gaan kosten.[4]

In 2014 kreeg Nederland nog een nieuwe wereldwijde primeur: de volledig elektrische Fiat 500e cabriolet. Fiat besloot om de elektrische Fiat 500e niet in Europa te verkopen, maar de Duitse fabrikant ReeVOLT! verkoopt de elektrische Fiat 500e al jaren in Duitsland. Bij het verkrijgen van het officiële Nederlandse importeurschap heeft de firma E-Auto Point besloten om samen met ReeVOLT! ook een cabriolet variant van de 500e te ontwikkelen: een wereldwijde primeur!

Eind 2011 startte in Amsterdam het bedrijf Car2Go een dienst waarbij elektrische Smarts gehuurd kunnen worden voor korte ritjes door de stad.

In Nederland reden begin 2012 ongeveer 1500 volledig elektrische voertuigen rond. De ANWB verwacht dat het aantal elektrische auto's in 2015 zal uitkomen op 20.000.[5] Ten opzichte van het totaal van ruim 8 miljoen personenwagens is dat een verwaarloosbaar marktaandeel. In Nederland zijn in 2013 ongeveer 3.200 volledig elektrische auto's verkocht, waarvan 1.194 Tesla Model S. Verder bestond de top 5 uit de Chevrolet Volt (745 auto's), Renault Zoe (547 auto's) en de Nissan Leaf (462 auto's).

Milieubelasting[bewerken]

Er is geen directe milieubelasting op het moment dat de elektrische auto rijdt. Er komen bij het rijden geen schadelijke uitlaatgassen vrij, hetgeen in de directe omgeving waar de auto rijdt schonere lucht oplevert. Doordat de elektromotor geen geluid produceert geven elektrische auto's bij lage snelheden geen geluidsoverlast. Bij hoge snelheden is dit voordeel weg want dan krijgen het bandengerol en het windgeruis de overhand. Geluidsschermen langs snelwegen zullen nodig blijven.

Bij de totale milieubelasting moet men ook de indirecte milieubelasting van elektrische auto's in aanmerking nemen. De elektriciteit moet immers op enige wijze worden opgewekt. Tenzij dat gebeurt middels windenergie, zonne-energie of waterkracht kan er een aanzienlijke milieubelasting optreden, ofwel door koolstofdioxide-uitstoot bij de opwekking van elektriciteit met conventionele brandstoffen, ofwel door radioactief afval bij de opwekking middels kernenergie. Elektriciteitscentrales, kunnen minder vervuilend zijn dan voertuigen vanwege de betere mogelijkheid om vervuilende uitstoot te verwijderen. Zo is bijvoorbeeld het afvangen van koolstofdioxide in het voertuig niet te doen, in een elektriciteitscentrale kan het wel. Doordat het een kostbaar procedé is, gebeurt dat nauwelijks en er is geen mondiaal plan het grootschalig te gaan toepassen.

De elektromotor zet de elektriciteit uit de accu's efficiënter om in beweging dan een benzinemotor dat met de brandstof doet. Bij het laden en weer verbruiken van de elektriciteit uit de accu's vind nauwelijks energieverlies plaats. Volgens het TNO, die de gehele cyclus van bron tot verbruik met alle ins en outs heeft uitgerekend, produceert een elektrische auto beduidend minder CO2 dan een conventionele auto. Zelfs als de elektriciteit uit kolengestookte centrales komt produceert deze 22% minder CO2, de voorspelling is dat in 2020 het verschil 35% zal bedragen.

De milieubelasting die optreedt bij de productie en afschrijving van elektrische auto's is identiek aan traditionele auto's. Elektrische auto's hebben echter zwaardere accu's en de productie van accu's vormt daardoor een grotere potentiële milieubelasting dan conventionele auto's. Lithium-ion batterijen verliezen na 5 jaar zo'n 20% van hun actieradius, dit is afhankelijk van het rijgedrag en de fabrikant. Een ander aspect is het grotere gebruik van zeldzame metalen, zoals lithium, neodymium, yttrium en lanthanum. Dat zijn eindige grondstoffen. Een oplossing wordt gevonden in het recyclen van de gebruikte materialen en met name de batterijen.

Oplaadpunten[bewerken]

Voor het opladen van een elektrische auto is een oplaadpunt nodig. Er zijn diverse vermogens, afhankelijk van het type auto. Opladen kan via het lichtnet maar ook krachtstroom wordt gebruikt, met name voor zwaardere auto's. Er bestaan ook snelladers die vooral bij tankstations langs snelwegen geplaatst worden. Deze zijn voorzien van een soort tankslang waarmee aan de lader gekoppeld kan worden. Tesla Motors claimt dat haar superchargers de auto's binnen 20 minuten voor 50% opladen en op een half uur tijd zou het rijbereik met 275 km toegenomen zijn.[6] Op 11 juni 2014 maakte Tesla-CEO Elon Musk bekend dat hij overweegt om het patent vrij te geven zodat ook andere fabrikanten er gebruik van kunnen maken.[7]

Portal.svg Portaal Auto
Bronnen, noten en/of referenties