Special: Toelichting karakterisering voertuigen, energievoorziening en laadpunten

Transcriptie

1 Special: Toelichting karakterisering voertuigen, energievoorziening en laadpunten De maandelijkse rapportage over de ontwikkeling van elektrische voertuigen in Nederland is gebaseerd op brongegevens van de RDW (het kentekenregistratiebestand). Tot nu toe gebeurde de categorisering van voertuigen daaruit grotendeels op basis van voertuigmodel en type. Er komen echter steeds meer modellen, daarom is het nodig het model robuuster te maken. Met ingang van de rapportage over augustus 2013 werken we met een nieuw gegevensmodel, dat op basis van aandrijflijn- en brandstofconcept bepaalt tot welke categorie een voertuig behoort. Op die manier is het mogelijk om eenduidig de ontwikkeling van elektrische voertuigen te monitoren. In deze special lichten we de voertuigkarakteriseringen toe. Tevens zijn diverse toelichtingen opgenomen over relevante aspecten rondom elektrisch vervoer, zoals laadpunten en stekkers. Karakterisering op basis van aandrijflijnconcept EV, FEV of BEV, Electric Vehicle, Full Electric Vehicle of Battery Electric Vehicle Een voertuig dat enkel kan rijden op elektriciteit die van buiten het voertuig wordt geladen. Voorbeelden van voertuigen: Nissan Leaf, Tesla (alle uitvoeringen), Mitsubishi i-miev, Peugeot ion, Renault Fluence Z.E., Ginaf JXK 612 EV, Ebusco, BYD K9. HEV, Hybrid Electric Vehicle Een voertuig met verbrandingsmotor, dat door middel van een opslagmogelijkheid voor elektriciteit (accupakket, condensatoren, etc.) en een elektromotor nuttig gebruik maakt van remenergie. De uitvoering en mate van hybridisering kan variëren en er is een mogelijkheid om, met beperkingen, geheel elektrisch te rijden. Voorbeelden van voertuigen: Toyota Auris Hybrid, Toyota Prius (niet Prius Plug-in), Citroën DS5 Hybrid4, Honda Jazz Hybrid, Kia Optima Hybrid, Mercedes-Benz Atego Bluetec Hybrid, Volvo FE Hybrid, APTS Phileas, Volvo 7700 Hybrid, VDL-Citea hybrid, Van Hool A330 hybrid. PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle Dit voertuig onderscheidt zich van een HEV door het feit dat elektriciteit van buiten het voertuig kan worden geladen. Dat biedt de mogelijkheid relatief langere afstanden geheel elektrisch te rijden. Voorbeelden van voertuigen: Toyota Prius Plug-In, Opel Ampera/Chevrolet Volt, Fisker Karma, Mitsubishi Outlander PHEV, Volvo V60 Plug-In Hybrid, Honda Accord Plug-In, NEMS e-busz. N.B.: Door sommige fabrikanten wordt ook wel gesproken van een elektrisch voertuig met range extender (EREV). Een EREV is een technische variant van een PHEV, waarbij voor de aandrijving van de wielen altijd een elektromotor wordt gebruikt. FCHEV, Fuel Cell Hybrid Electric Vehicle Dit voertuig onderscheidt zich van een HEV doordat in plaats van een verbrandingsmotor een brandstofcel wordt gebruikt en voor de aandrijving van de wielen altijd een elektromotor wordt gebruikt. De brandstofcel 4

2 genereert de nodige elektrische energie uit waterstof. Voorbeelden van voertuigen: Honda FCX Clarity, Toyota Fuel Cell Hybrid Vehicle-Advanced, Hyundai ix35 FCEV, APTS Phileas brandstofcelhybride, Van Hool A330 Fuel Cell. N.B.: Een brandstofcelvoertuig zonder energieopslag (accupakket, condensatoren, etc.) is geen hybride, en kan dan ook geen gebruik maken van remenergie. Deze niet-hybride variant (een brandstofcel-elektrisch voertuig, FCEV) mag verwacht worden een uitstervend type te zijn, maar dat is niet persé zo. Een voorbeeld was de Mercedes brandstofcelbus op waterstof in Amsterdam. In het spraakgebruik wordt het onderscheid wel/niet hybride bij gebruik van waterstof vaak niet gemaakt. Karakterisering op basis van energievoorziening Monofuel-voertuig Een voertuig waarbij in de energiebehoefte wordt voorzien door één brandstof. Hieronder vallen alle voertuigen met een conventionele aandrijflijn. Monofuel als aanduiding wordt doorgaans alleen gebruikt als het om een niet-conventionele brandstof gaat, bijv. LNG. Soms is wel een (kleine) tweede brandstoftank aanwezig, die dan enkel bedoeld is voor starten, of om in geval van nood met een sterk beperkt motorvermogen/lage snelheid te kunnen blijven rijden. Voorbeelden zijn Iveco Daily CNG, Iveco Stralis CNG/LNG, Scania P-serie CNG/LNG, Van Hool A330 CNG, MAN Lion s City CNG. Bifuel-voertuig Een voertuig waarbij in de energiebehoefte kan worden voorzien door twee brandstoffen, waarbij beide brandstoffen in aparte tanks zijn opgeslagen. De bestuurder kiest welke brandstof tijdens het rijden wordt gebruikt. Voorbeelden zijn conventionele benzinevoertuigen met een retrofit LPG-, CNG- of LNG-installatie (waarbij de keuze voor gebruik van de oorspronkelijke brandstof blijft bestaan), of af-fabriek geleverde voertuigen zoals Volkswagen Golf Bifuel (benzine/lpg), Fiat Punto Evo Natural Power (benzine/cng). Dual fuel-voertuig Een voertuig waarbij in de energiebehoefte wordt voorzien door een eerste brandstof, naar keuze aan te vullen door een tweede brandstof. Die tweede brandstof is in een aparte tank opgeslagen en wordt in de motor gelijktijdig met de eerste brandstof gebruikt. Het motormanagement bepaalt op ieder moment in welke mate de tweede brandstof wordt gebruikt. De bestuurder kan ervoor kiezen de dual fuel-functie uit te zetten, waarna alleen de eerste brandstof wordt gebruikt. Voorbeelden zijn conventionele dieselvoertuigen met een een LPG-, CNG- of LNG-installatie waarbij het motormanagement de bijmenging van de tweede brandstof regelt. Voorbeelden daarvan zijn DAFvrachtwagens met een LPG-installatie en de Volvo FM Methaan-Diesel. 5

3 Flexifuel-voertuig Een voertuig waarbij in de energiebehoefte kan worden voorzien door meerdere brandstoffen, waarbij die brandstoffen in dezelfde tank zijn opgeslagen. De bestuurder heeft alleen een keuze bij het tanken van de brandstof. De motor functioneert op alle voorkomende mengverhoudingen. Voorbeeld zijn conventionele benzinevoertuigen die naast benzine ook ethanol als brandstof kunnen gebruiken, waarbij ethanol kan worden getankt als mengsel in diverse verhoudingen met benzine (bijv. E5 t/m E85). Voorbeelden daarvan zijn Ford Mondeo Flexifuel, Saab 9-3 BioPower, Renault Megane E85. Toelichting energievoorziening voor voertuigen Categorie Omschrijving Verkrijgbaar in Nederland B7/B30/B100: Biodiesel, puur of als bijmenging bij normale diesel (B30: Ja (B30 en B100) 30%(vol.) biodiesel) Benzine: Vloeibaar aardoliedestillaat, geschikt voor ottomotoren. Ja Momenteel is aan de meeste benzine 5% (vol.) ethanol toegevoegd (daarmee in feite: E5) CBG: Samenstelling als CNG, maar van niet-fossiele oorsprong Ja bar) CNG: Compressed Natural Gas, gecomprimeerd aardgas Ja bar) (hoofdzakelijk methaan), geschikt voor ottomotoren Diesel: Vloeibaar aardoliedestillaat, geschikt voor dieselmotoren. Ja Momenteel is aan de meeste diesel 5% (vol.) biodiesel toegevoegd (daarmee in feite: B5) DME: Dimethylether, een gas (opslag en gebruik vergelijkbaar met LPG), geschikt voor dieselmotoren E10: Mengsel van 10%vol. ethanol en benzine, geschikt voor Ja ottomotoren E100: Pure ethanol, geschikt voor ottomotoren (E10: 10%(vol.) ethanol) E85: Mengsel van 85% ethanol en benzine (in de winter: E70) Ja E95: Ethanol waaraan ontstekingsverbeteraar is toegevoegd, waardoor het geschikt is voor dieselmotoren (met name in Zweden toegepast) Elektriciteit: - Ja Ethanol: Alcohol, puur of als toevoeging aan benzine geschikt voor ottomotoren he15: Mengsel van 15%vol. natte ethanol en benzine (bevat ca. Ja 0,6%vol. water), geschikt voor ottomotoren LBG: Samenstelling als LNG, maar van niet-fossiele oorsprong Ja LCNG: Gecomprimeerd aardgas (hoofdzakelijk methaan), Ja geschikt voor ottomotoren. Het onderscheid met CNG is dat LCNG afkomstig is van LNG. LCNG heeft een ruwweg 25% grotere energieinhoud (op massabasis) dan CNG uit het gasnet LNG: Liquified Natural Gas, vloeibaar gemaakt aardgas Ja (hoofdzakelijk methaan), geschikt voor ottomotoren LPG: Liquified Petroleum Gas, een mengsel van hoofdzakelijk Ja propaan en butaan, geschikt voor ottomotoren (samenstelling variabel, ook zomer/winter) PPO: Puur plantaardige olie, geschikt voor dieselmotoren Ja Waterstof (H 2 ): Puur waterstof, in gasvorm geschikt voor brandstofcel of ottomotoren Ja (H Opmerking: ottomotoren staat hier gemakshalve voor alle motoren met elektrische ontsteking. 6

4 Toelichting laadpunten AC Alternating Current een algemene (internationale) aanduiding voor wisselstroom. DC Direct Current een algemene (internationale) aanduiding voor gelijkstroom. Laadpaal Elektrische installatie die (direct) is aangesloten op het elektriciteitsnet, met daarop of daaraan verbonden één of meerdere laadpunten. De laadpunten kunnen tegelijkertijd worden benut, soms in combinatie met beperking van het vermogen per laadpunt. Laadpunt Fysieke aansluitmogelijkheid voor een voertuig, middels een contactdoos of vast snoer met stekker. Per laadpunt kan sprake zijn van een keuze uit meerdere contactdozen/stekkers, maar die zijn dan bedoeld voor het bieden van een passende aansluiting (gemak), en niet voor het gelijktijdig gebruik ervan door meerdere voertuigen. Laadvermogen Het elektrisch vermogen dat een laadpunt maximaal kan leveren om een voertuig te laden. Publieke laadpaal Een laadpaal op een openbare lokatie, altijd bereik- en beschikbaar (24/7). Semi-publieke Een laadpaal op een private lokatie, opengesteld voor publiek (doorgaans met laadpaal beperkte toegangstijden). Private laadpaal Een laadpaal op private lokatie, niet opengesteld voor publiek. Laden van een voertuig De bepalende factor voor de laadtijd van een voertuig is het vermogen waarmee het accupakket wordt geladen. Het maximale vermogen waarmee het accupakket kan worden geladen wordt enerzijds begrensd door het vermogen dat een voertuig kan ontvangen en anderzijds door het vermogen dat een laadpunt kan leveren. Voertuigzijde Een voertuig kan altijd via wisselstroom (AC) worden geladen (over één of drie fasen), en soms ook via gelijkstroom (DC). Het vermogen dat een voertuig maximaal kan ontvangen is bij gebruik van wisselstroom anders dan bij gebruik van gelijkstroom. Bij wisselstroom is het vermogen dat de lader van de auto aan kan bepalend. Bij gebruik van gelijkstroom (DC) is het vermogen dat het accupakket aan kan bepalend. Achtergrond is dat bij het laden met gelijkstroom niet de lader in het voertuig wordt gebruikt, maar de lader van het laadpunt. In feite wordt het accupakket bij DC-laden rechtsreeks op het laadpunt aangesloten. Of een voertuig via één fase wisselstroom, drie fasen wisselstroom en/of gelijkstroom kan worden geladen, en met welk(e) vermogen(s), is voertuigafhankelijk en is bijv. te vinden in het instructieboekje. Zijde laadpaal en -punt Het vermogen dat een laadpaal maximaal kan leveren wordt in de eerste plaats bepaald door de aansluiting daarvan op het elektriciteitsnet. De technische uitvoering van de laadpaal bepaalt vervolgens hoe het vermogen over de erop aangesloten laadpunten wordt verdeeld, en ook of die verdeling vast is of schakelbaar. Er zijn in hoofdzaak drie mogelijkheden waarop het vermogen door een laadpunt aan een voertuig kan worden geleverd: via één fase wisselstroom, via drie fasen wisselstroom of via gelijkstroom. Typering laadpalen Voor de rapportage over laadpalen/-punten zijn vooral de op dit moment voorkomende laadpunten relevant, d.w.z. met hun aanduiding en laadvermogen en ook het type stekker/contactdoos. Wij gaan uit van hetgeen een gebruiker moet weten om te kunnen bepalen of een laadpaal aansluit bij zijn wensen. Daarbij is een 7

5 drietal aspecten bepalend: het vermogen dat kan worden geleverd; de wijze waarop dat vermogen wordt geleverd; de daarvoor beschikbare contactdoos/stekker. Dat levert, op basis van de momenteel beschikbare en in de nabije toekomst te verwachten varianten, de volgende laadpunttypes. levering vermogen [kw] contactdoos/stekker AC 230 3,7 Schuko/CEE/Mennekes AC 230 7,4 CEE/Mennekes AC CEE/Mennekes AC CEE/Mennekes AC CEE/Mennekes AC Mennekes DC DC JARI (CHAdeMO-protocol) JARI (CHAdeMO-protocol) Opmerking: Over het algemeen wordt laden vanaf 22kW als snelladen beschouwd, wij doen dit ook. Toelichting aansluiting net, effectieve spanning/stroom De aansluiting op het net bestaat uit één of drie fasen, met per fase een effectieve spanning van 230V en een maximering van de effectieve stroom. Als drie fasen beschikbaar zijn dan kunnen die apart worden gebruikt, maar ook tezamen. Als ze tezamen worden gebruikt levert dat een effectieve spanning op van 400V. Een dergelijke aansluiting wordt ook wel met krachtstroom aangeduid. Bij DC-laadpunten is het aan het laadpunt beschikbaar vermogen bij een gelijke aansluiting lager dan bij AC-laadpunten. Dat verschil wordt veroorzaakt door het verlies in de lader, die bij AC-laden in het voertuig zit en bij DC-laden achter het laadpunt. Toelichting laadmodus (IEC ) Een laadmodus beschrijft de wijze waarop een voertuig geladen kan worden en bepaalt de technische specificaties van voertuig, aansluitmateriaal en laadpunt. De mogelijkheden voor het gebruik van één of meerdere modi zijn afhankelijk van voertuig en laadpunt. In Nederland is voor laden bij laadpunten modus 3 de standaard voor wisselstroomladen, en modus 4 voor gelijkstroomladen. Bij thuissituaties of bij bedrijven komen modi 1 en 2 ook voor. Laadmodus 1: wisselstroom, maximaal 16A per fase, gebruik van één of drie fasen Laadmodus 2: wisselstroom, maximaal 32A per fase, gebruik van één fase Laadmodus 3: wisselstroom, maximaal 250A per fase, gebruik van één of drie fasen Laadmodus 4: gelijkstroom, maximaal 600V, 400A. In NL wordt voor DC-laden momenteel het protocol volgens CHAdeMO gebruikt. 8

6 Toelichting type stekker/contactdoos De diverse stekkers/contactdozen bepalen de fysieke aansluiting. De naamgeving is niet altijd hetzelfde, en ook niet erg eenduidig. De meest passende eigen naam is hier gebruikt. Schuko: normale 230V stekker (huishoudelijk, opgenomen in CEE7/4) CEE: normale industriestekker (blauw voor 230V, rood voor 400V, opgenomen in IEC ) Yazaki ( type 1 ): stekker voor elektrisch laden van voertuigen (SAE J ), opgenomen in IEC als type 1 Mennekes ( type 2 ): stekker voor elektrisch laden van voertuigen (VDE-AR-E ), opgenomen in IEC als type 2 JARI: stekker voor elektrisch laden van voertuigen (JEVS G ), momenteel de facto de standaard voor DC-laden i.c.m. CHAdeMO-protocol Combo2: combinatiestekker voor elektrisch laden van voertuigen, die zowel modus 3- laden (AC, max. 63A) als modus 4-laden (DC, max.850v, 200A) mogelijk maakt, en bovendien compatibel is met type 2. Er is een voorstel tot opname ervan in IEC