Laadverlies

Laadverlies tijdens hoogvermogen-DC-laden is het verschil tussen de energie geleverd door het laadstation en de energie die uiteindelijk wordt opgeslagen in de batterij van het voertuig.

Het verschil duidt normaal gesproken niet op een onnauwkeurige lader. Openbare DC-laders gebruiken gereguleerde meetsystemen voor facturering, maar ze meten de laadtransactie — niet de uiteindelijke hoeveelheid chemische energie die in de batterijcellen wordt opgeslagen.

Een deel van de energie wordt warmte in kabels, aansluitingen, voertuighardware en de batterij zelf. Een deel wordt bewust verbruikt door batterijverwarming, koeling, pompen, ventilatoren, regelunits en andere systemen die tijdens de sessie actief zijn.

In dit artikel omvat laadverlies beide:

• fysieke verliezen die elektrische energie omzetten in warmte
• hulpenergie die het voertuig verbruikt tijdens laden

Hulpverbruik is niet per se verspilde energie. Batterijverwarming en -koeling kunnen nodig zijn voor snel, veilig en reproduceerbaar laden. Toch wordt die energie niet in de batterij opgeslagen.

Het berekenen van laadverlies

Laadverlies wordt normaal gesproken uitgedrukt als een percentage:

Laadverlies = (geleverde energie - opgeslagen energie) / geleverde energie

Als een lader 70 kWh levert en de batterij 66 kWh opslaat, is het geschatte laadverlies:

(70 kWh - 66 kWh) / 70 kWh = 5.7%

Laadefficiëntie is de omgekeerde uitdrukking:

Laadefficiëntie = opgeslagen energie / geleverde energie

In dit voorbeeld is de laadefficiëntie ongeveer 94.3%.

De moeilijkheid zit niet in de formule, maar in het verkrijgen van een nauwkeurige waarde voor de energie die daadwerkelijk in de batterij is opgeslagen.

Wat de lader meet

Een openbare DC-lader meet de elektrische energie die tijdens de laadstop wordt overgedragen. Dit is de waarde die wordt gebruikt om de rekening te berekenen en normaal gesproken wordt weergegeven op het display van de lader of op de laadbon.

Het is belangrijk om vier verschillende waarden te onderscheiden:

• Gefactureerde energie wordt door de lader gemeten in kWh.
• Ladervermogen is de onmiddellijke laadsnelheid die door de lader wordt gerapporteerd in kW.
• Voertuiglaadvermogen wordt gemeten of geschat door het voertuig.
• Toegevoegde batterij-energie moet normaal gesproken worden berekend uit batterijd data of geschat op basis van de verandering in laadstatus.

De lader meet niet de uiteindelijke chemische energie die in de cellen is opgeslagen. Een laadstop kan daarom correct worden gemeten terwijl de batterij minder kilowattuur opslaat dan de lader rapporteert.

Wat de voertuigweergave toont

Het laadvermogen dat in de auto wordt weergegeven, kan iets lager zijn dan het vermogen dat door de lader wordt getoond.

De lader en het voertuig gebruiken afzonderlijke sensoren en berekeningen. De lader meet volgens zijn goedgekeurde meetsysteem, terwijl het voertuig een waarde berekent op basis van metingen binnen zijn eigen hoogspanningssysteem.

Het exacte meetpunt aan voertuigzijde verschilt per fabrikant. Afhankelijk van het ontwerp kan het weergegeven vermogen staan voor:

• vermogen dat het voertuig binnenkomt
• vermogen op de interne hoogspanningsbus
• vermogen dat de batterijpakket bereikt
• een waarde berekend door het battery management system

Het getal dat in de auto wordt getoond, moet daarom niet automatisch worden geïnterpreteerd als netto vermogen dat in de cellen wordt opgeslagen. Interne weerstand van de batterij, verbruik van thermomanagement, laagspanningsverbruikers en andere verliezen kunnen nog steeds optreden buiten of na de waarde die op het display wordt weergegeven.

Dit verklaart waarom drie verschillende getallen allemaal geldig kunnen zijn:

1. de lader toont het hoogste vermogen of de hoogste energie
2. het voertuig toont een iets lagere laadwaarde
3. de batterij slaat minder energie op dan beide waarden suggereren

Wettelijke meting en certificering

Openbare laadapparatuur die wordt gebruikt voor commerciële facturering valt onder wettelijke metrologische eisen. Het principe is vergelijkbaar met een brandstofpomp: de klant moet worden gefactureerd met een meetsysteem dat binnen vastgelegde nauwkeurigheidsgrenzen blijft.

In de Europese Unie heeft Richtlijn (EU) 2026/706 de Measuring Instruments Directive gewijzigd om meetsystemen voor laadinfrastructuur voor elektrische voertuigen op te nemen. Zij trad in werking op 9 april 2026. Lidstaten moeten de eisen uiterlijk in april 2028 omzetten en hun nationale maatregelen vanaf oktober 2028 toepassen, met overgangsbepalingen voor apparatuur en certificaten die al op de markt zijn.

De richtlijn definieert het overdrachtspunt als het punt waar energie wordt overgedragen tussen de EVSE en het voertuig. Hoewel de fysieke meter in de laadkast kan zijn geïnstalleerd, moet het goedgekeurde EVSE-meetsysteem rekening houden met de energie die wordt geleverd op het gedefinieerde overdrachtspunt. Kabelwarmte mag daarom niet zomaar volledig worden opgeteld bij de gefactureerde energie voor de klant.

Internationaal biedt OIML G 22 richtlijnen voor de metrologische en technische eisen voor zowel AC- als DC-EVSE, inclusief goedkeuring, verificatie, testen, metrologische gegevens en volledig gedrag van het meetsysteem.

In de Verenigde Staten bevat NIST Handbook 44 specificaties en nauwkeurigheidstoleranties voor elektrische voertuig-tankingsystemen. NIST publiceert ook testprocedures om retail-ladapparatuur voor elektrische voertuigen aan die eisen te toetsen.

Deze regels zorgen ervoor dat de commerciële transactie eerlijk wordt gemeten. Ze betekenen niet dat elke gefactureerde kilowattuur in de batterij van het voertuig wordt opgeslagen.

Waar laadverlies optreedt

Tijdens HPC-laden zet het laadstation netstroom-AC om in geregelde DC-vermogen en levert dit aan het hoogspanningssysteem van het voertuig. De onboardlader voor AC-laden van het voertuig wordt omzeild, maar er blijven verschillende verlies- en verbruiksplaatsen over.

De belangrijkste bijdragen zijn:

• weerstand in kabel en connector
• weerstand van voertuig-inlaat en contacten
• contactoren, busbars, sensoren en hoogspanningsbekabeling
• spanningsomzetting waar nodig
• interne weerstand in de batterijcellen
• batterijverwarming en -koeling
• koelvloeistofpompen, ventilatoren, kleppen en compressoren
• batterijmanagement en andere regel-elektronica
• DC/DC-voorziening voor het laagspanningssysteem

Verschillen veroorzaakt door afronding van SoC of capaciteitsinschattingen zijn geen fysieke laadverliezen. Het zijn bronnen van onzekerheid bij het proberen te berekenen van verlies uit publiek beschikbare laadgegevens.

Verliezen in kabel en connector

Hoge stroom veroorzaakt warmte in geleiders en elektrische contacten. HPC-kabels zijn daarom vaak vloeistofgekoeld, zodat ze enkele honderden ampères kunnen transporteren zonder buitensporig dik, zwaar of heet te worden.

De fysieke energiemeter kan zich in de laadkast bevinden, vóór de permanent aangesloten kabel. De wettelijke metrologie kijkt echter naar het gedrag van het volledige meetsysteem en het gedefinieerde overdrachtspunt, niet alleen naar de locatie van de metercomponent.

Verliezen in kabel en connector blijven technisch belangrijk. Ze beïnvloeden thermische grenzen, kabelkoeling, laadstationefficiëntie en de maximale stroom die de apparatuur kan volhouden.

Deze verliezen worden steeds relevanter bij 500–800 ampère. Bij dergelijke stromen kunnen kleine veranderingen in contactweerstand, geleidertemperatuur, kabelontwerp en koeling van de connector de warmteontwikkeling aanzienlijk beïnvloeden.

Elektrische verliezen aan voertuigzijde

Na binnenkomst in het voertuig passeert de laadstroom de inlaat, contactoren, stroomsensoren, busbars, hoogspanningsbekabeling en mogelijk spanningsomzettingshardware voordat hij de batterij bereikt.

Elke geleider en verbinding heeft enige weerstand. De weerstand kan zeer laag zijn, maar de stroom tijdens HPC-laden is hoog.

Elektrische verwarming volgt:

Vermogensverlies = Stroom² × Weerstand

Omdat de stroom in het kwadraat staat, levert een verdubbeling van de stroom vier keer zoveel weerstandsverlies op als de weerstand gelijk blijft.

Voor een ruwe vergelijking:

• 200 kW bij 400 volt vereist ongeveer 500 ampère
• 200 kW bij 800 volt vereist ongeveer 250 ampère

Dit is een reden waarom hoger-voltage-architecturen nuttig zijn voor snel laden. Ze kunnen hetzelfde vermogen leveren bij een lagere stroom, waardoor weerstandsverwarming in kabels, connectoren en hoogspanningsgeleiders afneemt.

De werkelijke batterijspanning verandert met SoC en belasting, dus “400-volt” en “800-volt” zijn architectuurklassen in plaats van vaste bedrijfsspanningen.

Interne batterijverliezen

Lithium-ioncellen hebben interne weerstand. Wanneer laadstroom door de cellen gaat, wordt een deel van de inkomende energie warmte in plaats van opgeslagen chemische energie.

Interne batterijverliezen variëren met:

• celchemie
• celvorm en elektrodeontwerp
• batterijtemperatuur
• laadstroom
• laadstatus
• leeftijd van de batterij
• laadstrategie van de fabrikant

Het verlies is niet constant gedurende een laadstop. Cellen kunnen meer warmte genereren bij hoogstroom-laden, terwijl laden nabij volle SoC een lagere stroom gebruikt maar langer duurt.

Als de batterijtemperatuur buiten het voorkeursbedrijfsgebied komt, verlaagt het voertuig het laadvermogen of verhoogt het de koelinspanning. Als de batterij te koud is, kan het voertuig een deel van de inkomende energie gebruiken om deze te verwarmen.

Twee EV's met hetzelfde geadverteerde pieklaadvermogen kunnen daarom verschillende laadefficiëntie en thermisch gedrag hebben.

Energieverbruik van thermomanagement

Hoogvermogen-laden is ook een thermomanagementproces.

Tijdens een laadstop kan het voertuig het volgende in werking hebben:

• koelvloeistofpompen
• radiateurventilatoren
• koudemiddelcompressor
• koelvloeistofkleppen
• batterijkoeler
• hoogspanningsverwarmer
• warmtepomp
• batterij- en laadregelunits

Deze systemen verbruiken elektrische energie, maar hun doel is om de cellen en laadhardware binnen een acceptabel temperatuurbereik te houden.

De vernieuwde Porsche Taycan illustreert de schaal van het thermische systeem dat nodig is voor langdurig HPC-laden. Porsche specificeert laden tot 320 kW op geschikte 800-volt-apparatuur, met meer dan 300 kW beschikbaar gedurende maximaal vijf minuten onder geschikte omstandigheden. Porsche heeft ook verklaard dat de herziene koelplaat van de batterij de koelcapaciteit verhoogde van 6 naar 10 kW.

De 10 kW-waarde beschrijft de warmteafvoercapaciteit, niet noodzakelijk 10 kW aan elektrisch verbruik. Een koelmiddelsysteem kan meer thermische energie verplaatsen dan het elektrische vermogen dat door compressor, pompen en ventilatoren wordt verbruikt.

Toch vermindert de elektrische energie die door het thermische systeem wordt gebruikt de hoeveelheid die tijdens de sessie beschikbaar is voor opslag. Het effect is relatief klein terwijl de batterij meer dan 300 kW ontvangt, maar wordt belangrijker zodra het laadvermogen afvlakt of wanneer verwarming of koeling gedurende langere tijd doorgaat.

Hoe temperatuur laadverlies beïnvloedt

Koude batterij

Een koude batterij kan over het algemeen niet het maximale laadvermogen opnemen. Het voertuig kan daarom de batterij vóór aankomst, tijdens de laadstop of beide verwarmen.

Wanneer batterijverwarming plaatsvindt terwijl het voertuig aan de lader hangt, wordt een deel van de geleverde energie gebruikt door de verwarming en het koelvloeistofsysteem in plaats van de SoC te verhogen.

Dit kan het effectieve verschil tussen gefactureerde energie en toegevoegde batterij-energie aanzienlijk groter maken dan tijdens een sessie bij warm weer.

Routegebaseerde batterij-voorkonditionering kan het resultaat verbeteren. Het voertuig gebruikt energie tijdens het rijden om de batterij richting de gewenste laadtemperatuur te brengen, zodat het na aankomst sneller kan beginnen met laden. Voorkonditionering maakt de verwarmingsenergie niet gratis, maar verandert wanneer en waar die energie wordt verbruikt.

Hete batterij

Een hete batterij kan actieve koeling nodig hebben tijdens het laden. Dit kan gebeuren na:

• langdurig rijden met hoge snelheid
• rijden in de bergen
• herhaalde HPC-sessies
• hoge omgevingstemperaturen
• hard accelereren kort vóór het laden

De compressor, koelvloeistofpompen en radiateurventilatoren kunnen op hoge output draaien. Als het thermische systeem de vereiste celtemperatuur niet kan handhaven, verlaagt het voertuig het laadvermogen.

De bestuurder kan luide koelventilatoren, warme lucht uit het voertuig of een laadcurve onder het verwachte niveau opmerken.

Hoe SoC laadverlies beïnvloedt

Laadverlies is niet constant over de laadcurve.

Bij lage en middelhoge SoC kan een warme batterij zeer hoge stroom accepteren. Dit veroorzaakt meer weerstandsverwarming in de cellen en hoogspanningscomponenten.

Bij hogere SoC vlakt het laadvermogen af en daalt de stroom. Het momentane weerstandsverlies kan dan lager zijn, maar de resterende sessie duurt langer. Pompen, ventilatoren, regelunits en andere systemen blijven gedurende die tijd stroom verbruiken.

Laden van 80 tot 100% kan daarom relatief inefficiënt zijn qua tijd en hulpenergie, ook al is de stroom lager dan tijdens het hoogvermogen-deel van de sessie.

Dit is een reden waarom 10–80% de meest gangbare range is geworden voor het vergelijken van prestaties van DC-snelladen.

Batterij-energie schatten uit SoC

Laadtests schatten vaak de opgeslagen energie op basis van de SoC-verandering en de door het voertuig opgegeven bruikbare batterijcapaciteit.

Bijvoorbeeld:

80 kWh bruikbare capaciteit × 70% SoC-toename = 56 kWh geschatte toegevoegde batterij-energie

Als de lader tijdens dezelfde 10–80%-sessie 59 kWh rapporteert, zou het berekende verlies zijn:

(59 kWh - 56 kWh) / 59 kWh = 5.1%

Deze berekening is nuttig, maar geen precieze meting.

Mogelijke bronnen van onzekerheid zijn:

• afgeronde SoC-waarden
• niet-lineaire SoC-weergave
• onbekende batterijtemperatuur
• bruikbare capaciteit die met temperatuur verandert
• beheer van boven- en onderbuffer
• veroudering van de batterij
• BMS-kalibratie
• hulpverbruik tijdens de sessie
• kleine tijdsverschillen tussen metingen

Een weergegeven verandering van bijvoorbeeld 10% naar 80% bewijst dus niet dat de batterij exact 70.00% van zijn huidige bruikbare capaciteit heeft gewonnen.

Waarom een laadstop SOH niet kan meten

Een openbare laadbon kan niet worden gebruikt als een directe test van batterijcapaciteit of staat van gezondheid.

Stel dat een EV van 10% naar 80% laadt en de lader 63 kWh geleverd rapporteert. Door 63 kWh te delen door 70% zou een batterijcapaciteit van 90 kWh worden gesuggereerd.

Die conclusie zou onbetrouwbaar zijn omdat de 63 kWh meer omvat dan de energie die in de batterij is opgeslagen. Het kan ook bevatten:

• elektrische en batterijverliezen
• batterijverwarming of -koeling
• pompen, ventilatoren en regelsystemen
• energie geleverd aan het laagspanningssysteem
• energie verbruikt terwijl het voertuig actief blijft

De SoC-waarden introduceren extra onzekerheid door afronding, BMS-schatting, temperatuurafhankelijke bruikbare capaciteit, bufferbeheer en mogelijke herkalibratie.

Een enkele sessie combineert daarom te veel onbekende factoren om batterijdegradatie te isoleren.

Herhaalde sessies onder vergelijkbare omstandigheden kunnen een brede trend laten zien, maar zijn nog steeds niet gelijk aan een gecontroleerde capaciteitstest. Betere bronnen voor het beoordelen van SOH zijn onder andere:

• batterijmanagementsystemgegevens
• diagnosehulpmiddelen van de fabrikant
• herhaalde gecontroleerde ontlaad- en laadtests
• gemeten batterijstroom en spanning over een gedefinieerde cyclus
• langetermijntrends in bruikbare capaciteit onder vergelijkbare omstandigheden

Zelfs die methoden moeten rekening houden met batterijtemperatuur, SoC-kalibratie en de bufferstrategie van de fabrikant.

De kWh van de lader vertellen hoeveel energie de lader heeft geleverd. Ze geven niet direct aan hoeveel bruikbare batterijcapaciteit nog resteert.

Hoe EVKX omgaat met laadverlies

EVKX-laadcurves zijn gebaseerd op laadvermogen aan de laderzijde. Dit weerspiegelt wat de bestuurder ervaart bij een openbare lader: geleverd vermogen, laadtijd en door de lader geleverde energie.

Om door de lader geleverde energie om te zetten in geschatte batterij-energie, past EVKX momenteel een vaste aanname van 5% laadverlies toe.

Geschatte batterij-energie = door de lader geleverde energie × 0.95

Bijvoorbeeld:

50 kWh × 0.95 = 47.5 kWh

EVKX zou daarom schatten:

• 50 kWh geleverd door de lader
• 2.5 kWh laadverlies en hulpverbruik
• 47.5 kWh opgeslagen in de batterij

De 5%-waarde is een rekenaanname, geen gemeten waarde voor elk voertuig of elke laadstop.

Werkelijk laadverlies kan lager of hoger zijn, afhankelijk van:

• batterij- en omgevingstemperatuur
• laadstroom
• laadstatus
• batterijchemie en packontwerp
• kabel- en laadapparatuur
• activiteit van thermomanagement
• hulpverbruik van het voertuig

Het gebruik van één consistente aanname maakt EVKX-laadvergelijkingen makkelijker reproduceerbaar tussen voertuigen. De resulterende waarden moeten worden geïnterpreteerd als vergelijkende schattingen, niet als laboratoriummetingen van batterij-energie.

Dezelfde beperking geldt voor berekende actieradius per minuut. Die is afhankelijk van zowel geschatte batterij-energie als een aangenomen verbruikswaarde.

Wat laadverlies betekent voor bestuurders

Laadverlies wordt normaal gesproken indirect opgemerkt in plaats van als aparte waarde.

Het kan zichtbaar worden als:

• meer kWh gefactureerd dan verwacht op basis van de SoC-toename
• verschillende vermogenswaarden op de lader en in het voertuigdisplay
• hoger energieverbruik tijdens winterladen
• luide koelsystemen tijdens laden bij warm weer of herhaald laden
• hogere kosten per bruikbare kWh dan alleen de prijs van de lader doet vermoeden

Laadverlies is slechts één onderdeel van de praktische laadervaring. Voor langeafstandsritten zijn de vorm van de laadcurve, de beschikbaarheid van laders, batterij-voorkonditionering, betrouwbaarheid en de duur van de laadstop meestal duidelijker merkbaar.

Voor gedetailleerde laadvergelijkingen is het onderscheid tussen geleverde en opgeslagen energie echter essentieel. Een lader kan nauwkeurig zijn en de sessie correct factureren terwijl de batterij minder energie opslaat dan de lader heeft geleverd.

Gerelateerde termen

• High-Power Charging
• DC Fast Charging
• Laadcurve
• Batterij-voorkonditionering
• Laadefficiëntie
• Laadstatus
• Staat van gezondheid
• Bruikbare batterijcapaciteit
• Batterij-thermomanagement
• Wettelijke metrologie