Opladen van een elektrische auto

Introductie

Het opladen van een elektrische auto is eenvoudig, veilig en kan zeer snel gedaan worden. De accu van een elektrische auto wordt via een laadpunt opgeladen. Er zijn diverse soorten laadpunten met verschillende eigenschappen, zoals bijvoorbeeld een openbare oplaadpaal die meestal twee laadpunten heeft. Laadpunten kunnen verschillende laadvermogens leveren. Hoe snel een elektrische auto weer opgeladen is, hangt dan ook af van het gebruikte laapunt. Naast het laadpunt hebben ook de accu en de oplader in de auto een grote invloed op de laadsnelheid. Hoe dat precies zit kun je hieronder lezen.

Opladen vs. Snelladen

Er zijn twee manieren om een elektrische auto op te laden: 'regulier' opladen en snelladen. Iedere EV kan opgeladen worden aan een regulier laadpunt. Deze laadpunten staan op bestemmingen waar vaak langere tijd verbleven wordt. Denk hierbij aan thuis, op het werk, openbare parkeerplaatsen en bijvoorbeeld locaties als restaurants en hotels. Deze vorm van opladen wordt ook wel 'destination charging' of 'bestemmings-laden' genoemd. De laadpunten leveren meestal een vermogen tussen 3.7 en 11 kilowatt (kW). In de praktijk komt dit neer op 20 à 60 kilometer aan toegevoegde actieradius per uur.
Lees hieronder meer over het opladen van een elektrische auto.

Snelladen wordt in principe alleen maar onderweg gedaan. Bij snelladen gaat het maar om één ding: in een zo kort mogelijk tijd zoveel mogelijk actieradius toevoegen. Snelladers staan dan ook vaak langs snelwegen en andere hoofdwegen, bijvoorbeeld bij tankstations. Tijdens het snelladen blijf je in principe in de buurt van de auto omdat je snel weer weg kan. De laadvermogens bij snelladen kunnen bij moderne EV's oplopen tot 175 of zelfs 350 kW. Dat betekent in de praktijk dat je binnen korte tijd je reis weer kunt vervolgen.
Lees hieronder meer over het snelladen van een elektrische auto.

Opladen

Thuis en op het werk opladen

De meeste EV's zijn aan een normaal stopcontact op te laden, maar dan heb je wel geduld nodig. De beste optie is vaak om een laadpunt of oplaadpaal te laten installeren, zodat je thuis of op het werk altijd snel en makkelijk kunt opladen. Je bent over het algemeen langere tijd op dit soort bestemmingen, waardoor er met minder vermogen geladen hoeft te worden. Daarmee kunnen de kosten voor het laadpunt relatief laag blijven.

Het grote voordeel van thuis of op het werk laden is dat je bijna nooit meer hoeft na te denken over opladen of 'tanken'. Iedere ochtend of avond staat er namelijk een 'afgetankte' auto klaar. Dit wordt snel een gewoonte, waardoor opladen van de auto eigenlijk achteloos gebeurt.

Publiek opladen

Opladen bij een openbaar laadpunt wordt ook wel publiek laden genoemd. Publiek laden kan bij laadpunten die in Nederland inmiddels op zeer veel locaties beschikbaar zijn. Het laadnetwerk wordt bovendien nog altijd flink uitgebreid, waardoor het ook voor mensen zonder oprit of toegang tot een parkeergarage steeds makkelijker wordt om een auto op te laden. In Nederland zijn verschillende aanbieders, maar ze maken allemaal gebruik van een gestandaardiseerd systeem. Je kunt met een laadpas dus in principe bij iedere openbare oplaadpaal laden.

Stekker en aansluiting van auto

Er bestaan diverse soorten stekkers, ieder met zijn eigen beperkingen en mogelijkheden. Automerken kozen vaak afhankelijk van het land van herkomst een type stekker uit. Er waren allerlei soorten en maten beschikbaar, maar in Nederland zijn er in de praktijk maar 2 soorten beschikbaar. In Nederland zijn namelijk alle beschikbare EV's uitgerust met een type 1 of type 2 aansluiting. Type 1 komt inmiddels alleen nog maar voor bij tweedehands voertuigen. Voor nieuwe EV's geldt dat ze bijna allemaal met type 2 uitgerust zijn. Deze aansluiting is in Europa de standaard geworden.

Stekker en aansluiting van oplaadpaal

In Nederland en het grootste deel van de EU hebben alle publieke oplaadpalen een gestandaardiseerde aansluiting: type 2. Uiteraard kunnen elektrische auto's met een type 2 aansluiting hier gebruik van maken, maar ook auto's met een type 1 aansluiting werken gewoon. Het protocol waarmee de oplaadpaal met de auto communiceert is namelijk gestandaardiseerd en dus niet afhankelijk van de stekker die aan de autozijde gebruikt wordt. Een laadkabel die aan de paalzijde type 2 en aan de autozijde type 1 heeft is voldoende.

Type 1 (Yazaki - SAE J1772)
Voorbeelden Alleen nog tweedehands:
Nissan LEAF
Citroēn E-Berlingo
Kia Soul EV
Maximaal Laadvermogen 7.4 kW (alleen 1-fase)
Praktisch Laadvermogen 3.7 kW (1-fase 16A)
Opmerking Wordt binnen de EU niet meer gebruikt op nieuwe EV's. Wel aanwezig op occassions!
Type 2 (Mennekes - IEC 62196)
Voorbeelden Alle nieuwe volledig elektrische auto's in EU, inclusief Tesla.
Maximaal Laadvermogen 1-fase: 7.4 kW
2-fase: 14.8 kW
3-fase: 43 kW
Praktisch Laadvermogen 3.7 kW (1-fase 16A)
7.4 kW (2-fase 16A)
11 kW (3-fase 16A)
Opmerking De meeste EV's hebben een 1-fase of 3-fase boordlader. Een EV kan ook op een lager vermogen geladen worden.

Laadpunt en boordlader

Hoe snel je kunt laden en hoe ver je dus na een bepaalde tijd kunt rijden hangt sterk af van de auto. Met name de lader aan boord van de auto is hierbij bepalend. Deze 'on-board charger' of 'boordlader' is de daadwerkelijke lader van de accu. Er wordt vaak gedacht dat het laadpunt de fysieke lader is, maar dat is niet het geval. Iedere EV heeft een ingebouwde oplader, het oplaadpunt levert alleen het vermogen dat de boordlader bij het punt aanvraagt. Een laadpunt levert bovendien wisselstroom terwijl een accu gelijkstroom nodig heeft om geladen te worden. De boordlader zet de wisselstroom om in gelijkstroom en zorgt ervoor dat de accu zo efficiënt mogelijk geladen wordt.

Dit klinkt allemaal wat technisch, maar het belangrijkste is om te beseffen dat de boordlader in combinatie met het oplaadpunt bepaalt hoe snel een EV geladen kan worden. Een auto met een boordlader van maximaal 7.4 kW kan op een laadpunt dus nooit met een hoger vermogen geladen worden, ook al kan het laadpunt bijvoorbeeld 11 kW leveren.

Laadvermogen

In dit artikel is het woord 'kilowatt' en de bijbehorende afkorting 'kW' al regelmatig gevallen. Het is helemaal niet nodig om technische kennis te hebben om het opladen van een EV te begrijpen. Wel is het handig om een paar termen te kennen die je op allerlei plaatsen tegenkomt. Het laadvermogen speelt bij het opladen van een EV namelijk een belangrijke rol.

Kilo betekent duizend, dus een kilowatt is letterlijk 'duizendwatt'. Watt is een eenheid van vermogen: hoe hoger het getal, hoe meer vermogen. Hoe hoger het laadvermogen, hoe sneller de accu weer vol is. Ter vergelijking: een moderne stofzuiger heeft ook ongeveer 1000 Watt nodig om te werken.

Bij elektriciteit is het vermogen simpel te berekenen. Het vermogen is een product van de spanning en stroom. De eenheid van spanning is Volt (V), van stroom is dat Ampere (A). In Nederland geldt bijvoorbeeld een netspanning van 230V. Een reguliere groep in huis is beperkt op 16A. Dat betekent dus dat een normale groep 230Vx16A = 3680 Watt kan leveren. Dit wordt vaak afgerond naar 3.7 kW.

Op de site wordt echter regelmatig 11 kW genoemd. Dat is dus 3x zoveel vermogen als een normale groep in huis kan leveren. Dit komt omdat er naast spanning en stroom nog een factor is die het vermogen bepaalt: het aantal fases. In Nederland hebben we een 3-fase net. Simpel gezegd heb je met drie fases driemaal zoveel vermogen beschikbaar. Het sommetje van hierboven wordt dus 230Vx16Ax3 = 11040 Watt. Dit wordt vaak afgerond naar 11 kW. In de volksmond wordt 3-fase ook wel 'krachtstroom' genoemd.

Het daadwerkelijke laadvermogen wordt echter bepaald door de auto. De auto vraagt bij het laadpunt een bepaald vermogen aan en het laadpunt zal dit proberen te leveren. Bij sommige laadpunten kan het zijn dat de auto meer vraagt dan het punt kan leveren. Dit is geen probleem: de auto kan altijd met minder vermogen geladen worden, maar nooit met meer dan de boordlader aan kan.

Laadtijd

De laadtijd is de tijd die nodig is om een accu op te laden. In de meeste gevallen wordt uitgegaan van een lading van leeg tot vol (0% tot 100%). De laadtijd is daarmee afhankelijk van de capaciteit van de accu en het laadvermogen van de auto.

De hoeveelheid energie die een accu kan leveren wordt in de eenheid kilowattuur (kWh) uitgedrukt. De eenheid van energie lijkt dus sterk op die van vermogen (zie hierboven) en het is dus makkelijk om ze door elkaar te halen. Er is echter een simpel ezelsbruggetje: als je een uur lang een vermogen van 1 kilowatt gebruikt, dan is er 1 kilowattuur aan energie verbruikt.

In onderstaand voorbeeld is te zien hoe het laadvermogen en de capaciteit van de accu invloed hebben op de laadtijd.

Laadtijd van een Tesla Model 3 Long Range
Bruikbare accu capaciteit is ongeveer 74 kWh en het laadvermogen is bijvoorbeeld 3.7 kW.
74 kWh / 3.7 kW = 20 uur

Indien de laadpaal hiervoor geschikt is kan er maximaal met 11 kW geladen worden.
74 kWh / 11 kW = 6.73 u (6 uur en 44 minuten)

NB: In de EVDB staat vermeld dat het opladen bij 3.7 kW ongeveer 23 uur en 45 minuten en bij 11 kW ongeveer 8 uur benodigd is. Dit heeft te maken met de verliezen die optreden bij het laden. Een deel van het laadvermogen komt als warmte vrij en komt daarmee niet in de accu terecht.

Laadsnelheid

De laadsnelheid geeft aan met hoeveel km een accu per uur wordt bijgeladen. Het is daarmee een goede indicatie hoe lang je dient te wachten voordat je een bepaalde afstand kunt afleggen. De laadsnelheid hangt af van het laadvermogen en energievebruik van een auto. Een zuinige EV is dus niet alleen belangrijk om het energieverbruik (en daarmee de kosten) zo laag mogelijk te houden, het levert ook nog eens meer actieradius per tijdseenheid op bij het laden.

Laadsnelheid van een Tesla Model 3 Long Range
Laadvermogen: 3.7 kW - Energieverbruik: 15.6 kWh/100km
3.7 kW / 15.6 kWh/100km = 24 km/u

Bij laden met 11 kW geldt de volgende snelheid
11 kW / 15.6 kWh/100km = 71 km/u

NB: In de EVDB staat vermeld dat de laadsnelheid bij 3.7 en 11 kW lager is (20 en 60 km/u). Dit heeft te maken met de verliezen die optreden bij het laden. Een deel van het laadvermogen komt als warmte vrij en komt daarmee niet in de accu terecht.

Snelladen

Alleen onderweg

Snelladen is bedoeld om onderweg een accu in korte tijd bij te laden, zodat lange afstanden afgelegd kunnen worden. Snelladers staan dan ook vooral bij tankstations en locaties aan een snelweg of andere hoofdwegen. Tegenwoordig kunnen bijna alle EV's snelladen. Bij iedere model in de EVDB staat aangegeven of, en hoe snel, snelladen mogelijk is.

Verschillen met 'normaal' opladen

Ten opzichte van normaal / bestemmings-laden en snelladen zijn er nogal wat verschillen:

  • Opladen meestal tot 80% ipv opladen tot 100%
  • Kabel zit aan de laadpaal ipv eigen kabel
  • Accu wordt rechtstreeks geladen ipv boordlader in auto
  • Laden met gelijkstroom ipv wisselstroom
  • Laden tot wel 350 kW ipv maximaal 22 kW

Uitzondering is snelladen via type 2 (Mennekes): het snelladen via een type 2 stekker gaat gewoon met wisselstroom en daardoor is de lader in de auto nodig. De lader in de auto zet in dat geval de wisselstroom om in gelijkstroom. Bij alle andere snelladers wordt de accu rechtstreeks met gelijkstroom geladen en wordt de lader in de auto dus niet gebruikt.

Stekkers en aansluitingen snellaadpaal

Net als bij gewoon opladen zijn er bij snelladen diverse stekkers beschikbaar. Ook hier hing het type aansluiting vaak af van het land waar de auto vandaan komt. In Nederland zijn momenteel 4 opties beschikbaar. Hieronder staat een overzicht van de diverse soorten stekkers en aansluitingen voor snelladen. Ondanks dat alle 4 opties nog in gebruik zijn, is Type 2 CCS (Combo) de standaard aan het worden in Nederland en de EU.

CHAdeMO
Voorbeelden Nissan LEAF
Diverse tweedehands voertuigen
Laadvermogen 50 kW DC (Nederland)
150 kW DC (Maximaal)
Combined Charging System (CCS Combo 2)
Voorbeelden Bijna alle nieuwe voertuigen, inclusief Tesla Model 3
Laadvermogen 50 kW DC
175 kW DC
350 kW DC
Type 2 (Mennekes - IEC 62196)
Voorbeelden Alle Q-uitvoerigen van de eerste generatie Renault ZOE
Renault ZOE Q90
Laadvermogen 3-fase 64A (43 kW)
Tesla Supercharger
Merk Uitsluitend Tesla
Voorbeelden Alle Tesla's kunnen bij een Supercharger laden. Voor Model 3 is een CCS stekker aanwezig.
Laadvermogen 150 kW DC
250 kW DC

Snellaadvermogen

Snelladen is, op bovenstaande zaken na, eigenlijk niet echt anders dan normaal opladen. Zoals de naam al doet vermoeden gaat het alleen sneller. De snelheid kan soms tot wel 100x hoger liggen dan normaal laden. Een groot verschil met normaal opladen is vooral het gebruik van gelijkstroom. Met gelijkstroom wordt de boordlader van de auto niet gebruikt, maar wordt de accu rechtstreeks door de laadpaal opgeladen. Hierdoor zijn veel hogere snelheden mogelijk dan bij wisselstroom. Snelladen met wisselstroom is mogelijk, maar het maximale laadvermogen is dan 43 kW, terwijl snelladen met gelijkstroom tot 350 kW al mogelijk is.

Snellaadtijd

Net als bij regulier laden is de snellaadtijd de tijd die nodig is om een accu op te laden. Bij snelladen wordt echter bijna nooit van leeg tot vol geladen. Gemiddeld zal een snellaadsessie van 10% tot 80% of zelfs korter zijn. Meer dan 80% snelladen heeft ook weinig zin: na ongeveer 80% gaat de laadsnelheid bij de meeste EV's hard achteruit om de accu te beschermen. Het is dan ook sneller en goedkoper om rond 80% weer te gaan rijden en later weer tot 80% op te laden.

Het kan zelfs sneller zijn om nog korter op te laden als er echt haast is. Sommige EV's kunnen tussen 10% en 50% veel sneller laden dan daarboven. Het kan dus lonen om alleen in die 'sweetspot' te blijven laden en optimaal gebruik te maken van de mogelijkheden van de auto. Bij sommige auto's in de EVDB geven we deze karateristiek in de vorm van een grafiek weer: de laadcurve. Deze laadcurve laat het gedrag van de auto bij snelladen zien.

Snellaadtijd (10% tot 80%) van een Audi e-tron
Een Audi e-tron heeft een bruikbare accu capaciteit van ongeveer 83.6 kWh en het snellaadvermogen is 146 kW.
(83.6 kWh * 0.7) / 146 kW = 0.40u (24 minuten)

NB: In tegenstelling tot laden met wisselstroom zijn de relatieve laadverliezen bij snelladen aanzienlijk kleiner. Veel van de warmte die verloren gaat, ontstaat bij snelladen in de oplaadpaal en wordt daar afgevoerd. De netto laadstroom die de accu bereikt is daarmee bijna onveranderd. De berekening gaat wel uit van optimale omstandigheden, het kan zijn dat de tijd in de praktijk wat langer is.

Snellaadsnelheid

De snellaadsnelheid geeft aan met hoeveel km/u een accu wordt bijgeladen. De snellaadsnelheid is een belangrijke factor: het geeft aan hoe snel je bij een snellaadpaal moet wachten om een bepaalde afstand te kunnen afleggen. De snellaadsnelheid hangt af van het snellaadvermogen en energieverbruik van de auto.

Snellaadsnelheid (10% tot 80%) van een Audi e-tron
Snellaadvermogen: 146 kW - Energieverbruik: 23.2 kWh/100km
146 kW / 23.2 kWh/100km = 630 km/u

Toegevoegde actieradius na 10 minuten: ong. 100 kilometer
Toegevoegde actieradius na 15 minuten: ong. 150 kilometer
Toegevoegde actieradius na 24 minuten: ong. 250 kilometer

De snelst ladende elektrische auto

Gebruik de Snelladen preset om snel een overzicht te krijgen van de snelst ladende elektrische auto's van dit moment.

Waarom niet altijd snelladen?

Het mag duidelijk zijn dat snelladen in de praktijk vele malen sneller is dan normaal opladen. Waarom dan niet altijd snelladen? Het belangrijkste antwoord is: een snellader is duur. Een snellaadpunt is vele malen duurder dan een normaal oplaadpunt. Ook is er een veel duurdere netaansluiting nodig. De installatiekosten voor een snellaadpunt kunnen al snel vele tienduizenden Euro's bedragen. Voor thuis is snelladen dus ook niet echt een optie en vaak ook niet nodig. Als een auto over de nacht geparkeerd staat, dan is deze in de meeste gevallen de volgende ochtend weer helemaal vol.

Accu

Lithium-ion

Alle moderne EV's maken gebruik van Lithium-ion accu's. Dit type accu heeft namelijk een hoge energiedichtheid en dat is bij gebruik in een auto de belangrijkste factor. Bovendien zijn ze milieuvriendelijk en hebben ze een relatief lange levensduur. Op dit moment zijn dit type accu's nog relatief duur, maar de kostprijs komt snel omlaag doordat de vraag naar grotere Li-ion systemen steeds verder toeneemt.

Bruikbare accucapaciteit

Over de capaciteit van een accu in een elektrische auto ontstaat vaak veel onduidelijkheid. Fabrikanten geven vaak alleen een waarde af voor de totale capaciteit van een accu systeem. Het probleem is echter de Lithium-ion accu's bepaalde eigenschappen hebben waardoor ze niet volledig ontladen of volledig volgeladen kunnen worden. Om te voorkomen dat een accu in een auto defect raakt, wordt vaak een buffer aangehouden. Hoe groot deze buffer is hangt af van het ontwerp van de accu en hoe deze aangestuurd wordt.

De aangehouden buffer kan uiteenlopen van 5% tot wel 30% van de totale accucapaciteit. Vooral kleinere accu's hebben een relatief grote buffer nodig. De buffer beschermt de accu en maximaliseert de levensduur. Van de meeste automerken zijn de exacte gegevens niet openbaar. In de EVDB wordt dan ook soms een schatting gemaakt van de daadwerkelijke accu capaciteit. Dit staat duidelijk bij de accu informatie vermeldt.

Cheatsheet accucapaciteit

Gebruik de Cheatsheet Accucapaciteit om snel een overzicht te krijgen van de elektrische auto's met de grootste accucapaciteit van dit moment.