Innovatie / Kinetische batterijen voor ultrasnelladers

Ultrasnellaadpalen vragen natuurlijk een grote hoeveelheid energie. We spreken hier van minstens 100 kW en zelfs tot 350 kW. Ter vergelijking: een huis wordt gevoed door lijnen van 6 of 9 kW, veel minder krachtig dus. Om snellaadpalen te installeren, zijn er grote werken nodig. Maar dat is nog niet alles: wanneer een auto zich verbindt met de laadpaal om snel op te laden, vraagt die stroom aan het elektriciteitsnet, waardoor een onbalans en stroomonderbrekingen kunnen ontstaan. Eén enkele paal zorgt niet voor problemen, maar een veel groter aantal, zoals bijvoorbeeld bij een laadstation, kan wel problemen veroorzaken.

Bufferbatterijen

Om deze stroompieken te vermijden, zou je bufferbatterijen kunnen installeren. Die worden steeds opgeladen en worden enkel geleegd als een auto de stroom nodig heeft. Daarna laadt de batterij zich weer langzaam op, tot als er een andere auto komt. Het probleem: als er verschillende auto’s snel na elkaar komen, moet de batterij groot genoeg zijn om verschillende laadbeurten te voorzien. Maar een grote batterij betekent een lange laadtijd. Bovendien zijn de lithium-ionbatterijen (LiFePO4 of lithiumijzerfosfaat) die we nu gebruiken duur. Een laatste probleem van deze batterijen is het beperkt aantal laadcycli. Na een bepaalde tijd moeten ze dus vervangen worden. De bufferbatterij is dus niet echt een langetermijnoplossing, tenzij...

Vliegwiel

Een klassieke batterij is niet ideaal als buffer, maar een kinetische batterij zou de oplossing kunnen zijn. Een kinetische batterij, of een soort vliegwiel, werkt als volgt: een wiel wordt in beweging gebracht in een vrijwel frictieloze omgeving. Dit wiel bewaart dus zijn energie gedurende een heel lange tijd, en kan deze energie weer afgeven in de vorm van elektriciteit. Deze oplossing werd bijvoorbeeld ook gebruikt in de eerste Porsche 911 GT3 R Hybrid-racewagen om hem een snelle ‘boost’ te geven.

Het draait

Een elektrische stroom doet het wiel bewegen en, wanneer een auto gaat opladen, vermindert de snelheid om elektriciteit te creëren. Na de laadbeurt brengt het elektriciteitsnet het wiel weer in beweging. Nog een voordeel is dat een kinetische batterij niet echt een levensduur heeft, hij kan meer dan 200.000 keer worden ‘opgeladen’ zonder capaciteit te verliezen. Er zijn ook geen zeldzame metalen voor nodig bij de productie. In de praktijk zou een grote groep van deze vliegwielen kunnen aaneengeschakeld worden om het equivalent van een enorme batterij te creëren. Die kan dan gebruikt worden als bufferbatterij om verschillende elektrische auto’s op een rij op te laden.