• Onderzoekers van de Cornell University ontwikkelen technologie waarmee een elektrische auto kan opladen terwijl hij rijdt.
  • Op snelwegen kan een rijstrook worden uitgerust met metalen platen, waardoor auto’s opladen als ze daar overheen rijden.
  • Het systeem kan op z’n vroegst over vijf jaar worden ingevoerd, maar nu al kunnen de meeste elektrische auto’s ermee worden opgeladen.

Wat als je je elektrische auto kunt opladen terwijl je rijdt?

Onderzoekers van de Amerikaanse Cornell University werken aan een systeem dat een oplossing biedt voor een van de grootste nadelen van elektrische auto’s: actieradius en oplaadmogelijkheden.

Hoogleraar Khurram Afridi van Cornell ontwikkelt technologie waarmee bestuurders hun elektrische auto’s kunnen opladen terwijl ze rijden.

Hij heeft de afgelopen zeven jaar gewerkt aan het project dat draadloze oplaadinfrastructuur in wegen kan gaan implementeren.

“Snelwegen zullen een ‘oplaadrijstrook’ krijgen, vergelijkbaar met een spitsstrook”, zegt Afridi tegen Insider. “Als je accu dreigt leeg te raken, kan je in de oplaadrijstrook gaan rijden. Dan kan worden vastgesteld om welke auto het gaat en krijg je later de rekening opgestuurd.”

Hoewel het nog vijf tot tien jaar zal duren voordat het project klaar is om in te voeren op grote snelwegen, ziet Afridi draadloos opladen als de beste manier om koudwatervrees voor het aanschaffen van een elektrische auto te overwinnen bij mensen die bang zijn geen oplaadstation te kunnen vinden als hun accu bijna leeg is.

Lees ook op Business Insider

“De enige manier waarop mensen massaal elektrische auto’s gaan kopen, is als ze net zo makkelijk opgeladen kunnen worden vergeleken met normaal tanken”, stelt Afridi. “Als deze draadloze technologie er eenmaal is, zijn er voor elektrische auto’s zelfs minder beperkingen dan voor traditionele brandstofauto’s.”

Draadloos opladen is geen nieuw fenomeen

De wetenschap achter het project van Afridi gaat al meer dan 100 jaar terug, toen uitvinder Nikola Tesla elektromagnetische velden gebruikte om lampen tot op honderden meters afstand van stroom te voorzien.

De technologie van Afridi bestaat uit speciale metalen platen die in het wegdek worden ingebouwd en zijn verbonden met een elektriciteitskabel en een frequentieregelaar.

De metalen platen wekken wisselende elektrische velden op die vergelijkbare platen die onder elektrische auto’s zitten, afstoten en aantrekken.

A sketch of the wireless charging process
Schematische tekening van draadloos opladen. Bron: Khurram Afridi

In 1986 testte Californië in het Partners for Advanced Transit and Highways (PATH)-programma al het draadloos opladen van auto’s. Daarnaast zijn in de afgelopen jaren bedrijven als Apple en Samsung bezig geweest met draadloos opladen van telefoons. Maar tot een echte doorbraak van draadloos opladen is het nog niet gekomen, omdat de hardware duur is en vaak omslachtig.

Volgens Afridi mislukken de projecten voor draadloos opladen, omdat bedrijven zich richten op magnetische velden in plaats van op elektrische. Voor wisselende magnetische velden is grote en dure hardware nodig, die meer energie nodig heeft dan dat het oplevert.

Opladen met elektrische velden wordt vaak over het hoofd gezien vanwege de hoge frequenties die daarvoor nodig zijn en omdat magnetische velden makkelijker op te wekken zijn, stelt Afridi. Maar hij is zelf al sinds 1987, toen hij in het Jet Propulsion Laboratory van de NASA werkte, bezig met technologie met zo hoog mogelijke frequenties.

“Ze dachten dat het niet haalbaar zou zijn, omdat ze niet dachten aan de hoge frequentieniveaus waar ik aan zat te denken”, vertelt Afridi. “Maar dat is altijd mijn onderzoeksgebied geweest. Het is echt mijn passie om hele hoge frequenties te bereiken en de technologie verder te brengen.”

A wireless power transfer system.
Afridi en zijn team ontwikkelde een draadloos oplaadsysteem. Foto: Khurram Afridi

Het onderzoeksteam van Afridi aan de Cornell University heeft al flinke vooruitgang geboekt en kan auto’s opladen waarvan de onderkant zich tot 18 centimeter boven het wegdek bevindt, wat bij de meeste elektrische auto’s het geval is.

De grootste hindernissen voor het project waren het vinden van financiering, het maken van componenten die kunnen voldoen aan de hoge elektriciteitsbehoeften van de auto’s en elektrische schakelaars die kunnen functioneren bij de hoge frequenties die nodig zijn voor efficiënt opladen. Op dit moment duurt het hele oplaadproces voor kleinere auto’s als de Nissan Leaf nog 4 tot 5 uur, terwijl het bij grotere Tesla’s nog langer duurt, zegt Afridi.

De infrastructuur die nodig is voor oplaadrijstroken vergt enorme ingrepen op grote snelwegen. Afridi zegt tegen Insider dat drukke snelwegen en grote steden het eerst aan de beurt zouden moeten komen. De metalen platen kunnen ook gebruikt worden om stoplichten en elektrische verkeersborden van stroom te voorzien.

De onderzoeksgroep van Afridi werkt ook samen met Toyota om heftrucks draadloos op te laden. Terwijl het nog een paar jaar zal duren totdat de techniek klaar is voor grote snelwegen, kan de technologie waarschijnlijk als eerste worden ingezet voor vorkheftrucks en autonome robots in warenhuizen.

Lees meer over elektrische rijden: