Hoe kan het? Zo rijden nieuwe EV’s verder met een kleinere accu

Jarenlang was het recept voor een grotere actieradius in elektrische auto’s simpel: plaats een grotere, zwaardere batterij. Die ‘brute force’-aanpak loopt op zijn eind, want accu’s zijn zwaar, duur en nemen veel ruimte in. De nieuwste generatie EV’s haalt zijn bereik niet langer puur uit celcapaciteit, maar uit hyper-efficiëntie.

Door componenten als omvormers, elektromotoren en versnellingsbakken op detailniveau opnieuw uit te vinden, persen merken onwerkelijke afstanden uit compacte accupakketten. Modellen zoals de kersverse Audi A2 e-tron (12,8 kWh/100 km) en de Mercedes-Benz CLA (12,3 kWh/100 km) hebben een aantal slimme vernieuwingen om dat mogelijk te maken. .

De puls-omvormer is het hart van elke EV: dit component zet de gelijkstroom (DC) uit de accu om in wisselstroom (AC) voor de motor. In de meeste huidige EV’s zitten nog standaard bipolaire transistoren op basis van silicium. In de aandrijflijn van de Audi A2 e-tron is de overstap gemaakt naar Silicon Carbide (SiC) MOSFET’s. Een onderdeel dat de gemiddelde HIFI-fan bekend voor zal komen.

© © Audi

SiC-halfgeleiders kunnen op een veel hogere snelheid schakelen en produceren aanzienlijk minder restwarmte. Dit verlaagt de zogeheten schakelverliezen drastisch, waardoor de omvormer een efficiëntie van meer dan 97 procent heeft. Audi combineert deze nieuwe chips bovendien met adaptieve software. Rijd je rustig in de stad, dan gaat de schakelfrequentie omlaag. Een lagere frequentie bij deeltijdse belasting bespaart direct stroom, tot wel 20 watt puur door frequentiebeheer.

Mechanische precisie in de motor

Een elektromotor lijkt een simpel standaard onderdeel, maar er is wel degelijk verbetering van de efficiëntie mogelijk in de marges. In de vernieuwde APP350-motor van Audi is de interne architectuur flink op de schop gegaan om ongewenste wervelstromen (ijzerverliezen) tegen te gaan. De rotor is opgebouwd uit metalen plaatjes. Door deze lamellen te verdunnen van de standaard 0,3 millimeter naar slechts 0,2 millimeter, wordt er minder energie verspild aan warmte.

Daarnaast is de koperdraad in de stator van de A2 e-tron van een ster- naar een delta-configuratie geschakeld. Hoewel dit ten koste gaat van een beetje absolute piekspanning, zorgt het ervoor dat de motor bij de meest voorkomende rijsnelheden in een veel efficiënter toerengebied opereert, waarbij hij nog steeds 350 Nm koppel levert.

De comeback van de versnellingsbak

Waar de meeste EV’s het doen met één vaste versnelling, beginnen fabrikanten in te zien dat dit op de snelweg niet altijd de zuinigste optie is. De nieuwe elektrische Mercedes-Benz CLA pakt dit aan met een zeldzame feature in dit segment: een versnellingsbak met twee versnellingen op de achteras.