Elektrische exploratie: temperatuur, snelheid en autonomie

Hoewel de elektrische auto op batterijen veel voordelen heeft, waaronder het feit dat hij tijdens het gebruik vrij is van olie, is de efficiëntie nog meer afhankelijk van het soort gebruik dat ervan wordt gemaakt en van de omgeving. De autonomie van auto's is afhankelijk van veel factoren*, waaronder snelheid en temperatuur.

_{* aerodynamica, motor, rijstijl, helling en wegdek, draagvermogen, banden, enz.}

De impact van deze verschillende factoren op de autonomie van elektrische voertuigen staat centraal in dit onderzoek. De analyse heeft betrekking op continentaal Frankrijk op departementaal niveau en de rest van Europa op landenniveau.

Met onze interactieve kaart kunt u in elk onderzochte gebied het relatieve verlies aan actieradius van een elektrische auto visualiseren, afhankelijk van de maand van het jaar. Bij de berekening van de autonomie wordt rekening gehouden met de gemiddelde temperatuur die gedurende de maand in kwestie werd waargenomen en met de gemiddelde toegestane snelheid op het wegennet. Deze informatie en de bijbehorende bronnen worden beschreven in het onderstaande kader. De analyses zijn onderverdeeld in twee verschillende elektrische voertuigen: een auto (maximale theoretische autonomie van 620 km) en een bedrijfsvoertuig (maximale theoretische autonomie 366 km) waarvan de batterijen gestandaardiseerd zijn op 65 kWh.

Temperatuur: de grote impact...

De kern van ons onderzoek is de aanzienlijke impact van de seizoenen. Parijs ondervindt bijvoorbeeld de gevolgen van deze seizoensverschillen met een aanzienlijk verschil van 22% tussen de maanden juni en januari. De autonomie van elektrische voertuigen laat in de zomer opmerkelijke prestaties zien, dankzij de milde temperaturen. In de winter wordt in de hoofdstad echter een meer uitgesproken verlies geconstateerd in vergelijking met andere overwegend landelijke departementen. Dit verschil wordt verklaard door een gemiddelde snelheid die in Parijs onder de grens van 50 km/u blijft. Daarom speelt vooral de temperatuur de hoofdrol bij deze vermindering van de autonomie.

Daarentegen in de Savoie, waar de gemiddelde snelheid 60,7 km/u bedraagt, met een temperatuurbereik van 17,4°C tussen januari en juni, vergeleken met 14°C in Parijs.

‍

In juni stijgt de autonomie naar 556 km (597 km in Parijs);

‍

In januari daalt de autonomie tot 441 km (460 km in Parijs);

‍

Dit resulteert in een verlies van 115 km voor Savoie (en 137 km voor Parijs).

‍

... maar snelheid: de belangrijkste factor in het verlies van actieradius boven 80 km/u

Laten we nu eens kijken naar de invloed van een snelheidsvariatie. Laten we uitgaan van maximumsnelheden van 30, 50, 80, 110 en 130 km/u. Voor een temperatuur van 20°C zijn dit de resultaten:

We stellen vast dat de stedelijke omgeving de autonomie van elektrische voertuigen bevordert, terwijl lange ritten op de snelweg de batterijcapaciteit sterk beïnvloeden.

‍

🧛 Bij 110 km/u resulteert een temperatuurdaling van 1 °C in een bescheiden afname van het bereik van slechts 2 km. Bij 50 km/u heeft dezelfde temperatuurverandering van -1°C echter een veel grotere impact, wat resulteert in een afname van het bereik van 11 km. Bij 30 km/u leidt een verhoging van de snelheid met 10 km/u tot een verlies van 10 km aan actieradius. Aan de andere kant heeft een acceleratie van 10 km/u bij 110 km/u een zware impact met een afname van de actieradius van 33 km.

‍

Cijfers in focus: Een blik op de kaart

Focus op Frankrijk : Onder de hoogtepunten waarmee rekening moet worden gehouden, merken we aanzienlijke verliezen op in vergelijking met de theoretische maximale capaciteit. In januari bedroeg het meest drastische verlies voor de departementen Haute-Loire en Lozère -29,4%.

De maximale autonomie met een minimaal verlies van slechts -3,7% wordt in juni in Parijs bereikt (een combinatie van stedelijk netwerk en milde temperaturen). Omgekeerd presenteert Maine-et-Loire de slechtste resultaten voor dezelfde maand, met een duidelijke daling van -17,6%.

De beste jaarlijkse prestatie is voor Pyrénées-Atlantiques met een gemiddelde daling van -15,3%, terwijl Aube het minst gunstige resultaat heeft, met -22,4%.

Verhuizen naar Europa : Op Europese schaal is een eerste empirische waarneming noodzakelijk: een gradiënt van blauw naar rood strekt zich uit van Portugal tot aan de Balkan. Over het algemeen neemt de autonomie dus af naarmate men dichter bij de Oostzee komt.

In detail boekte Finland in januari het grootste verlies aan actieradius (-36,6%). Portugal kende op zijn beurt relatief constante omstandigheden: een gemiddeld verlies van 14,4% over het jaar, met een amplitude van slechts 12,3% tussen het minimum in juni en het maximum in december.

‍

‍

Conclusie

Frankrijk is een land waar de afname in autonomie afgemeten blijft (gemiddeld -18,2% per jaar). Er bestaan inderdaad variaties van de ene regio tot de andere, maar deze zijn niet zo uitgesproken. Echter, seizoensgebonden verschillen op het gebied van autonomie zijn aanzienlijk en kunnen het daadwerkelijke gebruik van het voertuig beperken.

Rekening houdend met het koolstofprofiel van de elektriciteitsmix, onderzocht in de MP4 komt de elektrificatie van het Franse wagenpark naar voren als een haalbare optie om af te zien van fossiele brandstoffen. In landen zoals Polen, waar de elektriciteitsmix zeer koolstofintensief is en de klimatologische omstandigheden minder gunstig, heeft de elektrificatie van de vloot echter meer nadelen dan voordelen met zich mee, waardoor de emissies mogelijk toenemen.

Tot slot is het interessant om op te merken dat de optimale omstandigheden voor het gebruik van een elektrisch voertuig samenvallen met die om te fietsen. Zadel op!

‍

🧙 ‍ ♂️ Grenzen van het onderzoek

• In de eerste plaats moet worden opgemerkt dat de classificatie van wegen van land tot land verschilt, wat leidt tot een relatief ruwe schatting van de gemiddelde maximumsnelheid (vooral in sommige landen waar de gegevens onvolledig lijken). Voor een vergelijkende analyse tussen Franse departementen worden de gegevens echter geharmoniseerd volgens een uniforme methodologie;
• De hier besproken gemiddelde maximumsnelheden komen niet overeen met de werkelijk bereikte gemiddelde snelheden, aangezien deze variëren afhankelijk van de verkeersomstandigheden op een bepaald tijdstip;
• Wegens beperkte middelen en gegevens werd geen rekening gehouden met de verkeersveiligheid, een invloedrijke factor;
• De levensduur van de batterij is ook afhankelijk van het voertuigmodel (een Tesla Model 3 zal bijvoorbeeld niet hetzelfde actieradius verliezen op de snelweg als een SUV);
• Ten slotte zijn er variaties met betrekking tot batterijkoelsystemen en batterijtechnologieën zelf. Ons doel is echter niet om in dit opzicht een uitputtende vergelijking te maken.