Accu's in bussen en vrachtwagens: technische uitdagingen

Elektrische bussen en vrachtwagens winnen terrein, maar brengen unieke technische uitdagingen met zich mee. Het grote gewicht van accupacks, het thermisch beheer en de eisen aan laadinfrastructuur zijn cruciaal. In dit artikel bekijken we hoe fabrikanten deze problemen aanpakken.

Gewicht en ruimte: de grootste obstakels

Een accupack voor een vrachtwagen kan maar liefst 2.000 tot 4.000 kg wegen, afhankelijk van de benodigde actieradius. Dit gewicht gaat ten koste van de laadcapaciteit. Stadsbussen hebben doorgaans accupacks van 200 tot 400 kWh, terwijl vrachtwagens voor lange afstanden soms wel 600 kWh aan accu's meenemen.

Om het gewicht te beperken, wordt steeds vaker gebruikgemaakt van cellen met een hogere energiedichtheid, zoals NMC 811 of solid-state technologie. Ook wordt het accupack geïntegreerd in de chassisstructuur, waardoor er geen aparte behuizing nodig is.

Thermisch beheer bij zware belasting

Bij continue hoge vermogens, zoals bij een vrachtwagen die een berg op rijdt, ontstaat veel warmte in de accu. Dit kan leiden tot vermogensverlies en snellere veroudering. Daarom hebben grote voertuigen actieve koelsystemen, meestal met vloeistofkoeling.

De koelvloeistof wordt door kanalen in het accupack geleid en gekoeld via een warmtepomp. Bij extreme weersomstandigheden, zowel warm als koud, moet het systeem binnen een temperatuurbereik van 20-35°C blijven. Sommige systemen kunnen de accu zelfs voorverwarmen voordat het laden begint, om de levensduur te verlengen.

Laadinfrastructuur: van depots tot megachargers

Stadsbussen laden vaak 's nachts in het depot met wisselstroom van 22 tot 150 kW. Voor vrachtwagens op lange afstanden zijn megachargers nodig die 350 kW of meer leveren. Deze worden langs snelwegen geplaatst, vergelijkbaar met tankstations.

Een uitdaging is dat het elektriciteitsnet op veel plaatsen niet voldoende capaciteit heeft voor meerdere megachargers tegelijk. Daarom worden er batterijbuffers en slimme laadmanagementsystemen ingezet om de piekvraag te spreiden.

Veiligheid en regelgeving

Voor gebruik in het openbaar vervoer en goederenvervoer gelden extra veiligheidseisen. Zo moeten accupacks bestand zijn tegen brand van buitenaf en mogen ze bij een ongeluk geen giftige stoffen lekken. De EU heeft richtlijnen opgesteld die onder meer de inbouw van accu's voorschrijven.

Daarnaast vereisen sommige landen dat elektrische bussen en vrachtwagens voldoen aan de VN-regelgeving R100 voor elektrische voertuigen. Dit betekent uitgebreide testen op het gebied van elektrische veiligheid en batterij-integriteit.

Kosten en levensduur: de businesscase

De aanschafprijs van een elektrische vrachtwagen is nog aanzienlijk hoger dan die van een dieselversie, tot wel 50% meer. De operationele kosten zijn echter lager door minder energieverbruik en onderhoud. Over de levensduur van circa 10 jaar kunnen de kosten gelijk uitvallen.

Batterijdegradatie is een belangrijke factor. Voor bussen wordt vaak een minimale levensduur van 8 jaar of 500.000 km gegarandeerd. Daarna kan de accu nog worden gebruikt voor tweede toepassingen, zoals stationaire opslag.

Veelgestelde vragen

Hoeveel accu's bevat een elektrische bus?

Een stadsbus heeft doorgaans één accupack, opgebouwd uit meerdere modules. De capaciteit varieert van 200 tot 400 kWh, afhankelijk van de gewenste actieradius en het laadvermogen (bijvoorbeeld via snelladen langs de route).

Kunnen bestaande vrachtwagens worden omgebouwd naar elektrisch?

Ja, er zijn bedrijven die bestaande dieseltrucks ombouwen naar elektrisch. Dit is echter kostbaar en vermindert vaak het laadvermogen. Voor nieuwbouw is het efficiënter.

Welke laadstandaard wordt gebruikt voor vrachtwagens?

De CCS-standaard is het meest gangbaar in Europa, met vermogens tot 350 kW. Voor toekomstige behoeften wordt gewerkt aan oplossingen tot 1 MW, zoals het MCS-protocol.