De elektrificatie van het wagenpark vormt een belangrijk onderdeel van de Green Deal. Met dit programma wil de Europese Unie tegen 2030 de CO2-uitstoot met 55% verminderen ten opzichte van 1990 en in 20250 het eerste klimaat-neutrale continent worden. Vandaag is de transportsector verantwoordelijk voor 23% van de CO2-uitstoot. ‘Om die doelstellingen te bereiken, moeten we onder andere meer elektrisch gaan rijden,’ bevestigt Jeroen De Maeyer, Business Developer Machineries & Factories bij het Industrieel OnderzoeksFonds (IOF) aan de UGent. Hij begeleidt onderzoeksgroepen bij interne ontwikkelingstrajecten en samenwerkingen met bedrijven. ‘Met dit Europese project willen we de prestaties van elektrische wagens optimaliseren, in het bijzonder deze van voertuigen met geïntegreerde motoren in de wielen. Dergelijke configuratie biedt heel wat mogelijkheden om stopafstanden te verkleinen, makkelijker last-minute obstakels te vermijden, de efficiëntie van de aandrijflijn te verhogen, …’

Betere prestaties, grotere aanvaarding van elektrische wagens

Volgens Statbel, het Belgische statistiekbureau, stonden er op 1 augustus 2021 in totaal 40.851 elektrische personenwagens ingeschreven. Op een totaal wagenpark van 5.927.912 komt dit neer op een aandeel van slechts 0,69%. Als je de evolutie van het elektrische personenwagenpark van de voorbije jaren bekijkt, merk je echter wel een exponentiële groei. Maar er is duidelijk nog een lange weg af te leggen voor elektrische wagens de meerderheid vormt van het totale wagenpark.

‘Consumenten willen liefst hetzelfde gebruiksgemak ervaren als bij een diesel- of benzinewagen. Als je je wagen tankt, kun je op een aantal minuten meteen weer 800 à 900 km verder. Bij elektrische wagens duurt het nu al snel een halfuur om je wagen volledig op te laden. De afstand die je daarmee kunt afleggen blijft beperkt tot zo’n 400 à 500 km. Dat is voor de meerderheid van onze verplaatsingen meer dan voldoende. Maar in sommige gevallen is die range een beperking, en wil je als consument de zekerheid hebben dat je met je elektrische wagen ook langere afstanden, zoals op vakantie, kunt afleggen,’ vertelt Jeroen De Maeyer.

Een belangrijk deel van de oplossing ligt in de vermogenselektronica. Dit deelgebied van de elektronica maakt het mogelijk om elektrische energie om te zetten van de ene vorm in de andere. ‘Bij elektrische wagens vormt deze vermogenselektronica onder meer een interface tussen de elektrische energie van de batterij van je voertuig, die werkt op gelijkstroom, en de motor, die wisselspanning nodig heeft,’ legt Jeroen De Maeyer uit. ‘De Gentse onderzoeksgroepen zullen in samenwerking met twee Belgische industriële partners, Bluways en DRiV-Tenneco, de vermogenselektronica gebruiken om het gedrag van elektrische wagens te verbeteren en zo het bereik van elektrische wagens te optimaliseren. Denk hierbij bijvoorbeeld aan het aanpassen van het gedrag en het bijbehorende verbruik van je wagen bij hoge of lage snelheid.’

Een ander belangrijk element is het gewicht van je wagen. Hoe lager het gewicht, hoe minder je motor zal verbruiken. Om het gewicht van elektrische wagens te reduceren, gaan de Gentse onderzoekers op zoek naar mogelijkheden om de vermogenselektronica zo nauw mogelijk te integreren in de motor. Een derde aspect van het onderzoek focust op de koeling van componenten. ‘Aangezien we componenten compacter bij elkaar zullen plaatsen, kan de warmte moeilijker weg. Voor een goede werking van de motor is het van groot belang dat de koeling optimaal functioneert,’ legt Jeroen De Maeyer uit.

‘Met dit onderzoek willen we ons steentje bijdragen om van elektrische auto’s ook ideale, groene reiswagens voor grote afstanden te maken. Op die manier maken we elektrische wagens ook beter betaalbaar, en toegankelijker voor het brede publiek,’ besluit Jeroen De Maeyer.

Horizon Europe-project

Dit HighScape-project werd met steun van IOF innovation officer Arne De Keyser ingediend én goedgekeurd en maakt deel uit van Horizon Europe, het belangrijkste financieringsprogramma van de EU voor onderzoek en innovatie. Het is een samenwerking tussen vijf grote bedrijven (Audi, Fiat Tofas, AVL, en het Belgische Bluways en DRiV-Tenneco), één kmo, het Sloveense Elaphe, en verschillende wetenschappelijke partners: de UGent, de Technische Universität Ilmenau, de University of Surrey en het Italiaanse Politecnico di Torino.

De andere partners focussen op andere aspecten voor het optimaliseren van elektrische wagens, zoals innovatie in het oplaadproces, het testen van de oplossingen in wagens,… In het voorjaar van 2022 gaat HighScape van start; de onderzoekers ontvangen in totaal 5 miljoen euro om hun doelstellingen te behalen.

Meer info

• Professor Hendrik Vansompel
• Professor Michel De Paepe
• Jeroen De Maeyer, IOF business developer Machineries & Factories