LFP-batterijen zijn de sleutel voor Ebusco

Patrick Heuts: “Wij verkiezen ’s nachts bijladen op een depot boven tussentijds bijladen via opportunity charging .”

De batterijpakketten zijn het belangrijkste onderdeel van de elektrische bus, vertelt Patrick Heuts, innovatiemanager van Ebusco. En om een stabiele basis te garanderen, propageert de bussenbouwer uit Deurne al jarenlang LFP-technologie (lithium, ijzer en fosfaat) en raadt snelladen liever af.

Auteur: Guus Puylaert

Dat zijn twee keuzes die het bedrijf ook graag onder de aandacht brengt bij opdrachtgevers, vertelt Heuts. En eigenlijk is dat heel logisch: “Hoe meer energiecapaciteit een batterij heeft, hoe minder gewicht en volume nodig zijn en hoe groter de range. En hoe meer cycli de batterijpakketten kunnen maken, hoe langer de batterij meegaat voordat hij op is. Op den duur is dat dus goedkoper.”

Intensief gebruik

De energiedichtheid en het aantal cycli van de batterij bepalen dus de range die een bus kan rijden. “In Nederland zit je met 500 km per dag al behoorlijk goed. Met de Ebusco 2.2 kunnen wij zonder bijladen 80 procent van de Nederlandse dagroutes rijden, dus de stadsmarkt is goed gedekt. Voor de overige 20 procent kunnen eventueel routeschema’s worden aangepast of kan met de Ebusco 3.0 die 500 km worden afgelegd.” Zoals de streeklijnen in Groningen-Drenthe, die vaak net iets meer kilometers nodig hebben. Hier kiest Ebusco echter voor een andere oplossing: tussentijds bijladen. “Die streeklijnen zijn vooral bedoeld voor de spitstijden, voor werk en onderwijs. De rest van de dag doen die niet zoveel, dus dan kun je prima bijladen. Zo maakt de batterij twee cycli op een dag, dat is prima te doen.”

Liever niet snelladen

Tussentijds bijladen via opportunity charging heeft niet de voorkeur. Bij snelladen gaat de batterij sneller kapot, legt Heuts uit, omdat je meer cycli maakt en de batterij vaker bijvult terwijl die nog niet leeg is. “Snelladers zijn dure en kwetsbare apparaten, je moet aparte laadlocaties inrichten, meestal in het centrum. Het vraagt veel stroom van het netwerk waarvoor het hele stroomnetwerk aangepast moet worden. Aangezien de batterijtechnologie zich zo snel ontwikkelt, is het de vraag of dat de investering waard is.” Beter is ’s nachts bijladen op een depot. “Dat zullen we altijd blijven promoten”, aldus Heuts. “Je hoeft nooit al je bussen tegelijk op te laden, dat kun je prima plannen, en het is een minder grote belasting voor het energienetwerk.” Desondanks kiezen sommige opdrachtgevers, zoals in Utrecht en Dordrecht, naast stekkerladen ook nog voor opportunity charging. “Veel beslissingen worden genomen op basis van informatie uit het verleden. En soms zien buschauffeurs het niet zitten om te moeten stekkeren. Uiteindelijk bepaalt de klant en wij willen die orders wel binnenslepen.”

Net als iedereen krijgt ook de beheerder te maken met toenemende digitalisering. Een positieve ontwikkeling, als het aan Hijmans ligt, vooral gezien de voordelen die data bieden. “De grootste verandering in ons vak van de afgelopen jaren is denk ik het gebruik van geodata.” Op dit moment is Deventer, net als veel andere gemeenten, de BGT-data op orde aan het brengen. “Die gegevens worden gekoppeld met ons GIS-systeem. Het gaat er dan bijvoorbeeld om dat een plantvak volgens onze gegevens een heestervak is, terwijl het in werkelijkheid een gazon is. Met die verbeterde gegevens kunnen we naar onze programmaonderdeelmanager die verantwoordelijk is voor de budgetten van groenbeheer. Dit is niet zo bijzonder, we zijn hiertoe verplicht.

“Onze bussen kunnen maximaal 90 passagiers vervoeren met een beschikbaarheid van 400 kWh aan boord. Tien jaar geleden was dat nog 200 kWh.”

‘LFP-technologie is schoner en goedkoper’

In de keuze voor de juiste batterijpakketten, komt Ebusco al jarenlang uit op LFP: lithium, ijzer en fosfaat. “Om snel te kunnen laden kozen concurrenten vroeger voor kleine batterijpakketten met NMC-technologie: lithium, nikkel, mangaan en kobalt. De energiedichtheid van LFP was toen veel lager. Maar nu de batterijen verder ontwikkeld zijn en ons succes boekdelen spreekt, wordt ons busconcept gekopieerd door concurrenten en wordt LFP gelukkig veel populairder.” Het belangrijkste voordeel van LFP is, volgens de innovatiemanager, de veiligheid. “Het blijft een chemisch proces. NMC is minder stabiel en moeilijker beheersbaar. Bij een oververhittingsprobleem stijgt de temperatuur met 154 graden per seconde. Hierdoor treedt een soort kettingreactie op die resulteert in het exploderen van batterijen. Bij LFP stijgt die temperatuur met maximaal 7 graden per seconde. Dan hoef je niet apart te koelen en kan bij temperatuurstijging tijdig worden ingegrepen.” De robuuste LFP kan beter tegen een zwaardere belasting tijdens het rijden. “Want het is behoorlijk heavy om langdurig zoveel (piek)stroom uit een batterij te trekken”, verzekert Heuts. “Bovendien moet bij NMC kobalt of nikkel uit Afrikaanse of Zuid-Amerikaanse mijnen gehaald worden. LFP is dus veel schoner en zeker goedkoper.”

Charging-rate

Verder behalen grote batterijen op basis van LFP ook de benodigde charging power. “De C-rate geeft aan met welke snelheid de batterij oplaadt. Hoe sneller dat is, hoe meer cycli hij meekan. De magische grens ligt op 1C. Bij 2C is de kans op oververhitting van de batterijen het grootst, dus het is zoeken naar de juiste balans.” Ebusco zit onder de 1C met batterijpakketten van zo’n 400 kWh, zegt Heuts. “Natuurlijk betekent meer batterijen plaatsen een hoger gewicht en groter volumebeslag. Maar wij leggen er net zoveel batterijen in als er qua ruimte en gewicht beschikbaar is: het aantal passagiers moet leidend zijn. Onze bussen kunnen maximaal 90 passagiers vervoeren met een beschikbaarheid van 400 kWh aan boord. Tien jaar geleden was dat nog 200 kWh. Dat is dus een hele mooie ontwikkeling!”

Garantietermijn

Ebusco ontwikkelt zelf geen batterijen, maar heeft intensief contact met leveranciers in China. Om de juiste batterij te kiezen, is de afgegeven garantietermijn vaak doorslaggevend. “Natuurlijk wil je een langere garantietermijn. Echter, een leverancier kan wel een garantietermijn van 10 jaar afgeven, maar bestaat die partij over 10 jaar nog wel? Mooie verhalen blijken lang niet altijd waar te zijn, dat is best een risico.” Zo’n garantietermijn wordt afgegeven op basis van het aantal use cases dat de batterij heeft: hoe vaak de batterij kan worden opgeladen voordat de levensduur op is. “Stroom moet de batterij in en uit. Je krijgt de langste levensduur door de batterij zo min mogelijk te gebruiken, maar wij willen de batterij natuurlijk zo ver mogelijk leegrijden zonder bij te laden. Als iemand zo’n garantietermijn afgeeft, maar de batterij maar tot 50 procent leeg mag, dan moet je dus veel bijladen. Dat is voor ons niet interessant.” In China hebben ze volgens Heuts ‘een hekel aan garanties’. ”Daar liggen de eisen veel lager, maar is het gebruik ook veel minder intensief. In China mag je een batterij afnemen voor een periode van 5 jaar, in Europa is dat minstens 10 jaar.” Omdat batterijen chemische producten zijn en er chemische reacties optreden, is er eigenlijk altijd wel iets mee aan de hand, weet Heuts. “En als er iets aan de hand is, moet je een heel batterijpakket kunnen vervangen. Batterijen zijn een complex product en leveren per definitie enige ellende op. Gelukkig heeft Ebusco zich gespecialiseerd in batterijen om problemen te voorkomen en, als ze zich toch voordoen, snel op te lossen.”