Laadpalen - van standaardisatie tot een werkend businessmodel

27 mei 2011

Laadpalen schieten de laatste jaren als paddenstoelen uit de grond in Nederland en Vlaanderen. Nu er eindelijk een Europese standaardstekker is en de grootste spelers in Nederland ook elkaars laadpasjes accepteren, is de markt klaar voor een bredere adoptie van elektrisch rijden. Toch is er nog een aantal technologische uitdagingen, en ook de zoektocht naar een werkend businessmodel moet nog beginnen.

Een van de bekendste Nederlandse spelers in elektrische palen is de stichting E-Laad.nl, die nu 250 oplaadpunten heeft en er tegen eind volgend jaar tienduizend in Nederland geïnstalleerd wil hebben. Een van de leveranciers aan E-Laad.nl is Reewoud, dat zijn palen onder het gedeponeerde merk Chargepoint op de markt brengt. Edwin de Veen, directeur van de Chargepoint-divisie, rijdt zijn dagelijkse kilometers zelf met een elektrische auto, de Tesla Roadster. Zijn bedrijf heeft al een duizendtal oplaadpunten verkocht, niet alleen in Nederland maar ook in Ierland en Duitsland.

‘In Nederland zijn er ongeveer 1,4 oplaadpunten per elektrische auto nodig, en dat is een beetje een kip-of-eiprobleem’, stelt De Veen. ‘Maar de autofabrikanten beginnen nu elektrische auto’s in volume te produceren, dus ik denk dat het vlug hard zal gaan. Nissan maakt nu maandelijks vierduizend elektrische auto’s wereldwijd en ook Renault is ermee begonnen. We verwachten dan ook dat we de komende jaren duizenden laadpalen kunnen verkopen.’

Ook de stad Amsterdam speelt een voortrekkersrol: Nuon heeft er al meer dan tweehonderd oplaadpunten geplaatst, waarvan de helft openbaar. De komende drie jaar komen er nog duizend openbare punten op straat bij. De plaatsing hiervan heeft Amsterdam onlangs gegund aan Essent en de combinatie Heijmans/Nuon. Door een dekkend netwerk van oplaadpunten te bieden, wil de hoofdstad elektrisch rijden stimuleren. Ook Rotterdam heeft zijn eigen netwerk van oplaadpunten: NRGSpot, geplaatst door energiebedrijf Eneco.

Tijdens de (eco-)Rallye Aïcha des Gazelles in Marokko hebben Alfen en Logica een laadpaal met zonnepanelen ingezet. Deze was vanuit de woestijn in Marokko via GPRS aangesloten op het Cims-systeem van Logica. Foto: Martijn Sips

Bij een gewone laadpaal duurt het zes tot tien uur voor de batterij van een elektrische auto volledig is opgeladen. Met een snellader kan dat in twintig minuten tot een half uur. Dat komt doordat dit systeem typisch werkt op 50 kW, terwijl de meeste normale palen een vermogen hebben van 3 tot 22 kW. Zo’n snellader is wel iets heel anders dan een gewone laadpaal op straat: hij is eerder te vergelijken met een pomp in een tankstation.

Een van de spelers die snelladers in Nederland aanbieden, is Epyon. Crijn Bouman, vicepresident Business Development, geeft aan dat zijn bedrijf in Europa zo’n vijftig tot honderd snelladers heeft verkocht. ‘Op dit moment zijn onze klanten met name grote energiebedrijven in Europa, zoals Essent in Nederland, die het apparaat als dienst aanbieden, soms op het terrein van een wegrestaurant. Ook een aantal grote tankstationmerken, die ik nog niet kan bekendmaken, zijn onze klanten.’

Privacy

Om oplaadpunten te laten werken als onderdeel van het hele netwerk is er uiteraard heel wat software nodig. De Nederlandse laadpaalinfrastructuur draait voor een groot deel op programmatuur van Logica, en dat is begonnen bij E-Laad.nl. Franc Buve, softwarearchitect bij Logica, vertelt hierover: ‘We zijn met E-Laad.nl in contact gekomen omdat wij een prototype hadden ontwikkeld voor een laadpaal met backoffice. Op zich is het maken van zo’n paal niet zo bijzonder, maar wij konden de hele keten voorzien, inclusief centraal beheer via een backoffice, en daardoor was E-Laad.nl geïnteresseerd in ons systeem. Wij hebben toen besloten om een generieke backoffice voor laadpalen te ontwikkelen, het Chargepoint Interactive Management System (Cims), dat we nu als service verkopen aan verschillende partijen die laadpalen aanbieden.’

E-Laad.nl was de eerste klant, maar ondertussen levert Logica zijn service al internationaal, onder meer aan Stadtwerke Düsseldorf, de energieleverancier van de stad Düsseldorf. ‘Al onze klanten gebruiken hetzelfde systeem’, aldus Buve. ‘Ons idee is dat het voor al die partijen die laadpalen uitbaten te kostbaar is om op maat een goede backoffice te maken, dus daarom bieden wij dat als service aan, waarbij de klant ons betaalt per aangesloten paal.’

De laadpalen communiceren via een GPRS-verbinding met het centrale Cims. Dat krijgt autorisatieverzoeken van de palen binnen, maar kan ook de status van deze palen monitoren of palen op afstand beheren, zoals ze in- en uitschakelen of een stekker ontgrendelen. ‘Wanneer een gebruiker zijn auto begint op te laden, wordt de stekker vergrendeld, zodat voorbijgangers hem er niet uit kunnen trekken. Ontgrendelen kan enkel met het juiste pasje. Als een gebruiker zijn pasje heeft verloren, kan hij naar de helpdesk bellen, waar ze de stekker dan van op afstand kunnen ontgrendelen’, legt Buve uit.

De uitbater van laadpalen geeft RFID-pasjes uit aan zijn klanten. Als de gebruiker zijn elektrische auto wil opladen, meldt hij zich aan met zijn pasje bij de laadpaal. Die kijkt of de gebruiker mag laden door de centrale databank te raadplegen. Volgens Buve is in het Cims bewust de privacy van de gebruiker zo veel mogelijk gewaarborgd. ‘We passen een strikte scheiding toe tussen de infrastructuur en het CRM-gedeelte met de klantengegevens. Dit zijn twee verschillende systemen, mogelijk zelfs uitgebaat door twee verschillende partijen. In het geval van E-Laad.nl worden beide rollen momenteel nog door dezelfde partij ingevuld, maar dat hoeft dus niet. De partij die de laadpalen beheert, kent enkel het nummer van het pasje, niet de eigenaar, en het CRM-systeem krijgt enkel de transacties van een gebruiker te zien, niet waar hij zijn auto heeft opgeladen.’ Is er achteraf discussie of een klant al dan niet ergens zijn auto heeft opgeladen, dan zijn de gegevens van infrastructuurpartij en CRM aan de hand van een transactie-ID bij elkaar te leggen.

Logica heeft ook rekening gehouden met de onbetrouwbaarheid van het GPRS-netwerk. Het zou immers heel frustrerend voor gebruikers zijn als ze hun elektrische auto niet kunnen opladen omdat er toevallig op dat moment slechte GPRS-ontvangst is. De oplossing: ‘De laadpaal onthoudt welke pasjes er eerder bij hem zijn gebruikt en geautoriseerd. Dat werkt vrij efficiënt, want de ervaring leert ons dat de meeste mensen hun elektrische auto altijd aan dezelfde palen opladen. Zelfs zonder GPRS-verbinding met het Cims wordt de gebruiker dan toegelaten, tenminste als de geldigheidstermijn van het pasje nog niet is verlopen. Zodra de verbinding weer in de lucht is, worden de transactiegegevens doorgestuurd.’ Uiteraard kan het pasje in de tussentijd zijn geblokkeerd als het bijvoorbeeld als gestolen is opgegeven. Voor de uitbater van een laadpaal is het echter belangrijker dat klanten hun auto altijd kunnen opladen dan dat iemand een korte tijd zonder toestemming elektriciteit kan laden.

Laadpalen zijn niet de enige manier om elektrische auto’s op te laden. Siemens heeft onlangs het project ‘Inductief laden van elektrische voertuigen’ opgezet, waarin het samen met BMW contactloze technologie ontwikkelt om auto’s zonder kabels op te laden. Een volledig in de grond verzonken spoel is verbonden met het openbare elektriciteitsnet en onder aan het voertuig zit een secundaire spoel. De stroom die door de primaire spoel gaat, wekt een magnetisch veld op dat in de secundaire spoel een elektrische stroom induceert, waardoor de batterij wordt opgeladen. Het Vlaamse automotive-competentiecentrum Flanders’ Drive is begin dit jaar een soortgelijke proef gestart in Lommel, met onder meer de KU Leuven, NXP en de Vrije Universiteit Brussel.

Interoperabiliteitsregister

E-Laad.nl wil al zijn tienduizend laadpalen niet van dezelfde fabrikant afnemen. Elke maker heeft echter zijn eigen protocol om een paal aan te sluiten op de infrastructuur. Logica heeft daarom een open protocol gedefinieerd, OCPP (Open Charge Point Protocol), dat iedereen zonder licentiekosten vrij mag gebruiken en implementeren. ‘Elke partij die dat protocol implementeert, kan zijn laadpalen op ons backofficesysteem aansluiten’, vertelt Buve. Hij denkt dat het protocol wel een succes wordt, omdat de leveranciers van laadpalen bereid lijken om het te implementeren nu E-Laad.nl tienduizend palen wil installeren. Ook Epyon gaat Logica’s protocol implementeren, evenals laadpalenleverancier Alfen. Reewoud, het Duitse Mennekes en het Oostenrijkse Keba hebben dat al gedaan.

Het protocol wordt ondertussen niet meer door Logica beheerd, meldt Buve. ‘We hebben het wel ontworpen en geïmplementeerd, maar we hebben nu afstand gedaan van onze rechten op het protocol en die overgedragen aan E-Laad.nl. Daar zijn ze er nu zelfs over aan het denken om het in een afzonderlijke stichting onder te brengen, waardoor het echt een neutraal protocol wordt.’

Enkele jaren geleden had elke uitbater van laadpalen ook zijn eigen stekker, waardoor je als eigenaar van een elektrische auto niet zomaar overal terechtkon. Bovendien waren dat vaak ‘domme’ stekkers, zoals de Schuko-stekker voor ‘huis-tuin-en-keukengebruik’, terwijl de hedendaagse stekkers van laadpalen kunnen communiceren met de elektronica in de auto. Gelukkig is er ondertussen op Europees niveau onder de koepel van de IEC (International Electrotechnical Commission) het een en ander vastgelegd op het gebied van laadpalen, onder meer wat betreft de stekker. Alle Nederlandse partijen die oplaadpunten plaatsen, hebben zich vorig jaar bij deze keuze aangesloten. De komende tijd kun je nog wel verschillende aansluitingen tegenkomen, maar dat is een overgangsfase. Oplaadpunten met oude stekker worden nu omgebouwd naar de nieuwe standaard.

‘De norm voor het opladen van elektrische auto’s in Nederland is nu de zogeheten type 2 mode 3 stekker’, aldus De Veen van Reewoud, ‘ook wel bekend als de Mennekes-stekker.’ Bij mode 3 is er sprake van wisselstroom, waarbij de omvormer in de auto zit. Niet alleen de producenten van laadpalen houden zich hieraan, maar ook de automakers: binnen hun vereniging Acea zijn Europese fabrikanten overeengekomen de type 2 mode 3 stekker in hun elektrische auto’s toe te passen. ‘Daar zitten overigens ook niet-Europese merken bij’, merkt De Veen op, ‘want iedereen die toetreedt tot de Europese markt moet hieraan voldoen. Zo past ook het Japanse Nissan de stekker toe in zijn Europese productielocaties.’ Voor snelladers geldt nog een andere stekker, de JEVS105 van de internationale organisatie Chademo. Alle auto’s die kunnen snelladen, op dit moment van Citroën, Daihatsu, Mitsubishi, Nissan, Peugeot en Subaru, hebben deze stekker.

Op het gebied van pasjes is er eveneens veel gebeurd. In de beginperiode had iedere uitbater van laadpalen zijn eigen toegangssysteem. Wie dan een pasje van de gemeente Amsterdam had, kon zijn auto niet opladen bij een paal van E-Laad.nl in Arnhem. Zes grote partijen in Nederland hebben zich nu verenigd in het Centraal Interoperabiliteitsregister (CIR): E-Laad.nl, Eneco NRGSpot, Essent, Mister Green, Nuon en Reewoud. Zij hebben nog altijd hun eigen pasjes, maar via het centrale systeem kunnen ze ook controleren of pasjes van een andere deelnemer geldig zijn. Aangesloten partijen kunnen afspreken dat ze elkaars pasjes accepteren. Daar wordt voorlopig nog geen betaling voor doorgerekend, omdat het in deze beginfase nog niet om grote bedragen gaat (ter stimulering van elektrisch rijden is het bij de Amsterdamse palen tot eind maart 2012 sowieso mogelijk om gratis op te laden), maar op termijn zou dat wel kunnen.

Met een snellader van Epyon bij een tankstation is een elektrische auto in een half uur volledig opgeladen.

Werkend businessmodel

Er mag dan al wel heel wat zijn verbeterd op het vlak van interoperabiliteit, toch zijn er nog belangrijke uitdagingen. Een ervan is de koppeling van een laadpaalinfrastructuur met een smart grid. Om een elektrische auto op te laden, is er een behoorlijk vermogen nodig, vooral bij snelladen. Als een op de tien huizen een eigen oplaadpunt heeft, is er nog niets aan de hand, maar als elk huis er een krijgt, komt het elektriciteitsnet op piekmomenten al vlug in de problemen. Een oplossing is om het netwerk slimmer te maken, zeker in combinatie met decentrale opwekking van elektriciteit.

Om ervaring op te doen met deze evolutie, heeft Siemens op zijn site in Huizingen onder Brussel een slim energienetwerk (een ‘mini-smart grid’) geïnstalleerd dat elektrische bedrijfswagens via laadpalen voorziet van groene energie, afkomstig van een fotovoltaïsch park van tienduizend vierkante meter dat 400 MWh oplevert. Het gaat om tien auto’s die hun batterijen opladen aan evenzoveel palen op de sites in Anderlecht en Huizingen. Thomas Zeebergh, projectmanager bij de Energy-tak van Siemens, legt uit: ‘Deze auto’s zijn niet alleen gebruikers van energie, maar worden in periodes van weinig zon ook ingezet als buffer om overtollige groene energie op te slaan. Doel van het smart grid is om vraag en aanbod van energie meer op elkaar af te stemmen. Waar we in het klassieke elektriciteitsnet de productie de vraag laten volgen, evolueren onze netten naar een model waar de vraag de productie volgt, en daarop moet ook de laadinfrastructuur van elektrische auto’s inspelen. In ons pilotproject in Huizingen communiceren de laadpalen dan ook met ons smart grid.’

Siemens heeft al een brede ervaring met groene technologie, zoals hybride motoren, hernieuwbare energie, energie-efficiëntie in industrie en gebouwen en groene mobiliteit, en het bedrijf verkoopt ook al laadpalen, maar in deze pilot brengt het alle componenten samen om de hele waardeketen te kunnen testen. Binnen een jaar wil het dit als geïntegreerd product aanbieden, bijvoorbeeld aan grote ondernemingen of steden. De energieopwekking hoeft zich overigens niet te beperken tot zonnepanelen: ook warmtekrachtkoppeling of windenergie kunnen worden geïntegreerd.

Bouman van Epyon vindt de belangrijkste uitdaging op dit moment echter het vinden van een werkend businessmodel. ‘Je ziet bedrijven die een netwerk van snelladers aanbieden op flat fee-basis, dus met een vast bedrag per maand waarvoor je onbeperkt je auto kunt opladen. Anderen gebruiken een pay per use-model of rekenen een bedrag door in een parkeervergoeding. Ook populair is het gratis laden als je een kopje koffie en een broodje koopt. Dat kan heel interessant zijn: een volle batterij kost immers slechts twee euro aan stroom.’ De locatie is daarbij van wezenlijk belang. ‘Per land zijn er maar een beperkt aantal toplocaties, de plaatsen waar je het beste businessmodel kunt draaien. Iedere speler in oplaadpunten is in een race om die plekken te bezetten.’ Verder wijst Bouman erop dat een goede IT-infrastructuur belangrijk is om het businessmodel te ondersteunen: om betaaldiensten mogelijk te maken, om slim energie in te kopen, om de laadlocaties te monitoren, enzovoorts. ‘Met onze tool Galaxy Mysite kan een aanbieder van laadpalen zijn locaties beheren en met zijn administratieve systeem koppelen.’

Volgens Zeebergh liggen er ook bij de koppeling van laadpalen aan een smart grid nog heel wat vragen open rond het businessmodel: ‘Wat zijn de kosten van je laadinfrastructuur en smart grid en wat is de return on investment? Hoe maak je voor je elektrische auto’s optimaal gebruik van de flexibiliteit die een smart grid biedt? Voor de netbeheerder is het voordeel van een smart grid dat hij overbelasting op het elektriciteitsnetwerk kan tegengaan, maar hoe kunnen aanbieders van laadpalen en eigenaars van elektrische auto’s van deze flexibiliteit gebruikmaken in hun businessmodel?’

Bram van de Leur van de Almeerse laadpaalproducent EV-Box is van mening dat de overheid best nog wat meer fiscale stimulansen mag geven. Enkele ideeën die hij voorstelt: geen wegenbelasting en tolgelden voor elektrische auto’s, een premie voor de aanschaf van laadinfrastructuur en subsidies voor het openbaar beschikbaar stellen van laadpalen. Bouman vindt het huidige beleid daarentegen voldoende, maar het moet wel een aantal jaren consequent worden voortgezet. ‘Alleen zo kan de ontwikkeling zich stabiel doorzetten. Langetermijnvertrouwen is heel belangrijk voor de acceptatie van elektrisch rijden.’

Koen Vervloesem

Terug naar overzicht