Electric cars/nl

Elektrische auto's ^(W) zijn over het algemeen beter voor het milieu dan gewone auto's. De emissievoordelen van elektrische voertuigen worden aanzienlijk vergroot wanneer ze worden opgeladen met koolstofarme elektriciteitsbronnen. Echter, zelfs als een elektrische auto wordt opgeladen via een elektriciteitsnet dat voornamelijk op steenkool en fossiel methaan draait, is de levenslange uitstoot van het voertuig waarschijnlijk lager dan die van een voertuig met een verbrandingsmotor (ICE) van vergelijkbare grootte en capaciteit.

Het verbranden van een gallon benzine resulteert in ~9000 g CO2 aan directe uitlaatemissies, ^{[ 1 ]} maar de winning, raffinage, transport en marketing van die gallon benzine vereist minstens ~3300 g CO2-eq aan extra emissies, of ~12200 g CO2 totaal per gallon. ^{[ 2 ]} Aangezien mpg gedeeld door mi/kWh voor een gelijkwaardig ICE-voertuig ongeveer een factor 10 is, kunnen we concluderen dat een elektriciteitsnet ~1220 g CO2/kWh nodig zou hebben om het besturen van een EV net zo "vuil" te maken als het verbranden van benzine in een ICE-voertuig. Alleen elektriciteitsnetten die bijna uitsluitend worden gevoed door oliegestookte elektriciteitscentrales, zoals op de Canarische Eilanden, benaderen dit emissieniveau. ^{[ 3 ]}

Simpel gezegd, een EV die wordt opgeladen met koolstofarme bronnen zoals zonne-energie, windenergie, aardwarmte, waterkracht en kernenergie stoot per kilometer minder uit dan de fossiele brandstofindustrie verspilt bij het op de markt brengen van hun brandstof.

Wat betreft de vervuiling tijdens het rijden, veroorzaken elektrische voertuigen slechts 1% van de vervuiling die zelfs de schoonste benzinevoertuigen genereren. ^{[ 4 ]}

De ingebedde emissies van een elektrisch voertuig en zijn batterij variëren afhankelijk van de productietechniek, de bronnen van batterijmaterialen en de emissies van de energiebronnen die in het productieproces worden gebruikt. Volvo en Fisker hebben gedetailleerde rapporten opgesteld over de levenscyclusemissies van hun voertuigen. Op basis van deze rapporten vereist de batterijproductie ~76 kgCO2-eq aan emissies per kWh geïnstalleerde bruto batterijcapaciteit, hoewel dit aantal in de loop van de tijd afneemt. In regio's met matige emissies van het elektriciteitsnet (bijv. ~400 gCO2-eq /kWh ^{[ 5 ]} ), zal bruto pakket Wh gedeeld door 3 ruwweg resulteren in het aantal kilometers dat nodig is om "break-even" te zijn op de levenslange emissies met een equivalent ICE-voertuig. Bijvoorbeeld, een Tesla Model Y met 80.000 Wh geïnstalleerde capaciteit zou ongeveer ~27.000 mijl moeten rijden om de totale levenscyclusemissies van een equivalent ICE-voertuig te hebben. Natuurlijk zal het break-even aantal kilometers aanzienlijk afnemen wanneer de EV wordt opgeladen via een elektriciteitsnet met lagere emissies. Alleen als de levensduur van een elektrisch voertuig wordt verkort door schade, worden de ingebedde energie-emissies van de productie niet gecompenseerd door lagere emissies van de operationele activiteiten.

De kosten voor het gebruik van elektrische auto's kunnen aanzienlijk lager uitvallen dan die van diesel of benzine, vooral als u uw auto oplaadt met goedkope elektriciteit voor thuis of op kantoor. Als elektriciteit bijvoorbeeld $ 0,15/kWh kost, komt dit neer op $ 1,50/gallon benzine. Als de elektriciteit afkomstig is van uw eigen fotovoltaïsche systeem , kost opladen slechts de "gemiddelde elektriciteitskosten" van het zonnepaneel, vaak ruim onder de $ 0,10/kWh. De kosten voor opladen bij openbare DC-snellaadstations (DCFC) kunnen sterk variëren, van gratis aan de onderkant tot $ 0,75/kWh of meer aan de bovenkant. Elektrische voertuigen hebben doorgaans minder doorlopend onderhoud nodig dan voertuigen met een verbrandingsmotor, omdat de olie niet ververst hoeft te worden, regeneratief remmen de slijtage van de wrijvingsremmen aanzienlijk vermindert, etc. De lagere bedrijfskosten worden deels gecompenseerd door iets hogere aanschafkosten (~10-20%) voor het voertuig (hoewel kostengelijkheid rond 2025 wordt verwacht), mogelijk hogere verzekeringskosten vergeleken met een vergelijkbaar voertuig met een verbrandingsmotor en mogelijk hogere vervangingskosten voor een accu en andere elektronische modules.

Moderne elektrische auto's hebben een actieradius van 160 tot 640 kilometer per lading, afhankelijk van het model. Aangezien ongeveer 80% van de automobilisten minder dan 64 kilometer per dag rijdt , is deze actieradius voor de meeste mensen voldoende voor hun dagelijkse rijbehoeften. Naarmate de populariteit van elektrische auto's blijft toenemen, is het steeds belangrijker geworden om een ​​adequate laadinfrastructuur te ontwikkelen en te onderhouden. Helaas ontbreekt er in veel gebieden, met name op het platteland, nog steeds een robuustere laadinfrastructuur, waardoor routeplanning voor lange ritten een grotere vereiste is dan voor voertuigen met een verbrandingsmotor.

Om dit probleem aan te pakken, moeten we meer middelen investeren in de ontwikkeling van nieuwe laadstations die betrouwbaar en kosteneffectief zijn. Dit vereist het creëren van optimale locaties voor deze stations, evenals het opzetten van een systeem van betaling en ondersteunende diensten om hun voortdurende gebruik te garanderen. Over het algemeen verdient dit probleem meer aandacht van zowel beleidsmakers als bedrijven. Het bieden van adequate laadinfrastructuur voor elektrische voertuigen kan de toegang tot schoon vervoer voor miljoenen mensen helpen verbeteren. ^{[ 6 ]}

Voordelen

Vergeleken met auto's met een verbrandingsmotor:

• Ze hebben een lagere CO2-uitstoot, wat bijdraagt ​​aan de afbraak van de ozonlaag. Hoewel sommige elektrische auto's gebruikmaken van schaliegas – wat nog slechter is dan steenkool – is de totale CO2-uitstoot de helft van die van de meest efficiënte benzineauto's. Ze hebben geen uitlaat , wat de uitstoot elimineert (wederom zolang de energiebron hernieuwbaar is).
• Ze gebruiken geen benzine, maar zijn afhankelijk van elektriciteit uit het elektriciteitsnet en andere vormen van hernieuwbare energie, zoals windmolens, zonnepanelen , enzovoort. ^{[ 7 ]}
• Helpt bij het verminderen van de luchtvervuiling in stedelijke gebieden. ^{[ 8 ]}
• De accu's bevatten minder zware metalen dan conventionele auto's. Een bekende Amerikaanse fabrikant van luxe elektrische auto's die zijn eigen accu's maakt, gebruikt aluminium in plaats van mangaankathodes (die in 2018 in elke andere elektrische productieauto worden gebruikt).
• Elektrische voertuigen hebben vrijwel geen onderhoud nodig zoals conventionele auto's, zoals olieverversingen en emissiecontroles. Elektrische voertuigen kunnen bijna 1 miljoen kilometer rijden voordat er onderhoud nodig is. ^{[ 9 ]}
• De geluidsoverlast is verminderd, vooral in grote steden. Elektrische voertuigen hebben geen uitlaatdemper en die is ook niet nodig omdat er geen motor of ontsteking is, dus er is niets om te dempen. De auto's zijn vrijwel volledig stil.
• Vermindert de afhankelijkheid van buitenlandse olie en de volledige militaire infrastructuur die wordt gebruikt om oliebronnen, pijpleidingen en raffinaderijen te beschermen. Puur elektrische voertuigen verbruiken geen benzine, maar gebruiken alternatieve energiebronnen om elektriciteit op te wekken. In 2023 produceerde het Verenigd Koninkrijk 42% van zijn behoeften uit hernieuwbare energiebronnen. Dat was allemaal elektrische energie, die nutteloos is in een benzineauto. ^{[ 10 ]}
• Lagere kosten: lagere operationele kosten, lagere onderhoudskosten en hogere efficiëntie, plus vrijstellingen van zegelrecht en lagere registratiekosten in sommige landen en staten. ^{[ 11 ]}

Elektrische auto's met een batterij zijn schoner

Er zijn ook voertuigen op waterstof die u kunt overwegen, hoewel het aantal tankstations dat waterstof aanbiedt wereldwijd afneemt. 95% van de wereldwijde waterstofproductie is afkomstig van de fossiele-brandstofindustrie in een proces dat bekendstaat als methaanreforming. Methaanlekken komen wereldwijd voor, zijn alomtegenwoordig, wijdverspreid en 80 keer effectiever dan CO2 in zijn opwarmende effect op de atmosfeer. Natuurlijk kunt u ook kiezen voor een plug-in hybride. Dat is de overstap naar benzine zodra uw accu leeg raakt. Het is echter nog steeds niet de meest milieuvriendelijke optie.

Natuurlijk moeten we ook opmerken dat rijden op elektriciteit nog steeds niet helemaal groen is. Toch is het in de meeste staten behoorlijk groen.

Elektrische auto's zijn de meest milieuvriendelijke brandstof voor auto's, omdat ze absoluut geen uitstoot hebben. De energie die wordt opgewekt om de elektrische auto aan te drijven en de energie die nodig is om de auto te verplaatsen, is 97 procent schoner wat betreft schadelijke stoffen. ^{[ 12 ]}

Lithium-ionbatterijen, die drie tot vier keer meer energie per massa-eenheid opslaan dan traditionele batterijen, worden nu veelvuldig gebruikt in draagbare elektronische apparaten (computers, mobiele telefoons, MP3-spelers, enz.). De positieve elektrodematerialen in deze batterijen zijn zeer effectief, maar te duur voor gebruik in de grote batterijen die nodig zijn voor elektrische voertuigen en hybride voertuigen van de tweede generatie. In de toekomst kunnen deze toepassingen afhankelijk zijn van lithium-ijzerfosfaat: het is milieuvriendelijk en heeft uitzonderlijke eigenschappen gecombineerd met lage kosten en een goede thermische stabiliteit (belangrijk om veiligheidsredenen). Al deze eigenschappen maken het de beste kandidaat voor gebruik in lithium-ionbatterijen voor toekomstige elektrische auto's. ^{[ 13 ]}

Geschiedenis

Elektrische aandrijving werd voor het eerst gebruikt in andere voertuigen dan auto's. De locomotief was het eerste volledig elektrische voertuig en werd ontworpen door Werner Von Siemens. ^{[ 14 ]} Het eerste volledig elektrische type vervoer in de Verenigde Staten was een spoorwegbedrijf in 1888, ontwikkeld door General Electric.

In 1891 plaatste een man genaamd William Morrison een elektromotor in een auto. Elektrische auto's zouden de auto van de toekomst worden en kregen veel aandacht in de jaren 1890 en begin 1900. ^{[ 15 ]} Maar dankzij een doorbraak in verbrandingsmotoren domineerden auto's die op benzine reden de jaren 1900. Nu, in de 21e eeuw, maken hybrides en elektrische auto's een comeback dankzij de drang naar groene vervoerswijzen en de huidige hoge prijzen van petrobrandstoffen (benzine, diesel, LPG, ...).

Types

There are different types of electric cars. Some have only one engine, which is (of course) electric. The problem is, that the range of such a car is still quite short. In the future, when battery-technology is better and batteries' capacity will be higher and the costs will be lower, pure electric cars will be more popular.

In order to increase the range of these electric cars there are different types, such as hybrid cars. These are vehicles use a technology that combines electric and combustion engines. The ways, how combustion engines are used in these cars, are different:

• The combustion engine produces energy to run the electric engine. In these technology the fuel-driven engine is used as a generator.
• The combustion engine is only used, when the car accelerates strongly. So the car needs no fuel when you drive slowly or break. This system is called "Series Drivetrain"
• The electric engine is only used when the car accelerates. When the car drives slowly or you cruise, energy from the engine gets stored in the battery. You call this system "Parallel Drivetrain".
• When you drive slowly, only the electric engine is used. When you accelerate, the fuel-driven engine engages, but not all its power is transferred to the gear: A power drives the gear and a generator that produces electric energy, which is stored in the battery. This technology is called "Series-Parallel Drivetrain".

These different technologies also have some similarities: they use the energy of the breaks. So the engines are used as generators when the car slows down. The produced energy can be stored in the battery and the range of the car increases a bit.

Battery-electric cars

Battery-electric cars are in a class of their own when it comes to saving gas. They all have Lithium Ion batteries of slightly different chemistries. Due to the fact that it's uses only a battery to power the electric motor,^[18] it uses no gas. The distance you can travel with it greatly depends on the load, and speed. You will need to use more energy on heating (but much less on cooling), which reduces the miles range. Depending on how much it has to carry, the load will affect how hard the battery has to work. If you like to go fast, don't expect to go far. Like most cars, BEV's can travel further at a controlled comfortable speed. That range depends on the model. The definitive guide is, what is the KWhr battery:curb weight (Kg) ratio. A good ratio is 0.020; a bad one is.036. A bad one tells you that the car has not been designed originally as an electric.

Fabrikanten adviseren momenteel dat verlengsnoeren niet gebruikt kunnen worden om op te laden via een normaal stopcontact. Dit is niet waar. Normale verlengsnoeren gebruiken gedraaid koper voor flexibiliteit. Huishoudelijke bedrading kan echter wel gebruikt worden om op te laden. Een kabel van 30 meter voor een belasting van 12 ampère en 240 volt is mogelijk, maar huishoudelijke bedrading is niet ontworpen om regelmatig te worden gebruikt, omdat deze stijf is. Gebruik daarom grote lussen en ga er voorzichtig mee om om knikken in de kabel te voorkomen. Gebruik als alternatief een robuuste verlengkabel . In slechts 2 uur kunt u al een zeer bruikbare hoeveelheid lading krijgen. Gebruik de handleiding van uw elektrische auto om in te schatten hoeveel extra bereik u krijgt.

BEV's ( plug-in auto's of elektrische auto's ). Ze zijn eenvoudig van constructie (een Californisch bedrijf gebruikt 10.000 onderdelen [25-30.000 onderdelen in een conventionele auto]) en hebben, net als een dvd-speler of laptopaccu, weinig onderhoud nodig; de remmen worden niet zo vaak gebruikt als bij een benzineauto, omdat er een aanzienlijk remeffect is wanneer het voertuig regenereert tijdens het vertragen. De onderhoudskosten zijn veel lager dan bij benzineauto's (die doorgaans 20.000-30.000 onderdelen hebben), vooral naarmate het voertuig ouder wordt. Er zijn verschillende leaseregelingen voor accu's beschikbaar die doorgaans een prestatie van 80-90% garanderen. Mijn auto heeft 137.000 km (85.000 mijl) en heeft geen onderdelen nodig gehad (afgezien van banden, ruitenwissers en een 12V loodzuuraccu [$70]). De ACTIERADIUS is ongeveer 15% lager. De actieradius kan worden verbeterd door rustig (niet langzaam) bochtenwerk te nemen en een warme jas aan te trekken in plaats van de verwarming te gebruiken. De bandenspanning MOET correct zijn, niet te laag. Alle BEV's (2020) hebben een snellaadcapaciteit (7-22 kW) en kunnen met een laadsnelheid van 32 tot 48 kilometer per uur worden opgeladen. BEV's zijn de eenvoudigste auto's om te besturen en alle passagiers zijn het erover eens hoe stil en probleemloos de ervaring is. Veel bestuurders zeggen dat BEV's het plezier in autorijden terugbrengen.

Geschatte kosten

De aanschafkosten zijn hoger dan bij een benzineauto, maar dit wordt gecompenseerd door de zeer lage gebruikskosten (ongeveer 1/6 van de meest efficiënte benzineauto). Een typische Britse micro hatchback elektrische auto in het VK (als de beslissing is om de auto na 10 jaar weg te gooien) bespaart waarschijnlijk £ 6500 ten opzichte van een vergelijkbare benzineauto (op basis van 10.000 mijl per jaar). Na het decennium zal het bereik zeer geleidelijk afnemen, maar de besparingen op onderhoud zullen nog gunstiger zijn. Er bestaan ​​verschillende lokale regelingen voor gratis parkeren in steden, en meer dan 185.500.000 afsluitbare elektrische punten worden vermeld (2020) op [1] . Er zijn 37.500 openbare laadpunten - meer dan tankstations - in het VK (januari 2021). Langzaam laden (3 kW) wordt vaak in onbeperkte hoeveelheden geleverd in het VK voor een maandelijkse betaling (meestal ongeveer £ 20 -2020).

Snelladen (7-22 kW) en snelladen (25-99 kW) worden door de leverancier berekend op basis van kWh en bieden meer dan 80 kilometer extra bereik per uur laden. Er zijn 92.000 openbare laadpunten in het Verenigd Koninkrijk (2024).

Groene kwesties

De CO2e-uitstoot bij de productie van een conventionele benzineauto uit het middensegment bedraagt ​​circa 17 ton; voor een traditionele autofabrikant die een bestaand benzinemodel ombouwt naar een elektrische auto, bedraagt ​​dit circa 10-15 ton; voor de nieuwste fabrikant van uitsluitend elektrische auto's uit de VS bedraagt ​​dit 5,1 ton (het grootste deel van de productie gebeurt met hernieuwbare energie).

Om zonder schuldgevoel te kunnen autorijden, kunt u hernieuwbare energie kopen van een bedrijf dat daadwerkelijk windturbines of grootschalige zonnepanelen heeft (iets duurder, maar die kosten zijn hierboven al meegerekend).

Een aantal eigenaren van elektrische voertuigen (BEV's) heeft micro-energieopwekking (PV) thuis of op het werk geïnstalleerd of geïmplementeerd. Omdat de meeste auto's overdag rijden, is het verstandig om thuis of op het werk zonne-energieopslag te overwegen. Voor een thuisinstallatie met een zonnepaneel van 4-7 kW, met een BEV ter grootte van een hatchback, wordt doorgaans een batterijopslag van 10-15 kWh geïnstalleerd, waardoor de auto in zonnige periodes kosteloos kan rijden. Bewolkte omstandigheden genereren ongeveer 20% van de heldere omstandigheden. Uitgaande van het bovenstaande voorbeeld, is een terugverdientijd van 10-12 jaar gebruikelijk, wat betekent dat het systeem de komende 10-12 jaar gratis energie kan opwekken.

Fabrikanten van elektrische voertuigen (BEV's) geven verschillende meetwaarden voor de efficiëntie van hun voertuigen. De belangrijkste meetwaarde zou km/kWh of mijl/kWh moeten zijn, maar veel fabrikanten gebruiken andere meetwaarden. Een eenvoudige manier om te beoordelen of een BEV efficiënt is, is door te kijken of de auto gemakkelijk door de lucht glijdt; of de voorkant 'glad' is. Om bijvoorbeeld de efficiëntie van '200 Wh/mijl' te begrijpen, drukt u de 200 uit als een percentage van 1000 (om er 'kWh' van te maken). Dat is gelijk aan 0,2. Draai vervolgens de 0,2 om (1 / 0,2 = 5). Dat wil zeggen dat de auto 5 mijl/kWh rijdt. (Een huishoudelijke kWh kost in het Verenigd Koninkrijk medio 2024 £ 0,23 overdag of £ 0,07 's nachts.)

Wilt u de uitstoot van een benzineauto ('gas') vergelijken met die van een BEV? Gebruik deze link .

Fossiele-brandstoflobbyisten publiceren talloze artikelen over de effecten van kobaltwinning. Sinds 2004 wordt het metaal echter wereldwijd op een niet-recyclebare manier gebruikt voor de productie van zwavelarme brandstoffen. Vanaf 2024 gebruikt slechts een zeer klein deel van de elektrische voertuigen (BEV's) dit metaal in batterijen. Van de wereldwijde kobaltproductie is 98% een bijproduct van de koper- of nikkelwinning; 2% wordt primair gewonnen. Er zijn nog maar een paar ambachtelijke mijnen over, die relatief kleine hoeveelheden produceren.

Fossiele-brandstoflobbyisten promoten ook overmatig branden in elektrische of hybride auto's. Sommige zeer oude auto's (12-15 jaar oud) hadden problemen met het batterijbeheer, maar deze zijn allemaal verbeterd. In 2023 zei Chris Chandler, CEO van LEX Autolease in het Verenigd Koninkrijk, dat er van de 165.000 elektrische en elektrische auto's die het bedrijf leaset, geen enkele brand was. In hetzelfde jaar concludeerde een Scandinavisch onderzoek dat voertuigen met een verbrandingsmotor 70-80 keer meer kans hadden om in brand te vliegen dan elektrische voertuigen.

Conventionele hybride-elektrische auto's

Hybride-elektrische auto's ^{[ 19 ]} gebruiken zowel gas als elektriciteit om de auto aan te drijven. Bijna alle hybride auto's hebben een compleet andere ( minder effectieve, veel kortere levensduur en lagere kosten ) batterijchemie (nikkelmetaalhydride) dan BEV's (lithium-ion). Auto's die op een verbrandingsmotor ('ICE') rijden, gebruiken doorgaans veel gas wanneer ze tot stilstand komen of na een stop snelheid oppakken. ^{[ 20 ]} De elektromotor wordt gebruikt om het overhevelen van gas op deze specifieke momenten te elimineren. In een (serie-)parallel hybride-elektrische auto wordt de elektromotor gebruikt wanneer een auto stationair draait tot een snelheid van 30-40 mph. Na 40 mijl neemt de andere helft van het hybride systeem - bekend als de verbrandingsmotor - het over. Dit is een omschakelbare functie. De hybride ontleent zijn naam aan het feit dat hij zowel de elektromotor als de verbrandingsmotor kan gebruiken. Hij kan de batterij ook opladen door de kinetische energie van het remmen te gebruiken en die energie terug te leiden naar de motor. Een voorbeeld van een hybride is de Toyota Prius. ^{[ 21 ]} Qua CO2-uitstoot bij productie en gebruik ('well to wheel') hebben alle hybride auto's weinig milieuvoordeel; het grootste deel van het voordeel zit in brandstofbesparing en minder vervuiling in steden. Ze zijn complex in onderhoud, dus een betrouwbaar merk is aan te raden.

Plug-in hybride-elektrische auto's

Plug-in hybride-elektrische auto's zijn een onderdeel van de hybride-elektrische auto. Bijna alle hybride auto's hebben een compleet andere ( minder effectieve, veel kortere levensduur en lagere kosten ) batterijchemie (nikkelmetaalhydride) dan BEV's (lithium-ion). PE-auto's (Plug-in hybride auto's) hebben een iets grotere batterij dan hybride auto's. DE MEESTE HEBBEN EEN ELEKTRISCH BEREIK VAN 20-30 KM. Een langere lading maakt het mogelijk om het gebruik van de verbrandingsmotor een paar kilometer meer te vermijden. ^{[ 22 ]} Zolang de auto niet voorbij het punt van zijn volledig elektrische bereik wordt gebruikt, kan de Plug-in hybride helemaal geen benzine gebruiken. Grote hybride auto's zijn minder milieuvriendelijk dan een zeer kleine benzineauto qua brandstofverbruik en een aantal studies tonen aan dat de elektromotor tussen de 5 en 20% van de reistijd wordt gebruikt. Een kritiek op deze klasse voertuigen betreft de laadtijd. HET MAXIMALE LAADVERMOGEN VAN ALLE HYBRIDE AUTO'S IS SLECHTS 3KW. (Dat is 1/75e van de snelheid van de snelste CCS- of Cha de Mo-laadstations. De hybride-elektrische auto is ontworpen om 's nachts te worden opgeladen, niet op openbare punten, omdat een plug-inhybride een laadplek 4 keer zo lang kan bezetten als een volledig elektrische auto nodig heeft op een MIDDELHOGE snelheid (7-25 kW) punt. Bovendien zal een volledig elektrische auto profiteren van 5 keer meer bereik in dezelfde periode. Een aantal fabrikanten die de markt betreden met ZEER ZWARE conventionele auto's met een kleine extra batterij en een kleine elektromotor lijken 'lippendienst' te bewijzen aan groene principes. Onderhoud voor een oude hybride auto zal erg duur zijn vanwege de onnodige complexiteit.

Referenties

Externe links

• Electrek
• Elektrische Auto Vereniging
• 6 redenen waarom milieuvriendelijke auto's de toekomst van transport zijn
• Voor meer informatie over de effecten van de fossielebrandstoffenindustrie.
• Voor meer informatie over het opladen van voertuigen in het Verenigd Koninkrijk.