Draadloos opladen van elektrische auto’s

Draadloos opladen – of inductief laden – is een manier om zónder fysieke laadkabel energie over te dragen naar de batterij van een elektrische auto (EV). Je auto wordt dus niet ingeplugd, je parkeert hem boven een laadplaat in de grond. Onder de auto is een ontvanger gemonteerd. Zodra beide delen in elkaars bereik komen, begint het laden automatisch.

Het systeem bestaat uit twee componenten:

• een laadplaat (zender) in de vloer of straat;
• een ontvanger onder de auto die het elektromagnetische veld omzet in elektrische energie voor de batterij.

Draadloos opladen gebeurt met wisselstroom. Een magnetisch veld tussen de twee elementen zorgt voor de overdracht van energie. De technologie is gebaseerd op het principe van de ‘resonant inductive coupling’ – resonante inductiekoppeling. Als de spoelen in de zender (de laadplaat) en de ontvanger (onder de auto) dezelfde resonantiefrequentie hebben, wordt het rendement hoger.

Hoe werkt draadloos opladen precies?

Wanneer je de auto boven de laadplaat parkeert, zoekt het systeem automatisch naar de juiste positie. Dat gebeurt met behulp van sensoren of camera’s. Staat de auto goed, dan start het laadproces. Het laadpunt communiceert met de auto, net als bij laden met een laadkabel. De laadsnelheid wordt geregeld door de boordlader.

Vermogens liggen meestal tussen de 3,7 en 11 kW. Sommige pilotprojecten werken met 20 kW en hoger voor hogere laadsnelheden. In theorie zijn hogere vermogens mogelijk, maar warmteontwikkeling en efficiëntie spelen nog een beperkende rol.

Het rendement ligt volgens testprojecten tussen 85 en 93 procent, iets lager dan dat van laden met een kabel. Dit verschil wordt kleiner door verbeteringen in de elektronica en spoeltechniek.

Is draadloos opladen al mogelijk in Nederland en Europa?

Draadloos opladen staat nog in de kinderschoenen, maar de eerste praktijktests draaien al. In Nederland zijn er pilotprojecten bij taxidiensten, gemeenten en universiteiten. In landen als Duitsland, Noorwegen, Zweden en Frankrijk lopen vergelijkbare proeven.

Openbare draadloze laadpunten bestaan nog niet, maar de verwachting is dat dat in de komende jaren verandert. Fabrikanten en laadpaalontwikkelaars werken samen aan standaarden, waaronder SAE J2954, de internationale norm voor draadloos laden. Die norm maakt grootschalige uitrol van draadloos opladen van EV’s eenvoudiger.

Hoe moet je je registreren en hoe reken je af?

Draadloos laden gebruikt dezelfde infrastructuur als laden met een kabel. Je registreert je via een laadpas of app. In tests wordt echter vaak automatisch laden gebruikt: de auto wordt herkend en het laden start zonder pas. Afrekenen gebeurt achteraf, net als bij systemen als Plug & Charge.

Voor consumenten zijn er dus rondom draadloos laden weinig veranderingen te verwachten ten opzichten van het huidige laden en afrekenen. De techniek achter registratie en betaling is compleet te integreren in bestaande systemen.

Aan welke eisen moet je elektrische auto voldoen?

Niet elke elektrische auto kan draadloos geladen worden. De auto moet zijn voorzien van:

• een inductieve ontvanger, oftewel een laadmodule onder de vloer;
• een software-update die communicatie met het draadloze laadpunt ondersteunt;
• boordelektronica die het vermogen van het inductiesysteem aankan.

Sommige modellen zijn voorbereid op draadloos laden, maar hebben de ontvanger nog niet. Andere auto’s kunnen in principe achteraf worden aangepast, maar daarvoor is ingrijpende montage nodig (installatie aan de bodem, koppeling met de boordlader). Dit is vooralsnog iets wat alleen in pilots gebeurt.

Aan welke eisen moet het laadpunt voldoen?

Een draadloos laadpunt bestaat uit:

• een ingegraven of ingebouwde laadplaat met spoelen;
• een omvormer die de energie omzet in het juiste elektromagnetische veld;
• communicatiehardware voor authenticatie en betalingsverwerking;
• een volledig waterdicht en weerbestendig systeem dat onder alle omstandigheden veilig werkt.

De installatie moet perfect zijn. Een te grote afstand tussen auto en plaat verlaagt het rendement of stopt het laadproces zelfs. Standaarden zoals SAE J2954 helpen om uniformiteit te bereiken, zodat auto’s en laadpunten goed met elkaar communiceren.

Welke auto’s zijn geschikt voor draadloos opladen?

Momenteel hebben vooral premiummerken prototypes of testvoertuigen. Denk aan:

• BMW 530e (plug-in hybride) – één van de eerste modellen die draadloos laden als optie bood in testvorm;
• Mercedes-Benz EQ-modellen – in ontwikkeling voor toekomstige inductieve laadopties;
• Hyundai en Kia – werken aan inductieve laadmodules op basis van de E-GMP-platformtechniek;
• Volvo en Polestar – nemen deel aan Scandinavische testprojecten voor inductief laden;
• Tesla – werkt aan een eigen systeem.

Momenteel is draadloos laden vooral technologie in de pilotfase. Grootschalige beschikbaarheid komt waarschijnlijk pas rond het einde van dit decennium.

Kosten van draadloos opladen

De kosten zijn op dit moment lastig vast te stellen omdat draadloos opladen nog geen standaard consumententechniek is. Richtprijzen uit pilotprojecten laten zien:

• installatie draadloos thuislaadpunt: tussen 2.500 en 4.000 euro;
• ombouw van een auto: afhankelijk van model en fabrikant tussen 1.000 en 3.000 euro.

De prijs per kWh ligt iets hoger dan bij laden met een kabel, vanwege het lagere rendement. In testcases is dit verschil gemiddeld 5-10 procent. Naarmate de techniek verbetert, wordt dat kleiner.

Draadloos opladen thuis

Thuis draadloos laden wordt gezien als een van de belangrijkste toepassingen. Je hoeft geen kabel meer te pakken en de auto start automatisch met laden zodra je parkeert op de oprit of in de garage.

Wat je nodig hebt:

• een draadloos laadstation geïntegreerd in de grond, oprit of garagevloer;
• een aansluiting op je meterkast, vergelijkbaar met die van een reguliere laadpaal;
• eventueel aanpassing van je auto als die nog geen ontvanger heeft;

De installatie vereist een professional en is complexer dan die van een reguliere laadpaal omdat de grond uitgefreesd moet worden.

Draadloos laden bij openbare laadpunten

Openbare inductieladers zijn nog zeldzaam, maar de infrastructuur wordt al voorbereid. In diverse steden wordt getest met:

• taxi’s die automatisch laden bij wachtrijen, zodat chauffeurs niet hoeven uitstappen;
• elektrische bussen die draadloos laden bij haltes en eindpunten;
• dynamische laadstroken, waarbij auto’s laden terwijl ze rijden (Zweden en Israël testen dit al).

Voor personenauto’s wordt vooral gedacht aan parkeerplaatsen in steden, winkelcentra en mobiliteitshubs.

Verschil met opladen via een kabel

De grootste verschillen:

• gebruiksgemak: geen kabel, geen vieze handen, laden start automatisch;
• rendement: iets lager dan laden met kabel;
• kosten: voorlopig hoger door dure hardware;
• snelheid: momenteel beperkt tot 3,7–11 kW; toekomstige systemen beloven hogere vermogens.

Toch zien veel fabrikanten draadloos laden als een logische volgende stap richting volledig geautomatiseerde mobiliteit. De basis ligt er. De techniek werkt, de normen zijn klaar en de eerste praktijktests zijn veelbelovend. Voor consumenten is het wachten op geschikte auto’s en betaalbare laadstations. Thuis zal draadloos laden waarschijnlijk als eerste doorbreken, daarna in de openbare infrastructuur.