Elektrische voertuigen hebben een rommelige weg naar succes achter de rug. Hybride modellen, die gas en elektriciteit combineren, sloegen aan bij automobilisten die geld wilden besparen aan de pomp en hun uitstoot wilden verlagen. In massa geproduceerde, volledig elektrische auto’s? Niet zo veel. Nog niet.
We krijgen dagelijks nieuws over de auto-industrie die op zoek is naar nieuwe technologie om de dalende verkoop te stimuleren. Op dit moment zijn elektrische auto’s vooral prototypes of concepten. Dat betekent niet dat het idee gebrekkig is. Elektrische auto’s dateren eigenlijk uit het begin van de 19e eeuw. Thomas Edison probeerde zelfs een batterij met lange levensduur voor hen te ontwikkelen voordat hij het opgaf. Toen kwam de Ford Model-T met zijn gasmotor. Dat verlegde decennialang de focus van de hele industrie.
Natuurlijk hebben we volledig elektrische pogingen gezien, zoals de Toyota RAV4 EV en de Tesla Roadster. Maar ze waren óf te duur, óf te kieskeurig voor massaproductie. In 2008 beloofde Ford tegen 2011 een volledig elektrisch model. Als je de geschiedenis kent, was dat waarschijnlijk slechts een hoopvolle kop, geen concreet plan.
Je kunt vandaag de dag niet een dealer binnenlopen en met een elektrische auto de parkeerplaats afrijden. Nog.
Liefhebbers zitten niet te wachten. Sommigen bouwen hun eigen benzineauto’s om in elektrische voertuigen. Je neemt een standaard benzineauto en ruilt het hart in voor een accu en motor. Maar wat als u het zelf niet kunt losdraaien? Mogelijk ziet u advertenties voor ombouwkits voor elektrische auto. Werken ze? Kunnen ze van uw oude rit een milieuvriendelijke machine maken? Laten we eens kijken naar het elektrische conversieproces.
Wat zit er in de doos?
Een ombouwset voor een elektrische auto bestaat niet uit één onderdeel. Het is een verzameling componenten die nodig zijn om de verbrandingsmotor te vervangen. De kernelementen omvatten meestal een elektromotor, een batterijpakket, een controller en een oplader.
De controller is het brein. Hij haalt stroom uit de accu en stuurt deze naar de motor. Het accupakket zorgt voor de energie. Oudere conversies gebruikten loodzuurbatterijen. Ze zijn zwaar en hebben minder lading. Moderne kits gebruiken doorgaans lithium-ionpakketten. Ze zijn lichter en efficiënter.
Het installatieproces
Een auto ombouwen is complex. Je zet er niet zomaar een nieuwe motor in. U verwijdert de benzinetank, brandstofleidingen, uitlaatsysteem en transmissie. Vervolgens las je nieuwe bevestigingspunten voor de motor in. Je legt hoogspanningskabels van de accu naar de controller en motor.
Dit is geen weekendproject voor een beginner. Het vereist inzicht in elektriciteit en mechanica. Fouten kunnen leiden tot brand of mislukking. Sommige kits worden geleverd met instructies. De meeste dekken niet elk automerk en -model. Vaak moet u onderdelen aanpassen aan uw specifieke chassis.
Prestaties en bereik
Hoe rijdt een omgebouwde auto? Het hangt af van de batterijcapaciteit en het motorvermogen. Vroege conversies hadden een beperkt bereik. Met een oplaadbeurt kunt u 30 of 40 mijl rijden. Moderne lithiumpakketten kunnen dat tot 160 kilometer of meer pushen. Maar je matcht zelden een nieuwe Tesla.
Het koppel is onmiddellijk. Elektromotoren leveren direct het volledige vermogen. Dit maakt rijden in de stad leuk. Cruisen op de snelweg kan zwaarder zijn voor de accu. U moet uw laadstops plannen.
Kosten en beschikbaarheid
Zijn ombouwsets voor elektrische auto’s betaalbaar? Dat kunnen ze zijn. Een basispakket kost misschien een paar duizend dollar. Hoogwaardige lithiumpakketten en krachtige motoren kunnen de prijs aanzienlijk opdrijven. Vergelijk dat eens met een nieuwe elektrische auto. De initiële conversiekosten zijn vaak lager. Maar u koopt ook een gebruikte benzineauto. De totale investering varieert.
Het vinden van een kit is nu eenvoudiger. Verschillende bedrijven verkopen ze online. Sommige richten zich op specifieke voertuigen zoals de VW Kever of Toyota Prius. Anderen bieden universele kits. U moet de compatibiliteit controleren. Niet elke kit past op elke auto.
Is het het waard?
Het ombouwen van een benzineauto naar elektrisch spreekt liefhebbers aan. Het is een doe-het-zelf-uitdaging. Het vermindert ook de uitstoot. Je houdt een functionerend voertuig uit het autokerkhof. Maar het is niet voor iedereen. Het werk is intensief. De kosten kunnen oplopen. En jij
Benzinemotoren zijn mechanische rotzooi. Ze zijn afhankelijk van verbranding, zuigers die achtereenvolgens afvuren, stangen die zijn verbonden met een krukas en een transmissie die die lineaire kracht omzet in een rotatiekoppel. Het is een kettingreactie waarbij metaal op metaal botst. De kracht gaat via een aandrijfas, raakt het differentieel en laat uiteindelijk de wielen draaien. Het werkt. Het is complex. Het is duur in onderhoud omdat er honderden bewegende delen tegen elkaar aan slijten.
Elektrische aandrijflijnen halen dat weg.
Een elektrisch voertuig (EV) bestaat uit drie kerncomponenten. Een elektromotor vervangt de verbrandingsmotor (ICE). Een accupakket slaat de energie op. Een controller beheert de stroom. Dat is het. De motor verbrandt geen brandstof. Het heeft één roterend element. Het is stiller, efficiënter en mechanisch eenvoudiger.
Hybriden overbruggen de kloof. Ze gebruiken de gasmotor om de accu op te laden, terwijl de elektromotor voor de voortstuwing zorgt. Pure EV’s kunnen echter op de muur worden aangesloten. Ze halen stroom uit uw stopcontact of een laadstation. Geen benzinetank. Geen uitlaatpijp. Geen transmissie met meerdere versnellingen.
Het ombouwen van een auto betekent het verwijderen van de ICE. Je rukt het motorblok, de transmissie, de brandstoftank en het uitlaatsysteem eruit. In plaats daarvan installeer je een motor, een controller en een batterijarray. Je vervangt slangen en leidingen door hoogspanningsbedrading.
De natuurkunde is eenvoudig. De controller vertelt de motor hoeveel koppel hij moet leveren. De motor draait. De wielen draaien. Maar de techniek die nodig is om dit onder een motorkap te laten passen die voor een ander beest is ontworpen, is waar de moeilijkheid ligt.
Soorten ombouwsets voor elektrische auto’s
De meeste mensen kunnen deze operatie niet uitvoeren. U moet de hoogspanningsveiligheid, de gewichtsverdeling en de structurele integriteit begrijpen. Daarom verkopen bedrijven conversiekits. Dit zijn geen doe-het-zelf-hacks die je in een garage vindt. Het zijn samengestelde pakketten.
Maar niet alle kits zijn gelijk gemaakt. Sommige richten zich op specifieke merken en modellen, terwijl andere universele compatibiliteit claimen. De waarheid is rommelig.
Aanbouw vs. maatwerk
Er zijn twee primaire benaderingen van conversie.
Boutbevestigingssets zijn ontworpen voor specifieke voertuigen. De fabrikant heeft het chassis al ingemeten. Ze weten waar de motor wordt gemonteerd. Ze kennen de lengte van de aandrijfas. Ze hebben de accubak geprefabriceerd zodat deze in de kofferbak of het onderstel past. Dit vermindert de fabricagetijd. Het vermindert het risico. Je ruilt het ene systeem in voor een ander systeem dat voor die ruimte is ontworpen. Voorbeelden hiervan zijn kits voor de VW Kever, de Honda Civic of de originele BMW i3-conversies. Deze zijn vaak plug-and-play voor de aandrijflijn, hoewel je nog steeds de rem- en stuursystemen moet aanpassen om het extra gewicht van de accu’s aan te kunnen.
Aangepaste conversiekits lijken meer op een blauwdruk. Ze leveren de kerncomponenten: een gelijkstroommotor met hoog koppel, een controller en een batterijbeheersysteem (BMS). Jij levert het onderstel. Jij fabriceert de steunen. Jij ontwerpt de batterijbehuizing. Dit is gebruikelijk bij oudere voertuigen waar geen montagekit voor bestaat. Denk aan klassieke Mustangs, oude Land Rovers of vintage Mini Coopers. Het voordeel is flexibiliteit. U kunt het accupakket aanpassen aan de behoeften van uw bereik. Je kunt de motor op de plek monteren waar dat het beste past. Het nadeel is dat het arbeidsintensief is. Je bouwt een nieuwe aandrijflijn helemaal opnieuw.
Compatibiliteit en beperkingen
Werkt een kit met elke auto? Technisch gezien wel. Praktisch gezien niet.
Gewicht is de vijand van elektrische conversie. Een EV-accupakket is zwaar. Loodzuurbatterijen zijn voor dit gebruik overbodig vanwege hun lage energiedichtheid. Lithium-ion is de standaard. Toch weegt een pakket van 40 kWh enkele honderden kilo’s. Als de ophanging en remmen van uw auto niet voor die belasting zijn ontworpen, loopt u het risico dat de auto kapot gaat.
Bodemvrijheid is een andere factor. Batterijpakketten zijn platte, rechthoekige stenen. Ze hebben het vaak nodig
De realiteit van elektrische conversiekits voor de aftermarket
De markt voor het ombouwen van benzinevreters in elektrische voertuigen is gefragmenteerd en vaak misleidend. Terwijl sommige kits zich richten op specifieke platforms, beweren andere dat ze universeel compatibel zijn. A123 Systems was in 2008 een pionier op dit gebied met de Hymotion L5. Dit is geen volledige ruil. Het is een range extender-module die exclusief is ontworpen voor de Toyota Prius.
Het doel is eenvoudig. Maak van een standaard hybride een echte plug-in hybride. De meeste conceptauto’s verlaten het laboratorium nooit, maar de Hymotion L5 wilde die kloof overbruggen. U kunt de stekker in elk standaard stopcontact van 120 volt steken. Volledig opladen duurt vier uur.
“De Hymotion L5 verdubbelt effectief de elektrische capaciteit van de Prius zonder de gasmotor aan te raken bij de eerste keer opstarten.”
Batterijcapaciteit en efficiëntiewinst
De hardware in de kofferbak vertelt het echte verhaal. De originele Prius-accu heeft een capaciteit van 1.300 wattuur. De Hymotion L5 voegt een pakket van 5.000 wattuur toe. Dat is een enorme sprong in opgeslagen energie.
De elektrische actieradius neemt daardoor aanzienlijk toe. Claims over brandstofefficiëntie suggereren een stijging van 40 mpg naar meer dan 100 mpg. Het klinkt te mooi om waar te zijn totdat je naar de input kijkt. Je vult de verbrandingsmotor aan met elektrische energie en vervangt deze niet volledig. De gasmotor bestaat nog steeds. Er wordt nog steeds brandstof verbrand. Het werkt gewoon minder.
De kosten- en installatiebarrière
Hier raakt de fantasie de muur. De stickerprijs voor de Hymotion L5-kit is $ 10.395. Voeg belastingen toe. Je hebt ook een aanbetaling van $ 1.000 nodig op de A123-website. Dat is het geld dat je kwijt bent voordat je de doos zelfs maar hebt gezien.
Maar je kunt dit niet zomaar per post bestellen. Het bedrijf stuurt geen instructies met een sleutel. U moet een erkende dealer bezoeken. Er zijn slechts elf van dergelijke dealers in de hele Verenigde Staten. Hierdoor ontstaat er een bottleneck. U bent opgesloten in hun servicenetwerk.
Er zijn andere opties, maar die brengen hun eigen kopzorgen met zich mee. Poulsen Hybrid biedt een conversie voor ongeveer $ 3.500. VS Composites verkoopt de Electrocharger voor ongeveer $ 4.000. Beide beweren dat ze in elke conventionele auto passen. Beide vereisen een professionele installatie. Die arbeidskosten lopen snel op, waardoor de besparingen die u hoopte te realiseren, in beslag worden genomen.
Scepsis van de fabrikant en garantierisico’s
Autofabrikanten haten deze kits. Niet uit wrok, maar uit technische realiteit. Universele compatibiliteit is vaak een leugen. Onderdelen uit een set van derden kunnen de originele sensoren, kabelbomen of remsystemen van het voertuig verstoren. Deze interferentie kan trapsgewijze fouten in gerelateerde systemen veroorzaken.
Dan is er de garantie. Het toevoegen van niet-geautoriseerde aftermarket-onderdelen geeft de fabrikant reden om de garantie op uw nieuwe auto te laten vervallen. Als uw transmissie faalt, kunnen ze zeggen dat de elektrische conversie de aandrijflijn heeft belast. Je staat er alleen voor.
Het oordeel van de monteur
Voordat u een cent uitgeeft, praat met een ervaren monteur. Geen forumgebruiker. Geen blogcommentaar. Een erkende professional. Het internet staat vol met slangenoliegidsen die gemakkelijke uitwisselingen beloven. De meeste zijn gevaarlijk.
De Hymotion L5 bewees dat conversie mogelijk is. Het bleek ook dat het duur en complex is. De technologie werkt. De economie doet dat zelden.
Voor degenen die nog steeds hun droom najagen, bieden de onderstaande links diepere informatie over alternatieve brandstoffen en hybride mechanica.
Veel meer informatie
Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen
- Hoe alternatieve brandstoftankstations werken
- Hoe het hybride belastingkrediet werkt
- Hoe SmartWay-voertuigen werken
- Hoe de Toyota A-BAT hybride vrachtwagen werkt
- Hoe de Ford Fusion werkt
- Hoe de Toyota Prius werkt
- Hoe het Venturi Astrolab werkt
Bronnen
- Beattie, Rijk. “Vaarwel, Octane. Hallo, Volt!” New York Times. 2 september 2005. (16 maart 2009) http://travel.nytimes.com/2005/09/02/automobiles/02convert.html
- Chang, Althea. “Nieuwe kits maken van elke auto een plug-in hybride.” MijnRide.com. (16 maart 2009) http://www.myride.com/technology/new_kits_turn_any_plug_in_hybrid-3989-page1.html
- Poulsen-hybride. “Veelgestelde vragen.” (16 maart 2009) http://www.poulsenhybrid.com/FAQS.php
- Publieke Omroep. “Tijdlijn: leven en dood van de elektrische auto.” 9 juni 2006. (16 maart 2009) http://www.pbs.org/now/shows/223/electric-car-timeline.html
- Romero, Frances. “Een korte geschiedenis van de elektrische auto.” TIME tijdschrift. 13 januari 2009. (16 maart 2009) http://www.time.com/time/business/article/0,8599,1871282,00.html
- SigmaAutomotive.com. “PHEV-conversiekit (plug-in elektrisch hybride voertuig).” November 2008. (16 maart 2009) http://www.sigmaautomotive.com/electrocharger/electrocharger.php
- Wald, Matthew L. “Een plug-in-conversie voor Prius.” New York Times. 27 april 2008. (16 maart 2009) http://www.nytimes.com/2008/04/27/automobiles/27PLUGIN.html
