Wereldwijd innovatie lab voor EV-laadinfrastructuur

Artikel delen

Onlangs heeft ABB het Nederlandse Delft verkozen voor haar ABB E-mobility Innovation Lab voor EV-charging. Daar ontwikkelt het bedrijf, in co-creatie met vrijwel alle producenten van voertuigen, slimme laadsystemen en laad-infrastructuren die een snelle groei van elektrisch vervoer mogelijk maken. GWW Totaal werd uitgenodigd om het Innovation Lab te bezoeken.

Tekst: ing. Frank de Groot
Beeld: ABB, tenzij anders vermeld

Laura Smits en Kees Jan ’t Mannetje van ABB: “Samen met opdrachtgevers, voertuigproducenten én installateurs ontwikkelen we innovatieve laadoplossingen die breed toepasbaar zijn.” Foto: Frank de Groot.

Als vestigingslocatie is gekozen voor de campus van de TU Delft waar het ABB E-mobility Innovation Lab ooit als startup begonnen is. Ik schaam mij bijna om met een auto met fossiele brandstof aan te komen rijden. Vooral als er alleen parkeerplaatsen met laders aanwezig blijken te zijn. Met de keuze voor de campus van de TU Delft is in ieder geval kennisuitwisseling met de TU Delft en samenwerking met talenten gegarandeerd. Studenten die stage lopen of een afstudeeropdracht doen, blijven vaak na afloop bij ABB werken. Gezien het internationale karakter van de TU Delft is het ook geen wonder dat de voertaal op de werkvloer Engels is. “Het internationale karakter wordt nog versterkt door het feit dat hier 32 nationaliteiten werkzaam zijn. We hebben ook veel technisch specialisten uit het buitenland”, zegt Laura Smits, Product Marketing Specialist E-Mobility bij ABB. “Hier hadden we een trainingsruimte voorzien, maar die wordt nu ingericht met nieuwe werkplekken. En het lege terrein hiernaast hebben we als optie voor uitbreiding. En dan te bedenken dat we deze locatie pas eind 2019 hebben geopend.”

Door de coronacrisis bleek een eerder bezoek aan de nieuwe vestiging niet mogelijk, maar dat halen we nu dus in. Het ABB E-mobility Innovation Lab ligt ook nog eens vlakbij Rotterdam The Hague Airport en Amsterdam Airport Schiphol, zodat het voor EV-specialisten uit de hele wereld goed bereikbaar is. In het recent opgeleverde gebouw zijn ABB’s nieuwste technieken voor slimme gebouwen toegepast, waarmee het een duurzaam gebouw is geworden dat het elektriciteitsnet niet te hoog belast.

Testcentrum

Laadtest van elektrische Porsche in het ABB E-mobility Innovation Lab. Foto: Frank de Groot.

Neusje van de zalm is het testcentrum van het ABB E-mobility Innovation Lab. Hier wordt het laden van voertuigen onder extreme omstandigheden getest. In speciale testruimtes worden naast personenauto’s ook complete stadsbussen en vrachtwagens tijdens het laden getest. Tijdens de rondleiding zien we een nieuwe elektrische Porsche en Polestar die gekoppeld zijn aan een laadsysteem. “Wij werken samen met veel grote automerken, zoals BMW, Volkswagen, Audi, Volvo, Porsche. Renault, Toyota, KIA en Ford”, verklaart Laura. Elders wordt het laden van een elektrische heftruck getest. Buiten staat nog een trekker voor containers in de Rotterdamse havens aan een laadpaal. Tevens zijn laadportalen te zien voor stadsbussen met pantograaf.

Laadtest elektrische heftruck.

De systemen worden in een klimaatkast ook getest bij zeer lage en zeer hoge temperaturen van -40°C tot +70°C en met wisselende luchtvochtigheid. “Want ook bij een hete zomer in Afrika of een koude winter in Finland moet een laadsysteem optimaal functioneren. Naast fysieke tests worden er ook computersimulaties uitgevoerd met door autofabrikanten geleverde besturingssoftware van elektrische voertuigen”, vertelt Kees Jan ’t Mannetje, Business Development Specialist bij ABB.

Laadtest elektrische trekker, met op de achtergrond twee laadportalen voor stadsbussen met pantograaf.

Begonnen als startup

Hoe is het succes ooit begonnen? In 2005 richtten een aantal Delftse studenten Epyon op, een succesvolle startup die de eerste snellader ontwikkelde. In 2011 werd Epyon onderdeel van ABB. Naast de vestiging in Delft, is er ook een vestiging op de High Tech Campus in Eindhoven. In totaal zijn 150 medewerkers uit maar liefst 32 landen dagelijks bezig op beide vestigingen met het ontwikkelen/verkopen van innovatieve laadsystemen. Kees Jan: “We zijn de afgelopen tien jaar snel gegroeid en leveren nu wereldwijd onze producten. Inmiddels hebben we in meer dan 88 landen 21.000 DC-snelladers en 440.000 AC-laders geleverd. We zijn dan ook toonaangevend op dit gebied. Leuk feit is ook dat we inmiddels 42 miljoen laadsessies mogelijk hebben gemaakt en 470 GWh aan vermogen hebben geleverd. En die laadsessies kunnen we ook uitlezen, zodat we de laadinfrastructuur steeds verder kunnen optimaliseren.”

Groei laadpunten

Compacte ABB Terra AC Wallbox om personenauto’s op te laden.

Een belangrijke basis voor de groei van elektrisch vervoer is natuurlijk de beschikbaarheid van de juiste laadcapaciteit en laadmogelijkheden. De Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) geeft aan dat   er op 31 augustus 2021 ruim 201.000 elektrische auto’s op de Nederlandse wegen reden. Eind 2020 waren dat er 182.486: een groei van 70% ten opzichte van eind 2019 (107.335).

Het aantal (semi-)publieke laadpunten was in juli 2021 gestegen tot 76.588. Eind 2020 ging het nog om 63.586 laadpunten, een groei van 28% ten opzichte van 2019 (49.520). Het aantal snellaadpunten was eind juli 2021 gestegen tot 2.367. In 2020 steeg het aantal snellaadpunten tot 2.027, een groei van 62% ten opzichte van 2019 (1.252).

De komende tien jaar zullen in Nederland naar verwachting 300.000 AC-laders en 40.000 DC-snelladers geplaatst moeten worden om aan de toekomstige laadbehoefte te kunnen voldoen. “Ondertussen groeit de actieradius van elektrische voertuigen. Een bereik van 400 km is al standaard geworden! Hierdoor neemt de benodigde laadcapaciteit toe en worden er zwaardere eisen aan de laadsystemen gesteld. In deze complexe omgeving speelt het Innovation Lab een belangrijke rol. Samen met opdrachtgevers, voertuigproducenten én installateurs ontwikkelen we innovatieve oplossingen die breed toepasbaar zijn”, aldus Laura.

Steeds sneller laden

Volgens Kees Jan vindt de snelle groei van laadmogelijkheden overal plaats: “Dat zien we langs snelwegen, bij distributiecentra, bij transportbedrijven, in de busremises, bij winkelcentra, in fabrieken en in woonwijken. Dit varieert van 3 tot 22 kW AC-laders voor thuis tot snellaadpleinen met 350 kW DC-snelladers voor trucks.”

AC- en DC-laders, hoe werkt dat nou precies? Kees Jan legt het uit: “AC en DC zijn de afkortingen van wisselstroom en gelijkstroom. AC staat voor ‘alternating current’ en DC betekent ‘direct current’. Het verschil is dat bij wisselstroom de spanning continu wisselt tussen positief en negatief. Bij gelijkstroom is de spanning continu gelijk. Het landelijke elektriciteitsnet werkt met AC, maar een batterij van een elektrische auto werkt met DC. Om de batterij van een elektrische auto te kunnen opladen met stroom dat direct afkomstig is van het elektriciteitsnet, moet AC eerst worden omgezet naar DC. Dat gebeurt met behulp van een omvormer in de auto. De omvormer beperkt echter de laadsnelheid van de batterij. Vandaar dat snelladers met DC werken.”

Achter de laadpunten zit volgens Kees Jan technologie die ervoor moet zorgen, dat het juiste voertuig op de juiste snelheid wordt opgeladen, er meerdere voertuigen tegelijkertijd opgeladen kunnen worden en er geen overbelasting plaatsvindt. “Smart charging noemen we dat, waarbij ook monitoring van de systemen en afrekening van energieverbruik belangrijke aspecten zijn. In ons Innovation Lab worden dagelijks systemen ontwikkeld en getest. Nieuwe ontwikkelingen zijn de compacte Terra AC Wallbox om personenauto’s op te laden. AC is nog altijd een prijsvriendelijke oplossing om auto’s ’s avonds bij horeca en evenementen, ’s nachts bij een woning of overdag bij kantoor in 4 tot 16 uur op te laden. Dan praat je over laadsnelheden van 55 km actieradius per uur. Bij DC-laders van 20 tot 25 kW is de laadtijd nog maar één tot drie uur (100 km/hr), bij 50 tot 180 kW is de laadtijd nog maar 20 tot 90 minuten (250 km/hr). Neusje van de zalm zijn de Terra High Power snelladers van 150 tot 350 kW die in 10 tot 20 minuten laden en zorgen voor 750 km actieradius in een uur. Geschikt voor trucks of snelladen langs de snelweg.”

Smart charging wordt onderdeel smart grid

Smart charging zal steeds vaker deel gaan uitmaken van een omvangrijker smart energiegrid. ABB verwacht dat over ongeveer tien jaar de eerste smart cities werkelijkheid zullen zijn. Volgens Kees Jan gaat het energielandschap drastisch veranderen de komende jaren:  “De overgang van fossiele brandstoffen naar zon en wind zorgt ervoor, dat we minder invloed hebben op de beschikbaarheid van energie. Vraag en aanbod moeten dus in balans blijven, terwijl de energiebehoefte, mede door de toename van elektrisch vervoer, steeds meer toeneemt. Naar verwachting is de elektriciteitsgroei in 2035 maar liefst 92% en zijn er in 2025 35% meer elektrische auto’s. Dat vraagt om smart grids die de energiestromen optimaliseren. Dat gebeurt door gebruik te maken van alle data die de verbonden apparaten opleveren. En het goede nieuws is dat de belangrijke systemen daarvoor al bestaan. Door smart homes, smart buildings, smart storage en smart charging met elkaar te verbinden, ontstaan smart grids die gezamenlijk smart cities zullen vormen. Een elektrisch voertuig is dan niet alleen een gebruiker van energie, maar wordt tevens een middel om energie op te slaan.”

Energieneutraal smart building

Speciaal voor het ABB E-mobility Innovation Lab op de campus van de TU Delft is een energieneutraal smart building gebouwd. Veilig, flexibel, duurzaam en slim waren de belangrijkste uitgangspunten.

ABB Terra High Power-snelladers.

Het ABB Ability™ Energy en Asset Managementsysteem, dat verbonden is met de Cloud,  monitort continu stroom, spanning en verbruik. Hiervoor zijn de schakelkasten en componenten volledig gedigitaliseerd. Het systeem zorgt onder andere voor peakshaving door het vermogen van snelladers te reduceren of het batterij-opslag-systeem in te schakelen. Hierdoor wordt een te grote net-vraag voorkomen en dat scheelt aanzienlijk in de exploitatiekosten.

Met ABB i-bus® KNX gebouwautomatisering communiceren alle klimaat- en energie-installaties met elkaar. Luchtkwaliteit en bevochtiging worden continu gemonitord en aangepast aan de bezetting van het gebouw. Tevens is er een SARS-CoV-transmissie preventie systeem ingebouwd. Een lichtregeling systeem met sensoren voorkomt verlichting op plekken waar dat niet noodzakelijk is. Op het dak is een uitgebreid pakket aan zonnepanelen aangebracht dat uiteraard gekoppeld is aan het gebouwbeheersysteem.

ABB

ABB (ABBN: SIX Swiss Ex) is een wereldwijde technologische marktleider op het gebied van elektrotechnische producten, robotica, aandrijvingen, industriële automatisering en energiedistributie met klanten in de energiesector, de industrie en op het gebied van transport en infrastructuur. Gebaseerd op een traditie van meer dan 130 jaar innovatie bouwt ABB aan de toekomst van de industriële digitalisering. ABB is tevens titelpartner van de Formule E, de volledig elektrische raceklasse van de FIA. Het ABB concern is actief in meer dan 100 landen en heeft ongeveer 110.000 medewerkers.

www.abb.com

Meer geld voor elektrisch rijden

Er komt meer geld beschikbaar om elektrisch rijden voor particulieren aantrekkelijker te maken. Het kabinet wil zo meer mensen de kans geven een elektrische auto te kopen of leasen, nieuw of tweedehands. Ook voor ondernemers komen er meer mogelijkheden om over te stappen naar schoon. Dat schrijft staatssecretaris Van Weyenberg (Infrastructuur en Waterstaat) op 22 september 2021 aan de Tweede Kamer.

De komende drie jaar komt er 80 miljoen euro bij voor nieuwe elektrische auto’s, en 10 miljoen voor gebruikte elektrische auto’s. Vanaf 1 januari 2022 is er ongeveer drie keer zoveel budget voor particulieren dan aanvankelijk gepland. Omdat de prijzen van elektrische auto’s dalen en omdat er meer animo is dan gedacht heeft het kabinet er, mede op advies van de sector, voor gekozen het subsidiebedrag per nieuwe auto omlaag te doen. In 2022 wordt dat 3.350 euro, in plaats van de geplande 3.700 euro. De jaren erna daalt dat verder. Voor tweedehands blijft het 2.000 euro.

Door deze investeringen hebben eind 2024 naar schatting dubbel zo veel particulieren met subsidie een elektrische personenauto kunnen kopen of (privé) leasen dan bij het sluiten van het Klimaatakkoord was bedacht.

Elektrische bestelbussen

Van Weyenberg trekt 28 miljoen extra uit voor de aanschaf van een elektrische bestelbussen. Ondernemers kunnen nu al tot 5.000 euro subsidie krijgen bij de overstap naar een bestelbus die elektrisch of op waterstof rijdt. De verwachting is dat steeds meer ondernemers daar gebruik van willen maken, in aanloop naar 2025. Steden mogen vanaf dan zones aanwijzen waar alleen schone bestelbussen mogen rijden. In de jaren 2023 en 2024 trekt het kabinet daarom extra geld uit om de overstap naar zo’n elektrische of waterstofbestelbus voor de timmerman, pakketbezorger of glazenwasser aantrekkelijker te maken.