Reportages

Elektrische Volvo Amazon combi – het voordeel van een lange restauratie

By  | 

Toen ik begin 2015 na een verkenning de onderdelen voor de ombouw naar elektrisch aanschafte had ik niet voorzien dat ik eerst nog bezig zou zijn met een bijna twee jaar durende restauratie. Dit bleek echter ook een voordeel te hebben.

Nieuwe ontwikkelingen in de markt: betere batterijen

De technologische ontwikkelingen in de markt gaan snel en er rijden alweer langer elektrische auto’s rond. Als gevolg hiervan komen er ook meer en betere componenten beschikbaar voor de doe-het-zelf ombouw markt. Een goed moment voor een heroverweging. Begin 2015 was de standaard nog CALB cellen, grote 3,4 kg per stuk wegende blokken waarvan ik er dan 90 nodig zou hebben.

 

Nog geen twee jaar later kwamen langzamerhand ook gebruikte Tesla batterijen op de markt. In eerste instantie voornamelijk uit de Smart Electric Drive waarbij Tesla voor Mercedes de batterij modules maakte, maar later ook uit de Tesla Model S. Batterijen uit een Nissan Leaf of Renault Zoe waren op dat moment niet vindbaar voor mij dus die heb ik niet meegenomen in de vergelijking anno 2017.


Batterij Energiedichtheid Aantal en gewicht Capaciteit Geschat bereik
CALB 100 Ah 94 Wh/kg 90 x 3,4 kg = 304 kg 29 kWh 88 km
Tesla Smart EV 157 Wh/kg 12 x 19 kg = 229 kg 36 kWh 120 km
Tesla Model S 212 Wh/kg 8 x 25 kg = 200 kg 42 kWh 153 km

Alle batterijen hebben hun eigen voor- en nadelen. De CALBs zijn zwaar, de Smart EV batterijen zijn lang en de Tesla Model S batterijen hebben een lage spanning per module.

Smart EV batterij modules

Smart EV batterij modules

Gezien de hoge energiedichtheid heb ik gekozen voor de batterij modules uit de Tesla Model S. Het mes snijdt dan aan twee kanten. Enerzijds zal het verbruik afnemen door het lagere totaalgewicht en anderzijds neemt ook de capaciteit toe waardoor het een tweevoudige positieve invloed heeft op het te verwachten bereik.

Tesla batterijen puzzel

Daarmee begon een nieuw hoofdstuk zowel wat betreft het plaatsen als ook gebruiken van de batterij modules. Bij een Tesla liggen er 16 modules als een “skateboard” midden onder de vloer. Bij een Volvo Amazon gaat dat niet lukken zonder ingrijpende wijzigingen. De uitgelezen plek is dan achterin op de plek van de benzinetank en het reservewiel en voorin bovenop de motor.

Tesla batterij module puzzel in Volvo Amazon combi

Niet alleen qua fysieke plaatsing hebben Tesla batterij modules de nodige implicaties, ook qua gebruik zijn ze fundamenteel anders dan de CALB blokken.

Batterij management systeem

Alle batterijen in serie geven een bepaalde eindspanning. Je weet dan echter nooit de exacte bijdrage van de individuele cellen om tot die eindspanning te komen. Het kan voorkomen dat door capaciteitverschillen de ene cel al vol is (en dus op z’n maximale voltage zit) terwijl een ander dat niet is. In de overall einspanning zie je dat echter niet terug. Deze CALB batterijen zijn zo stabiel dat je relatief veilig kunt aannemen dat je kunt stoppen met opladen als de eindspanning bereikt is. Niet alleen is de kans op onderlinge verschillen klein, ook zijn de gevolgen van te ver opladen of ontladen naast dat de cellen stuk kunnen gaan niet zo groot. Bij het type batterijen wat in een Tesla module zit is dit een ander verhaal. Bij te ver opladen van individuele cellen kan ontbranding optreden.

Aftermarket universeel batterij management systeem (BMS)

Aftermarket universeel batterij management systeem (BMS)

Hierdoor is monitoring van individuele cellen cruciaal. Dat wil zeggen, voor zover ze in serie geschakeld zitten. Parallel geschakelde cellen balanceren onderling vanzelf. Celspanningen monitoren is daarom ook een primaire functie van het batterij management systeem. Daarnaast houdt dit systeem ook de temperaturen in de gaten en kan op basis van zowel voltages als temperatuur ingrijpen om onveilige situaties te voorkomen.

Hoe duurzaam is een elektrische auto/oldtimer eigenlijk?

Sommigen zullen net als ik het beoogde resultaat en de technische uitdaging van een conversie kunnen waarderen. Anderen gruwelen bij de gedachte aan een elektrische oldtimer en verafschuwen batterijen. Misschien interessant om de vraag eens te belichten hoe duurzaam een elektrische auto of oldtimer nu eigenlijk is.

Een klassieker waarmee slechts enkele honderden kilometers per jaar gereden worden, heeft vanzelfsprekend een te verwaarlozen impact op de totale CO2 emissies zelfs als deze 1 op 6 rijdt. Zodra een auto en misschien dan wel een youngtimer in het bijzonder ingezet wordt voor dagelijks gebruik wordt het een ander verhaal. Laat ik onze eigen situatie eens als rekenvoorbeeld gebruiken. Wij rijden gemiddeld 25.000 km per jaar in een Volvo 940 op LPG en meestal is dit iets van 80 km per dag.

Volvo 940 met B230FK benzinemotor op LPG

Volvo 940 met B230FK benzinemotor op LPG

Zodra de elektrische Volvo Amazon combi af is wordt dit onze eerste auto en zal hij de Volvo 940 gaan vervangen.

Volvo 940 Elektrische Amazon
Verbruik 1 liter LPG op 9 kilometer 200 Wh per kilometer
Per jaar (25K km) 2778 liter LPG 5000 kWh
CO2 uitstoot 5017 kg CO2 per jaar Grijze stroom: 3245 kg CO2 per jaar
Zonne-energie: 350 kg CO2 per jaar

De CO2 uitstoot heb ik berekend aan de hand van de CO2 emissiefactoren lijst en daarbij de Well to Wheel insteek gekozen. Dat wil zeggen dat de hele keten van productie van de LPG of elektriciteit inclusief transport en recycling wordt meegenomen. Daarom is de CO2 emissie bij rijden op zonne-energie ook niet 0 omdat de productie en recycling van de zonnepanelen wordt meegenomen. Overigens is dit een ‘worst case’ benadering omdat bijvoorbeeld windenergie en waterkracht energie nog veel lagere CO2 emissies in de productie en recycling keten hebben.

Uit bovenstaande rekensom blijkt dat zelfs bij het opladen met grijze stroom de CO2 emissies in de elektrische Volvo Amazon lager zijn dan in de Volvo 940. Nu is dat misschien niet helemaal appels met appels vergelijken omdat een Volvo 940 een zwaardere en grotere auto is. Een elektrische Volvo 940 zou naar verwachting een verbruik hebben van 270 Wh/km en derhalve met 25.000 km op grijze stroom een CO2 emissie van 4380 kg CO2 en op zonne-energie 480 kg CO2 dus bottomline nog steeds een lagere emissie.

Volgende keer

In volgende episode (tag #oudevolvo-elektrisch) meer over de Tesla batterij module plaatsing in de auto. De vorige gemist? Check de reportages hier op AMK van restauratie deel 1deel 2 en deel 3 of mijn plan voor een elektrische Volvo Amazon combi of de eerste ombouw stappen.  Alvast een vooruitblik of meer details bekijken? Het project is te vinden op www.oudevolvo.nl/ev-combi.

suggestiebanner

Ook leuk om te lezen…

Nu in de winkel

Auto Motor Klassiek van februari ligt nu in de winkel met deze maand een uitgebreid artikel over de Taunus 12M P4 van Fokke Jansma uit Wijnjewoude. Een opmerkelijk goed geconserveerde klassieker, die een bijzondere ontwerpgeschiedenis heeft. We mochten ook rijden in een tot in het kleinste detail perfecte Triumph 2000 Roadster. Hoe dat aanvoelt? U leest het in het februarinummer. Mocht u ooit van plan zijn een Opel Senator aan te schaffen, dan is het goed dat u dit nummer in huis heeft, want Aart van der Haagen doet uitgebreid uit de doeken, waar u dan rekening mee moet houden. Het een en ander aan aankooptips vindt u ook bij het artikel over de Citroën Dyane. Een auto die we troffen met zijn eigenaar op een terras tijdens een werkoverleg.

En verder:

De restauratie van een Nimbus Model C en een Norton M50. Waarom er zo weinig Opels over zijn? Dat leest u ook in dit nummer. De liefhebberij van een in Spanje wonende Nederlander, die ook geldt als dé specialist voor de Fiat 130. En ook in dit nummer; bijna dertig pagina’s korte berichten, verslagen, praktische tips, columns en korte typebeschrijvingen. Bovendien natuurlijk ook meer dan veertig pagina’s met klassiekers te koop, die soms online niet verder aangeboden worden.
ABONNEER NU EN MIS HET VOLGENDE NUMMER NIET MEER

Lars Rengersen

Alles wat ik doe draait om creëren en innoveren, wat inhoudt dat ik verbeeldend, toekomstgericht en erg creatief ben. Daarmee lever ik een bijdrage aan het creëren van een “nieuwe normaal”. Hierdoor doe ik veel verschillende dingen tegelijk. Van een oude Volvo ombouwen tot elektrische auto tot pizza’s bakken en functioneel ontwerpen voor ICT toepassingen.

2 Comments

  1. Jinny

    1 januari, 2020 at 20:51

    Ik zit al een poosje te wachten op de volgende episode..

  2. Charles

    1 januari, 2020 at 20:08

    Tja.

Leave a Reply

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *