Leiden technische ontwikkelingen van de elektrische auto tot een toename van het aantal elektrische auto s in Nederland?

Transcriptie

1 Leiden technische ontwikkelingen van de elektrische auto tot een toename van het aantal elektrische auto s in Nederland?

2 Inhoud 1. Inleiding 1.1 Motivatie 1.2 Verwachtingen 2. Deelvragen 2.1 Hoe werkt de elektrische auto? 2.2 Zijn er technische verschillen tussen elektrische auto s van verschillende merken? 2.3 Wat zijn de kosten van 100km rijden met de elektrische auto in vergelijking met een benzineauto? 2.4 Hoe zit het met de subsidies voor elektrische auto s? 2.5 Wat zijn de voor-en nadelen van de elektrische auto ten opzichte van een auto die rijdt op benzine? 2.6 Zijn de nadelen van de elektrische auto op te lossen door middel van technische ontwikkelingen? 2.7 Hoe is de elektrische auto in de afgelopen jaren op technisch gebied verbeterd en welke technische ontwikkelingen zijn er in de toekomst nog mogelijk? 3. Interviews 4. Bezoek BMW 5. Conclusie 6. Nawoord 7. Bronnen

3 1. Inleiding 1.1 Motivatie De auto bestaat al heel lang, rond het jaar 1834 werden de eerste auto s gebouwd. De allereerste auto s werden aangedreven door stoom. In 1885 werden deze vervangen door auto s met een verbrandingsmotor op benzine. De benzineauto werd op nagenoeg hetzelfde moment uitgevonden door verschillende uitvinders die onafhankelijk van elkaar werkten. In 1892 werd weer een nieuwe vorm bedacht om de auto aan te drijven, Rudolf Diesel vond de verbrandingsmotor van diesel uit. In de loop van de tijd werden steeds andere vormen bedacht om de auto aan te drijven. De verbrandingsmotoren die op benzine en diesel werken, maken gebruik van fossiele brandstoffen. Deze fossiele brandstoffen zijn slecht voor het milieu en zullen ooit op raken. Momenteel zijn elektrische auto s in opkomst omdat zij veel minder van het milieu eisen. Wij vragen ons af of door nieuwe technische ontwikkelingen van de elektrische auto, de elektrische auto zodanig verbeterd kan worden, dat het aantal op de weg hiervan fors toeneemt ten opzichte van andere auto s. Een tweede reden om graag onderzoek te doen naar de elektrische auto, is omdat de moeder van Frank bij BMW werkt. BMW heeft pas geleden een nieuwe elektrische auto ontwikkeld en geïntroduceerd, de BMW i3. We vonden het nog wel even moeilijk om een goede hoofdvraag te formuleren, die duidelijk was en een vraag die gericht was op het technische gedeelte. Maar uiteindelijk is het ons gelukt en hebben we als hoofdvraag geformuleerd: Leiden technische ontwikkelingen van de elektrische auto tot een toename van het aantal elektrische auto s in Nederland?

4 1.2 Verwachtingen Verwachtingen van Bart: Ik denk dat de technische ontwikkelingen van de elektrische auto zeker zullen leiden tot een toename van het aantal elektrische auto s in Nederland. Als voorbeeld moet je denken aan het verbeteren van de accu. Het rendement zou hoger kunnen, de capaciteit zou groter kunnen, de omzetting van stroom naar aandrijving zou beter kunnen enz. Het meeste rendement kan denk ik dus worden gehaald op de accu s. Als deze flink verbeterd kunnen worden zullen de auto s minder vaak opgeladen hoeven te worden, langer kunnen meegaan, sneller opgeladen kunnen worden enz. Al deze ontwikkelingen zijn denk ik erg belangrijk voor de toename van het aantal elektrische auto s in Nederland. Verwachtingen van Frank: Ik denk dat technische ontwikkelingen van de elektrische auto zullen leiden tot een toename van de aantal elektrische auto s in Nederland, omdat er steeds meer nieuwe dingen worden uitgevonden om de auto beter te maken. Ik vind wel dat de fabrieken waar de elektrische auto s gemaakt worden ook milieuvriendelijk moeten zijn. Dat zou denk ik nog een probleem kunnen worden. Verder denk ik dat in de loop van de jaren mensen meer elektrische auto s gaan kopen, omdat ze een keer een grote investering moeten doen en daarna hoeven ze geen benzine te betalen, alleen de auto elke keer op moeten laden. Er moeten meer oplaadpunten komen in alle delen van Nederland zodat er geen elektrische auto s stil komen te staan en zodat dat geen nadeel hoeft te zijn. Wanneer dit gebeurt in de toekomst denk ik dat er een grote kans van slagen is voor de elektrische auto op de markt.

5 2. Deelvragen 2.1 Hoe werkt de elektrische auto? 1. De Batterij De elektrische auto rijdt niet op brandstof maar op elektriciteit. Dit wordt opgeslagen in de batterij (accu.) De lithium ion batterij is op dit moment de lichtste accu met de meeste opslagcapaciteit. De accu bestaat uit 8 cel-blokken van elk 45V. deze zijn in serie geschakeld om zo op een totaal van 360V uit te komen. 2. Power control Unit De power control unit is het brein van de auto. Deze controleert de energiestromen van en naar de batterij, de elektromotor, en de generator. De hierdoor verkregen informatie kan weer worden gebruikt om de bestuurder een beeld te geven hoeveel kilometer deze nog kan rijden. 3. Oplader De Batterij moet ook worden opgeladen. Dit gebeurt met de oplader, deze is te vergelijken met oplaadbare batterijen. Als er geen gas wordt gegeven, wordt dit een soort dynamo en kan hij de batterij opladen.

6 4. Oplaataansluiting Er zijn 3 verschillende manieren om de elektrische auto op te laden. Dit kan gewoon thuis via een stopcontact, hiervoor heb je wel een speciale laadkabel nodig. Thuis wordt er geladen met wisselstroom (AC), de elektrische stroom (E) hierbij is 3,7kW. Het duurt dan 8 tot 10 uur voordat de accu volledig is opgeladen. Verder kan er worden opgeladen aan een Wall box (oplaadpaal). Hierbij wordt ook geladen met wisselstroom (AC) alleen is de elektrische stroom 2 x zo groot, deze is dus 7,4kW. Het opladen is dan ook 2x zo snel klaar en duurt dus 4 tot 5 uur. Tenslotte kan er worden opgeladen bij een speciale snel-lader. In tegenstelling tot de andere twee wordt hier gebruik gemaakt van gelijkstroom (DC). De elektrische stroom is ook veel groter dan bij de andere twee, namelijk 50kW. In min is de auto volledig opgeladen. In de auto zelf zijn er 2 verschillende soorten aansluitingen, de kabel voor het stopcontact en de oplaadpaal zijn namelijk hetzelfde. in een standaardauto zit maar 1 van de beide aansluitingen. De batterij hoeft niet perse vol te zijn om te functioneren en kan op elk gewenst moment worden bijgeladen. 5. De elektrometer Een elektrisch voertuig wordt aangedreven door een elektromotor, die van stroom wordt voorzien door een grote batterij. De auto rijdt dus op stroom en niet op benzine. De elektromotor zet de elektrische energie (E) uit de batterij om in mechanische energie (Ekin) waardoor de auto kan bewegen. 6. Laadpaal Zoals eerder gezegd, er zijn 3 verschillende soorten oplaadpunten, het stopcontact, de wallbox en de snel-lader. Er zijn tegenwoordig veel experimenten met de snel-lader maar dat is allemaal erg duur en gaat dus ook niet zo vlot. Naast veel van deze laadpalen zijn ook speciale parkeerplekken voor elektrische auto s gemaakt.

7 Soorten auto s: Benzine auto De meeste gezinnen hebben gewoon een benzine auto, het is daarom denk ik ook wel de meest bekende auto. De auto rijdt volledig op benzine en kan ongeveer 600 km rijden. Diesel auto Deze auto is het meest geschikt voor mensen die heel veel gebruik maken van hun auto. De aanschaf van de auto is iets duurder maar de prijs van de brandstof ligt veel lager. De auto rijdt volledig op diesel en kan een flinke afstand rijden. BEV (battery electric vehicle) Het is een auto die volledig gericht is op het rijden op elektriciteit. De auto kan ongeveer 130 tot 160 km rijden en is daarom vooral geschikt voor mensen die alleen kleine stukjes rijden, de auto is zeker niet geschikt om met mee op vakantie te gaan. REX (range extender) Deze auto word aangedreven door elektriciteit maar heeft een klein extra benzinetankje. Met deze benzine kan elektriciteit worden opgewekt om zo het bereik te vergroten. Hij is in staat on ongeveer 300 km rijden, dat is dus het dubbele van een BEV. TESLA Dit is een hele aparte elektrische auto. In de auto zit een hele grote en hele zware accu waardoor de auto meer dan 450 km kan rijden. Hybride Benzine en elektriciteit altijd Bereik? Niet opladen kan ook tegelijkertijd Phev-hybride Deze wel oplaadbaar kan stroom en stroom+benzine Bereik is?

8 2.2 Zijn er technische verschillen tussen elektrische auto s van verschillende merken? Op het gebied van de soort batterij zijn voorlopig nog niet heel veel verschillen. Bijna elk bedrijf maakt gebruik de litiumion-batterij, wat eigenlijk een hele simpele batterij is. Wel zijn er verschillen in de grote van de batterij, zo heeft TESLA een hele grote en zware batterij ontwikkeld waarmee ze een heel stuk verder kunnen rijden. Maar zoals al gezegd is de batterij zwaarder, en hoe zwaarder het voertuig hoe meer kracht je nog hebt om vooruit te komen. Bij een TESLA duurt het ook meer dan 30 uur voordat deze weer volledig is opgeladen. Naast de batterij is er ook ontwikkeling op andere vlakken De BMW I3 is gemaakt van allemaal natuurlijke dingen

9 2.3 Hoe duur is 100km rijden met de elektrische auto in vergelijking met een benzineauto.? Om te beginnen gaan we kijken naar de kosten van een benzineauto per 100km. Wij nemen nu eerst de kosten voor 100km omdat bij een Brits-Amerikaanse meetsysteem nog gebruik wordt gemaakt van mijl per gallon (mpg). Mijl per gallon is gelijk aan liter per 100 kilometer. Bij het berekenen gaan we ervan uit dat auto niet zwaar beladen is en dat er maar 1 persoon inzit. De benzineprijs per liter benzine (euro95) is ongeveer 1,80. de gemiddelde benzineauto rijd 1 op 15, dit betekend dat er 1 liter benzine nodig is om 15km te kunnen rijden. Om 100km te kunnen rijden is dus (100 : 15) 6,7 liter nodig. De kosten hiervoor zijn (6,7 x 1,80) 12,00 per 100km. Om 1km te kunnen rijden kost dit dan (12 : 100) 0,12. De dieselprijs licht op ongeveer 1,47 en het gemiddelde verbruik van een dieselauto is 1 liter voor 20km (1 op 20). Per 100km is dus (100 : 20) 5 liter diesel nodig, wat betekent dat het (1,47 x 5) 7,35 kost om 100km te rijden. Om 1km te rijden kost het dan (7,35 : 100) 0,0735. Tenslotte gaan we de kosten van de elektrische auto per 100km bekijken. Voor huishoudens kost 1kWh 22cent en wanneer je rijdt gebruik je 0,16kWh/km. Dit betekent dat je (0,16 x 100) 16kWh/100km verbruikt, het kost dus (16 x 0,22) 3,52 om 100km te rijden. Om 1km te rijden kost het dan (3,52 : 100) 0,035. Het bespaard dus flink wat geld om elektrisch te rijden. Om het nog iets duidelijker te maken zullen het per jaar gaan bekijken. De gemiddelde Nederlander rijd km per jaar (mensen met een leaseauto s rijden gemiddeld 2 keer zoveel). Bij een benzineauto koste het 0,12 om 1km te rijden, om km te rijden kost het dan dus ( x 0,12) Met een dieselauto kost het (0,0735 x ) 918,75 om een jaar te rijden. En met een elektrische auto kost het maar (0.035 x ) 437,50 om de km te maken. Als je elektrisch gaat rijden in plaats van met een dieselauto bespaard dat (918,75-437,50) 481,25. Je bespaard zelfs ( ,50) 1.062,5 als je elektrisch rijd in plaats van met een benzineauto. Rijden met een benzineauto is meer dan 3 keer zo duur als rijden in een elektrische auto.

10 2.4 Hoe zit het met de subsidies voor elektrische auto s? Bijtelling wordt geheven als de werkgever de werknemer een auto ter beschikking stelt, als deze volledig wordt vergoed en de werknemer er privé meer dan 500 kilometer meer rijdt. Het wordt dan gezien als een extra inkomen. Er wordt dan een percentage van de aanschafwaarde van de auto als bijtelling bij je inkomen opgeteld. Het percentage hangt af van de CO2-uitstoot van je auto, wat wordt uitgedrukt in grammen per kilometer. De afgelopen tijd is er veel veranderd met betrekking tot de bijtelling. De overheid wil het gebruik van milieuvriendelijke auto s stimuleren door een lagere bijtelling te geven voor auto s met een lage CO2-uitstoot. In de bovenstaande tabel zie je dat zie je hoeveel procent je bijtelling is, bij een bepaalde uitstoot. Ook zie je dat een elektrische auto een bijtelling van maar 4% heeft (sinds het begin van dit jaar). Er is een uitzondering als het gaat om een auto van 15 jaar of ouder. Als dit het geval is wordt de bijtelling 35% van de marktwaarde (de waarde van de auto op dit moment), dit is dus een lagere bijteling. Bij een normaal geval dus een auto van minder dan 15 jaar oud, wordt de bijtelling berekend over de aanschafwaarde + de BPM + BTW + extra s vanuit de fabriek. Bij de dealer aangebrachte accessoires tellen niet mee bij de bijtelling. Vervolgens hangt het er van af in welke belastingschijf je valt hoeveel je netto moet betalen. Schijf 1 = < (37%), schijf 2 = van t/m (42%), schijf 3 = van t/m (42%) en schijf 4 = en hoger (52%).

11 Om het iets duidelijker te maken zal ik even een voorbeeld geven. Stel je verdient euro, je valt daarmee in de 42% belastingschaal. Je benzineauto kost euro met een uitstoot van 93g/km, het bijtellingspercentage van deze auto is dan dus 20%. Dan is de bijtelling 0,2 x = euro bruto. Netto is dat x 0,42 = euro per jaar. Dat is per maand 2.520:12 = 210 euro per maand aan bijteling. Je bijtelling wordt automatisch betaald, dit gebeurt doordat je werkgever loonbelasting in houd en deze afdraagt aan de belastingdienst. Op de elektrische auto wordt veel minder bijtelling gerekend dan over de benzine en diesel auto s, maar klopt dit wel, is de elektrische auto wel degelijk zuiniger dan andere auto s? De gemiddelde CO2-uitstoot van een benzine of diesel auto licht rond de 154 g/km. Hierbij gaat het dan om de directe emissie van de auto(wat de auto onder het rijden uitstoot). De indirecte emissie (wat vrijkomt bij de productie van benzine en diesel) wordt geschat op 15% van de directe emissie. De totale CO2 emissie is dan dus zo n g/km. Hoe vergelijkt dit nu met elektrische auto s? Daarvoor moeten we twee dingen weten: de prestaties van de auto (hoeveel kilometer rij je op 1 kwh) en de emissies die komen kijken bij elektriciteitsopwekking en distributie. Het brandstofverbruik van een elektrische auto is ongeveer kwh/100km. Bij de opwekking van energie in Nederland komt er ongeveer 480 tot 630g/kWh vrij. Dit is een gemiddelde van opwekking met kolen (900 en 1200 g/kwh), met gas (500 g/kwh) en dingen als wind, zon, biomassa of waterkracht (5 en 200 g/kwh). Het rendement van het vervoer van de stroom naar het stopcontact is zo n 90%. Dus om de stroom bij een stopcontact aan te laten komen kost dat g/kwh. Het gemiddelde gebruik is (11+22) : 2 = 16,5kWh/100km, dat is 0,165kWh/km. Het gemiddelde stroomopwekking en vervoer kost ( ) : 2 = 615 g/kwh. De emissie is dan 615 x = 101,475 g/km. De emissie van de elektrische auto is dus veel lager dan die van de benzine of dieselauto. Als de stroom dan ook nog is opgewekt gaat worden met groene stroombronnen als wind, zon, biomassa of waterkracht wordt het verschil alleen maar groter. We hebben hierbij alleen nog aan 1 ding niet gedacht, dat is de productie van de auto zelf. Er komt bijna 2 keer zoveel uitstoot vrij bij de productie van 1 elektrische auto, dan bij de productie van 2 auto s met een verbrandingsmotor. Hierdoor zal de reële totale emissie weer een beetje groter worden bij de elektrische auto.

12 2.5 Wat zijn de voor-en nadelen van de elektrische auto ten opzichte van een auto die rijdt op benzine? - Voordelen Het grootse voordeel van elektrisch rijden is natuurlijk dat het beter is voor het milieu, dan rijden met een benzine auto.. De uitlaatgassen (CO2) van een benzineauto zorgen onder meer voor het broeikaseffect. Doordat de gassen in de atmosfeer komen ontstaat er een soort van isolerend laagje om de aarde. Door dit laagje kan de warmte van de aarde niet meer weg, omdat deze blijft hangen zal de aarde opwarmen. Verder is de elektrische auto op lange termijn veel goedkoper dan de benzineauto. Benzine is erg duur en doordat er steeds minder van is is wordt het alleen maar duurder. Elektriciteit kan door met natuurlijke en onuitputbare bronnen worden opgewekt, voorbeelden hiervan zijn windenergie of zonenergie. De mens is dus wel genoodzaakt om over te stappen op een andere manier van rijden. Het geluid dat een elektrische auto maakt is veel minder dan dat wat een benzine auto maakt. Wij hebben toen we een bezoek aan BMW brachten ook een ritje gemaakt in een elektrische auto en hebben toen kunnen concluderen dat dit inderdaad echt zo is. Mensen die langs snelweg wonen klagen meestal over het geluid van al die auto s. Er worden miljoenen euro s uitgegeven aan geluidswallen, dit hoeft niet meer met de elektrische auto want deze is nagenoeg geruisloze. Toen we bij BMW waren hebben we ook gemerkt dat de elektrische auto veel sneller optrek dan de auto op benzine. Het lijkt net of je in een achtbaan zit zo snel kan hij optrekken, het is echt heel gaaf.

13 - Nadelen Dat de auto minder geluid maakt zien veel mensen ook als een nadeel. Ze denken dat er meer ongelukken zullen gebeuren omdat bijvoorbeeld spelende kinderen de auto s niet horen aankomen, het gebeurt helaas nog al vaak dat wanneer mensen niks horen, ze zonder te kijken oversteken. Het grootste nadeel van de elektrische auto is dat er een hele beperkt bereik is. Het bereik verschilt natuurlijk per auto maar ligt ergens tussen de 100 en 200 kilometer. De auto is dus niet geschikt om op vakantie te gaan naar het buitenland. Hij is wel geschikt voor korte ritjes zoals een ritje naar je werk of je sportvereniging. Zoals je in de tabel hieronder kan zien, zijn de meeste autoritjes ongeveer 15 tot 16 kilometer lang, deze afstand is gemakkelijk te halen met de elektrische auto. Een ander nadeel is dat er te weinig oplaadpunten zijn. Mensen vinden het al snel zo veel moeite om een oplaadpunt te vinden. Het laden vinden mensen sowieso al snel een probleem, het duurt namelijk veel te lang volgens iedereen.

14 2.6 Zijn de nadelen van de elektrische auto op te lossen doormiddel van technische ontwikkelingen? Het eerste nadeel was dat de auto voor meer ongelukken in woonwijken kan zorgen doordat hij geen geluid maakt. Een hele simpele technische oplossing hiervoor is, een knopje instaleren waarmee een motorgeluid kan worden geproduceerd. Zo kan het geluid worden aangezet in woonwijken en worden uitgezet op snelwegen. Het tweede nadeel was de te korte afstand van de elektrische auto. Dit is op te lossen door het verbeteren of vergroten van de accu. Het vergroten is bijna niet mogelijk, omdat als je de accu vergroot, deze ook veel zwaarder zal worden. Een zwaardere auto is moeilijker vooruit te krijgen waardoor het verbruik weer toeneemt en zo weer meer energie nodig is. Het vergroten van de accu gaat op een gegeven moment dus zelfs weer negatief werken. De oplossing is dus de accu verbeteren waardoor de opslag groter word. Ook zou de auto misschien nog iets lichter gemaakt kunnen worden waardoor er minder energie nodig is om de auto vooruit te krijgen. Er is een hele simpele oplossing bedacht voor als je elektrisch rijdt en je toch op vakantie wilt. BMW en andere autobedrijven bieden je een leenauto op benzine aan waarmee je dan op vakantie kunt gaan, De auto wordt aangeboden tegen een heel schappelijk tarief. De laatste nadelen waren dat er te weinig oplaadpunten zijn en dat het opladen te lang duurt om de accu op te laden. Als je de auto thuis aan normale stroom oplaad duurt. Het ontwikkelen, maken en plaatsen van oplaadpunten kost natuurlijk een beetje tijd, maar in de tabel hieronder zie je dat het aantal oplaadpunten in de afgelopen jaren sterk is toegenomen. Blauw = standaard publiek laadpunt Rood = standaard semi-publiek laadpunt Wit = snellaadpunt Er zijn dus al aardig wat oplaadpunten in Nederland, zelfs in Wateringen staat er al een. Je kan het elektrisch laden trouwens ook zien als een voordeel. Wanneer er een parkeerplaats voor elektrisch laden is, mogen daar geen benzine auto s staan, als je de enige in de straat bent, het je je eigen parkeerplekje.

15 In de nieuwe BMW i3 zit een navigatiesysteem ingebouwd waarmee je heel makkelijk kan kijken hoeveel kilometer je nog kan rijden, waarnaartoe je nog kan rijden, welke oplaadpunten je onderweg tegenkomt, waar het dichtbij zijnde oplaadpunt is en nog veel meer van de technische snufjes. Het duurt ongeveer 1 uur om de elektrische auto voor 25 km op te laden. Het duurt dan dus 6 tot 8 uur voordat deze volledig is opgeladen. Bij een snellaadpunt duurt dit ongeveer een half uur om hem 150 km op te laden. De oplossing spreekt dus voor zich, er moeten meer snellaadpunten komen. Dit kan de gemeente doen, maar dat kost natuurlijk veel geld. Zoals je ziet zijn alle nadelen heel simpel op te lossen door technische ontwikkelingen

16 2.7 Hoe is de elektrische auto in de afgelopen jaren op technisch gebied verbeterd en welke technische ontwikkelingen zijn er in de toekomst nog mogelijk? Eind 19 e eeuw bestond de elektrische auto al, deze deelden toen de weg met stoomauto s en nog een paar andere alternatieven. De elektrische auto's had toen al een relatief kort bereik als je deze vergelijkt met de andere opties, maar toch waren ze erg populair. Men had er helemaal geen last van de het bereik niet zo groot was. In die tijd was het wegennet nog niet zo groot, je kon dus toch nog niet zo ver reizen. Ten tweede, ze waren heel makkelijk te starten, terwijl een auto op benzine moest worden aangezwengeld en een auto op stoom veel tijd nodig had om op te warmen. Begin 20 ste eeuw draaiden de rollen om. Het weggennet werd flink uitgebreid, er kwamen meer tankstations voor benzineauto s en op een begeven moment startte de benzineauto even snel als een elektrische auto. Bovendien introduceerde Ford in 1908 het Ford Model T, deze aan de band geproduceerde auto was twee tot drie keer goedkoper dan de elektrische auto van die tijd. Tot slot daalde de prijs voor benzine flink in die tijd, al dit bij elkaar zorgde ervoor dat in 1912 de benzineauto ruim 90 procent van de markt in handen had. De ontwikkeling van de elektrische auto kon die van de benzine auto gewoonweg niet bijhouden. De beperkte capaciteit van de batterij zorgde voor een lagere snelheid en een beperkte actieradius. De elektrische auto werd bijna helemaal uitgeroeid, het enige voordeel dat overbleef was dat de elektrische auto geen rook of lawaai maakten, de reden waarom we hem vandaag terug willen. Nu is de grote vraag, gaan nieuwe ontwikkelingen aan de elektrische auto er wel voor zorgen dat de elektrische weer in grote aantallen verkocht gaat worden. Een tweede vraag is er de afgelopen jaren wel degelijk iets nieuws ontwikkeld. Begin 20 ste eeuw kon een elektrische auto doormiddel van snel-laden al in minder dan 30 minuten worden opgeladen, er bestond al de geautomatiseerde omwisseling van batterijen, publieke oplaadpalen, het terugwinnen van energie bij het remmen. In 1908 bestond er zelfs al een elektrische aangedreven auto met een bereik van ongeveer 160km. Dat is nog steeds het bereik van de elektrische auto van vandaag. Dit komt misschien mede doordat er tegenwoordig ook andere factoren meespelen, zoals de koplampen, verwarming, airco enz. De auto s van begin 20 ste eeuw maakten gebruik van loodaccu s met een energiedichtheid (de hoeveelheid energie per massa- of volume-eenheid, opgeslagen in een stof) van 20 tot 40 watt-uur per kilogram (0,02-0,04kWh/kg). De auto van tegenwoordig heeft een lithium-ion batterij met een energiedichtheid van ongeveer 140 watt-uur per kilogram (0,14kWh/kg).

17 De accu van tegenwoordig kan dus per kilogram ongeveer 3,5 tot 7 keer meer energie opslaan dan een accu van begin 20 ste eeuw. Als je dan ook nog bedenkt dat naast de betere accu, deze ook lichter is geworden, zou je denken dat de auto minstens een 3,5 keer zo groot bereik zou moeten hebben. Begin 20 ste eeuw kon de auto 160km rijden op een vollen accu, dat zou nu dan toch wel 560km moeten zijn, maar dat is niet het geval. De Elektrische auto uit begin 20 ste eeuw had ongeveer 10PK en een snelheid van ongeveer 40km/h. Een elektrische auto van nu heeft minimaal 100PK (de nieuwe BMW I3 heeft 170 PK), dat is dus 10 keer zoveel. De elektrische auto van tegenwoordig haalt met gemak een snelheid van 120km/h. Om 2 keer zo snel te rijden, moet een auto 4 keer zoveel brandstof gebruiken. Je zou nu denken dat je nu weet waarom de auto van vroeger een even groot bereik heeft als de auto van tegenwoordig, maar dat klopt niet. Het officiële bereik wordt gemeten volgens de EPA City. Hierbij wordt gekeken hoeveel kilometer de auto kan rijden bij een gemiddelde snelheid van 31km/h. Elke auto rijd dus met een snelheid die gemiddeld hetzelfde is. Bij een soortgelijke test had de elektrische auto van begin 20 ste eeuw een bereik van 160km. Er is dus iets anders aan de hand. Hoewel de accu een flink stuk lichter is geworden, is de auto zelf groter en dus ook zwaarder geworden. Ondanks dat er veel word gedaan om een auto licht te houden, bijvoorbeeld door het gebruik van carbon, is de auto in de aflopen 100jaar ongeveer 35% zwaarder geworden. Dit kan leiden tot een afname van het bereik met 28%. Een andere reden is dat een elektrische motor het meest efficiënt is op 75% van zijn kunnen. Onder de 25% van het maximale vermogen van de motor, is deze heel inefficiënt. De maximale snelheid van de elektrische auto van begin 20 ste eeuw was ongeveer40km/h. Als je 75% neemt van 40 kom je uit op 30, deze auto reed bij de test dus heel erg efficiënt. Ga je kijken naar de elektrische auto van nu, licht de maximale snelheid boven de 120. Als je 25% neemt van 120 kom je uit op 30, deze auto rijd bij de test dus heel erg inefficiënt. De derde factor is de grote hoeveelheid elektronica in de auto. Voorbeelden zijn de airco, radio, elektrische ramen, navigatie, achteruitkijkcamera, deurvergrendeling, rembekrachtiging, dashboard management enz. In totaal zitten er in een auto ongeveer 30 tot 100 microprocessoren ingebouwd. Al deze kleine computertjes gebruiken de hele tijd elektriciteit en zullen het bereik dus doen afnemen. De auto van begin 20 ste eeuw gebruikte ongeveer 7kWh per 100 kilometer terwijl die van tegenwoordig minstens 15kWh per 100 kilometer verbruikt. Momenteel word er heel veel geld en tijd geïnvesteerd in de ontwikkeling van nieuwe en betere accu s. Zoals je hierboven al hebt kunnen lezen is de accu in de afgelopen tijd zeker wel veel ontwikkeld maar neemt door deze ontwikkeling alleen de veiligheid en het comfort toe in plaats van een groter bereik. Als je de accu van tegenwoordig stopt in de auto van 100jaar geleden, zal je een bereik van meer dan 1000km kunnen krijgen. Het enige nadeel is dat je dan bijna geen comfort en een maximale van 40km/h hebt. Wanneer je zorgt voor meer comfort en een hogere maximale snelheid zal het bereik van zelf weer afnemen

18 3. Interviews Interview met dhr. Niels Burgman 1. Welke elektrische auto rijdt u? De BMW i3 2. Rijdt u de elektrische auto privé en/of zakelijk? Zakelijk 3. Sinds wanneer rijdt u de elektrische auto? 19 December Hoeveel kilometer rijdt u jaarlijks? A. Hoeveel kilometer kunt u rijden op een volle accu? B. Bent u hier tevreden mee? Ja 6. A. Hoelang duurt het opladen van de accu? 6 uur

19 B. bent u hier tevreden mee? Ja C. Wat is de maximale aanvaardbare oplaadtijd voor u? 8 uur 7. A. Heeft u een oplaadpunt thuis? Zoja, privé of publieke laadpaal? Publieke laadpaal B. weet u plaatsen in Nederland waar u uw auto zou kunnen opladen? Ja, deze zijn gemakkelijk te vinden via de navigatie of met de BMW i Remote App. 8. A. Wat was voor u de belangrijkste reden om voor de elektrische auto te kiezen? Innovatie B. Heeft u naast de elektrische auto ook een benzine/diesel auto? Nee C. Heeft u wel eens een andere auto dan een elektrische auto gehad? Ja D. welke auto heeft de voorkeur? De elektrische auto of die op benzine/diesel? Elektrische??????? 9. Vindt u de elektrische auto betrouwbaar op technisch gebied? Ja, alleen de toekomst van de accu technologie is onzeker. Echter heeft dat ook niemand tegengehouden met het kopen van de eerste PC. 10. Wat zou u willen veranderen aan de elektrische auto? Niks, zou alleen de hoeveelheid publieke laadpalen willen veranderen, maar daar wordt nu hard aan gewerkt door FastNed.

20 Interview met mevrouw Tamara Franken 1. Welke elektrische auto rijdt u? Mitsubischi Outlander PHEV 2. Rijdt u de elektrische auto privé en/of zakelijk? Zakelijk 3. Sinds wanneer rijdt u de elektrische auto? 10 december Hoeveel kilometer rijdt u jaarlijks? Tussen de en km 5. A. Hoeveel kilometer kunt u rijden op een volle accu? In praktijk ongeveer 40 (zou theoretisch 52 moeten zijn) B. Bent u hier tevreden mee? Meer zou mooi zijn maar het was een bewuste keuze omdat deze gecombineerd verder rijdt als een full-electric

21 6. A. Hoelang duurt het opladen van de accu? 3 tot 3,5 uur B. bent u hier tevreden mee? Ja C. Wat is de maximale aanvaardbare oplaadtijd voor u? Aangezien ik meestal s nachts oplaadt maakt het niet zoveel uit, maar dit is wel OK. 7. A. Heeft u een oplaadpunt thuis? Zoja, privé of publieke laadpaal? Ja prive B. weet u plaatsen in Nederland waar u uw auto zou kunnen opladen? Ja, ik ken diverse openbare laadpunten wel meest in de buurt waar ik kom zoals parkeergarages bij ons in de stad, maar dat is ook makkelijk op te zoeken via de boordcomputer 8. A. Wat was voor u de belangrijkste reden om voor de elektrische auto te kiezen? Fiscale voordelen B. Heeft u naast de elektrische auto ook een benzine/diesel auto? Ja, een diesel C. Heeft u wel eens een andere auto dan een elektrische auto gehad? Ja, benzine en diesel D. welke auto heeft de voorkeur? De elektrische auto of die op benzine/diesel? Ze zijn niet echt vergelijkbaar. Mijn vorige/andere auto is een Opel Corsa en de Outlander is een veel grotere luxere auto (SUV). De Mitsubishi rijd super en nieuw is altijd weer leuk. De Corsa rijdt wel zuiniger, gezien de afstanden die ik rijd. Het blijft natuurlijk zo dat het voordeel van elektrisch rijden groter is wanneer je steeds korte afstanden rijd en dus zoveel mogelijk volledig elektrisch kunt rijden. Wellicht dat ik wanneer het nieuwtje eraf is voor de lange afstanden toch weer af en toe de Corsa meeneem, maar dat heeft dan meer te maken het voordeel dan dat ik die fijner vind rijden. 9. Vindt u de elektrische auto betrouwbaar op technisch gebied? Hij is dus pas 3 weken oud dus de tijd zal het leren. Ik heb er wel vertrouwen in. 10. Wat zou u willen veranderen aan de elektrische auto? De actieradius maar wel in combinatie met benzine ik vind puur elektrisch rijden op dit moment nog wel een risico mede omdat niet overal (buitenland) de infrastructuur al goed is ontwikkeld.

22 4. Bezoek BMW Op woensdag 11 december 2013 hebben wij een bezoek gebracht aan BMW Group Nederland in Rijswijk. Als voorbereiding hadden wij een vragenlijst opgesteld. Wij zijn zeer veel te weten gekomen over de elektrische auto van BMW. We werden ontvangen door Jurgen de Groot. Jurgen is Programmacoördinator training en hij heeft in de afgelopen maanden alle trainingen voor het commerciële personeel van de BMW i dealer georganiseerd. In Rijswijk heeft hij ons door de wereld van BMW i geleid We hebben onder andere met technische trainers gepraat die ons precies hebben uitgelegd hoe de elektrische auto in ze werk gaat en wat er in de toekomst verbeterd kan worden. We hebben de auto van binnen kunnen bekijken en ook de stof waar de delen van gemaakt zijn. In de showroom van BMW staat de BMW i wereld opgesteld. Na de uitleg van Jurgen de Groot kregen we de gelegenheid om ook daadwerkelijk met een BMW i3 te rijden.

23 Na de bijzondere proefrit werden we begeleid naar het Technisch Trainingscentrum. Daar waren de technische trainers nog bezig met het trainen van een groep van 12 monteurs van de dealers. Direct na de training kregen wij de gelegenheid om het trainingscentrum te bekijken. De trainers Toine Visser en Albert Vissers hebben ons een uitleg gegeven over de training die de technische mensen van de dealers moeten volgen om in de werkplaats aan de BMW i3 te mogen werken. Er stond een BMW i3 op een speciale brug. Van onderaf kan je goed zien welke componenten waar gemonteerd zijn. Er was een accupakket gedemonteerd. Monteurs leren hoe ze een pakket kunnen vervangen. Dit moet zeer veilig gebeuren, want deze werkzaamheden zijn levensgevaarlijk. Verder kregen we een demonstratie hoe een i3 opgeladen kan worden. De blauwe kleur rondom de stekker geeft aan dat de auto aan het opladen is.

24 Bij BMW Group Nederland zijn 2 snelladers geplaatst. Hiermee kan je een i3 zeer snel opladen. In Barneveld is de eerste publieke snellader geplaatst, het is de bedoeling dat dit in 2014 snel uitgebreid wordt. Op het parkeerterrein stonden een aantal elektrische auto s van het type BMW i3. Omdat Frank al zijn rijbewijs heeft, konden we een proefrit maken. Het is een hele aparte ervaring geweest om in de i3 te rijden. De auto is bij het optrekken zeer snel, echt een racemonster.

25 5. Conclusie Leiden de technische ontwikkelingen van de elektrische auto tot een toename van het aantal elektrische auto s in Nederland? In Nederland hebben we te maken met belastinggedreven autogebruik. De bijtellingsregeling heeft er in de afgelopen jaren voor gezorgd dat het aantal elektrische automobielen explosief gestegen is. Voordeel hiervan is dat we momenteel veel ervaring opdoen in het Nederlandse wegennet met elektrische automobielen. Dat zal nieuwe bestuurders van elektrische auto s opleveren. Dus de technische ontwikkelingen van de elektrische auto zal zeker een toename van het aantal elektrische auto s in Nederland betekenen. Het huidige aanbod elektrische auto s in Nederland geeft een verscheidenheid aan producten. De Opel Ampera, Nissan Leaf, Renault Zoe, Mitsubishi Outlander, Tesla models en de BMW i3 hebben allen een andere aanpak met betrekking tot accupakketten en een ander bereik. Hoe zwaarder het accupakket (Opel Amper en Tesla), hoe minder dynamisch het rijgedrag is en hoe langer de oplaadtijd is. Als we snelle, flexibele elektrische voertuigen willen, zullen we tevreden moeten zijn met een korter bereik. Als we de (energie)kosten van de benodigde infrastructuur voor elektrische auto's binnen de perken willen houden, zullen we moeten toegeven op snelheid of gewicht. De les die hieruit te leren valt, is dat we niet alles tegelijk kunnen hebben: zware, snelle elektromobielen met een grote actieradius. Nochtans is het precies dat wat we momenteel proberen te doen. Toch zullen de accupakketten in de komende jaren zich sterk ontwikkelen, waardoor het bereik van elektrische auto s sterk verbeterd zal worden. Meer zal de focus op de mindset van de berijders moeten liggen. Het gebruik van een elektrische auto vergt een andere instelling. Daar kan je niet mee op vakantie naar Spanje, met andere woorden, dan moet gezocht worden naar flexibele mobiliteit. De allereerste volledige levenscyclusanalyse van een elektrische auto komt tot de conclusie dat de totale uitstoot van broeikasgassen nauwelijks kleiner is dan bij een auto met verbrandingsmotor. Dat valt niet zo op, omdat de ene helft van de uitstoot plaatsvindt tijdens de productie van de elektriciteit, en de andere helft tijdens de productie van de batterij en de auto zelf. De productie van één elektrische auto veroorzaakt evenveel emissies als de productie van twee auto's met verbrandingsmotor. Een uitzondering hierop is toch wel de fabriek van de BMW i3. Deze fabriek haalt stroom uit de 4 windmolens, die op het terrein staan. Verder wordt 70% van het gebruikte water hergebruikt.

26 6. Nawoord In het begin zagen we er heel erg tegenop om ons PWS te gaan maken. Het was heel moeilijk om een leuk onderwerp en een goede hoofdvraag te bedenken. Ook wisten we echt niet waar we moesten beginnen, de eerste keer dat we bij elkaar kwamen hebben we eigenlijk niet zo heel veel gedaan. Op een gegeven moment zijn we naar BMW gegaan, dat was echt een hele leuke ervaring om mee te maken. Frank mocht ook nog even rijden in de nieuwe BMW I3. Na deze ervaring kwamen we er lekker in en zijn we echt begonnen met werken aan ons PWS. Wij hadden hoge verwachtingen van de elektrische auto en wij dachten voordat we ons PWS gingen maken dat de elektrische auto de markt op een gegeven moment zeker zal overnemen. Na het maken van ons PWS denken we daar nog hetzelfde over. Wij hebben gezien dat er veel wordt gedaan om de elektrische auto te ontwikkelen. Nu we zo terug kijken op ons PWS was het eigenlijk best leuk om eraan gewerkt te hebben. We hebben veel geleerd en zijn dingen tegengekomen die we van te voren echt niet wisten. We vinden het onderwerp dat we hebben gekozen goed bij ons passen en hopen dat het een goede voldoende wordt..

27 7. Bronnen Hoe je een pws moet maken powerpoint anwb site nu.nl (heel veel artikelen) wikipedia accu overheidssite (subsidies) subsides (met percentages) uitstoot natuurkunde opladen voor nadeel bmw opslag

28 opslag stroom