Hoe lang duurt het om een elektrische auto op te laden?
- Kennis
- Particulier
- Opladen
- 9.12.2021
- Leestijd: {{readingTime}} min
Inhoud
Factor voertuigtype
Verschillende voertuigmodellen kunnen op verschillende snelheden opladen. Hiervoor zijn de componenten verantwoordelijk: de geïntegreerde lader (de zogenaamde on-board charger), de eigenlijke accucellen of hun opbouw en chemie, het batterijsysteem en ook de software. Sommige elektrische auto's kunnen met Wechselstrom kan met tot 22 kW worden geladen, de meeste met 11 kW, maar andere slechts met 7,4 kW of, afhankelijk van het net, zelfs slechts met 3,6 kW. Met Gleichstrom is de spreiding nog groter: Hier begint het onder 50 kW en reikt het tot meer dan 350 kW tijdelijke piekvermogen.
Ladegraadfactor
Vooral bij het zogenaamde snel laden met gelijkstroom verloopt het laadproces niet constant. Dat betekent dat een voertuig met bijvoorbeeld 100 kW maximale laadvermogen niet te allen tijde met 100 kW laadt. Afhankelijk van het laadniveau (State of Charge = SoC) ligt de werkelijke vermogenswaarde soms iets daaronder en soms veel lager. Hoewel er hier van voertuig tot voertuig grote verschillen zijn, lijken de laadcurves in principe op elkaar: een volledig lege accu laadt eerst langzaam, neemt ongeveer bij 10% echt snelheid op, waarna over een groter bereik (Sweet Spot) met zeer hoog vermogen wordt geladen, totdat de curve rond 80% duidelijk terugloopt. Waarom is dat zo? Beeldend gesproken is de accu als een vat dat je met water wilt vullen, maar niet mag laten overlopen. In het begin kan er echt ingeschonken worden, aan het eind Daar moet je echter voorzichtig inschenken. Op lange afstand zijn daarom meerdere kortere tankstops tussen 20% en 80% SoC efficiënter dan bijvoorbeeld één lange. Bij relatief lage laadstromen aan wisselstroomladers verloopt de laadcurve echter bijna constant. Hier is er geen echt Sweet Spot.
Factor batterijgrootte
Je größer das „Gefäß“ Akku ist, desto schneller kann man große Mengen in kurzer Zeit nachfüllen - auf die letzten Tropfen kommt es nicht mehr an. Zwar braucht ein größerer Akku bei gleicher Ladeleistung für eine Vollladung (0 auf 100 % SoC) mehr Zeit als ein kleiner des gleichen Typs. Weil die Ladekurve aber länger hoch bleibt, kann in gleicher Zeit mehr Reichweite nachgeladen werden. Ein konkretes Beispiel: Zwei E-Autos gleichen Typs, das eine mit 50 kWh, das andere mit 100 kWh Akkukapazität, laden 30 Minuten am gleichen Schnelllader, der eine Betankung mit maximal 100 kW zulässt. Beide Fahrzeuge beginnen bei 20 % Ladestand. Während der kleine Akku bereits nach rund 20 Minuten in einen Ladebereich kommt, in dem die Leistung deutlich abflacht, kann der große Akku durchgehend nahe seiner Leistungsspitze bleiben. Warum? Er ist länger nicht voll, und das ist hier ein Vorteil. Das Ergebnis: Das Auto mit dem größeren Akku lädt mehr Reichweite in kürzerer Zeit – und damit in der Praxis schneller.
Faktor Ladesäule
Principeel geldt: een hoger laadvermogen leidt tot een kortere laadtijd. Maar als ik de tijd heb – en dat geldt vooral thuis in de eigen garage – verschuift het laadvermogen naar de achtergrond. Dan geldt zelfs de regel: hoe langzamer, hoe beter voor de accu. Daarom beperken sommige elektrische autorijders bij het laden zonder tijdsdruk bewust de stroomopname. Theoretisch is thuis met wisselstroom een vermogensbereik van net boven nul tot 22 kW mogelijk, onderweg bij snelladers met gelijkstroom van 50 kW tot momenteel meer dan 350 kW.
Factor temperatuur
Extreme temperaturen en vooral min graden belasten de accu. Vooral in de winter moet het actieve temperatuurbeheer van moderne elektrische auto's daarom eerst de cellen voorverwarmen, voordat de gebruikelijke laadsnelheden mogelijk zijn. Maar ook hier geldt dat in eerste instantie rekening moet worden gehouden met een aanvankelijk verminderde laadsnelheid, vooral bij snel laden met gelijkstroom. Bij het laden aan de thuiswandbox zijn de door kou veroorzaakte verliezen minder groot.
Zo bereken je de geschatte laadtijd
Bij het laden met wisselstroom kan men de accucapaciteit eenvoudig door het laadvermogen delen om betrouwbaar de duur in uren te berekenen. Een voorbeeld:
55 kWh / 11 kW = 5 uur
Bij het snelladen met gelijkstroom geldt in principe dezelfde formule, alleen is het vermogen niet zo eenvoudig te bepalen, omdat dit niet constant wordt geleverd. Er moet een gemiddelde vermogen worden aangehouden. Als dit bijvoorbeeld 70 kW bedraagt, zou het voertuig met een accucapaciteit van 55 kWh bij normale temperaturen in
55 kWh / 70 kW = 0,79 uur (47 min)
van 0 tot 100 % SoC zijn. Aangezien een elektrische auto in de praktijk echter zelden volledig leeg wordt gereden en dan ook geen volledige lading ontvangt, is een berekening van 10 tot 80 % SoC relevanter. Hier zou het gemiddelde laadvermogen zeker hoger zijn (bijv. 100 kW). Dat zou een laadtijd opleveren van
38 kWh (70%) / 100 kW = 0,38 uur (23 min)
en daarmee minder dan de helft van de tijd die nodig zou zijn voor een volledige lading, met slechts 30% minder actieradiuswinst. Aangezien de meeste bestuurders hun BEV’s echter zelden volledig benutten en meestal thuis opladen wanneer het voertuig stilstaat, is de laadtijd in de allermeeste gevallen irrelevant. Belangrijker is hier de factor veiligheid, die vooral door een wallbox wordt gegarandeerd.
