Groene energie
(2015-05)
De laatste tijd is er veel discussie rond het verschil in rendement TTW tussen de BEV en ICE. TNO heeft hier onlangs onderzoek naar gedaan en een soortgelijk onderzoek is eerder door JRC, IEA, EPA, Ricardo en Shrink that Footprint uitgevoerd.
Indien naar CO2-uitstoot gekeken wordt is de WTW een betere bepaling dan TTW, maar nog beter is cradle to grave. Het blijkt dat de BEV in de meeste landen op grijze stroom gunstiger uitkomt dan de ICE (Botswana en Turkmenistan zeker niet), maar ook de PHEV op basis van de NEDC. Het ziet er niet naar uit dat de WLTP (september 2017) andere verhoudingen zal laten zien, evenals de RDE. Los van CO2-uitstoot is natuurlijk plaatselijke uitstoot van NOx, THC, NMHC, CO, PM, maar nog belangrijker PN van belang. Vooral de GDI-motoren, TC en zonder GPF (pas bij Euro 6c in 2017 verplicht omdat PN max. 6 x 1011 mag bedragen, zijnde 1/10e van Euro 6b) scoren hier slecht.
De OEM’s en TIER 1’s hebben wel de antwoorden klaar als het om verlaging van CO2-uitstoot gaat. Het slechte compromis PHEV / REEV zal veel meer verkocht gaan worden (evenals de FCEV als de hype werkelijkheid wordt), maar ook in ICE-deellast zijn grote verbeteringen te verwachten, zodat een flink lagere BSFC wordt bereikt. In 2020 zullen vrijwel alle kleine IC-motoren zijn uitgerust met pVVT en DI (PFI wordt dan nauwelijks nog toegepast). De meerkosten blijven in die categorie laag. Voor segmenten C en D komt daar pVCR, 2-traps boosting en VVL bij. In de categorieën E en F liggen de kosten het hoogst door de aanvulling van (F)VVT, zowel voor NA(GDI-) als TC(GDI-) motoren, VGT en gekoelde EGR. Alternatieven zijn er ook: In de Prius loopt het PV-diagram aan de V-kant volledig door omdat de inlaatkleppen na de inlaatslag pas na 25% boven BDC (ODP) dicht gaan. Daardoor is de expansie/compressieratio groter dan 1 en het rendement significant hoger. Verdere verbetering in efficiency is de Atkinson-cycle met CPS of DVA. Tevens nemen over de hele linie DCT en CVT transmissies toe. De grote uitdaging is het verder ontwikkelen van HCCI motoren (DiesOtto bij Mercedes). Met PFI, GDI en dieselmotoren (met DPF, SCR en evt. NOx-trap) zijn de maximale emissies van 2020 redelijk eenvoudig haalbaar (tenslotte is er afstemming tussen OEM’s en beleidsmakers). Een verdere CO2-verlaging bij SI en HCCI-motoren is naast doorontwikkeling mogelijk door het gebruik van LPG (-10%) , CNG (-25%), CBG en SNG. Door deze ontwikkelingen kruipt de ICE qua WTW-rendement steeds verder naar de BEV toe, waar qua rendement minder te verbeteren is.
Moraal van het verhaal; een elektrische aandrijflijn is een stuk simpeler. En er moet haast gemaakt worden met het meer opwekken van duurzame energie.
Bronnen
foto 1: wordpress.com
foto 2: www.fuel-cell-e-mobility.com
foto 3: www.techbu.com