EV's worden zwaarder, maar moeten autofabrikanten op zoek gaan naar vereenvoudiging en lichtheid?

Het koolstofvrij maken van transport is van cruciaal belang om de ergste van de dreigende klimaatramp te voorkomen, en elektrische voertuigen gaan hier een grote rol in spelen. Batterijen en bijbehorende technologie voegen echter een gewichtsstraf toe die de efficiëntie en veiligheid vermindert.

Het is iets waar de EV-markt al een tijdje mee worstelt. Het probleem wordt nog verergerd door het feit dat veel kopers om meer actieradius vragen, wat doorgaans betekent dat de accu van een auto groter moet worden.

De beste lithium-ionbatterijen hebben een extra 5-6 kg aan cellen nodig voor elke extra kilowattuur capaciteit en dit levert u misschien maar vier mijl extra bereik op. Ter vergelijking:vijf kilo benzine zou een doorsnee gezinsluik 35-40 mijl extra opleveren.

Je vraagt ​​je misschien af ​​waarom dit een probleem is. Een EV produceert immers geen uitlaatemissies, of deze nu 1500 kg of 5000 kg weegt. Het probleem is meervoudig:zwaardere EV's produceren fijnstof door bandenslijtage (en in mindere mate remstof), ze zijn gevaarlijker bij een ongeval, waarbij het risico dat een inzittende om het leven komt met 12 procent toeneemt voor elke extra 500 kg, en het komt erop neer dat grotere, zwaardere batterijen meer energie verbruiken om op te laden.

Op dat laatste punt zullen bijna alle netwerken over de hele wereld een EV opladen met minder milieukosten dan het rijden met een benzine- of dieselauto over een vergelijkbare afstand, maar het blijft een factor als we het vervoer echt koolstofarm willen maken.

De kosten van een dodelijk ongeval

In het VK zou een dodelijk ongeval in 2019 resulteren in een totale kostprijs van ongeveer £ 2,2 miljoen. Vorig jaar (2020) vielen 1472 dodelijke slachtoffers bij verkeersongevallen, wat de economie ongeveer £ 3,2 miljard kostte - en dat is voordat je de veel belangrijkere effecten op het leven van mensen en de gevolgen van die factoren optelt.

Een typische EV weegt ergens in de regio van 20-25 procent meer dan een vergelijkbare benzine-aangedreven auto, of ongeveer 350 kg voor zoiets als een C-segment SUV. Als we uitgaan van het aantal dodelijke slachtoffers dat 12 procent groter is voor elke 500 kg, verhoogt een crash in een typische SUV uit het C-segment de kans dat een inzittende wordt gedood met 8,4 procent.

In puur geldelijke termen zou deze gewichtstoename nog eens £ 300 miljoen kunnen toevoegen aan de kosten van dodelijke verkeersongevallen per jaar, om nog maar te zwijgen van nog eens 120 doden terwijl ze eigenlijk niet zouden moeten zijn.

Dit is natuurlijk een enorm vereenvoudigde manier om naar de dingen te kijken, maar het verbeteren van de veiligheid zou een even belangrijke factor moeten zijn in toekomstig transport als het koolstofarm maken.

De efficiëntiefactor

Gewicht is een van de twee grootste factoren als het gaat om de werkelijke efficiëntie van een EV - achter aerodynamica. Op een vlakke weg is het niet echt een belemmering, maar voeg een heuvel toe of stop en start in de vergelijking en gewicht wordt plotseling veel belangrijker.

Er is geen hard en snel cijfer over hoe gewicht de efficiëntie precies beïnvloedt; er zijn zoveel variabelen dat het moeilijk te berekenen is. Een gemakkelijke manier om ernaar te kijken, is echter dat als je de grootte van een batterijpakket verdubbelt, je het bereik van de auto niet verdubbelt. Dit heeft grotendeels te maken met de invloed van het gewicht.

Op dit moment, en zoals vermeld aan de bovenkant van het artikel, stimuleert de industrie de verwachtingen van mensen dat een grotere batterij gelijk staat aan meer bereik. Er zijn maar weinig mensen die te weinig aandacht besteden aan het aantal mijlen per kilowattuur dat ze zullen behalen, omdat er niet veel publiciteit aan wordt gegeven. Als je eenmaal enkele van de high-end Duitse elektrische SUV's hebt gereden en minder dan 3mi/kWh hebt genoteerd, zou je verlangen om de 'echte' efficiëntie van een EV te weten waarschijnlijk aanzienlijk toenemen.

Er is betere communicatie rond mijlen per kilowattuur nodig, zodat deze cijfers in onze dagelijkse taal terechtkomen - zoals MPG heeft gedaan met benzine- en dieselauto's. Dit kan een factor zijn voor EV-fabrikanten die gewicht willen besparen, aangezien wij, de consument, begrijpen hoe inefficiënt sommige van de grotere auto's kunnen zijn en beter eisen. Het voorbehoud hierbij is echter dat gewichtsbesparing geld kost in materialen, innovatie en – mogelijk – bereik.

Zijn EV's met een kortere afstand een antwoord?

Voor een deel wel. Mazda denkt dat een kortere actieradius meestal beter is voor de meeste mensen - daarom hebben ze hun eerste EV, de MX-30, voorzien van een piepkleine batterij van 35,5 kWh. Ze merkten ook op dat lichtere cellen het rij- en rijgedrag van een auto verbeteren en minder belastend zijn voor het milieu. Hoewel dat laatste punt discutabel is, is het eerste dat niet.

Honda nam dezelfde manier van denken over met zijn e, en de MINI Electric is eveneens kort van bereik. De grondgedachte achter al deze auto's is dat ze voornamelijk in stedelijke of buitenstedelijke omgevingen zullen worden gebruikt, en dat de overgrote meerderheid van de mensen minder dan 50 kilometer per dag rijdt. Als je het zo bekijkt, is een maximale actieradius van 240 kilometer ineens heel logisch.

Op de korte termijn is het aanbieden van EV's met een kortere actieradius voor de meeste autofabrikanten een verstandige keuze. De batterij- en materiaaltechnologie zal snel inhalen met de mogelijkheid dat het batterijgewicht halveert (of het bereik verdubbelt) wanneer solid-state batterijen medio 2020 levensvatbaar worden, waardoor het een opoffering op korte termijn wordt.

Misschien is het beste wat wij als individuen kunnen doen, onze behoeften en benadering van persoonlijk vervoer te heroverwegen. Als we 90 procent van de tijd geen probleem zouden hebben met een elektrische auto met een kortere actieradius en een lichtere batterij, kunnen we geld besparen, onze milieukosten verlagen en mogelijk veiliger zijn. Die 10 procent kan worden gevuld met een huurauto, of gewoon op tijd inbouwen voor lange ritten voor snelladen.

Radicaal denken:gewoon minder rijden?

Het laatste antwoord op wat weliswaar een complexe puzzel is waar geen enkel 'juist' antwoord is, is simpelweg minder rijden. Terwijl de verkeersdrukte snel is teruggekaatst tot pre-pandemische niveaus, roept het koolstofarm maken van onze reizen een simpele vraag op:moeten we echt zoveel rijden als we doen?

Het antwoord is ‘nee’ voor de overgrote meerderheid van de mensen. Het verminderen van onnodige ritten is de gemakkelijkste en snelste manier om de uitstoot te verminderen en de veiligheid te verbeteren voor degenen die onderweg moeten zijn. Actief reizen, zoals fietsen, samen met autodelen en openbaar vervoer moeten in de toekomst een grotere rol gaan spelen in ons leven. Bovendien is thuiswerken en elektronisch vergaderen al bijna twee jaar zo'n integraal onderdeel van veel van ons leven dat teruggaan naar woon-werkverkeer en fysieke vergaderingen in veel gevallen een stap achteruit is.

Al het bovenstaande

Deze heroverweging van hoe we ons verplaatsen, is natuurlijk het moeilijkste om te veranderen. Mensen zijn gewoontedieren en wij, als natie op een klein eiland, zijn veel meer afhankelijk van auto's dan misschien zou moeten. Er is echter veel te zeggen voor EV-makers om de auto's die ze produceren te vereenvoudigen en lichtheid toe te voegen. Sommige landen belasten zware voertuigen (Frankrijk heft 10 euro belasting op elke kg meer dan 1800 kg voor benzine- en dieselauto's - EV's zijn voorlopig vrijgesteld), maar de grootste invloed zou moeten komen van ons, de consument, die met onze portemonnee stemt.