5. "POWERCAPACITORS EFFICIËNTER DAN LITHIUM-ION-BATTERIJEN VOOR ELEKTRISCHE BUSSEN"

Ontwikkeling in hoge versnelling

Powercapacitors zijn veel duurzamer dan de lithium-ion-batterijen die tot op heden worden geplaatst in elektrische bussen. In een seriële hybride-toepassing in combinatie met een benzinemotor verbruikt een stadsbus slechts 10 tot 12 liter benzine per 100 kilometer met een veel lagere uitstoot aan polluerende gassen.

Deel dit artikel met uw collega's

“De ideale oplossing om milieuvriendelijk te gaan rijden en over te schakelen naar (bijna-)zero-emissie-busvervoer is er niet. Je moet wel zaken tegenover mekaar durven afwegen en je ook afvragen in welke mate je de oplossing die je nu installeert snel kunt aanpassen aan nieuwere technologieën”

zegt Eric Verhulst, ceo/cto van Altreonic uit Aarschot dat met Kurt Energy focust op betaalbare, veilige en duurzame propere energie met behulp van een nieuwe type van powercapacitors, ook wel ultracapacitors of supercondensatoren genoemd.

Ik betwijfel of puur elektrisch rijden in zijn huidige vorm en met de beschikbare lithium-ion-batterijen haalbaar is voor iedereen. De technologie is er en zij werkt ook, maar zij moet in de praktijk ook schaalbaar zijn voor een brede toepassing. En daar stelt zich het probleem. Het laadprobleem en de zware investering maken dat moeilijk. ”, zegt Eric Verhulst.


“De positieve resultaten in Noorwegen en Denemarken geven een vertekend beeld omdat men in die landen kan terugvallen op voldoende water- en windkracht om elektriciteit op te wekken. Er is ook een fiscaal element dat aldaar veel meer meespeelt. Met zonne-energie alleen ga je er niet komen. Wanneer elektriciteit wordt opgewekt vanuit bruinkoolcentrales of nucleaire centrales ben je niet echt duurzaam bezig. Bovendien moet het elektriciteitsnetwerk voldoende krachtig zijn om er genoeg laadinfrastructuur op te kunnen aansluiten. Bij waterstof moet je dan weer beschikken over voldoende tankstations en is de vraag hoe efficiënt de productie ervan is”.

Beste aspecten van batterijen én supercapacitors combineren in nieuwe cel

“Klassieke batterijen beschikken over een aanvaardbare energiedensiteit, maar zij hebben een zwakke vermogensdensiteit waardoor de mogelijkheden voor snel laden beperkt zijn maar ze kunnen ook geen lange pieken leveren (bv. om een helling op te rijden). Klassieke supercapacitors hebben een grote vermogensdensiteit, kunnen snel worden opgeladen maar zijn ook snel leeg en kosten veel geld. Met de Blue Cell Power Capacitor verenigen wij het beste van beide systemen in een hybride concept dat het midden houdt tussen een batterij en supercapacitor. De Blue Cell Power Capacitor is een accu die werkt op basis van actieve koolstof nano-materialen en waarin geen chemische reacties plaats vinden tijdens het laden en ontladen”, licht Eric Verhulst toe.

Supercapacitors geïntegreerd in busaandrijving die maar 10 tot 12 liter benzine verbruikt

In diverse Chinese steden rijden er sinds de wereldtentoonstelling van Shanghai in 2010 al aardig wat bussen rond met klassieke supercapacitors of batterijen. Die worden van halte tot halte kortstondig bijgeladen door middel van een pantograaf of telkens op depot.

“Wij zijn naar China gereisd, hebben gezien dat de technologie weldegelijk werkt en dat de voorgestelde resultaten worden gehaald”, stelt Eric Verhulst vast. “Maar, het blijft een duur project. De ideale toepassing is een hybride concept waarin je een energiebron die nauwelijks vervuilt en constant energie levert op het meest efficiënte niveau combineert met een batterij die voldoende vermogen kan leveren. Zo hebben wij dat in de praktijk gezien bij Shenzhen Batton Automobile Manufacturing Company in Shenzhen. Zij hebben een door lithium-ion-batterijen aangedreven bus omgebouwd naar een “serial hybride”-voertuig met elektrische aandrijfmotor, een powercapacitor batterij en een kleine 2 liter benzinemotor van Toyota. Het resultaat was verbluffend. De bus verbruikt amper 10 tot 12 liter benzine per 100 km, tegenover de 30 l/100 km van een dieselbus en de uitstoot wordt met meer dan 80% verminderd”. Een enorme verbetering voor een relatief kleine investering omdat de aandrijving van de wielen onveranderd blijft en men geen extra laadinfrastructuur nodig heeft.

Oplossing voor vergroening waar laadinfrastructuur faalt of ontbreekt

De voorgestelde seriëel hybride-oplossing werd door Shenzhen Batton Automobile Manufacturing Company heel pragmatisch ontwikkeld. Enerzijds zagen zij hoe er in Shenzhen - dat voorop loopt in elektrische mobiliteit met 22000 elektrische taxi’s en 16.000 elektrische bussen - regelmatig voertuigen aan de kant staan om bijgeladen te worden. Ook stelden zij vast dat lithium-ion-batterijen er vaak al na twee jaar de brui aan geven. Anderzijds wilden zij met de serieel hybride-oplossing een praktijkgericht antwoord geven aan steden en regio’s in Azië, het Midden-Oosten en Afrika waar het elektriciteitsnetwerk niet krachtig genoeg is om er laadinfrastructuur op aan te sluiten, zeker op de langere afstanden.

Eigenlijk kan je de seriële hybride-oplossing ook toepassen in West-Europa om de busvloot betaalbaar en haalbaar te vergroenen. Het volstaat om het voertuig om te bouwen zonder de transmissie te vervangen. De aandrijflijn van de seriële hybride oplossing is vrij eenvoudig. Je hoeft enkel de dieselmotor te vervangen door een elektromotor en die aan te sturen vanuit een powercapacitor batterij die met een kleine benzinemotor op een constante snelheid wordt bijgeladen. Wat niet altijd nodig is zeker als je er een plug-in hybride van maakt.”. Wanneer je nog milieuvriendelijker wil gaan, kan je in plaats van een benzinemotor kiezen voor een waterstof-brandstofcelmotor, of motor of gas maar daaraan zijn wel een aantal veiligheidsrisico’s verbonden die je niet hebt in de serial hybride-oplossing met benzinemotor”, aldus nog Eric Verhulst.