Hoe worden elektrische auto’s gemaakt?
De elektrische auto wordt snel een van de meest populaire vormen van vervoer over de hele wereld. Nu mensen zich meer bewust worden van het milieueffect van hun transportkeuzes, wenden ze zich tot elektrische auto’s als alternatief voor benzineauto’s. Maar hoe worden elektrische auto’s gemaakt? Het bouwproces van elektrische auto’s is complex en omvat veel verschillende stappen, van het ontwerp en de engineering tot de assemblage en het testen. Door de verschillende onderdelen van een elektrische auto te begrijpen, kunnen we de technologie achter deze innovatieve voertuigen beter begrijpen en begrijpen waarom ze steeds populairder worden.
Inleiding tot de elektrische auto
De elektrische auto is een voertuig dat wordt aangedreven door elektriciteit in plaats van benzine of diesel. Sinds het begin van de jaren 2000 zijn elektrische auto’s in populariteit gestegen en is de productie en verkoop sterk toegenomen. In 2016 hebben regeringen over de hele wereld belangrijke stappen gezet om meer gebruik van elektrische auto’s en infrastructuur te creëren door middel van initiatieven zoals het “Road to Zero” plan van het Verenigd Koninkrijk. Met de groeiende populariteit van elektrische auto’s is het belangrijk om te begrijpen hoe deze voertuigen worden gemaakt. Voordat we in de stappen van het bouwen van een elektrische auto duiken, kijken we eerst naar enkele van de meest gangbare modellen. Er zijn twee hoofdtypen elektrische auto’s: plug-in hybride elektrische voertuigen en batterij-elektrische voertuigen (BEV’s). Plug-in hybride elektrische auto’s, of PHEV’s, zijn een combinatie van benzine- en elektrische aandrijflijnen. De auto wordt aangedreven door elektriciteit voor kortere afstanden, zoals het dagelijkse woon-werkverkeer, maar de auto kan ook worden aangesloten en opgeladen voor langere ritten. BEV’s hebben alleen een elektrische aandrijflijn en kunnen dus alleen op elektriciteit rijden. BEV’s hebben een veel groter rijbereik dan PHEV’s omdat ze niet dezelfde benzineondersteuning hebben.
Ontwerp en engineering van elektrische auto’s
De eerste stap in het creëren van een elektrische auto is het ontwerp en de constructie van het voertuig. Dit proces is vergelijkbaar met dat van elke andere auto, maar er zijn enkele belangrijke verschillen. Ontwerpers en ingenieurs kiezen het type auto dat ze willen bouwen, een sedan of een SUV. Ze kiezen ook het type carrosserie, zoals een tweedeurs coupé of vierdeurs sedan. Bovendien selecteren de ontwerpers het type elektrische auto dat het voertuig zal worden, of het nu een PHEV of BEV is. Dit is belangrijk omdat de techniek voor deze twee soorten auto’s verschilt. De volgende stap in het ontwerpproces is het maken van een schaalmodel van de auto. Zo kunnen ingenieurs verschillende factoren van de auto onderzoeken, zoals de luchtweerstand en het geluidsniveau. Ontwerpers en ingenieurs zullen het schaalmodel blijven aanpassen en testen tot het aan al hun eisen voldoet. Nadat het schaalmodel is goedgekeurd, beginnen de ingenieurs met het ontwerp van de auto op ware grootte. Dit gebeurt met computerondersteunde ontwerpsoftware (CAD). Ingenieurs zullen het schaalmodel gebruiken om het CAD-ontwerp te maken, en ze zullen de CAD-software gebruiken om de rijomstandigheden en condities te simuleren die de auto zal ervaren.
Productie van batterijen
De volgende stap in het bouwproces van een elektrische auto is de productie van de batterijen. Dit is een van de meest complexe onderdelen van het proces en vereist een aanzienlijke hoeveelheid techniek en ontwerp. Batterijen bestaan uit meerdere cellen, en elk van deze cellen bevat een elektrolyt, een anode en een kathode. De elektrolyt is een vloeistof die ionen laat bewegen tussen de anode en de kathode. De anode is de negatief geladen elektrode en de kathode is de positief geladen elektrode. Er worden verschillende soorten elektrolyten gebruikt in batterijen voor elektrische auto’s, zoals lithium-ion, lithium-zwavel en gesmolten zout. De anode- en kathodematerialen variëren naargelang het type batterij. Lithium is bijvoorbeeld het anodemateriaal in lithium-ion batterijen. Tijdens de fabricage zetten ingenieurs de batterijcellen in elkaar en plaatsen ze in een batterijpak. Het batterijpakket is de grote verzameling batterijen die de auto van energie voorziet. Ingenieurs maken ook een koel- en regelsysteem om de temperatuur van de batterijen te regelen. De batterijen worden opgeladen met hoge spanningen, dus hebben ze een koel- en veiligheidssysteem nodig om oververhitting en brand te voorkomen. Bovendien zullen de ingenieurs de batterijen testen om ervoor te zorgen dat ze veilig zijn en aan de vereiste kwaliteitsnormen voldoen.
Productie van motoren en aandrijflijnen
De volgende stap in het bouwproces van een elektrische auto is de productie van de motoren en aandrijflijnen. Net als de batterijen is dit een complex en technisch zwaar proces. Voor BEV’s is de aandrijflijn de volledige aandrijving, met inbegrip van de motor, transmissie en versnellingsbak. De aandrijflijn omvat ook de batterij en de bijbehorende elektronica. Het ontwerp van de aandrijflijn varieert naar gelang van het type BEV. Het meest voorkomende type BEV is een long-range BEV, die gebruik maakt van grotere batterijpakketten en een grotere motor. De aandrijflijn voor BEV’s met een groot bereik omvat gewoonlijk één elektrische motor voor of achter in de auto, een versnellingsbak met één versnelling en een groot accupakket. Voor PHEV’s bestaat de aandrijflijn uit de benzinemotor, de transmissie, de versnellingsbak en eventueel de wielen. De aandrijflijn voor PHEV’s omvat gewoonlijk een benzinemotor, een versnellingsbak met twee of drie versnellingen, een groot accupakket en wielen met elektrische motoren. Ingenieurs ontwerpen de hele aandrijflijn en selecteren de beste onderdelen voor hun ontwerp. Zij zullen ook de transmissie, versnellingsbak en aandrijfassen ontwerpen. Ingenieurs kiezen ook de wielen en banden en de afmetingen van de auto, waaronder de lengte, breedte en hoogte.
Assemblage van elektrische auto’s
De volgende stap in de bouw van een elektrische auto is de assemblage van de auto. Hierbij worden alle onderdelen van de auto in elkaar gezet, inclusief het batterijpakket, de motoren en de aandrijflijnen. Het assemblageproces omvat het testen van de auto om ervoor te zorgen dat hij voldoet aan de technische specificaties. Voor BEV’s testen de ingenieurs de auto om ervoor te zorgen dat het batterijpakket de verwachte hoeveelheid energie aankan en veilig energie kan afgeven wanneer dat nodig is. De ingenieurs zorgen er ook voor dat de auto kan worden opgeladen en dat het batterijpakket efficiënt kan worden opgeladen. Voor PHEV’s zullen de ingenieurs de benzinemotor en de elektrische aandrijflijn testen om ervoor te zorgen dat ze op het verwachte niveau werken. Na het testen zetten de ingenieurs de auto in elkaar. Zij beginnen met het frame en andere structurele onderdelen van de auto. Vervolgens installeren ze het accupakket, de motor en de transmissie. Ten slotte worden de wielen, stoelen en andere interieuronderdelen van de auto geïnstalleerd. Tijdens het hele assemblageproces voeren de ingenieurs tests en kwaliteitscontroles uit om ervoor te zorgen dat de auto veilig is voor gebruik. Technici zullen de auto ook in gebruik nemen, wat betekent dat zij de auto klaarmaken voor gebruik, zoals het instellen van de kilometerteller en het installeren van handleidingen en waarschuwingen.
Kwaliteitscontrole en testen van elektrische auto’s
Net zoals ingenieurs de individuele onderdelen van een elektrische auto hebben getest tijdens het assemblageproces, zullen ze ook de hele auto testen tijdens de kwaliteitscontrole. Ingenieurs zullen de batterij, motor en transmissie van de auto testen om ervoor te zorgen dat ze correct en veilig werken. Ze zullen ook de aandrijflijn, wielen en banden testen om er zeker van te zijn dat ze in goede staat zijn. Bovendien testen de technici het elektrische systeem van de auto, inclusief de bedrading en het oplaadsysteem. Het kwaliteitscontroleproces is bedoeld om eventuele problemen met de auto op te sporen voordat hij naar de klant gaat. Zo kunnen de ingenieurs eventuele problemen oplossen voordat de auto wordt verkocht, wat de algehele kwaliteit van de auto ten goede komt.
Kenmerken van elektrische auto’s
Nu we het proces van het bouwen van een elektrische auto hebben verkend, laten we eens kijken naar de typische kenmerken van deze auto’s. Ten eerste worden elektrische auto’s aangedreven door elektriciteit uit batterijen, die worden opgeladen voordat met de auto wordt gereden. Wanneer de auto rijdt, gebruikt hij de energie van de batterijen om de auto aan te drijven. Batterijen kunnen op verschillende manieren worden opgeladen, bijvoorbeeld via de muur thuis of via een laadstation. Omdat elektrische auto’s geen brandstof verbranden zoals benzineauto’s, produceren ze geen uitlaatgassen. Dat is goed voor het milieu en de gezondheid.
Milieuaspecten van elektrische auto’s
Het bouwen en onderhouden van elektrische auto’s heeft gevolgen voor het milieu. Elektrische auto’s hebben echter een geringere impact dan traditionele benzineauto’s. Dat komt omdat de elektriciteit voor elektrische auto’s kan worden opgewekt uit verschillende bronnen, waaronder zonne- en windenergie. Deze hernieuwbare energiebronnen dragen niet bij tot de opwarming van de aarde, zodat ze de milieueffecten van het bouwen en onderhouden van elektrische auto’s niet vergroten.
Onderhoud van elektrische auto’s
Het onderhoud van elektrische auto’s is vergelijkbaar met het onderhoud van auto’s met een benzinemotor. Tijdens de levensduur van de auto kunnen eigenaren verwachten dat ze regelmatig onderhoudstaken uitvoeren, zoals het controleren van
