De aan de TU Delft afgestudeerde Long Lam heeft de scriptieprijs E-mobiliteit 2011 gewonnen. De jury beoordeelde de inzending van Long Lam, afgestudeerd op Electrical Sustainable Energy aan de TU Delft, als de scriptie die de kennis over elektrische auto’s het meest bevordert. Long wint met zijn scriptie ‘A Practical Circuit-based Model for State of Health Estimation of Li-ion Battery Cells in Electric Vehicles’ 10.000 euro en een weekend rijden in de elektrische Tesla Roadster. Tijd voor een interview met de getalenteerde Long!

Je scriptieonderwerp klinkt al erg interessant, hoe kwam je hier op? 
Mijn scriptie was onderdeel van een High Tech Automotive Systems (HTAS) project, gesubsidieerd door het Ministerie van Economische Zaken. Ik kwam via mijn begeleider bij MisterGreen terecht, waar ik eerst 3 maanden stage liep. Daar moest ik al wat vooronderzoek doen, voor het HTAS-project (een onderzoek over restwaarde van batterijen in elektrische auto’s). Ik ben daarna met het onderwerp verder gegaan voor mijn scriptie, ook in het kader van dat project. Het is een leuk onderwerp, maar ook wel erg lastig omdat er wel onderzoek naar gedaan wordt, maar niemand zijn onderzoek deelt.

Waarom deelt niemand zijn onderzoeken? Het zou veel schelen!
Batterijfabrikanten willen de meeste data geheimhouden, want als ze iets claimen, moeten ze het ook waarmaken. Ditzelfde geldt voor de autofabrikanten. Daarnaast zijn elektrische auto’s relatief nieuw, en zijn ze nog niet veel in de praktijk getest. Autofabrikanten willen allemaal de eerste zijn om met de beste batterijen en elektrische auto te komen. Ook wetenschappers zijn niet heel erg geneigd om data te delen, omdat ze of vaak samenwerken met de autofabrikanten of omdat ze alle resultaten zelf willen publiceren en er dus krediet voor  willen krijgen. Daarom houden ze het liefst alle data voor zichzelf.

Tijdens het schrijven van je scriptie heb je dus een model ontwikkeld om de levensduur van Li-ion batterijen beter te bepalen, kun je hier meer over vertellen?
Ik heb inderdaad een model ontwikkeld om de levensduur van Li-ion batterijen beter te bepalen. Het model is ontwikkeld door het verouderingsgedrag van batterijen in de gaten te houden onder verschillende omstandigheden. De veroudering van batterijen is wel vaker getest, maar niet zo uitgebreid of alleen onder standaard omstandigheden. Wat al wel gedaan is, is dat men een batterij volledig oplaadt, vervolgens ontlaadt met een constante stroom tot een bepaald energieniveau en dan weer vol oplaadt. Door dit telkens te doen, gaat de batterij langzaam achteruit, maar bij elektrische auto’s is de batterij niet altijd volgeladen, meestal zelfs niet. Dus was het niet duidelijk hoe een batterij zich zou gedragen als je hem bijvoorbeeld telkens tussen 60% en 40% energie zou gebruiken i.p.v. 100% en 80%. Dat heb ik dus onder andere getest.

En wat was je conclusie?
Mijn belangrijkste conclusie was dat het beter is om je batterij op een zo laag mogelijk energieniveau te houden, en het verbruik in kleine stappen te gebruiken. Het is dus bijvoorbeeld beter voor je batterij om hem van 40% naar 30% te gebruiken en dan weer op te laden, dan van 100% naar 90%, en ook is het beter om de batterij 2x van 40% naar 30% te gebruiken dan 1x van 50% naar 30%. Dat betekent voor elektrische auto’s dus dat je het energieniveau van de batterij zo laag mogelijk moet houden, maar wel boven een bepaald minimum om de batterij niet te beschadigen, en alleen op te laden voor de rit waarvoor je de auto nodig hebt. Wat nu gebeurt is dat je de auto aan de oplader hangt, en dan begint hij te laden totdat ie vol is. Maar dat is niet goed voor de levensduur van de batterij. Het opladen moet dan veel slimmer en het vereist een gedragsverandering van mensen omtrent hun autogebruik. Met een auto die op benzine rijdt, ga je pas tanken wanneer de tank bijna leeg is. Maar met een elektrische auto moet je hem gewoon telkens aan de oplader hangen wanneer het kan. De slimme oplader moet vervolgens bepalen hoe de batterij het beste opgeladen kan worden om de levensduur te verlengen. Deze slimme oplader moet nog ontwikkeld worden, ik heb alleen de voorwaarden voor de slimme oplader gevonden om de batterij zo lang mogelijk mee te laten gaan.

Geldt jouw conclusie nu ook voor andere oplaadbare batterijen?
De meeste oplaadbare batterijen op dit moment zijn li-ion batterijen, maar er zijn heel veel verschillende soorten li-ion batterijen. Ik kan wel zeggen van de andere soorten dat de voorwaarden hetzelfde zijn, maar de waarden en het optimale energieniveau range van de batterij zal iets anders zijn.

En wat kun je vertellen over het opladen van je iPhone of andere smartphones?
In de iPhone zitten ook li-ion batterijen, dus het beste is om ze niet vol te laden, maar op een optimaal energieniveau te houden. Maar het is nog slechter om ze helemaal leeg te laten lopen dan vol op te laden, en aangezien je je iPhone niet de hele tijd aan de oplader wilt hangen, heb je niet veel keuze om hem helemaal op te laden. Je zou je iPhone dan gewoon het beste iets vaker aan de oplader moeten leggen om te voorkomen dat hij leegloopt. Maar als je kon instellen tot welk niveau hij op zou moeten laden, dan moet je eigenlijk rond de 60%-70% zitten en in ieder geval onder de 90%, en dan niet onder de 20% komen. Maar dat kan helaas niet nog niet; sowieso zou dat te veel moeite voor de gebruiker zijn.

Hoe zie jij de toekomst in elektrische batterijen? Gaan we het al snel toepassen als de slimme oplader gemaakt zal zijn of denk je dat het nog wel een tijdje gaat duren?
Het is lastig om te zeggen. Ik weet zeker dat er veel meer elektrische auto’s komen op de weg. Het ligt er dan aan hoe snel de consument het wil gebruiken. Het bereik is een van de grootste problemen van de elektrische auto’s en daarom zullen daarnaast de gewone auto’s wel blijven bestaan. Maar er zijn ook veel ontwikkelingen bezig met nieuwe batterijen die beter zijn en slimme opladers beginnen nu pas een beetje ontwikkeld te worden, maar dat zit nog in de testfase. Ik denk dat we binnenkort pilotprojecten zullen beginnen, maar het is lastig om te zeggen hoe snel de hoeveelheid elektrische auto’s zal groeien.

TinYee Tang

GEEN REACTIES