Alles wat je moet weten over lithium-ion-accu’s, de techniek en hun levensduur

Het accupakket is het grootste, zwaarste en bovenal duurste onderdeel van een elektrische auto. Het is ook het onderdeel waar de meeste vragen over bestaan: hoe ver kom ik op één lading, hoe lang gaat het accupakket mee en presteert een accu in de winter echt zo slecht? Tijd om het accupakket eens onder de loep te nemen.

Het vergelijk tussen een elektrische auto en een smartphone wordt vaak gemaakt: je laadt ze ’s avonds op, de volgende ochtend zijn ze vol en als je ze gedurende de dag heel intensief gebruikt, moet je ze tussentijds nog een keer opladen. Daarnaast merk je dat je na verloop van tijd steeds iets minder lang met een volle accu doet. Dat geldt in zekere – maar vaak beperktere mate – ook voor de accu’s van elektrische auto’s. De overeenkomst waarmee we beginnen is de chemische samenstelling van de accu: bijna alle mobiele telefoons en elektrische auto’s maken gebruik van lithium-ion-accu’s of een sterk verwante variant. Een scheikundige uitleg laten we achterwege, maar het is belangrijk om te weten dat lithium-ion-accu’s een hoge energiedichtheid en een lange levensduur hebben.

Energiedichtheid

De energiedichtheid is de hoeveelheid energie die een accu kan opslaan in een bepaalde massa of volume. Simpel gezegd: een lithium-ion-accu met een capaciteit van 50 kWh is zowel kleiner als lichter dan een accu met dezelfde capaciteit, maar een andere chemische samenstelling. Toen autofabrikanten in de jaren ’70 experimenten met elektrische auto’s gingen uitvoeren, deden ze dat vaak met bestelbusjes. De laadruimte stond dan voor een groot deel vol met zware loodaccu’s en alsnog kwam de auto vaak maar zo’n zeventig kilometer ver op een volle lading. Dankzij lithium-ion-accu’s zijn moderne elektrische auto’s net zo praktisch als elke andere personenwagen, nog maar een paar honderd kilo zwaarder en hebben ze een heel behoorlijke actieradius.

Boven: de Mercedes-Benz Electro Tranporter uit 1972 had 860 kilo aan loodaccu’s aan boord, waarmee je tussen de 50 en 100 kilometer ver kwam. De topsnelheid was slechts 80 km/u. Vanwege de beperkte actieradius werd een systeem bedacht om het loodzware accupakket te kunnen wisselen.

Levensduur en degradatie

Aangezien het accupakket van een elektrische auto zo’n belangrijk en duur onderdeel is, wil je dat het ook na langere tijd nog goed functioneert. Ook hier bewijst de moderne lithium-ion-accu zijn meerwaarde. Onderzoek onder Tesla-rijders heeft uitgewezen dat vrijwel alle accu’s na 250.000 kilometer nog meer dan 90 procent van hun originele capaciteit hebben. Er is dus sprake van een heel beperkte batterijdegradatie en met het voortschrijden van de techniek wordt de levensduur van accu’s nog steeds langer. Belangrijk om te weten is dat niet alle eerste generatie elektrische auto’s al zo’n goed accupakket hebben, lees je daarom vooraanschaf van een gebruikte elektrische auto goed in over de levensduur van het accupakket.

Prijs van accu’s

Door het substantiële formaat zijn accupakketten nog steeds het duurste onderdeel van een elektrische auto, maar de prijs van lithium-ion-accu’s is de afgelopen jaren spectaculair gedaald. Begin 2013 sprak zakenkrant Forbes nog over een prijs van 800 tot 1000 dollar per kilowattuur, in 2019 hebben zowel Tesla als Volkswagen aangegeven dat ze rond of minder dan 100 dollar per kWh betalen voor hun accu’s. Het eind van deze daling lijkt nog niet in zicht. Door deze steeds goedkoper wordende accu’s daalt ook de prijs van elektrische auto’s .

Accu’s in de winter

Een nadeel van lithium-ion-accu’s is de gevoeligheid voor temperatuur. Ze functioneren het beste bij circa 20 tot 25 graden, bij een lagere of hogere temperatuur kom je doorgaans minder ver op een volle lading. Vooral kou heeft een behoorlijke invloed op prestaties van een accupakket. Steeds meer fabrikanten kiezen dan ook voor een geconditioneerd accupakket. Deze kan verwarmd worden als het koud is, vaak zelfs via een app op de smartphone als je zelf nog aan de ontbijttafel zit. Zo kom je aan in een voorverwarmde auto, zodat je niet hoeft te krabben en je verder komt op een volle lading. Door actieve koeling kan de accu worden gekoeld tijdens het opladen, waardoor hogere laadsnelheden kunnen worden bereikt. Nog altijd zal je in de winter iets minder actieradius hebben dan in de zomer, maar door nieuwe technieken wordt het effect wel kleiner. Omdat elektrische auto’s ook steeds grotere accu’s krijgen wordt de impact van een minder goed functionerende accu ook kleiner.