Download het artikel in 
ENGINEERINGNET.BE - “We zitten op schema. Maar het tempo zal nu terugvallen naar 10% per jaar”, verwacht Stefan Louis, tot voor kort verantwoordelijke voor systeemontwikkeling bij Leclanché, de specialist in lithiumbatterijsystemen. Nu leidt hij er de businessafdeling eTransport.
“Tot en met 2020 is onze roadmap duidelijk. De technologierisico’s zijn gekend en een gecombineerde winst van 10% is haalbaar.” Hij wijst naar lithiumionbatterijen die gebruik maken van Graphite/NMC (een grafietanode en nikkel, mangaan, kobalt kathode). Met grafeen zouden lithiumbatterijen nog sneller laden en een grotere capaciteit kunnen halen…
“Wij houden de ogen open, doch er is maar een kleine fractie van de vele technologieën, die ooit aangeboord worden, die ook tot TRL9 reikt en de markt haalt. Alle technologieën hebben voor- en nadelen. Het is zaak die te matchen met de juiste gebruikerstoepassing. Met grafeen zou de range anxiety snel van de baan zijn… maar om écht zinvol te zijn moet een autobatterij toch meer dan tien keer opgeladen kunnen worden, bijvoorbeeld.”
Batterijwissels in fleetformules
De afdeling Transport bij Leclanché bestaat uit vier takken: wegverkeer, marine, spoor en off-highway (wegenbouw, constructiemachines maar ook material handling). “We zien een sterke ontwikkeling in elk.” Denk bij wegverkeer vooral aan bussen en taxi’s in stedelijke gebieden. De sterkste ontwikkelingen hierin ziet Louis in Indië “dat een van de meest ambitieuze implementatieplannen ter wereld heeft.”
Anderzijds zijn de uitdagingen daar ook niet van de minste. Hoewel er veel zon is en er sterk ingespeeld wordt op fotovoltaïsch, is het distributienet weinig betrouwbaar. Men pakt het dan ook anders aan dan in Europa waar elektrische auto’s uitgerust worden met grote en/of snellaadbatterijen.
“In Indië wordt eerder gekozen voor gerobotiseerde, snelle batterijwissels. Zo’n batterijruil is op 2,5 minuten geklaard.” Het voordeel? Batterijen kunnen kleiner zijn -en daarmee wegen ze ook minder, zodat er meer passagiers of andere lading mogelijk is. Kleiner betekent ook goedkoper. Batterijen hoeven bovendien niet ‘onmiddellijk’ ter plekke opgeladen te worden. Laden gebeurt wanneer energie beschikbaar is.
Snelle batterijwissels waren ooit het model van Better Place in Israël, dat met de eerste Fluence Z.E. auto’s van Renault uitgetest werd, maar uiteindelijk in 2013 op de fles ging. “Nu wordt dit model gehanteerd, niet voor individuele klanten/consumenten, maar op het niveau van ‘fleet’ wat voor een belangrijke stroomlijning zorgt. In Indië gaat het bovendien ook om ‘kleinere’ auto’s (iAuto, tuctuc-taxi’s,…) met kleinere batterijen. We zitten daar in de knie van een exponentiële groei.”
Treinen, marine en off-highway/material handling 
Louis merkt veel aanvragen voor treinbatterijen, zowel voor energieopslag langs het spoor als voor toepassingen in de trein zelf. Denk aan batterijen die faciliteiten aan de gang houden wanneer de trein stil staat. Voor airco, bijvoorbeeld. “Zo mogen in Engeland nieuwe metrolijnen niet meer op geëlektrificeerde rails lopen. Ze worden dus uitgerust met snellaadbatterijen en tanken daar waar er voeding is.”
In Marine rust Leclanché een grote ferryboot uit (120 passagiers, 36 voertuigen) met een 4,2 MWh batterij die Ærø met Denemarken verbindt. “Elke week lopen er aanvragen binnen.” Hij wijst ook op de belangrijke veiligheidsmaatregelen die getroffen worden om brand te voorkomen, bijvoorbeeld. “Als eerste haalden we de strenge Noorse DNV-GL certificatie.”
“In off-highway en Material Handling is de markt kleiner en die zal zich ook trager ontwikkelen, rekenend eerder op technologische spin-offs van het wegverkeer”, verwacht Louis. En dat ondanks de inspanningen in lithium ion van grote merken als Still, Jungheinrich, Toyota, … “Ze blijven voorlopig hangen op 48V en 80V met toestellen die oorspronkelijk voor loodzuurbatterijen gebouwd waren.
Het is pas wanneer de hele aandrijflijn bijvoorbeeld naar 400V DC schuift, zoals bij elektrische auto’s, dat er werkelijk schaalvoordelen te halen zijn en prijzen sterk zullen dalen. Tot zo lang blijven loodzuurbatterijen het in deze sector wel trekken. Die mature technologie is robuust en veilig. Natuurlijk, als je in het distributiecentrum van een grootwarenhuisketen 16 uur per dag moet draaien, dient er wellicht voor het ander verhaal gekozen te worden.”
“Wij, als batterijfabrikant, proberen de klant alvast een ‘closed loop’ aan te bieden.” De batterij wordt geleverd en bij eindeleven weer teruggenomen. Aan het recyclageverhaal wordt nog gewerkt. Sommige elementen (denk kobalt, aluminium, koper,…) kunnen teruggewonnen worden. Andere zijn moeilijker. Leclanché heeft geen ‘mijnen’ in portefeuille. “We zijn dan ook afhankelijk van toeleveranciers.”
Door Luc De Smet
