De gemiddelde batterij van een EV-auto gaat ongeveer acht jaar of langer mee, en u kunt doorgaans ruim 100,000 kilometer verwachten van de originele batterij. Dat is wat elke fabrikant van elektrische auto's biedt voor garantie en soms langer, maar de levenscyclus van een EV-batterij gaat veel verder dan dat relatief korte tijdsbestek.
Key Takeaways
- De levenscyclus van een EV-accu omvat de productie, het actieve gebruik van het voertuig, hergebruik en uiteindelijk recycling. Elke fase brengt specifieke aandachtspunten met zich mee op het gebied van onderhoud en veiligheid.
- Batterijdegradatie is een geleidelijk maar cumulatief proces; het capaciteitsverlies versnelt na herhaaldelijk snel opladen, blootstelling aan extreme temperaturen en diepe ontladingscycli.
- Door middel van periodieke controles van de batterijstatus (State-of-Health, SoH) krijgen wagenparkbeheerders en dealers een objectief beeld van de levenscyclus van de batterij.
- Toepassingen voor hergebruik van accu's, zoals stationaire energieopslag, bieden meerwaarde buiten het voertuig, maar vereisen nauwkeurige gegevens over de laadstatus (SoH) om haalbaar te zijn.
- Recycling van afgedankte batterijen is een steeds belangrijker aandachtspunt volgens de regelgeving; technici en werkplaatsen moeten op de hoogte zijn van de voorschriften voor veilige hantering en verwijdering.
- De diagnosehulpmiddelen voor elektrische voertuigen van Midtronics ondersteunen het levenscyclusbeheer, van het eerste servicebezoek tot de uiteindelijke ontmanteling.
De geboorte van een batterij met hoge capaciteit begint lang voordat deze in een auto wordt geïnstalleerd, en duurt nog vele jaren nadat de levensduur in een auto is verstreken. Lees verder over de levenscyclus van een accu van een elektrisch voertuig.
Mijnbouw grondstoffen
Elke EV-batterij die vandaag de dag in productie is, heeft dit nodig mineralen die gewonnen moeten worden van de aarde. Een van de meest productieve materialen is lithium, hetzij door mijnbouw uit de grond in de traditionele zin van het woord, hetzij door het te winnen uit zoutmeren. Lithiumionen transporteren energie tussen de anode en kathode in elke batterijcel.
Samen met lithium wordt nikkel gewonnen voor gebruik in de kathode in lithium-ionbatterijen. Het wordt gebruikt vanwege zijn vermogen om hogere energiecapaciteiten op te slaan, en alleen de hoogste klasse nikkel is voldoende voor gebruik op deze manier.
Kobalt is ook een materiaal dat moet worden gewonnen voor de productie van EV-batterijen. Het wordt gebruikt om de kathode te stabiliseren wanneer energie tussen de twee elektroden wordt doorgegeven. Kobalt kent vaak controversiële mijnbouwpraktijken en moet worden verwerkt voordat het kan worden gebruikt.
Naast deze veel voorkomende materialen hebben fabrikanten ook andere elementen nodig, zoals mangaan, ijzer, aluminium en grafiet.
Productie van batterijen
Na de materiaalaankoop, batterijen zijn gemonteerd. Elk batterijpakket bestaat uit batterijmodules, die allemaal met elkaar zijn verbonden voor een hoge capaciteitsopslag van energie. Elke batterijmodule is samengesteld uit individuele batterijcellen die cilindrisch zijn en veel op een AA-batterij lijken voor dagelijks huishoudelijk gebruik. De cellen zijn in wezen een anode, een elektrode, een scheidingsmateriaal en een elektrolyt, maar precisie staat voorop.
Fabrikanten assembleren batterijpakketten die bij elk van hun platforms passen. De modules zijn met elkaar verbonden en een monitoringsysteem houdt hun toestand en laadniveau nauwlettend in de gaten. Zodra de batterijpakketten zijn gemonteerd, worden ze in elektrische voertuigen geïnstalleerd.
Gebruik in elektrische auto's
Geassembleerde accupakketten worden zo snel mogelijk in gebruik genomen. De accu is verbonden met elektromotoren die de wielen aandrijven en geïntegreerd met een besturingsmodule. Wanneer de bestuurder het commando geeft om te accelereren of om functies in de auto te gebruiken, meet de regelmodule de opgeslagen energie naar zijn systemen. Siliciumgestuurde gelijkrichters, of SCR's, vervullen een vergelijkbare functie als een gaskabel, waarbij ze verschillende niveaus van elektriciteit naar de aandrijfmotoren sturen, zodat de batterij niet te snel leeg raakt en de motoren niet onnodig worden belast.
Over het algemeen kan een EV-batterij veel langer meegaan dan de garantieperiode van acht jaar of 100,000 kilometer. Van sommige wordt gezegd dat ze tussen de 12 en 15 jaar meegaan bij gebruik in gematigde klimaten, terwijl 12 jaar in extreme klimaten het maximum zou kunnen zijn. Wat dicteert de De bruikbare levensduur van de EV-batterij vóór merkbare verslechtering is het aantal laadcycli dat het doorloopt. De meeste lithium-ionbatterijen behouden hun laadcapaciteit gedurende 1,500 tot 2,000 volledige oplaadcycli – dat wil zeggen: tot 0% leeglopen en vervolgens opladen tot 100%.
Omdat een elektrische auto over beveiligingen beschikt om te voorkomen dat de accu volledig wordt ontladen en ook wordt opgeladen tot een werkelijke capaciteit van 100%, zou u een vele malen groter aantal keren moeten kunnen verwachten dat uw auto wordt opgeladen. Omdat EV-technologie nog relatief nieuw is, is het niet precies bekend hoe lang je de levensduur van een EV-batterij kunt verlengen als deze goed wordt onderhouden.
Wanneer de batterij zo verslechterd is dat het bereik met ongeveer 30% van het verwachte bereik wordt aangetast, worden de batterijen vervangen. Omdat de batterijkosten extreem hoog zijn – momenteel ruim $100 per kWh – kan het onhoudbaar zijn om de batterij te vervangen en de auto op de weg te houden. Of de batterij nu wordt vervangen of dat het voertuig uiteindelijk wordt gesloopt, het betekent het einde van zijn gebruik als batterij voor een EV-auto, maar dat is niet het einde van zijn levenscyclus.
Gebruik in het tweede leven
Nadat ze tien jaar of langer in een voertuig zijn gebruikt en uiteindelijk buiten gebruik zijn gesteld, kunnen accu's vaak een tweede leven gebruiken. In plaats van volledig buiten gebruik te worden gesteld, is hun opslagcapaciteit nog steeds goed genoeg voor gebruik in andere toepassingen.
Batterijen kunnen worden opgeknapt om ervoor te zorgen dat ze veilig kunnen werken, zij het met een lagere capaciteit dan oorspronkelijk, en voor ander gebruik kunnen worden ingezet. In sommige gevallen is afhankelijk van de integratie nog eens vijf tot acht jaar gebruik mogelijk. Eén optie is een reservebatterij voor stroomuitval voor gemeenschappen met een verzameling EV-batterijen die opnieuw worden gebruikt. Een voorbeeld is in Lunen, Duitsland, waar 1,000 BMW i3-accupakketten bevatten 12 MW energie als back-upstroom.
Kleinere toepassingen, zoals de inzameling van zonne-energie voor huisjes, zijn zelfs nog waarschijnlijker, en batterijen met minder capaciteit worden goed gebruikt voordat ze worden weggegooid.
Verwijdering en recycling
Ten slotte worden batterijen gerecycled en worden de grondstoffen teruggewonnen. Bedrijven over de hele wereld houden zich bezig met recycling van EV-batterijen, waardoor wordt voorkomen dat giftige en brandbare componenten in het milieu terechtkomen. Ook kunnen materialen als lithium, kobalt en nikkel worden teruggewonnen en hergebruikt om nieuwe batterijen te vervaardigen.
Het is een tijdrovend proces dat vaak handmatig wordt uitgevoerd voor het hoogste rendement, waarbij ongeveer 80% van de zeer wenselijke elementen wordt vastgelegd. Batterijpakketten worden opgedeeld in modules en vervolgens in individuele cellen, zodat ze van de materialen kunnen worden ontdaan. Andere processen, zoals het verbranden van de cellen of het oplossen ervan in zuur, versnellen het proces, maar hebben een lagere terugwinningssnelheid.
Waar de levenscyclus zal verbeteren
De komende jaren zullen er grote verbeteringen plaatsvinden in vrijwel elk aspect van EV-batterijen. Materialen die minder duur zijn om te produceren, kunnen de inkoop stroomlijnen, en de productie van batterijen zal onvermijdelijk veel sneller en goedkoper worden. Samen met meer onderzoek en nieuwe technologie die binnenkort op de markt komt, kunnen EV-batterijen langer meegaan dan nu, en secundair gebruik en betere recyclingtechnieken zouden geëlektrificeerde voertuigen kunnen versterken als een echt groene mobiliteitsoptie.
Veelgestelde Vragen / FAQ
Hoe lang gaat een accu van een elektrische auto gemiddeld mee?
De meeste fabrikanten van elektrische voertuigen geven 8 jaar of 100,000 mijl garantie op hun tractiebatterijen. De werkelijke levensduur is sterk afhankelijk van laadgewoonten, klimaat en gebruikspatronen. Het monitoren van de laadstatus (SoH) met tools zoals de xHVS-3000 Helpt voorspellen wanneer kwaliteitsvermindering een serviceprobleem wordt.
Wat gebeurt er met een EV-accu nadat deze uit een voertuig is verwijderd?
Batterijen met een resterende capaciteit (doorgaans meer dan 70-80% SoH) komen in aanmerking voor hergebruik in stationaire energieopslag. Batterijen met een lagere capaciteit moeten worden ingeleverd voor recycling via gecertificeerde programma's. Gooi EV-batterijen nooit bij het gewone afval, ze bevatten gevaarlijke stoffen.
Wat veroorzaakt de degradatie van EV-accu's in de loop der tijd?
De belangrijkste oorzaken zijn frequent snelladen met gelijkstroom (wat de cellen belast), langdurige blootstelling aan hoge of lage temperaturen, regelmatige diepe ontladingen en lange perioden met een laadniveau van 100%. Door deze factoren te beheersen, wordt de bruikbare levensduur van de batterij verlengd.
Hoe kunnen servicepunten de levensduur van accu's bijhouden?
Regelmatige SoH-tests tijdens onderhoudsbeurten zorgen voor een traceerbaar overzicht van de batterijconditie in de loop van de tijd. xLVS-9000 ondersteunt diagnose van de 12V-hulpaccu, terwijl de xHVS-3000 Doel: beoordeling van hoogspanningstractiepakketten.
Wanneer moet een EV-accu worden vervangen?
De meeste fabrikanten adviseren vervanging wanneer de capaciteit onder de 70-80% van de oorspronkelijke capaciteit zakt. De praktische trigger is echter de ervaring van de klant: actieradiusangst, het niet kunnen voltooien van reguliere ritten of een mislukte SoH-test. Testen levert objectieve gegevens op in plaats van giswerk.
Zijn er regels met betrekking tot de verwijdering van EV-accu's?
Ja. Accu's van elektrische voertuigen worden in de meeste rechtsgebieden als gevaarlijk afval beschouwd. Neem contact op met uw lokale milieudienst en volg de instructies. Richtlijnen van het Ministerie van Energie over programma's voor het recyclen van accu's. Fabrikanten hebben vaak terugnameprogramma's voor afgedankte accupakketten.