Inductie laden van uw elektrische auto

Het draadloos opladen van je mobiele telefoon of andere apparaten is tegenwoordig heel normaal. Op dit moment laad je jouw elektrische auto nog bij een laadpunt. Maar hoe gaat dit in de toekomst? Kunnen auto’s straks opladen zonder stekker? En is draadloos opladen wel het juiste alternatief? 

Op het moment van schrijven telt Nederland ongeveer 45.000 publieke laadpunten. Het overgrote deel van deze openbaar toegankelijke laadpunten is voorzien van een universele aansluiting. Middels de standaard bijgeleverde laadkabel of een handige spiraalkabel kunnen de auto en de laadpaal worden verbonden. Uiteraard is de markt voortdurend in beweging. Continu wordt er gewerkt aan verbeteringen en nieuwe technieken om EV’s optimaal te laden. Ook inductie laden komt als innovatie laadtechniek naar voren.

Inductie laden, wat is dat eigenlijk?

Inductie laden is in feite niks meer dan draadloos opladen. Vergelijkbaar met het draadloos opladen van een smartphone. Bij deze vorm van opladen kan een elektrische auto worden geladen zonder tussenkomst van kabels of een laadpunt. Er vind energieoverdracht plaats via een magnetisch veld. Dit veld komt tot stand tussen twee magnetische spoelen. Eén van deze spoelen bevind zich in de auto en de ander in het laadplatform. Bij inductie laden wordt er geladen middels wisselstroom, welke in het voertuig zal worden omgezet naar gelijkstroom.

In de praktijk zal een EV, welke inductieladen ondersteund, worden geparkeerd boven een grondplaat. Het opladen zal ofwel automatisch worden gestart of per app via een smartphone. Vervolgens zorgen de spanningsverschillen tussen de magnetische spoelen voor wisselspanning waardoor de energie wordt overgedragen naar het voertuig.

De toepassing van inductieladen voor elektrische auto’s is op dit moment nog beperkt tot een klein aantal praktijktesten. Zo hebben er onder andere in de gemeente Utrecht en in ’s-Hertogenbosch een aantal proeven plaatsgevonden waarbij elektrische bussen inductief laden. Verder staat inductieladen nog in de kinderschoenen, verdere ontwikkelingen zijn nog zeer beperkt.

Hoe veilig en efficiënt is inductieladen?

Alle inductielaadsystemen voor elektrische voertuigen zijn vrijwel in alle gevallen voorzien van een beveiliging waardoor de elektriciteit alleen overgebracht kan worden wanneer een voertuig op de laadplaats staat. Indien er voorwerpen bevinden tussen de inductieplaat en de auto zal het laden worden gestopt of niet worden gestart.

Is het opladen zonder stekker dan helemaal veilig? Technisch gezien is het dus geen probleem, toch zijn er wel een aantal veiligheidspunten die verduidelijking behoeven. Op het gebied van de vrijgekomen straling en warmte tijdens inductieladen bestaan nog veel onduidelijkheden. Mocht inductieladen in de toekomst meer geaccepteerd en toegepast worden dan zullen fabrikanten ook een aantal maatregelen moeten nemen om eventuele veiligheidsrisico’s te beperken.

Wat zijn bijvoorbeeld de risico’s bij mensen met een pacemaker, dieren die over de inductieplaat lopen of vuil wat zich kan ophopen op de grondplaat?

Een inductielader is minder efficiënt dan een reguliere laadpaal of snellader. Echter, rendementen van meer dan 90% bij een afstand van 20 centimeter tussen de spoelen zijn volgens onderzoek vanuit de TU Delft haalbaar. De TU Delft heeft in een proefopstelling op het gebied van dynamisch inductief laden een rendement van zo’n 85% behaald. Technisch gezien is het zelfs mogelijk om door middel van inductie twee richtingen te laden. Men noemt dit ook wel ‘Vehicle to Grid’ of ‘V2G’. Door middel van deze techniek kan stroom worden terug geleverd aan het net. Helaas is het overdrachtsverlies alles behalve klein te noemen. Een verlies van 20 tot 25% procent is veelvoorkomend.

De voordelen
De belangrijkste voordelen van draadloos opladen zijn voornamelijk de punten waarmee inductieladen zich onderscheid ten opzichte van de reguliere laadtechnieken. Vooral het gebruikersgemak is een voordeel te noemen, het gebruik van laadkabels is immers overbodig. Tevens een voordeel is de beperkte ruimte die een inductieplaat inneemt. De lader zal immers worden verwerkt in de grond. Hierdoor is de lader minder gevoelig voor vandalisme.

De nadelen
Om op grote schaal inductieladers te kunnen installeren moeten de huidige belemmeringen worden overwonnen. Het grootste nadeel is op dit moment voornamelijk de prijs. Inductieladers zijn fors duurder dan gewone laadpalen. Niet alleen de kosten van het laadpunt zullen stijgen, ook de auto’s moeten worden voorzien van een AC-DC omvormer en een ontvanger. In het slechtste geval zal bij grootschalige acceptatie van inductieladen de omvormer en ontvanger optioneel worden aangeboden door de fabrikant waardoor de prijs van een voertuig zal stijgen.

Dan de standaardisatie. In tegenstelling tot opladen met een stekker zijn er geen standaarden in Europees verband bij inductieladen. Veel systemen van verschillende fabrikanten kunnen niet met elkaar communiceren. Voornamelijk voor toepassing in publieke ruimten vormt dit een uitdaging.

In de bovenstaande alinea kwam het al even naar voren, de efficiëntie en veiligheid zijn nog niet optimaal. Het vermogensverlies wat kan oplopen tot wel 25% is een groot nadeel. Ook de vraagstukken rondom de veiligheid staan inductieladen in de weg.

Hoewel het verwerken van de inductieplaat in de grond ook als voordeel gezien kan worden brengt dit ook uitdagingen met zich mee. Dit nadeel is vooral zichtbaar als het gaat om de installatie van een inductielader, deze is namelijk vele malen complexer (en dus duurder) dan de installatie van een regulier laadstation. Ook zijn de vereisten van netbeheerders nog niet in kaart gebracht. Er bestaat dus nog geen duidelijk over de mogelijkheden rondom ondergrondse netaansluitingen.

Welke auto’s kunnen draadloos opladen?

Nog niet alle elektrische of plug in hybride auto’s kunnen opladen zonder stekker. Er zijn een aantal ‘ombouwsets’ verkrijgbaar voor achteraf montage maar deze zijn veelal erg prijzig. Het is voornamelijk BMW die insteekt op de toekomst met hun ‘Wireless Charging System’ met de BMW 530^e plug-in hybride. In een later stadium zullen ook andere elektrische modellen van het Duitse merk de oplaadplaat ondersteunen, waaronder de 330^e, 740^e, de X5 en de volledige elektrische i3 en i8. Ook de nog te onthullen Sono Sion zal naar verwachting het opladen via een ‘Groundpad’ ondersteunen.