Hoe werkt draadloos opladen?
Draadloos opladen wordt ook wel inductief opladen genoemd. Het opladen verloopt bij deze technologie niet via stroomkabels, maar werkt met behulp van elektromagnetische velden. De technologie is gebaseerd op inductieve energieoverdracht, een concept dat al volop wordt gebruikt bij smartphones en elektrische tandenborstels. De technologie voor draadloos opladen bestaat grofweg uit drie elementen:
Een laadpad: dit is het onderdeel dat de energie levert aan hetgeen dat moet worden opgeladen. Voor een elektrische auto is er onder de parkeerplek een laadpad geïnstalleerd, dat is verbonden met het elektriciteitsnet.
Ontvangstspoel: in het op te laden apparaat zit een spoel, die de elektrische energie van het laadpad ontvangt en doorgeeft aan de batterij van het apparaat. Voor een elektrische auto betekent dit dat aan de onderkant een ontvangstspoel moet zitten die energie van het laadpad oppikt.
Energieoverdracht: wanneer de ontvangstspoel vlak boven het laadpad wordt gehouden, wordt een magnetisch veld gecreëerd, begint de energieoverdracht en begint dus het opladen. Voor een elektrische auto betekent dit dat het opladen automatisch kan beginnen zodra de auto boven de laadpad wordt geparkeerd. Het systeem werkt efficiënt binnen een klein bereik, meestal enkele centimeters, waardoor het wel belangrijk is dat de auto correct boven het laadpad wordt geparkeerd.
De voordelen en nadelen van draadloos opladen
De technologie van draadloos opladen biedt voor elektrische auto’s een aantal belangrijke voordelen, maar er zijn ook nog enkele nadelen en uitdagingen om rekening mee te houden. We zetten ze eens op een rij, te beginnen met de voordelen:
Gemak en comfort: je hoeft geen kabels meer aan te sluiten of los te koppelen. Dat scheelt tijd, maar is vooral ook erg handig bij slechte weersomstandigheden, zoals regen of sneeuw.
Minder slijtage: omdat er geen fysieke verbinding is, treedt er geen slijtage op aan kabels en stekkers, wat op de lange termijn kosten kan besparen.
Integratie in openbare ruimtes: laadpads kunnen worden geïntegreerd in het wegdek van parkeerplaatsen of zelfs in het wegdek. Dan zou je tijdens het rijden al kunnen opladen, maar dat is toekomstmuziek. Wel is het integreren van een laadpad in de parkeerplaats ruimtebesparend en ‘mooier’, doordat het straatbeeld niet vol met conventionele laadpalen met kabels komt te staan.
Toekomstbestendig: draadloos opladen past goed bij de ontwikkeling van autonoom rijden. Zelfrijdende voertuigen kunnen zichzelf parkeren en opladen zonder menselijke tussenkomst om een laadkabel aan te sluiten.
Hoewel draadloos opladen dus erg aantrekkelijk klinkt, zijn er ook wel enkele nadelen en uitdagingen die niet over het hoofd gezien mogen worden:
Lagere efficiëntie: bij draadloos opladen gaat meer energie verloren in vergelijking met systemen die via kabels werken. Dit maakt draadloos opladen minder duurzaam en duurder in gebruik.
Langzamere oplaadtijden: draadloos opladen gaat over het algemeen ook langzamer dan laden via een kabel, wat een nadeel kan zijn voor mensen die snel willen opladen.
Gevoelig voor vuil: voor een goed oplaadproces moet er voldoende contact zijn tussen laadpad en ontvangstspoel van de auto. Om elektrocutie te voorkomen stopt het laadproces bij een object tussen deze twee elementen. Zo kunnen kleine dieren veilig onder de auto door lopen, maar het laadproces kan ook worden verstoord door een grote hoeveelheid bladeren in de herfst.
Hogere kosten: de installatie van laadpads en de benodigde apparatuur in de auto is, in ieder geval op dit moment, duurder dan traditionele oplaadsystemen met kabels.
Beperkte beschikbaarheid: deze technologie is op dit moment nog in ontwikkeling en daardoor beperkt beschikbaar. Voor particulieren is het bijvoorbeeld nog nauwelijks mogelijk om een draadloze oplader in de oprit te laten installeren. Ook zijn er nog geen elektrische auto’s (in reguliere serieproductie) die geschikt zijn voor draadloos opladen.
Alternatieven voor draadloos opladen
Het draadloos opladen van een elektrische auto is slechts één van de manieren waarop je de elektrische auto kunt opladen. Er zijn dus verschillende alternatieven. De belangrijkste daarvan is de conventionele laadpaal zoals die inmiddels al aardig is ingeburgerd. Je parkeert de auto op een parkeerplaats met een laadpaal ernaast, steekt de stekker in de auto en koppelt de kabel aan de paal en (na aanmelden met een laadpas) begint het laden. Een conventionele laadpaal of laadpunt kan ook bij je eigen oprit worden geplaatst. In dat geval mag alleen jij (of iemand die jouw toestemming heeft) er gebruik van maken. In dat geval spreken we over een thuislader of privélaadpaal. Een variant op de conventionele laadpaal is de snellader. Deze vind je vooral langs hoofdroutes en zijn bedoeld voor snel opladen onderweg. Ze zijn wel duurder in gebruik en de batterij van de auto wordt door de hoge laadstroom zwaarder belast, wat de levensduur op lange termijn nadelig kan beïnvloeden.
Batterijwisselsysteem
Het belangrijkste alternatief voor een conventionele laadpaal, naast draadloos opladen, is een batterijwisselsysteem. Bij een batterijwisselsysteem wissel je de (bijna) lege batterij eenvoudig om voor een volledig opgeladen batterij. Deze technologie is nog niet heel gebruikelijk en wordt vooral toegepast bij kleine voertuigen zoals elektrische scooters. Vaak kan je dan de lege batterij thuis aan het stopcontact opladen. Er zijn echter ook een paar autofabrikanten die elektrische auto’s met wisselbare batterij ontwikkelen en enkele daarvan zijn zelfs al voor particulieren te koop, zoals de auto’s van het Chinese merk Nio. Bij dit soort elektrische auto’s kan je de batterij eenvoudig laten omwisselen bij een batterijwisselstation. Er zijn echter (nog) niet veel batterijwisselstations in Nederland.
Wat is de toekomst van draadloos opladen?
Zoals je kon lezen biedt de technologie van draadloos opladen een aantal voordelen voor elektrische auto’s, maar zijn er ook een aantal nadelen. Sommige daarvan, zoals de hoge kosten en beperkte beschikbaarheid, gelden echter vaker voor nieuwe technologieën en kunnen op termijn komen te vervallen. Draadloos opladen heeft de potentie om een standaard te worden, vooral met de groei van elektrisch rijden en autonoom transport. Een laadpad is immers eenvoudiger ‘onzichtbaar’ te integreren in bestaande infrastructuur dan conventionele laadpalen met kabels. Wellicht is het zelfs ooit mogelijk om de laadpads in het wegdek te integreren, zodat elektrische voertuigen tijdens het rijden kunnen opladen. Dan zouden actieradius en oplaadtijden geen zorg meer zijn voor mensen die elektrisch willen rijden. Voorlopig gelden de nadelen van de technologie echter nog wel: een dergelijk draadloos oplaadsysteem zou het aanleggen van een weg erg duur maken. Ook is draadloos opladen zoals vermeld minder efficiënt dan opladen via een kabel. Technologische ontwikkelingen zouden dit bezwaar op de langere termijn kunnen wegnemen. Als ook de kosten van de technologie worden verlaagd, kan draadloos opladen voor elektrische voertuigen wellicht op grote schaal worden toegepast.
