Vloeistofkoeling vs. luchtkoeling: wat is beter voor je EV-accu?

Vloeistofkoeling regelt de accutemperatuur efficiënter dan luchtkoeling, wat leidt tot minder degradatie en een langere levensduur. Luchtkoeling is goedkoper en lichter, maar kan minder goed hoge temperaturen aan.

Hoe werken beide systemen?

Bij luchtkoeling wordt omgevingslucht door de accukast geblazen, meestal met een ventilator. Dit is eenvoudig en goedkoop, maar de warmteoverdracht is beperkt. Vloeistofkoeling maakt gebruik van koelvloeistof die door kanalen of platen rondom de accucellen stroomt. De vloeistof heeft een betere warmtecapaciteit dan lucht, waardoor de temperatuur veel constanter wordt gehouden.

De meeste moderne EV’s gebruiken vloeistofkoeling, zoals Tesla, Audi en Hyundai. Luchtkoeling zie je nog in goedkopere modellen of oudere EV’s zoals sommige Nissan Leaf modellen. Ook luchtgekoelde accu’s kunnen prima functioneren in gematigde klimaten, maar hebben het moeilijker bij warme omstandigheden of tijdens snelladen.

Effect op degradatie bij snelladen

Snelladen genereert veel warmte, vooral bij 150 kW en hoger. Bij luchtkoeling kan de temperatuur oplopen tot boven de 45°C, waardoor de lithium-ion cellen sneller degraderen. Onderzoek wijst uit dat een accu die continu boven 40°C werkt, tot wel 20% meer capaciteit kan verliezen over dezelfde periode dan een accu die op 25°C blijft. Vloeistofkoeling kan de temperatuur tijdens snelladen binnen 5-10 minuten verlagen naar een ideaal niveau van 25-30°C, waardoor de levensduur significant wordt verlengd.

Daarnaast zorgt vloeistofkoeling voor een egalere temperatuurverdeling, waardoor microscherpe plekken ontstaan. Dit is cruciaal voor de uniformiteit van de cellen en het voorkomt dat sommige cellen sneller oud worden dan andere.

Prestaties bij extreme temperaturen

Zowel kou als hitte zijn slecht voor accu’s. Bij vriestemperaturen neemt de capaciteit tijdelijk af en wordt snelladen beperkt. Vloeistofkoeling kan het accupakket actief verwarmen, bijvoorbeeld met een warmtepomp, om de ideale bedrijfstemperatuur te bereiken. Luchtkoeling kan alleen koelen, niet verwarmen, dus bij kou presteert het systeem slechter.

In warme landen kan luchtkoeling de accu moeilijk blijven koelen tijdens lange ritten, wat kan leiden tot thermische throttling en vermogensverlies. Vloeistofkoeling heeft ook daar een voordeel, omdat de koelvloeistof warmte kan afvoeren naar een radiateur of eventueel de airco-circuit.

Kosten, gewicht en onderhoud

Luchtkoeling is qua hardware eenvoudiger en daardoor circa 30-50% goedkoper om te produceren. Het systeem weegt ook minder, doordat er geen koelmiddel, leidingen en pomp nodig zijn. Vloeistofkoeling voegt ongeveer 20-50 kg gewicht toe aan een EV, maar het voordeel van een langere levensduur kan opwegen tegen de hogere productiekosten.

Onderhoud: luchtgekoelde systemen hebben minder kans op lekkages, maar vloeistofkoeling vraagt af en toe controle van het koelvloeistofniveau. In de praktijk zijn beide systemen redelijk onderhoudsarm, maar eventuele lekken bij een vloeistofkoeling kunnen de accu beschadigen.

Naar de toekomst

De trend is duidelijk richting vloeistofkoeling of zelfs twee-fasekoeling (bijvoorbeeld met ondergedompelde cellen in een diëlektrische vloeistof) voor snellaadtoepassingen. Vooral omdat de snellaadniveaus boven de 350 kW komen, is extreem efficiënte koeling noodzakelijk. Luchtkoeling wordt nog overwogen voor lichte stadsvoertuigen of e-scooters waar het budget klein is en de ritten kort.

Kopers moeten beseffen dat het thermisch managementsysteem een cruciale rol speelt in de levensduur. Een goed gekoelde accu gaat doorgaans 10-15 jaar mee, terwijl een slecht gekoelde accu al na 5-8 jaar merkbare capaciteitsverliezen kan tonen.

Veelgestelde vragen

Kan ik mijn accu zelf koelen met een ventilator?

Nee, tenzij je accupakket daarop is ontworpen. De accumuurt is afgeschermd en modifying kan veiligheidsrisico’s geven. In de praktijk is het niet haalbaar of veilig.

Is luchtkoeling altijd slecht?

Niet per se. Voor kleine accu’s en lage laadsnelheden in gematigde klimaten kan luchtkoeling prima voldoen. Het wordt pas problematisch bij hoge temperaturen en frequent snelladen.

Hoe weet ik welk systeem mijn EV heeft?

Dit is meestal niet openbaar vermeld, maar je kunt het opvragen bij de fabrikant of in de handleiding. Online forums en specificaties geven vaak aan of een model vloeistof- of luchtgekoeld is.