Lars Boelen

Categorie: Elektrisch rijden

  • De elektrische auto 3.0

    De elektrische auto 3.0

    De doorbraak van de elektrische auto is nu echt aanstaande. In 2023 was nog maar 31% van de nieuwe auto’s een elektrische auto en 37% een plugin (bron). Ruim 2/3e van de nieuwe auto’s loopt dus nog op een motor die dinosap drinkt.

    136 jaar geleden reden de eerste elektrische auto’s al rond maar die 1e generatie voorlopers verdwenen snel van het toneel toen benzine rond 1900 voor grote groepen betaalbaar werd.

    De tweede generatie elektrificatie kwam pas op gang toen in 2008 iemand op het idee kwam om een paar duizend laptop-accu’s in de kofferbak van een Lotus Elise te stoppen. Daarmee ontstond een bruikbare auto te maken. Om klanten over te halen ook echt elektrisch te gaan rijden bouwde de autofabrikant Tesla een snellaadnetwerk omdat de dinosapverkopers geen zin hadden in concurrentie.

    In 2023 werd de Tesla Model Y de best verkopende auto ter wereld ondanks zijn forse prijs. In 2024 staan er een aantal grote verbeteringen op stapel waar elke e-autorijder van gaat profiteren waardoor ook dit jaar weer een elektrische auto op 1 zal komen te staan. In dit stuk behandel ik de belangrijkste ontwikkelingen.

    Range Anxiety voorbij

    Toen de eerste moderne elektrische auto’s rond 2010 op de markt kwamen was “de angst om met een lege tank te komen staan” hét gespreksonderwep op verjaardagsfeestjes. Het feit dat je elke dag terwijl je slaapt voor weinig je accu vollaadt en dus elke ochtend de volle range ter beschikking hebt begint langzaamaan bekender te worden.

    Tesla stelde dit jaar in de meest landen zijn snellaadnetwerk open zodat ook niet Tesla-rijders overal gebruik kunnen maken van hun betrouwbare laadstations.

    Maar elke juli staan de kranten toch weer vol van laadstress en onbereikbare gebieden. Verhalen van mensen die de reizen daadwerkelijk maken laten zien dat “Europa” inmiddels elektrisch prima te doen is. Geen afstandsangst meer dus.

    Kaart van europa met punaises op alle plekken waar Tesla Snelladers staan
    Overzicht SuperChargers Tesla

    De LFP Accu

    De accu van elektrische auto is met afstand het duurste en zwaarste onderdeel. Er zijn dan ook veel ontwikkelingen gaande om de grootste problemen op te lossen:

    1. Er zit nikkel, mangaan en kobalt in de meest gangbare NMC-accu’s. Vervelende metalen qua milieu en kinderarbeid.
    2. Ze zijn zwaar
    3. Je kunt ze niet 100% vol en 0% leeg rijden zonder de levensuur negatief te beïnvloeden
    4. Bij koud weer laden ze slecht
    5. Ze zijn relatief gevaarlijk omdat er organische elektrolyten in de accu’s zitten die in brand kunnen vliegen en moeilijk blusbaar zijn.

    Eerst iets over waarom de accu’s die in EV’s zitten nu nog zo groot zijn. NMC-accu’s kan je beter niet te vaak ontladen onder de 20% en ook niet te vaak vullen boven de 80% want daar slijten ze harder van.

    Als je met een auto 300 kilometer aan een stuk wilt rijden heb je een opslag van ongeveer 50 kWh nodig bij een verbruik van 1 kWh per 6 km. Omdat je met de traditionele NMC-accu de onderste en bovenste 20% niet gebruikt heb je voor die 300 km dus een accu van 83 kWh nodig. Je sleept daardoor een relatief grote accu mee waarvan je maar 60% gebruikt onder normale omstandigheden en alleen 500 km op een vakantiereis.

    Sinds een poosje zijn er goedkopere accu’s op de markt op basis van Lithium, IJzer en Fosfaat (LFP). Deze kunnen iets minder energie per gewichtseenheid opslaan maar hebben als eigenschap dat je ze prima dagelijks van 100% naar 0% kunt gebruiken. Voor diezelfde 300 km kan je dus met een veel kleinere en goedkopere accu toe. De LFP accu kende tot voor kort nog het probleem dat hij niet zo snel wilde laden als de NMC accu en hij het bij koud weer ook slechter deed. Daarom werden ze vooral in goedkope Chinese modellen toegepast.

    Het lijstje problemen hierboven heeft de Chinese accu-fabrikant CATL nu opgelost met hun nieuwste generatie LFP-accu. Daarmee ligt de weg open voor kleinere maar toch bruikbare auto’s en kan je voor de incidentele vakantiereis prima relaxed van snellader naar snellader hoppen onder het genot van een natje en een droogje. Als klap op de vuurpijl zijn deze LFP-accu’s ook nog eens inherent brandveilig zodat de chocoladeletters op 5 december opgegeten kunnen worden ipv dat ze in de grootste krant van NL nodig zijn als er “WEER een boot vol stekkerauto’s in brand vliegt”.

    Voor de “in 1x naar Tirol” club blijft NMC beschikbaar.

    Artikel : CATL 4C LFP Battery

    Gigacasting

    De auto wordt vandaag de dag nog vrijwel op dezelfde manier gebouwd als de T-Ford : een lopende band waaraan fabrieksarbeiders (of robots) steeds een stukje aanlassen of schroeven tot de auto klaar is. Tesla is vorig jaar begonnen met het spuitgieten (Gigacasting zeggen ze zelf) van de onderkant van de auto uit maar twee delen. Dat scheelt ze fors in de doorlooptijd per auto.Het aantal onderdelen dat gelast moet worden daalt met meer dan 100 en er zijn tientallen minder robots nodig. De vooruitzichten zijn dat het onderstel van een kleinere auto misschien wel uit 1 stuk gemaakt kan worden. Dit gaat tot een forse gewichts- en kostenreductie leiden. Het laat zich aanzien dat autofabrikanten die 2030 willen halen allemaal deze techniek zullen moeten gaan toepassen. De vakbond van lasrobots kan zich opmaken voor een hete herfst.

    Gigacasting model Y, fotocredit Munro-Live

    Magnesium

    Vroeger werden auto’s van staal gemaakt. Sinds de Model Y is het gewoon om het gigacast-frame van aluminium te maken. Sinds kort wordt er ook geëxperimenteerd met magnesium. Dat is een metaal dat nu nog niet op grote schaal gebruikt wordt (er was weinig vraag naar) maar dat erg goed klimaatneutraal uit bijvoorbeeld zeewater te winnen is. Het bedrijf IDRA is druk bezig met het ontwikkelen van een proces om half vloeibaar gemaakt magnesium te gebruiken voor het maken van extreem lichte en sterke frames uit 1 stuk.

    48 Volt / Etherloop

    In auto’s zit een kabelharnas dat op 12 volt werkt. Omdat auto’s steeds meer elektrische (niet aandrijving) functies krijgen moeten die kabels vrij dik zijn om de benodigde stroom te kunnen verwerken. Ook worden auto’s steeds slimmer waardoor er overal camera’s en sensoren bedraad moeten worden aangebracht. Al met al heeft dit tot een ontzagwekkende kabelboom geleid. In 2023 is de eerst fabrikant (ook weer Tesla) begonnen om het hele energiedistributiesysteem op 48 volt te laten werken en om alle sensoren en actuatoren te gaan bedienen met een op internettechnologie gestoelde Etherloop waardoor alle signalen door 1 dun draadje kunnen lopen. Dit leidt tot een forse gewichtsbesparing (goed voor de range) en ook weer een goedkopere productiewijze.

    Einde dealerships

    De autoverkoop-zones rond steden worden bemand met peperduur verkooppersoneel. Al deze mensen betaal je als je een auto koopt of least en dat maakt auto’s onnodig duur. De garage die er aan vast zit leeft van de geregelde onderhoudsbeurten en terugroepacties van de fabrikanten als er nieuwe firmware geladen moet worden om een onwillige sensor terug in het gareel te brengen.

    Tesla heeft bij de lancering van haar modellen gezorgd dat de auto’s nooit terughoeven omdat alle software-update Over The Air uitgerold worden. Dit trucje bespaart ze kapitalen en levert de eigenaars maandelijks plezier op als ze gratis nieuwe updates en verbeteringen krijgen. Er komt geen garage meer aan te pas.

    Omdat elektrische voertuigen niet slijten is garagebezoek zelden nodig, eigenlijk alleen bij schade. Dit heeft een veel kleiner dealernetwerk tot gevolg.

    De garagebedrijven van traditionele autofabrikanten hebben moeite met dit nieuwe businessmodel. Er gaan ze;fs verhalen de ronde van eigenaren van e-auto’s die na een aanrijding met een stuiterende steen (krasje op de onderkant van de auto) te horen krijgen dat de hele accu vervangen moet worden voor $60.000, alsof de V-snaar even vervangen moet worden. Het is prachtig voer voor YouTubers die wel brood zien in een nieuw schandalenkanaal:

    Ik denk echter dat net als bij de Range Anxiety de auto-eigenaar gaat ontdekken dat zelf ruitenwissers vervangen en 1x in de twee jaar naar de bandenhandel voor nieuwe banden dichter bij de realiteit zal zitten.

    e-Auto 3.0

    En zo zal ergens in 2024-2025 de e-auto 3.0 op de markt gaan komen. Mijn droom Model Too* ziet er zo uit:

    • Gigacast Magnesium frame van de hele onderkant
    • 50 kWh LFP super-accu van CATL
    • 300 km echte range
    • State of the art 48V / Etherloop netwerk
    • Daardoor lichter dan een vergelijkbare dinosapdrinker
    • Prijs een stuk onder de €25.000
    • Via internet te bestellen

    We leven in bijzondere tijden waarin wat we vorig jaar nog normaal vonden dit jaar spectaculair zal veranderen. Dat heeft niet alleen te maken met AI en Chat GPT maar ook met hoe spullen gemaakt worden. Ik kijk erg uit naar de revolutionaire verandering die de auto-industrie voor 2030 zal ondergaan! Ik wens een ieder een mooi en productief 2024.

    *Omdat de serie Tesla modellenlijn nu bestaat uit S 3 X Y lijkt me model “Too” erg voor de hand te liggen 🙂

  • Proefrit met de Sonomotors Sion

    Ik reed vanmiddag een paar proefrondjes in de Sonomotors Sion, een demo-auto van een Duitse startup in de EV-industrie die op roadshow is in Nederland. In dezelfde week dat het eveneens Duitse Mercedes een mislukt SUV-EV met beperkt bereik en beperkte features debuteerde (de EQC). In dit blogje mijn gedachten over de Sion.

    Elektrisch rijden

    Ik volg elektrisch rijden al heel erg lang (al sinds de Rav4e en de EV1 en ik reed al Prius in 2005) en denk dat ik wel ongeveer snap waar het naar toe zal gaan : omdat een elektrische aandrijving veel simpeler en goedkoper is dan een verbrandingsmotor is het onvermijdelijk dat op termijn de auto veel goedkoper wordt dan ICE’s. En dat is dan inclusief de snel goedkoper wordende accu. De route naar autonoom rijden is al uitgestippeld en ook niet meer tegen te houden.

    Standaardisatie

    In een verbrandingsmotor-auto zitten talloze onderdelen die een soort van “eigendom” zijn van de fabrikant : het blik en de bumpers, de pakkingen, zuigers, distributieriemen, motor management systemen etc. Hierdoor kunnen fabrikanten vragen voor hun auto wat ze willen, je hebt geen keus: als je een Golf wilt moet je naar Volkswagen.

    Maar bij elektrische auto’s is het extreem simpel : je hebt een accu waar elektronen uit komen, die verwerk je met een motormanagement systeem (vergelijkbaar met een omvormer voor zonnepanelen) om een motor aan te drijven. Dat knoop je aan elkaar met wat koperen kabels. 4 wielen er onder : klaar! De EV is eigenlijk wat USB deed voor de computerindustrie : plug & play.

    Onderstel van een Tesla. Dit is de hele auto, het koetswerk erbovenop is alleen bescherming tegen de regen.

    Iedereen kan op zo’n skateboard een koetsje zetten en er een label op hangen. Mijn verwachting was dat “De Chinezen” dit trucje als eerste zouden inzetten.

    Enter de Sonomotors Sion

    Wie schetst mijn verbazing? Notabene een Duitse startup zet vol in op de mogelijkheden die OEM-assemblage in de EV-markt biedt. OEM staat voor Original Equipment Manufacturer en dat staat weer voor de fabrikant achter de inkoper achter de exporteur achter de distributeur die ergens in fabriekjes in de binnenlanden van China voor fracties van ons bekende prijzen onderdelen produceert. Die artikelen worden verwerkt in alles van je iPhone tot de knopjes van de afstandbediening van de TV. Het feit dat u het 10 tot 100-voudige betaalt voor die onderdelen komt door tussenhandel, branding en assemblage waardoor je bereid bent de hoofdprijs te betalen voor de verzameling in elkaar geschroefde Chinese onderdelen.

    Sonomotors ziet ook welke kant de autoindustrie op gaat en heeft de stoute schoenen aangetrokken. Ze hebben in een excelletje de inkoopprijs van alle benodigde onderdelen gezet, daar een autobouwer met overcapaciteit bij gezocht die hem in elkaar wil schroeven en berekenen een eerlijke winstmarge. En dan staat daar opeens een hele kekke elektrische auto voor 16.000 euro die 250 kilometers ver moet kunnen rijden.  En om te laten zien dat ze innovatief zijn zit de auto onder geplakt met flexibele zonnepanelen waarmee je ongeveer 30km aan elektrische energie per dag opvangt, geinig maar niet noodzakelijk*.

    Hoe rijdt hij?

    Alle elektrische auto’s rijden lekker, deze ook. Als je instapt zie je gelijk dat het OEM is, links en rechts zie je schakelaars en bedieningshandels die je van andere auto’s herkent (pookje is van de BMWi3) . Niks mis mee. Ze mikken op 250 echte kilometers, wat voor 95% van de Nederlanders meer dan zat is omdat je in geval van nood ook kunt snelladen met 50 kW. Ze hebben goed rondgekeken bij de elektronicafabrikanten en vonden een omvormer die ook 220V kan terugleveren : je kunt je Senseo op de camping zo aansluiten op een naast de laadstekker aanwezig stopcontact (11kW vermogen beschikbaar via type 2 stekker!).

    Hij trekt vlot genoeg op voor het dagelijks verkeer maar het is natuurlijk geen Tesla. Hij zit fijn, niks mis mee.

    Maar?

    jajaja, je voelt hem al een poosje aankomen…… Deze auto is voor 95% van de hedendaagse benzineslurpers een perfecte vervanger, maar als je in 2020 met een OEM-EV op de markt komt zal er op zeker forse concurrentie zijn van echte Chinezen (ik kan nu nog geen namen noemen maar let maar op volgend jaar). En ik denk dat die allemaal tjokvol met sensoren, rijbaan assistentie, radarafstandhouders enzovoort zitten. Want dat kost in 2020 geen drol meer.

    En dat sensornetwerk zit niet in de planning bij de Sonomotors, het is bedoeld als een hele gave Opel Kadett op stroom met zonnepanelen, en ik ben bang dat de EV markt veel harder gaat dan dat.

    Samenvatting

    Gave bak, rijdt lekker, ik had hem 2 jaar geleden 100% zeker gekocht maar nu ik ervaren Leaf-rijder ben kan en wil ik niet meer terug. Maar ik denk wel dat er een hele grote markt is voor first-time EV-rijders als ze op tijd kunnen gaan concurreren met de Chinese OEM’s.

    *Nabrander : ik ben erg benieuwd hoeveel goedkoper de Sion zonder zonnepanelen zou zijn. 30 kilometer is ongeveer  €1,00 stroom. Ik weet bijna 100% zeker dat je veel beter 2 gewone zonnepanelen aan de klant kunt geven om thuis te laden. En van het prijsverschil de auto goedkoper maken.

     
    Als je dit artikel interessant en/of nuttig vond mag ik je dan wat vragen?

  • De toekomst van energiebelastingen en accijns

    Mijn carriëreswitch van IT naar Everthing Sustainable noopt mij ertoe om te practicen what ik preach en ik ben dan ook in stappen afscheid aan het nemen van een fossiel leven. Dat betekende voor mijn autocarriëre sinds 2000:

    • 2000 : Seat Leon Turbo Diesel
    • 2005 : Toyota Prius
    • (intermezzo van een grote gore diesel omdat mijn laatste IT-werkgever niet wilde luisteren)
    • 2010 Laatste vliegtuigreis
    • 2015 : Toyota Plug-in Prius 3kWh / voor 20 km, thuis- of laadpaalladen in 2 uur
    • 2017 : Fiat 500e 20 kWh voor 150 km, thuis- of laadpaalladen in 8 uur
    • 2018 : Nissan Leaf 40 kWh voor 300 km, snelladen in 1 uur

    Bij de benzinepomp
    Allengs minder CO2 en meer kWh. Maar ook een grote verandering in wat de staat verdient aan mijn autorijden. Want op een liter benzine zit 77 cent accijns en 31 cent BTW (ja in Nederland betalen we belasting over te betalen belasting). 108 cent dus per liter. Stel we rijden 1 op 20 (we reden immers Prius) dan komt dat neer op 5,4 cent in de staatskas voor elke kilometer die ik reed. Voor een meer gebruikelijke 1 op 15 is het 7,2 cent per kilometer.

    Thuisladen
    Met een elektrische auto die je thuis aftopt betaal je 18 cent per kilowattuur. Daarvan is plm. 32% belasting en heffingen, zeg 6 cent. Met een kilowattuur rij ik met gemak 7 kilometer. Dus 0,86 cent in de staatskas per kilometer. Elektrische rijders stoppen veel geld en moeite in hun veel schonere transportbehoeften, dus ergens is dat wel terecht. Ik preek hier natuurlijk voor eigen parochie, maar dit is zoals ik het zie.

    Snelladen
    Op de snelweg zie je steeds meer snelladers van o.a. Fastned (Gele bogen) en Allego (bij benzinestations). Het exploiteren van snelladers kost natuurlijk geld en er worden dan ook forse laadprijzen gevraagd van 30 tot wel 65 cent per kilowattuur. Voor menig EV-rijder reden ze vooral te gebruiken voor noodgevallen waarin je thuis of de zaak net niet haalt. Uitzondering hier zijn de Tesla eigenaren die alle laadkosten die ze ooit zullen maken betaalden bij de aanschaf van hun auto waarna ze gratis terecht kunnen bij het Tesla-snellaadwerk. (Model 3 eigenaren zullen gewoon moeten betalen).

    Enter Maingau
    Vanaf half juni gaat er echter wat veranderen in het Nederlandse snellaadlandschap. Het Duitse energiebedrijf Maingau heeft afpsraken gemaakt met Fastned waardoor je vanaf dan bij alle snellaadstations kunt tanken voor …. 6 cent INCL BTW … PER MINUUT. Hoe sneller je auto kan laden, hoe goedkoper het is. Met mijn Nissan Leaf komt dat effectief neer op laden met 40kW zodat het laden van 20 kWh een half uurtje duurt. Die 20 kWh kosten me dan €1,80. Daar kan ik dan weer 150 kilometer mee verder. Je kan je haast niet voorstellen dat een bedrijf aan stroom van 6 cent nog kan verdienen maar het kan blijkbaar. De oorzaak ligt in het feit dat je (bijna) geen energiebelasting meer betaalt over het meerdere boven 10 miljoen kWh en als je een snellaadwerk exploiteert is dat een eitje. Het is de gruwelijk scheve degressieve energiebelasting waar ik al jaren op mopper die dit mogelijk maakt.

    Ik vind het een gruwel en het verhindert dat bedrijven investeren in besparen en opwek (als je heel veel gebruikt is een kilowattuur niks waard en dus kan investeren in PV niet uit).

    Voor publieke laadpalen geldt tot 2020 en speciale regeling waardoor de EB met 5 cent verlaagd wordt maar ik denk zelf dat de laadpalen als 1 virtuele aansluiting gezien worden en zo in de hoogste staffel belanden.

    In de tabel hierboven zie je dat Maingau 183x minder energiebelasting betaalt dan een burger. Dat voordeel geven ze nu aan de particuliere klant.

    De overheid krijgt voortaan 1,2 cent BTW per kWh van me, dus 0,17 cent per kilometer. Dat is 1/31e van wat een benzinerijder aan belasting en accijns afdraagt.

    Snellerladen
    De snellaadtechniek ontwikkelt zich razendsnel. 100, 150 en 300kW laden liggen in het verschiet. Waarmee de energiebelastinginkomsten nog een factor 6 gaan dalen, naar 0,03 cent per kilometer. Dat gaat echt pijn doen in de staatskas als E-rijden een beetje populair gaat worden.

    Belastingkomsten autorijden

    Bovenstaande grafiek gaat uit van 40% groei elektrisch vervoer per jaar, dus de EV-rijders zullen komend decennium kunnen free-riden, hoewel ik denk dat als EV’s iets goedkoper worden de bijna gratis brandstof best een aanjager zal blijken.

    Ik ben zonder meer bereid om mijn eerlijke bijdrage aan de staatskas te leveren, maar zolang de overheid weigert bedrijven fatsoenlijk aan te slaan voor hun energieverbruik (en CO2-uitstoot)  ga ik vol in de aanval met het afbreken van het stelsel van degressieve  energiebelasting. Dag accijns en BTW, Fastned en Maingau, here I come!

    Lars

    ps. (ik begrijp dat de laadpalen van NLE en ANWB servicepunten er ook onder vallen)