De vraag om een bidirectionele lader

Ik krijg wel vaker de vraag of het ook mogelijk is in een bidirectionele laadpaal te installeren, dit wordt ook wel Vehicle to Grid (V2G) of Vehicle to Home(V2H) benoemd. Mijn vraag terug is dan, waarom zou je dat willen? Ik ben hier geen voorstander van om een aantal redenen. In dit stuk probeer ik duidelijk te maken waarom en wat in mijn optiek een betere oplossing is.

Om te beginnen is het sterk afhankelijk van je auto lees hier waarom dat zo is. De lader van je auto moet dus ook kunnen ontladen. Dit klopt niet als je een mode 4 lader ( DC/QuickCharge/snellader ) thuis hebt, de eerste hiervan moet ik nog tegenkomen. En dan nog moet je auto het ondersteunen. De eerste Nissan Leaf ondersteunde al V2X via de CHAdeMO connector. Dit model was geintroduceerd in 2010, nu 14 jaar later zijn er nog steeds maar een zeer beperkt aantal bidirectionele laders.

Mijn belangrijkste argument om niet je auto als thuisbatterij te gebruiken heeft te maken met de slijtage van de batterij. Een belangrijke factor voor slijtage/veroudering is het aantal cycli (laden/ontladen). Door deze slijtage gaat capaciteit achteruit maar wordt ook de inwendige weerstand hoger. Dit betekend dat de batterij minder goed wordt in het snel ontladen en opladen. Eigenschappen die voor en auto wel van belang zijn.

Je auto als thuisbatterij technische bezwaar/probleem

Om een beetje gevoel te krijgen bij energie en vermogen een kort rekenvoorbeeld met het verschil tussen een auto een een huis. Als voorbeeld neem ik weer de Nissan Leaf, een electrische auto met een redelijk bescheiden vermogen van 110kW. (Meer dan 300kW is inmiddels al een soort van normaal aan het worden). Oke dit is top vermogen dat gebruik je niet vaak, gemiddeld verbruik is 17kWh/100km. Uitgaande van een gemiddelde snelheid van 60kmh dan kom je op een gemiddelde 10.6kW. Als we dit vertalen naar het verbruik ik een huis; dan verbruik je met een uur (rustig) auto rijden net zoveel energie als een 3 persoonshuishouden in een hele dag. Vrij vertaald is de energie behoefte van je auto dus 24x zo groot als van je huis.

Omdat je auto een 24x zwaardere belasting op de batterij heeft dan een huis kun je je wellicht voorstellen dat je voor een auto een frisse en gezonde batterij wil hebben. Deze moet tenslotte topprestaties leveren. Naarmate deze slijt wordt dat minder, wil je de goede jonge jaren/cycli van deze batterij opofferen voor het suffe werk van je huis van energie voorzien? Of als de batterij het niet meer zo goed doet in de auto kan deze nog wel dat huis met slechts 1/24e van de belasting van energie voorzien. Dit noemen ze tegenwoordig ook wel het 1e leven (in de auto) en het 2e leven (energie opslag). Hier kun je een uitgebreid onderzoek lezen over de mogelijkheden van het 2e leven gebruik.

Heel veel informatie over alle soorten batterijen kun je hier vinden: https://batteryuniversity.com/. Een bron die ik 25 jaar geleden al gebruikt om mijn eigen laders voor modelbouw te ontwikkelen.

Dit artikel gaat specifiek in op de slijtage van EV batterijen: https://batteryuniversity.com/article/bu-1003a-battery-aging-in-an-electric-vehicle-ev

Je auto als thuisbatterij praktische problemen

Je auto als thuis accu gebruiken heeft ook een aantal praktische problemen. De makkelijkste om duidelijk te maken en afhankelijk van je situatie niet zo makkelijk op te lossen. Er wordt veel geschreven over je eigen energie van je zonnepanelen beter te gebruiken. Goed streven, maar eh wanneer schijnt de zon en hebben je panelen de meeste opbrengst? En eh, wanneer staat je auto bij je werk geparkeerd en niet bij je huis? Dus voor degene die nachtdiensten draaien, met pensioen zijn of veel thuiswerken is het een mogelijke oplossing.

Mijn streven is nul op de meter voor ~75% van het jaar. Hiervoor moet er altijd opslag aanwezig zijn en op een voorspelbare manier. Het is lastig genoeg goede voorspellingen te maken over de laad en ontlaad momenten laat staan als daar de verstorende factoren van een niet aanwezige auto of leeggereden auto bijkomen. Daarnaast wordt je er ook niet blij van als je auto s’morgens (bijna) leeg is omdat deze gedurende de nacht juist ontladen is en niet opgeladen.

De financiële en ecologische aspecten

Een auto batterij moet topprestatie leveren, om dat te kunnen worden er hoge eisen aan gesteld en dat betekend automatisch dat de kostprijs omhoog gaat. Zoals je hebt gelezen zijn de eisen aan een thuisbatterij aanzienlijk lager en kan daarmee een stuk goedkoper zijn. Gebruik de jonge jaren dus waarvoor ze zo duur zijn gemaakt en gebruik ze daarna pas voor het simpele werk. Door de autobatterij een 2e leven te geven in plaats van te recyclen, gaan we duurzamer om met energie en grondstoffen. Over de problemen rond recyclen kun je een aparte website vullen en dat ga ik niet doen, wel relevant is dat het op grote schaal recyclen van lithium batterijen er nog niet is. Misschien als we onze huidige 1e generatie autobatterijen over 10 jaar, dus na een 2e leven, wel goed kunnen recyclen.

Het aantal elektrische auto’s is de afgelopen jaren hard gestegen, en daarmee zal het aanbod van gebruikte batterijen ook toenemen. Wat de prijs ten goede komt zeker als je meeneemt dat nieuwe batterijen ook hard in prijs dalen.

Niet te vergeten is ook nog dat laders die bidirectioneel laden ondersteunen ook nog duurder zijn.

Tegenwoordig geven auto fabrikanten best uitgebreide garantie op de batterijen, dit komt onder andere omdat de kwaliteit en levensduur van de batterijen beter is geworden en beter wordt begrepen. Vaak is de garantie iets in de trant van 75% SOH (State Of Health) voor x kilometer en/of x jaren. Zelfs als je de auto als thuisbatterij gaat gebruiken dan is de kans redelijk groot dat ze geen garantie hoeven te verlenen en je batterij die levensduur gaat halen. Echter de eventuele inruilwaarde wordt wel lager naarmate de SOH lager wordt, de batterij is immers meer “versleten”. Je kan je daarmee afvragen of je van het extra verlies aan inruilwaarde + de extra kosten van een bidirectionele lader icm de praktische bezwaren niet beter dat geld kan uitgeven aan een losse, zelfstandige thuis batterij.

Bidirectioneel laden, doe het niet!

Mijn conclusie over bidirectioneel laden op basis van technische, financiële en praktische overwegingen is: doe het niet!

Wil je weten hoe een gebruikte EV batterij een 2e leven krijgt hou mijn website dan in de gaten of schrijf je in voor updates via het onderstaande formulier, dan kan ik je op de hoogte houden over mijn ontwikkelingen op dit gebied. Op moment van schrijven draait er bij mij thuis een proef met een (oorspronkelijk) 24kWh batterij met een omvormer die ook in eiland bedrijf (offgrid) werkt.