212019

TECHNIEK MOTOPLUS 69 BMW C evolution Sterke scooter met veel aandrijf-comfort en een goede actieradius. De accubehuizing vormt een dragend deel van de constructie; de accu’s zijn luchtgekoeld, de motor en het vermogen leverende elektronische deel zijn vloeistofgekoeld. Zero SR/F E-motorfiets met alleen luchtgekoelde onderdelen. Lichter en voordeliger te produceren dan de Harley. De motor drijft het achterwiel direct middels een riem en zonder versnellingsbak aan. Harley-Davidson LiveWire E-motorfiets met vloeistofgekoelde onder­ delen. Voorzien van de meest moderne elektronica en rijdynamische regel­ systemen. De motor is in lengterichting geplaatst. De meeste elektrische motoren in motorfietsen zijn weliswaar ook voorzien van vloeistofkoeling, maar er hoeft maar weinig hitte ‘afgevoerd’te worden en er kunnen dus relatief kleine radia­ teurs gemonteerd worden. Heel anders dus dan bij een verbrandingsmotor, waar een veelvoud aan koelend vermogen nodig is. Dat verklaart de enorme radiateur op hypersportieve motoren. Bij een elektro-motorfiets ontstaat die hitte vooral daar waar sprake is van grote stroom­ sterktes. Denk maar even aan het snoer van een straalkacheltje of van een frituurpan, dat ook altijd warm wordt als het apparaat aan staat en er dus ‘vermogen’ gevraagd wordt. Bij een elektromotor zal de stator dus warm worden door de stroom in de wikkelingen, als er ver­ mogen gevraagd wordt. Daarnaast ontstaat er ook hitte in het onderdeel waar het uiteinde­ lijke vermogen geregeld wordt (waar dus wordt bepaald hoeveel stroom er door de wikkelin­ gen wordt gestuurd), en in de accu zelf die die stroom moet leveren. Door al deze verliezen gaat dus ook bij een elektromotor rendement verloren, waardoor de totale efficiëntie van een elektromotor uitkomt op ongeveer 80 procent, of soms ook minder. En bij lage temperatu­ ren gaat de efficiëntie nog verder omlaag; bij gebruik rond of zelfs onder het vriespunt loopt de capaciteit van de accucellen flink terug. Voor die accu – zeg maar de benzinetank van een elektromotorfiets – worden hoofdzakelijk lithium-ion-cellen gebruikt. Deze slaan de stroom op zeer efficiënte wijze op en houden het ook makkelijk 1.000 of meer laadcycli vol. De spanning per cel bedraagt 3,6 volt; voor het gebruik in een motorfiets is een spanning van minimaal 130 tot wel 300 volt nodig om de elektromotor zo efficiënt mogelijk te laten zijn, en tegelijkertijd de stroomsterkte binnen de perken te houden. Om tot dat hoge voltage te komen worden die cellen op een bepaalde manier gekoppeld. Probleem is echter dat de cellen niet tegen teveel spanning tijdens het laden kunnen, dus voor het opladen van de accucellen moet een speciale laadstrategie worden gebruikt, met ingenieuze elektronica om die laadstroom voor elke cel te optimalise­ ren. Daarnaast beperkt de thermische belasting bij het laden de mogelijke laadstroom en daar­ mee dus ook de laadtijd. Vandaar dat de accu’s dus ook altijd gekoeld worden. Bij het laden hebben de luchtgekoelde accumulatoren het dan ook zwaarder dan het vloeistofgekoelde accupakket, dat beter op een constante tempe­ ratuur gehouden kan worden. De accucapaciteiten liggen bij elektrische motorfietsen tussen 3,9 kWh (KTM Freeride E) en 15,5 kWh (Harley-Davidson LiveWire). De Energica Moto-E racer moet naar verluidt zelfs meer dan 20 kWh in zijn zware accu kunnen opslaan. De modernste accu’s kunnen ongeveer 0,2 kWh per kilo gewicht kwijt. Voor benzine is die energiebuffer ongeveer 11,1 kWh per kilo, dus 55 keer zo veel als een moderne accu. En daarmee komen we bij de grootste uitdaging voor elektrische motorfietsen: de accucapaciteit moet de komende tijd flink omhoog om de actieradius te vergroten en tot een aanvaard­ baar niveau te komen zodat je ook op een elek­ tro-motorfiets probleemloos een leuke dagtoer zou kunnen maken zonder opladen onderweg of zonder het gevaar onderweg met een lege accu te stranden. Aan de andere kant moet het gewicht van de accu bij een grotere capa­ citeit niet mee stijgen. Maar de ontwikkeling is momenteel in volle gang; tussen de Solo en de Zero zit immers al 47 jaar tijdsverschil! n ELEKTRISCHE AANDRIJVINGEN TECHNIEK