Ooit was de Audi A2 met een verbruik van drie liter brandstof per honderd kilometer de meest efficiënte auto die er op de markt te koop was. Nu brengt Audi de A2 opnieuw uit als elektrisch model en ook bij die auto staat efficiency weer met hoofdletters geschreven. Elektrische auto's worden door verbeterde accutechniek en aerodynamica steeds beter en gunstiger in verbruik. De A2 e-tron is zelfs de meest energiezuinige Audi ooit, zo claimt de fabrikant uit Ingolstadt. Volgens WLTP-metingen bedraagt het energieverbruik van het compacte elektrische model, in de uitvoering met 140 kW vermogen en mét het optionele efficiëntiepakket, slechts 12,8 kilowattuur per 100 kilometer. Die efficiency wordt mogelijk gemaakt door geavanceerde aandrijftechnologie, verfijnde aerodynamica en een accu die is geoptimaliseerd voor dagelijks gebruik. Wat maakt de nieuwe Audi zo'n spaarzame energiegebruiker?
CW-waarde van slechts 0,24
Allereerst de feiten over de nieuwe Audi A2 e-tron. We nemen hiervoor de Audi A2 e-tron 140 kW met het efficiëntiepakket. Het energieverbruik van deze auto bedraagt 12,8 kWh/100 km op basis van WLTP-metingen. De versie heeft daarbij een luchtweerstandscoëfficiënt van 0,24, de beste in Audi’s compacte modellengamma, waarbij aerodynamische maatregelen het WLTP-energieverbruik nog eens met maximaal 0,9 kWh/100 km verlagen. Ook beschikt deze A2 over een zeer efficiënte elektrische aandrijving met verbeteringen aan de vermogenselektronica, de elektromotor en de transmissie. Ook dat brengt het verbruik verder terug. In de auto vinden we een 61 kWh-accu (lithium-ijzerfosfaat/LFP) die een laadefficiëntie van 89,6 procent aan de wallbox bereikt dankzij een aangepaste koelstrategie. Tot slot kan de nieuwe A2 e-tron bidirectioneel laden. Vehicle-to-Load en Vehicle-to-Home maken van de A2 e-tron eveneens een energieopslagsysteem.
"De Audi A2 is een constante factor in mijn carrière sinds ik in de jaren negentig bij de Volkswagen Group kwam werken. Al destijds maakte de baanbrekende 'drieliterversie' efficiëntie tot zijn kenmerk," zegt Gernot Döllner, CEO van AUDI AG. "Dat is precies de visie die we voortzetten met de nieuwe A2 e-tron: uitmuntende efficiëntie, een uitstekende bruikbaarheid in het dagelijks leven en een helder inzicht in wat klanten verwachten van moderne elektrische mobiliteit".
Aerodynamische maatregelen verlagen het WLTP-energieverbruik
Bij snelheden van ongeveer 100 km/u en hoger is de luchtweerstand verantwoordelijk voor meer dan 50 procent van de totale energiebehoefte van een voertuig. Vanuit dat standpunt heeft Audi de nieuwe A2 e-tron extra efficiënt gemaakt. Elke verlaging van de luchtweerstandscoëfficiënt leidt tot een directe verbetering van het verbruik en de actieradius. Met een waarde van 0,24 heeft de A2 e-tron 140 kW met het efficiëntiepakket de beste luchtweerstandscoëfficiënt van alle compacte Audi-modellen en benut de auto dit voordeel optimaal. De carrosserie volgt zo de principes van een gestroomlijnd ontwerp: een afgeronde voorzijde, een vloeiende daklijn en een strak vormgegeven achterzijde. Dit ontwerp vermindert de luchtweerstand in vergelijking met een conventioneel fastback-model. Tot de verdere details aan de voorzijde behoren 'air curtains', de kanalen die de luchtstroom omleiden om turbulentie tegen te gaan. Ook zijn er oplossingen om spleten te verkleinen of de luchtstroom erdoorheen te geleiden, wat zorgt voor een rustigere luchtstroom rond de wielkasten en uiteindelijk minder stroomverbruik.
Energiebesparende maatregelen
De Audi A2 e-tron is voorzien van een actieve koelluchtinlaat die tijdens normaal rijden en bij hogere snelheden gesloten blijft om de luchtweerstand te verminderen en de actieradius te optimaliseren. Tijdens het laden, bij krachtig accelereren of bij zomerse hitte opent de actieve koelluchtinlaat zich om de accu en elektronica te beschermen. Alles bij elkaar genomen verlagen deze maatregelen het energieverbruik van de Audi A2 e-tron 140 kW met efficiëntiepakket met maximaal 0,9 kWh per 100 km ten opzichte van een identiek voertuig zonder deze aanpassingen. Volgens de WLTP-cyclus komt het model daarmee uit op een energieverbruik van 12,8 kilowattuur per 100 kilometer. De aanpassingen aan de auto zijn daarmee echt energiebesparende maatregelen.
Verbeterde aandrijfsysteem tot 10 procent efficiënter
De elektromotor in de A2 e-tron is een synchrone motor met permanente magneet, specifiek ontwikkeld voor efficiëntie en rijcomfort. Het aandrijfsysteem levert daarmee zeer efficiënte prestaties in het dagelijkse verkeer.
Drie belangrijke verbeteringen maken het verschil:
- Vermogenselektronica: halfgeleiders van siliciumcarbide vervangen de eerdere siliciumtechnologie en verminderen de schakelverliezen aanzienlijk – vooral bij deellast. Een variabele schakelfrequentie beperkt de verliezen met maximaal 20 watt; alternatieve modulatietechnieken verminderen de schakelverliezen met tot wel 33 procent ten opzichte van conventionele methoden.
- Elektromotor: dunnere lamellen (0,2 in plaats van 0,3 millimeter) verminderen de zogenaamde ijzerverliezen. De statorwikkeling schakelt om van een ster- naar een driehoekschakeling, waardoor de motor in efficiëntere toerentalbereiken opereert.
- Transmissie: een nieuwe olie met lage wrijving vermindert de wrijvingsverliezen merkbaar. Bij hogere snelheden verlaagt de lange overbrengingsverhouding van 10,2:1 het motortoerental, wat het energieverbruik kan terugdringen.
Zeer efficiënte accu met een intelligente bedrijfsstrategie
Voor de accu in de A2 e-tron 140 kW gebruikt Audi lithium-ijzerfosfaatcellen (LFP) in een 'cell-to-pack'-ontwerp. De cellen worden direct in de behuizing verlijmd, wat de pakkingsdichtheid verhoogt. Hierdoor kunnen de energie-inhoud en energiedichtheid van het hoogspanningssysteem worden vergroot, terwijl er minder ruimte in beslag wordt genomen. De LFP-accu vereist geen zeldzame aardmetalen, veroudert langzamer dan veel alternatieven en staat bekend als bijzonder veilig. Dankzij deze duurzaamheid kunnen de accu's bij dagelijks gebruik routinematig tot 100 procent worden opgeladen. Dit maakt een constante, grote actieradius mogelijk.
Dankzij de vlakke spanningscurve behoudt de accu een hoge spanning, zelfs als de laadstatus (SoC) daalt, wat zorgt voor een constanter vermogen. Dit is belangrijk voor het totaalplaatje. Efficiëntie draait immers niet alleen om het verminderen van het energieverbruik; het betekent ook dat de accu zijn prestaties en bruikbaarheid gedurende een lange levensduur behoudt. LFP-technologie biedt een betere stabiliteit tegen veroudering, waardoor het een uitstekende keuze is voor dagelijkse elektrische mobiliteit.
Maar de celchemie van de LFP-accu is slechts één aspect. De grootste efficiëntiewinsten ontstaan ??door het nauwkeurige samenspel tussen accu, thermisch beheer, laadelektronica en software. Een aangepaste koelstrategie verhoogt bijvoorbeeld de laadefficiëntie van de wallbox tot 89,6 procent, wat betekent dat er minder energie verloren gaat en het laadgedrag van dag tot dag constanter is.
Besturingsstrategie cruciale rol
Over het algemeen laat de Audi A2 e-tron zien dat efficiëntie in een elektrische auto niet alleen een kwestie van hardware is, maar in grote mate afhangt van de besturingsstrategie. Een specifiek algoritme voor de LFP-accu beoordeelt nauwkeurig de laadstatus en de conditie ervan.
Tekst: Jos van den Bergh
Beeld: Audi A.G. Ingolstadt
