Hoogspanning in de EV?


Door: Bas van Iersel, Product genius bij WE-POWER | Donderdag 12 augustus 2021

Momenteel werken de meeste elektrische auto’s met een voltage tussen de 400 en 600 volt. In de volksmond en zelfs door fabrikanten wordt dit vaak hoogspanning genoemd. Echter is een (gelijkspanning) voltage onder de 1500 volt nog laagspanning volgens Europese normen. De voltages in EV’s nemen wel in rap tempo toe, de eerste auto’s met 800V rijden al rond. Gaan EV’s binnenkort de grens van 1500 volt door? En wat zijn eigenlijk de voordelen van zo’n hoog voltage? Bas van Iersel – product genius van WE-POWER – legt het uit.

Laagspanning of hoogspanning?

In vergelijking met de 12 volt die we gewend zijn uit de auto’s met een verbrandingsmotor, zijn de huidige voltages erg hoog. Echter is een spanning onder de 1000 volt wisselspanning of 1500 volt gelijkspanning volgens de Europese norm (EN-50110) nog laagspanning. Vanaf 1000 of 1500 Volt krijgt men te maken met hoogspanning. Elektrische auto’s maken gebruik van gelijkspanning (DC). Dus vanaf 1500 volt wordt er gebruik gemaakt van hoogspanning. Gaan we dit halen in EV’s?

800 volt is al bereikt

Dat de voltages in EV’s stijgen, is een feit. De nieuwste premium modellen elektrische auto’s maken al gebruik van 800 volt. De Porsche Taycan en recent gelanceerde Audi e-tron GT werken met dit nieuwe platform. Met behulp van de laadtechnologie van sportauto merk Rimac kun je een Porsche Taycan laden met een snelheid tot 350 kW. Hiervoor heb je wel een geschikte snel-laadpaal nodig. Opladen van 10% naar 80% gaat in ongeveer 20 minuten.

Hyundai Ioniq5 op 800V platform

Naast deze premium merken, gaan ook steeds meer toegankelijke elektrische auto’s werken met 800 volt. De nieuwe Hyundai Ioniq5 en de recent gepresenteerde Kia EV6 werken beide ook op een 800V platform. Net als de Taycan en e-tron GT zijn de Kia en Hyundai gebaseerd op hetzelfde platform. Wat maakt dat beide auto’s technisch dicht bij elkaar liggen. Het zal dus niet lang meer duren, voordat 800 volt de norm is in het Nederlandse leasewagenpark.

Veiligheid

Dat hogere voltages dus zorgen voor sneller, efficiënter laden en relatief lichtere accupakketten staat vast. Maar wat doet dit met de veiligheid van elektrische auto’s? Voltages hoger dan 70 volt zijn voor de mens potentieel gevaarlijk. In basis moet dus elke elektrische auto als gevaarlijk beschouwd worden. Met name bij onderhoud aan een EV, zijn de juiste maatregelen cruciaal. Ook leiden hogere voltages tot grotere risico’s. Een hoger voltage kan sneller overspringen tussen de bron en een geleider. Het risico op een gevaarlijke vlamboog wordt dus groter. Ook is een hoger voltage schadelijker voor het menselijk lichaam. Zorg dus altijd voor de juiste gereedschappen en veiligheidsmaatregelen.

Toekomstbeeld

Voor een kijkje in de toekomst van de elektrische auto, moet men volgen wat de innoverende autofabrikanten nu aan het doen zijn. Het eerdergenoemde merk Rimac, dat recent is gaan samenwerken met Bugatti, heeft al aangegeven te werken aan operationele voltages hoger dan 1000 volt. Echter is het vooralsnog niet duidelijk wanneer dit in een auto gepresenteerd gaat worden. Ook is de huidige infrastructuur nog niet klaar voor dit soort voltages.

Solid state accu’s

Een ontwikkeling die al dichterbij lijkt, zijn ‘solid state’ accu’s. Zowel Rimac als Volvo zeggen hieraan te werken. Solid state-accu’s bevatten geen vloeistof meer en hebben een hogere energiedichtheid. Daardoor zijn er minder cellen nodig voor dezelfde capaciteit. Bijkomend voordeel van dit type accu is dat er geen mangaan en kobalt voor nodig zijn. Dat zijn materialen die vaak onder slechte omstandigheden worden gewonnen en door de energietransitie steeds schaarser worden. Ook hebben deze accu’s een positief effect op de veiligheid. Solid state accu’s zijn minder ontvlambaar dan lithium-ion accu’s. Volvo geeft aan dat een actieradius van 1000 kilometer mogelijk moet worden door Solid state, nog vóór 2030.

Volg WE-POWER via LinkedIn en blijf op de hoogte van de ontwikkelingen op het gebied van de Zero Emission Vehicle (ZEV)

Bas van Iersel

Product genius

Heb je een vraag? Stuur Bas een mail:
bas.vaniersel@elgersma.nl