Elektrische motorfiets, hoe werkt het?
Inhoud
Verbeterde prestaties en levensduur van de batterij, soms problematisch opladen
Geen overheidssteun om deze groene vervoerswijze te promoten
In de automobielsector overschreed het aandeel elektrische voertuigen eind 1 de grens van 2015% op de Franse markt: het blijft een niche, maar een kleine niche die zich begint te verankeren in het gebied, dankzij de deelname van grote spelers in de auto-industrie (Renault-Nissan, BMW, Mercedes, Kia, Volkswagen, PSA, SEAT) en nieuwkomersactivisme. De markt verviervoudigde de komende vijf jaar.
En motorfietsen in dit alles? Alleen al in 2019 overtroffen elektrische voertuigen 1% van de tweewielermarkt (1,3% in Frankrijk in 2020). We zijn nog niet eens op het nisniveau, alleen op het niveau van de hondenkroket onderin de schaal. En dit ondanks de groeiende deelname van grote rijders (BMW, KTM, Harley-Davidson, Polaris) en de activiteit van nieuwkomers (Motorcycle Zero, Energica, Lightning…). De dynamiek komt tegenwoordig vooral van scooters, waaronder historische merken zoals Vespa met zijn Elettrica. Hier praten we meer over onbekende merken van een paar jaar geleden zoals Cake, Niu, Super Socco, Xiaomi.
In Frankrijk verkocht Zero Motorcycles, bijna tien jaar na de oprichting in 10, nog steeds slechts 2006 auto's per jaar, vertelde Bruno Muller, directeur voor Frankrijk, ons op de laatste Autosalon van Parijs. BMW was toen de enige die zijn eigen C Evolution-scooter behield, waarvan er ongeveer 50 per jaar werden verkocht, wat de verwachtingen en projecties van de Beierse fabrikant en de Franse uitzondering ruimschoots overtrof.
Sindsdien is er geen week voorbijgegaan zonder een nieuw elektrisch tweewielerconcept te hebben gezien, en geen maand zonder nieuwe modellen elektrische motorfietsen.
De motorwereld is traditioneel conservatiever dan de autowereld en geniet bovendien niet van dezelfde belastingvoordelen waarmee onze 6300WD-vrienden in stilte kunnen rijden door gesubsidieerd te worden door hun leeftijdsgenoten (onthoud dat het kopen van een elektrische auto je in staat stelt te profiteren van een bonus van 10 euro, verhoogd tot 000 euro als je de oude kwijtraakt. "Gelijkheid" staat echter op het fronton van al onze gemeentehuizen geschreven, maar ach... De mentaliteit moet evolueren om echte of waargenomen obstakels te integreren, tussen welke echte autonomie en opladers niet minder zijn, ook al verbeteren ze van jaar tot jaar.
En dan is er nog de prijsvraag: een elektrische motorfiets is nog steeds duur. Het Zero-assortiment, waarvan de prijzen sindsdien zijn gedaald, begint bij € 10 en stijgt tot € 220 (of zelfs een paar duizend meer met snellaadopties), terwijl de BMW-scooter wordt weergegeven vanaf € 17 en Energica meer dan 990 euro kost. een Harley Livewire. Het toegangsticket is dus hoog, ook al worden de kosten voor gebruikers achteraf sterk verlaagd. Zero Motorcycles claimt dat de kosten van ‘brandstof’ zo’n 15 euro per 400 kilometer bedragen en motorfietsen die vrij minimaal onderhoud vergen. Ah, dit wordt ineens een beetje interessanter.
Maar hoe werkt een elektrische motorfiets trouwens?
Двигатель
Om te begrijpen hoe een elektromotor werkt, zijn verschillende basisconcepten uit de natuurkunde vereist. Wisten jullie allemaal dat magneten elkaar, afhankelijk van hun polariteit, kunnen aantrekken of afstoten? Welnu, als je dit weet, ben je gewapend om te begrijpen hoe een elektromotor werkt: plaats in principe twee magnetische delen tegenover elkaar, met polariteiten in tegengestelde richtingen: het stationaire deel van de motor wordt de stator genoemd. Wanneer er stroom doorheen gaat, trekt deze de tegenovergestelde polariteit aan: hij bevindt zich op een as, begint dus te roteren en wordt een rotor genoemd. Soortgelijk. Dan is het voldoende dat de rotor is verbonden met de transmissie-as: dan wordt de elektrische energie mechanisch. Hier heb je genoeg energie om te rennen Magic Mixer Superblender van Télé-Achat (“ja Maryse, dankzij zijn 320 accessoires maak je zowel kleine geraspte worteltjes als heerlijke milkshakes” / “Excellent Pierre en dit alles voor een bescheiden bedrag van slechts 199,99 euro, met een waardebon voor een bonus trainer body" ) of, in het beste geval, de auto verplaatsen. Wij zijn daar.
Op papier heeft een elektromotor veel voordelen: weinig bewegende delen, verminderde mechanische wrijving (en dus beperkte "stroomverspilling"), geen interne vloeistoffen (en dus geen afvoeren of lekkages), verminderde koelbehoefte (sommigen zijn blij met de omgeving) lucht en vereisen daarom ook geen complexe vloeistofkoeling), om nog maar te zwijgen van het belangrijkste: geen interne explosies, geen vervuiling, grote stille werking en het verkrijgen van maximaal koppel bij de laagste toerentallen. De eenvoud van het ontwerp garandeert ook een uitstekende duurzaamheid. In tegenstelling tot een verbrandingsmotor hoeft een elektromotor niet op te warmen: je kunt op de fiets stappen en gas geven! Eindelijk, watts… (ja, die grap is klote, maar ik moest hem toch ergens posten…).
Laten we nu een stap terug doen: wat voeden we hem, deze motor?
Batterijen: meer Li-Ion of Ni-Mh?
In tegenstelling tot lichte hybride voertuigen zoals de Toyota Prius zijn de accu's van elektrische motorfietsen oplaadbaar. Dit heeft dus twee gevolgen: hun potentieel moet groter zijn, en hun technologie is ook anders.
Oplaadbare batterijen zijn dat meestal wel lithium-ion (Li-Ion) technologie, drie keer krachtiger voor hetzelfde volume (maar ook veel duurder) dan de tweede technologie, nikkel-metaalhydride (Ni-Mh). Energica heeft lithium-polymeerbatterijen. Lithium-ionbatterijen hebben ook minder "geheugeneffect", vandaar hun grootste regelmaat in de loop van de tijd. Zo belooft Zero meer dan 300 kilometer met behoud van minimaal 000% van de batterijcapaciteit. Daarentegen zijn de risico’s op kortsluiting bij Li-Ion groter: vandaar de complexere machines, die juist zwaarder en duurder zijn.
Als gevolg hiervan versnelt het onderzoek op batterijniveau naar meer capaciteit, ook in meer compactheid, maar ook met minder zeldzame metalen.
De prestaties van een elektrisch voertuig zijn dus afhankelijk van het vermogen van de motor, evenals van het vermogen van de batterijen om ervoor te zorgen dat deze prestaties zo lang mogelijk behouden blijven, met bereik.
Tegenwoordig bedraagt de batterijcapaciteit van de BMW C Evolution-scooter 11 kWh, terwijl de Zero-reeks gebaseerd is op machines van 3,3 tot 13 kWh. Alleen Energica heeft een batterij van 21,5 kWh.
Een andere factor: gewicht. Zo garandeert BMW een actieradius van honderd kilometer voor zijn scooter (die nog steeds 265 kilogram weegt), terwijl de Zero van maximaal 66 kilometer (in 2015 voor de kleine FX ZF3.3, die slechts 112 kilogram weegt) naar 312 kilometer kan reizen. km (DS en DSR ZF13.0 met Power Tank, een extra accu die het geheel compleet maakt. Ter vergelijking: Harley-Davidson bood ongeveer 80 km actieradius op hun Livewire-prototype aangedreven door 7 kWh-batterijen, terwijl de KTM Freeride-e in Enduro of Supermoto-versies konden met 2,6 kWh-batterijen niet ver komen voor 30 minuten skateboarden-park en hop, maar het is waar dat dit laatste zo licht mogelijk moest blijven. Energica adverteert met een bereik van 400 kilometer (in steden), maar in werkelijkheid draaien we eerder rond de 180 km, wat nog steeds veel meer is dan de tientallen kilometers een paar jaar geleden. Tegenwoordig kan een elektrische tweewieler een actieradius van ruim 100 km redelijk overschrijden.
Maar dit is waar de vergelijking lastig wordt, omdat je je cursor op intelligente wijze tussen grote batterijen en een beperkt gewicht moet plaatsen, wetende dat het gewicht de batterij verspilt... Niet eenvoudig. Sowieso kunnen we de 13 kWh Zero Motorcycles DS en DSR nu al als een zeer eervolle, zelfs bijna exclusieve waarde beschouwen! Om de zaken in perspectief te plaatsen: weet dat de BMW X5 40th (plug-in hybride) 9,2 kWh aan batterijen heeft, waarmee deze grote SUV van 2,2 ton in volledig elektrische modus ongeveer dertig kilometer kan afleggen; De Nissan Leaf uit 2016 heeft een vermogen van 30 kWh, claimt een actieradius van 250 km en legt in werkelijkheid 200 km af.
hervullen
Een batterij bestaat uit meerdere batterijen/cellen. Bij nul 128. Wanneer ze volledig beginnen op te laden, meestal rond de 85%, verdeelt het BMS (Battery Management System) de elektronen. En hoe meer cellen, hoe meer tijd het kost om ze te sorteren en naar de juiste plaats te sturen. Hierdoor duurt het langer om de batterij op te laden bij het laatste percentage. Dit is de reden waarom sommige fabrikanten veel praten over oplaadtijden van rond de 80%.
Omdat oplaadtijd een ander probleem is bij elektrische voertuigen. Omdat het opladen van de batterij lang duurt. Misschien zou het ideaal een snel uitwisselingssysteem zijn zoals plug-and-play, zoals de paarden veranderden in de middeleeuwen na estafetteraces. Sommigen werken er al aan en stellen concepten voor zoals Gogoro-modellen of Silence, maar op korte termijn lijkt er geen oplossing.
Online opladen
Daarom moet u, bij gebrek aan een snelle verandering, de batterij opladen via het lichtnet. Hier zijn de problemen eenvoudig en gerelateerd aan de kalibratie van inkomende en uitgaande energiestromen. Op een normaal stopcontact in huis is het jammer dat de stromen het laagst zijn: reken daarom op maximaal 1,8 kWh of meerdere uren laden, afhankelijk van de capaciteit van de accu en lader. Een batterij van 5,6 kWh met een lader van 600 W heeft dus 9 uur opladen nodig, maar het is een goed idee om hem door een elektricien te laten installeren, omdat hij dan urenlang moet werken en je voorkomen moet worden dat hij oververhit raakt.
Opladen bij terminals
Type 3-terminals (Autolib-stijl) hebben belastingcontrole in de terminal en kunnen tot 3,7 kWh leveren. Ten slotte kunnen Tesla snellaadterminals en superladers tot 50 kWh opladen. De meeste motorfietsen zijn daarentegen niet uitgerust om deze supersnelle stopcontacten te accepteren (met uitzondering van de Energica met een CCS-aansluiting). Net als de Zero kunnen ze echter het accessoire "Charge Tank" gebruiken, dat als booster fungeert en waarmee ze het 13 kWh-model in ongeveer 3 uur kunnen opladen en het 9,8 kWh-model in ongeveer 2 uur.
Op het gebied van auto's helpen sommige fabrikanten klanten bij het uitrusten van een snellaadstation thuis, en soms genieten ze van volledige ondersteuning voor de operatie. Op dit moment biedt de motorfiets niets gelijkwaardigs, maar er moet worden opgemerkt dat op 12 juli 2011 een wet is aangenomen over het "recht om te vissen" in condominiums: als een van de mede-eigenaren de installatie aanvraagt een oplaadpunt op de parkeerplaats of gemeenschappelijke ruimte, deze kan niet worden geweigerd (voor uw rekening).
Luxe is ruimte...
vanaf Nooit gelukkig geweest 1899 (de eerste auto die sneller dan 100 km/u reed was al een elektrische auto), het probleem van elektrische auto's was simpel: we lijmen de batterijen op de vloer, omdat er al ruimte is, bovendien draagt het bij aan de stijfheid van de heel, en dan kunnen we ze vullen. Bij motorfietsen is het probleem complexer, en dus is de uitdaging voor ingenieurs om alles in de beschikbare ruimte op een motorfiets te passen, die in essentie (complexe humor, daar) beperkt is.
Ontwerpers spelen ook een rol bij het integreren van die lelijke batterijen. Net als Brammo leken de eerste nullen op koelkasten op wielen met hun esthetisch slecht geïntegreerde batterijen, maar sindsdien zijn de zaken verbeterd. Zo verbergt de Harley-Davidson Livewire zijn spel goed, evenals de Energy Ego RS+. Ondertussen nemen elektrische motorfietsen afstand van de rolstoelrages, zoals ze dat in het begin ook waren. Moderne technologieën maken het ook mogelijk om het laadniveau te controleren of te programmeren met behulp van applicaties op uw smartphone. Met dit alles kunt u een motorfiets vinden, het verbruik ervan tijdens elke rit volgen en in realtime over zijn autonomie beschikken.
Daarom moeten elektrische motorfietsen voor hun ontwikkeling kunnen vertrouwen op de ontwikkeling van de infrastructuur, die alleen maar kan bijdragen aan de democratisering en lagere prijzen. Dit is de essentie van de missie van GEME, de Europese beweging voor elektrische motorfietsen, die aanwezig zal zijn op de volgende EVER-tentoonstelling in Monaco.
