Met de groeiende populariteit van elektrische auto’s wordt de wereldwijde EV-markt snel volwassen en worden elektrische voertuigen de nieuwe norm. In 2022 werden meer dan 10,5 miljoen elektrische voertuigen verkocht, wat een stijging van 55% betekent ten opzichte van het voorgaande jaar.
Wanneer bestuurders overstappen naar een EV, ervaren ze een belangrijk verschil ten opzichte van auto’s op fossiele brandstoffen, namelijk dat een batterij de brandstoftank vervangt. Het opladen van de batterij in plaats van tanken heeft invloed op het rijgedrag van de EV, met name vanwege het relatief grotere gewicht van de batterij.
Het gewicht van de batterij van een elektrische auto (EV) varieert natuurlijk afhankelijk van het voertuig en het type model. Over het algemeen weegt een EV-batterij gemiddeld ongeveer 454 kg, maar sommige kunnen tot 900 kg wegen.
Om het batterijgewicht van elektrische auto’s te begrijpen, moeten we rekening houden met verschillende factoren die het beïnvloeden en hoe het gewicht het rijgedrag beïnvloedt.
Gewicht van een EV-batterij
Het gewicht van een EV-batterij wordt bepaald door de grootte en opslagcapaciteit. Hoe groter de batterij, hoe meer energie hij kan opslaan en hoe zwaarder hij is. Een batterij van 6 tot 12 kilowattuur (kWh) weegt doorgaans tussen 100 en 150 kg, terwijl batterijen van 60 tot 100 kWh tussen 350 en 600 kg wegen. Het gewicht van een EV-batterij verschilt van auto tot auto, afhankelijk van de grootte en het gewicht van de auto.
Enkele voorbeelden van het batterijgewicht van populaire EV-modellen zijn:
• Tesla Model S: ongeveer 544 kg
• Tesla Model Y: 771 kg
• Nissan Leaf: gemiddeld 303 kg
Het gewicht van een EV-batterij kan aanzienlijk zijn en tot 25% van het totale voertuiggewicht uitmaken. Om te begrijpen waar dit gewicht vandaan komt, moeten we weten waaruit EV-batterijen bestaan.
Wat bepaalt het gewicht van batterijen voor elektrische auto’s?
Hoewel een EV-batterij eruitziet als één geheel, is deze eigenlijk opgebouwd uit duizenden kleinere cellen die met elkaar zijn verbonden. De meest gebruikte batterijtechnologie voor EV’s is momenteel lithium-ion, vanwege de kostenefficiëntie en hoge energiedichtheid die de optimale balans biedt tussen energieopslagcapaciteit en prijs.
Maar waaruit bestaat het gewicht van een EV-batterij nu eigenlijk? Over het algemeen komt 60 tot 75 procent van het totale gewicht van een batterij van de cellen en de materialen die ze bevatten. De resterende 25 tot 40 procent bestaat uit de metalen behuizing van de batterij, kabels en thermische en batterijbeheersystemen (TMS en BMS).
Naast lithium bevatten EV-batterijen ook andere mineralen zoals kobalt en mangaan. Een gemiddelde EV-batterij bevat ongeveer 8 kg lithium, 14 kg kobalt en 20 kg mangaan, hoewel dit afhankelijk is van de grootte van de batterij. Bijvoorbeeld, een Tesla Model S-batterij bevat ongeveer 62,6 kg lithium. Het gewicht van een EV-batterij is dus afhankelijk van de grootte en de samenstelling van de batterij.
Energiedichtheid van EV-batterijen
Energiedichtheid is de hoeveelheid energie die een batterij kan opslaan per gewichtseenheid. Hoe hoger de energiedichtheid, hoe meer energie een batterij kan opslaan bij hetzelfde gewicht. Dit is een belangrijke factor bij het bepalen van het bereik van elektrische voertuigen, omdat een hogere energiedichtheid de batterij in staat stelt om meer energie op te slaan en dus verder te rijden.
Lithium-ion batterijen zijn momenteel de populairste keuze voor EV’s vanwege hun hoge energiedichtheid van ongeveer 260-270 Wh/kg. Dit is aanzienlijk hoger dan de energiedichtheid van traditionele lood-zuur batterijen van ongeveer 50-100 Wh/kg. Het gebruik van lithium-ion batterijen minimaliseert het totale gewicht van de batterij en verhoogt tegelijkertijd de opslagcapaciteit van energie, wat resulteert in een groter bereik.
Er wordt echter voortdurend onderzoek gedaan om de energiedichtheid van EV-batterijen verder te verhogen. Door het ontwikkelen van nieuwe batterijstructuren en productieprocessen wordt verwacht dat de energiedichtheid van lithium-ion batterijen zal stijgen tot ongeveer 350 Wh/kg. Dit zal leiden tot de ontwikkeling van EV’s met een nog groter bereik, terwijl het gewicht van de batterij afneemt.
Kortom, energiedichtheid is een belangrijke factor bij het bepalen van de prestaties van EV-batterijen en het verbeteren van de energiedichtheid zal leiden tot betere prestaties van EV’s in de toekomst.
Hoe zit het met het gewicht van een traditionele autobatterij?
Hoewel het voor auto’s op fossiele brandstoffen vanzelfsprekend is dat de batterijen alleen nodig zijn om de ontsteking te starten en de verlichting te voeden, spelen batterijen in elektrische auto’s een veel grotere rol. In EV’s fungeren batterijen als de belangrijkste energiebron en moeten ze veel meer energie bevatten dan de batterij van een traditionele verbrandingsmotor. Dit resulteert in batterijen die veel groter en zwaarder zijn dan de conventionele autobatterijen. Een typische loodzuuraccu weegt slechts tussen de 11 en 22 kg, terwijl EV-accu’s doorgaans honderden kilo’s wegen.
Zijn elektrische auto’s zwaarder dan brandstofauto’s?
Als je de batterijen van EV’s vergelijkt met conventionele autobatterijen, dan wegen EV’s over het algemeen meer. De zware batterij is namelijk de primaire energiebron voor elektrische auto’s en moet veel meer energie bevatten dan de batterij van een traditionele auto met verbrandingsmotor. Maar het verschil in gewicht is niet zo duidelijk als je zou denken.
Hoewel EV-batterijen zwaarder zijn, zijn de motoren van elektrische auto’s veel kleiner en lichter dan een verbrandingsmotor. Bovendien worden traditionele onderdelen van EV’s vervangen door lichtgewicht materialen zoals hoogwaardig staal, magnesiumlegeringen, aluminiumlegeringen, koolstofvezel en polymeercomposieten. Deze materialen verminderen het brutogewicht van het voertuig tot wel 50% en verlagen het brandstofverbruik, waardoor EV’s efficiënter worden.
Al met al zijn EV’s over het algemeen zwaarder dan brandstofauto’s, maar met de inzet van lichtgewicht materialen en nieuwe technologieën worden ze steeds efficiënter en milieuvriendelijker.
Impact op de rijeigenschappen
Wist je dat een zwaardere batterij de rijeigenschappen van een elektrische auto aanzienlijk kan verbeteren? Het gewicht van de batterij is niet de enige factor, maar ook de vorm en plaatsing ervan spelen een belangrijke rol. Meestal zijn de batterijen van elektrische auto’s gevormd tot een lang, plat, rechthoekig blok dat onder de vloer van de cabine wordt geplaatst.
Dit heeft verschillende voordelen. Zo zorgt het lage zwaartepunt van de auto, in combinatie met het extra gewicht van de batterij, voor een stabielere rijervaring. Elektrische auto’s zijn daardoor zelfs bij hogere snelheden comfortabel en kunnen scherpe bochten nemen met weinig body roll. Ook bij natte, ijzige of besneeuwde omstandigheden zijn ze gemakkelijker te besturen.
Bovendien verbetert het gewicht van de batterij niet alleen de rijeigenschappen, maar ook de veiligheid van de passagiers. Elektrische auto’s hebben namelijk minder kans om om te rollen bij een ongeval dan brandstofauto’s, dankzij het lage zwaartepunt. Het extra gewicht kan bovendien helpen om passagiers beter te beschermen bij een botsing door de impact te verminderen.
Met andere woorden, het gewicht van de batterij van een elektrische auto heeft een belangrijke impact op de rijeigenschappen en de veiligheid van de passagiers. Door de vorm en plaatsing van de batterij kan het extra gewicht zelfs een voordeel zijn voor de rijervaring en de bescherming van de inzittenden.
Vooruitgang in EV-batterijtechnologie
Vooruitgang in EV-batterijtechnologie en lichtgewicht materialen hebben een belangrijke rol gespeeld in het verminderen van het gewicht van EV-batterijen. EV-batterijen zijn een belangrijk onderdeel van elektrische voertuigen en hun gewicht beïnvloedt direct het bereik en het totale gewicht van het voertuig.
Gelukkig heeft de vooruitgang in de EV-batterijtechnologie geleid tot een hogere energiedichtheid, waardoor autofabrikanten een groter bereik kunnen bieden met batterijen van dezelfde grootte. Bovendien worden nieuwe, lichtgewicht materialen gebruikt om de batterijen energie-efficiënter te maken en het gewicht te verminderen.
Meer weten over de batterijen van een EV?
Hoeveel kost de batterij van een elektrische auto?
Hoe lang gaan de batterijen van elektrische auto’s mee?
Wat gebeurt er met oude batterijen van elektrische auto’s?