Materialen zijn van groot belang
Tegenwoordig zijn de meest gebruikte batterijen in elektrische voertuigen lithium-ionbatterijen.
Ze worden geladen en ontladen door lithiumionen die zich tussen de anode en kathode bewegen, wat we kennen als de plus en min in gewone AA-batterijen.
Accu’s zijn ideaal voor elektrische voertuigen omdat ze licht zijn, snel opladen, een lange levensduur hebben en een hoge energiedichtheid hebben. Dit laatste betekent dat ze veel energie kunnen opslaan in een kleine ruimte, waardoor auto’s lange afstanden kunnen afleggen op één lading.
Batterijen combineren lithium en andere grondstoffen, die elk een aantal voor- en nadelen hebben.
Beide door Illustrated Science geïnterviewde experts wijzen op NMC- en LFP-batterijen als enkele van de beste.
NMC-batterijen bestaan uit lithium, nikkel, mangaan en kobalt, terwijl LFP-batterijen uit lithium, ijzer en fosfaat bestaan. Verschillende materiaalcombinaties betekenen aanzienlijke prestatieverschillen.
“Kobalt en nikkel geven de NMC-batterij een hoge energiedichtheid, waardoor de elektrische auto een grote actieradius krijgt. “Lithium-ijzerfosfaat geeft de LFP-batterij een lagere energiedichtheid, maar is goedkoper en duurzamer”, zegt Dorothy Ravensbeek, hoogleraar van materiaalchemie aan de Universiteit van Aarhus en onderzoeker in duurzame batterijen.
De materialen in batterijen zijn van invloed op de actieradius, de aanschafprijs en de duurzaamheid van een elektrisch voertuig. Dus als u morgen een elektrische auto koopt, wilt u misschien rekening houden met de batterij die in de elektrische auto wordt gebruikt.
“Als je binnen een beperkt bereik kunt leven, zijn LFP-batterijen een goede optie voor een goedkope elektrische auto. Als een groot bereik belangrijk is, kun je niet zonder bestaande batterijen”, zegt Eric Schaltz, burgerlijk ingenieur en onderzoeker elektrische mobiliteit bij Afdeling Energie van de Universiteit van Aalborg, over kobalt zoals NMC.
Wereldwijd wordt 60 procent van alle elektrische voertuigen aangedreven door een NMC-batterij. Dit geldt voor Skoda Enyag, Volkswagen ID.4, Polestar en anderen.
Maar LFP is in opkomst en wordt gebruikt in sommige elektrische auto’s van Tesla en in de MG ZS EV.
De Tesla Model Y en Model 3, de twee best verkochte elektrische auto’s in Europa, gebruiken momenteel beide soorten batterijen. Standaardmodellen gebruiken LFP-batterijen, terwijl modellen voor lange afstanden NMC gebruiken.
Onenigheid over de levensduur
Volgens autofabrikanten kunnen NMC- en LFP-batterijen een levensduur hebben van 3.000 tot 5.000 oplaadbeurten.
Als we het hebben over de levensduur, betekent dit niet dat de batterij na deze periode niet meer werkt. Levensduur verwijst naar de tijd waarin de capaciteit van een batterij geleidelijk afneemt en niet langer zoveel stroom kan bevatten als toen deze nieuw was.
Er gaan al langer geruchten dat de LFP-accu een iets langere levensduur heeft dan andere accu’s.
Maar volgens deskundigen is dit gerucht niet noodzakelijkerwijs in alle gevallen waar.
“Op papier hebben elektrische auto’s met LFP-batterijen een langere levensduur dan die met NMC-batterijen, omdat het materiaal tijdens het opladen niet zo snel afbreekt. Een LFP-batterijpakket is echter doorgaans minder energiezuinig dan op kobalt gebaseerde batterijpakketten, omdat de Het doel is een langetermijndoelstelling. “Een LFP-accu is relatief stressvoller dan een NMC-accu”, zegt Eric Schaltz.
Dorothy Ravnsbeck wijst erop dat LFP-batterijen weliswaar bekend staan om hun lange levensduur, maar dat ze verschillende elektrische voertuigen van NMC kent die net zo lang meegaan.
Goede oplaadgewoonten kunnen voor een langere levensduur zorgen
NMC EV’s kunnen doorgaans met een hoger vermogensniveau opladen dan LFP EV’s, omdat LFP-batterijen een lagere energiedichtheid hebben dan NMC-batterijen.
Daarom zal de totale hoeveelheid energie in een LFP-batterij minder zijn dan in een NMC-batterij met hetzelfde gewicht.
Bovendien zijn NMC-batterijen minder gevoelig voor lage temperaturen, waardoor ze in koude klimaten sneller en veiliger kunnen worden opgeladen dan LFP-batterijen.
Deskundigen wijzen er echter op dat de levensduur van batterijen grotendeels afhangt van hoe ze worden opgeladen.
“Een LFP-batterij houdt een volledige lading beter vast dan NMC-batterijen. NMC-batterijen kunnen doorgaans dagelijks voor 80-90 procent worden opgeladen, dus je kunt ze tot 100 procent opladen wanneer dat nodig is. Maar het mag geen gewoonte worden. Een LFP-batterij , aan de andere kant, kan “Hij kan een volledige lading steeds beter weerstaan. Het heeft te maken met de materialen in de individuele batterij. Wanneer je de NMC volledig oplaadt, verbruik je veel lithium, en de LFP-structuur kan dit aan beter dan de NMC-structuur”, zegt Dorthe Ravnsbæk.
Bovendien zou snelladen een aanzienlijke impact kunnen hebben op de accu’s van hedendaagse elektrische voertuigen.
Sommige batterijen zijn gevoeliger voor snelladen dan andere. “Als je slechts af en toe snelladen nodig hebt, omdat je meestal thuis in de garage laadt, moet je daar bij het kopen van een auto geen rekening mee houden”, zegt Eric Schaltz.
Bij Illustrert Vitenskap berichtten we eerder over een onderzoek onder 13.000 Tesla-auto’s waaruit verrassend genoeg bleek dat snelladen de levensduur van de batterij niet verkortte. Maar Tesla’s lange ervaring met het aanpassen aan de temperatuur van batterijen zou hier ook een rol kunnen spelen.
“Amateur music practitioner. Lifelong entrepreneur. Explorer. Travel buff. Unapologetic tv scholar.”
More Stories
“In het noorden zijn de uitdagingen groter”
Wetenschappers hebben getest wie denkt het meeste over wetenschap te weten
Noord-gezondheid, ziekenhuis | Dit weten we over het bezoek van de minister dinsdag