Hoe toekomstige Tesla-bezitters zullen ontsnappen aan bereikangst

Ongeacht hoeveel accutechnologie verbetert, het laden van een elektrisch voertuig zal nooit zo snel gaan als het vullen van een tank. De wetten van de thermodynamica zullen het eenvoudigweg niet toestaan, zelfs niet voor Elon Musk en Tesla.

De snelheid van energieoverdracht kan alleen zo snel worden - voor auto-accu's betekent dit een oplaadtijd van minimaal ongeveer 10 minuten. Als u probeert sneller te gaan, wordt het opladen te inefficiënt en genereert het een hoog niveau van warmte, wat betekent dat er energie verloren gaat.

"Er zijn fundamentele grenzen aan hoe snel je ooit een batterij zou kunnen opladen", vertelt Venkat Viswanathan, assistent werktuigbouwkunde professor aan de Carnegie Mellon University, omgekeerde. "We kunnen nooit het tijdframe van 30 seconden of twee minuten bereiken dat je hebt voor het vullen van de tank."

Maar, zegt Viswanathan, dat is geen reden om pessimistisch te zijn over de toekomst van elektrisch rijden. Ja, zelfs op lange afstanden.

"Het bezitten van een Tesla in Brooklyn werkt helemaal" - Will http://t.co/yB3KSMAcMN pic.twitter.com/umAB32X67S

- Tesla Motors (@TeslaMotors) 20 maart 2016

Het infrastructuurprobleem dat gepaard gaat met het technologieprobleem

Het supercharger-netwerk van Tesla is het snelste en meest geavanceerde netwerk in de Verenigde Staten. Maar het is niet overal en het werkt alleen met Teslas.

Het bezit van een elektrisch voertuig is "heel erg als het hebben van een mobiele telefoon die je alleen op kantoor of in coffeeshops kunt opladen", schrijft Tesla-eigenaar Will Schenk op het Tesla-blog. "Een beetje raar, neemt een beetje planning, maar het kan werken."

Wanneer de relatief laaggeprijsde Tesla Model 3 uitkomt en meer mensen in staat zijn om de Supercharger-infrastructuur te gebruiken, zal die planning gebaseerd moeten zijn op ongeveer 215 mijl per lading. Het aantal Superchargers (en reguliere laders die net zo goed zijn, als langzamer) groeit elk jaar, maar gebieden in het Midwesten hebben nog steeds lange, afstandsgevoelige delen.

Het volledig opladen van een batterij duurt meer dan een uur. Dat is veel tijd om elke 200 mijlen op te geven, en voordat veel mensen zich comfortabel voelen bij het investeren in een elektrisch voertuig, moeten ze weten dat ze de afstand kunnen doen.

Mensen zullen zich op korte termijn nog steeds moeten houden aan stedelijke straten voor die goedkopere, kleinere batterij Model S.

"Ik denk dat de doorbraak in laadtechnologie waarschijnlijk zal beginnen nadat de adoptie van elektrisch voertuig een klein beetje toeneemt, of nadat we grotere batterijen hebben," vertelt Mehrnaz Ghamami, universitair docent techniek aan de Michigan State University, omgekeerde.

Batterijwisseling: snelheid versus betrouwbaarheid

Tesla heeft in de begindagen van het bedrijf gekeken naar een batterijwisselprogramma. In 2013 duurde het slechts 90 seconden, of ongeveer de helft van de tijd die het kost om een ​​tank gas te vullen, om een ​​batterij uit een Model S te wisselen. Ondanks de vooruitgang werd het programma in 2015 grotendeels verlaten.

Dat komt omdat batterijen in zekere zin een herinnering hebben aan hoe het werd gebruikt en welke omstandigheden het in het verleden heeft ervaren.

"Stel, ik gebruikte een batterij voor 10.000 mijlen en een andere persoon gebruikte hun batterij voor 10.000 mijlen en we doen een batterijwissel," zegt Viswanathan. "Je zou denken dat ze niet te onderscheiden zijn, maar dat zijn ze niet."

Een accu die is blootgesteld aan koud weer, warm weer en zwaar stop-en-ga verkeer zal meer degradatie hebben dan een accu in gematigd Californië. Een ruil van 90 seconden kan ertoe leiden dat u betaalt voor een minder efficiënte batterij.

Het beste gebruik voor een batterijruil, zegt Ghamami, is voor een elektrische vloot met ritjes. Dus batterijwisseling is een goed idee als Lyft en GM van plan zijn het autobezit volledig te elimineren met een vloot van autonome elektrische Chevy-bouten. Als dat niet het geval is, is de kans groter dat een uitgebreide Supercharger-infrastructuur of een toekomstige technologie het antwoord is op afstandsangst.

Draadloos opladen: de oplossing voor de lange termijn

Aansluiten is een modern ongemak. Natuurlijk, het is wat je een eerste wereldprobleem zou kunnen noemen, maar wanneer draadloos opladen voldoende vooruitgang boekt, zou dit de hele manier waarop steden worden ontworpen kunnen veranderen.

Draadloos opladen zal nooit zo snel of zo efficiënt zijn als aansluiten op een Supercharger. Er gaat meer energie verloren in de overdracht van lader naar auto. Alomtegenwoordige draadloze opladers kunnen betekenen dat je nooit opzettelijk moet opladen.

Plugless, een van de belangrijkste bedrijven die werkt aan het opladen van draadloze elektrische voertuigen, heeft met succes met verschillende bedrijven gewerkt, van Google tot Hertz. Als de technologie eenmaal voldoende is, is het niet moeilijk je voor te stellen dat je onder elke parkeerplaats in de stad iets als Plugless hebt. Als je naar de lokale vape-outlet gaat, hoef je niet alleen boodschappen te doen, maar wordt je auto klaargemaakt voor de volgende reis die je neemt.

Uiteindelijk kunnen laders zelfs op wegen worden gezet om elektrische voertuigen op te laden terwijl ze rijden. Net als bij Superchargers is infrastructuur net zo belangrijk als de technologie. Hoe het zal worden betaald, welke rijstroken zullen worden toegewezen en hoe het de verkeersomstandigheden zal beïnvloeden, alles moet in aanmerking worden genomen. Het is geen kleine taak voor toekomstige generaties als dat pad wordt gevolgd.

Voorlopig zullen eigenaars van elektrische voertuigen hun bereikangst moeten kalmeren met de juiste reisplanning en plaatsen zonder publieke laders vermijden. Elektrische voertuigen zijn gewoon op de rand van wat mogelijk is.

"We zijn er niet helemaal", zegt Viswanathan, "maar alle juiste factoren zijn aanwezig om een ​​infrastructuur te kunnen opzetten om verre reizen naadloos te laten verlopen."