Het veranderende risicolandschap van elektrische voertuigen

Met een gestaag toenemende vraag naar elektrische voertuigen (EV's) –het Internationaal Energieagentschapverwacht 14 miljoen verkopen tegen het einde van 2023, een stijging van 35% ten opzichte van vorig jaar – zal ook de snelheid waarmee de industrie EV's moet leveren, toenemen. Nu de massaproductie van lithium-ionbatterijen zijn hoogtepunt bereikt, zullen terugroepacties en garantieproblemen die gepaard gaan met die snelle marktintroductie waarschijnlijk toenemen. Het aantal terugroepacties voor batterij-elektrische voertuigen (BEV's) is tussen 2018 en 2023 met 533% gestegen. 

Autofabrikanten en professionals uit de sector moeten een plan opstellen om het hoofd te bieden aan onvermijdelijke toekomstige terugroepacties. Of het nu gaat om het opschalen van middelen of de capaciteit om de voertuigen te onderhouden, de oplossingen zullen in niets lijken op die waar men in het verleden voor voertuigen met verbrandingsmotoren (ICE) op vertrouwde. 

Overzicht van terugroepacties voor elektrische voertuigen

Volgens hetWorld Economic Forum overschreed de wereldwijde verkoop van elektrische voertuigen in 2022 voor het eerst de grens van 10 miljoen, met een stijging van55%ten opzichte van het jaar ervoor. Als gevolg daarvan was 1 op de 7 auto's die in 2022 werd gekocht een elektrisch voertuig, tegenover 1 op de 70 auto's die in 2017, slechts vijf jaar eerder, werd gekocht. 

VolgensGoldman Sachs Research zal de verkoop van elektrische voertuigen tegen 2040 naar verwachting stijgen tot ongeveer 73 miljoen eenheden, wat neerkomt op 61% van de totale wereldwijde autoverkoop. In veel ontwikkelde landen zal de verkoop van elektrische voertuigen naar verwachting meer dan 80% van de totale verkoop uitmaken. Inspanningen om de batterijtechnologie snel op te schalen kunnen aanzienlijke uitdagingen met zich meebrengen, zoals een tekort aan arbeidskrachten en materialen, vertragingen bij de bouw van gigafabrieken voor de productie van batterijen op grote schaal en concurrentie om grondstoffen binnen de toeleveringsketen.

Vroege gebruikers van elektrische auto's waren misschien wat toleranter ten aanzien van ondersteuning, onderhoud en technische kwesties. Nu elektrische auto's een steeds groter deel van de markt innemen, lijken mainstreamklanten er anders tegenaan te kijken. Uit een wereldwijdonderzoekvan Deloitte onder autokopers in 2023 bleek dat betaalbaarheid, angst voor een lege accu en batterijveiligheid allemaal belangrijke aankoopbeslissingen zijn. Maar productkwaliteit staat op nummer één.

Het aantal productterugroepingen is evenredig met de verkoop gestegen. Volgens gegevens van Amerikaanse en Europese regelgevende instanties zijn er de afgelopen vijf jaar 875 unieke terugroepacties voor EV's geweest. 103 van die acties, oftewel 12%, hadden betrekking op accu's. Andere problemen waren onder meer vloeistoflekkage, brandgevaar tijdens het opladen, kortsluiting en zelfopladen. 

Risico's van thermische runaway

Wanneer er een terugroepactie plaatsvindt, moeten de hoofdoorzaak en het storingsmechanisme worden geïdentificeerd om door te kunnen gaan naar de volgende stap: corrigerende maatregelen. De ernstigste van dergelijke gebeurtenissen zijn die welke eindigen in brand – meestal als gevolg vanthermische runaway, een plotselinge, ongecontroleerde vrijgave van warmte en energie uit de batterij totdat deze in brand vliegt.

De meeste oorzaken zijn mechanisch (bijvoorbeeld een ongeval waarbij de cel wordt verpletterd of vervormd), elektrisch (als gevolg van verkeerd gebruik/overladen) of thermisch (wanneer een accu niet voldoende wordt gekoeld of opgewarmd). Alle drie leiden ze tot een interne kortsluiting in de cel, waardoor warmte wordt opgebouwd en ongecontroleerde reacties ontstaan die brand, explosies en andere gevaren veroorzaken. 

Sommige storingen zullen eerder in de levensduur van een voertuig optreden, terwijl andere – bijvoorbeeld een ongeval met een voertuig – sporadisch zullen voorkomen. Aangezien onderdelen in verouderde voertuigen een hogere storingsfrequentie hebben, zal een deel van de storingen het gevolg zijn van slijtage. Ook het ontwerp van de cellen en verschillende chemische samenstellingen zullen van invloed zijn op de waarschijnlijke oorzaken van thermische runaway. 

Angst voor het bereik van elektrische voertuigen

Bereikangst is de wijdverbreide zorg dat een EV niet genoeg batterijvermogen heeft om zijn bestemming te bereiken, waardoor de inzittenden gestrand raken. Dit geldt ook voor de levensduur van een EV: als het voertuig in eerste instantie een bereik van 250.000 mijl heeft, is die waarde dan betrouwbaar voor de levensduur en garantieperiode van een voertuig? 

Bereik is een van de vele cruciale belemmeringen – naast betaalbaarheid en zorgen over de veiligheid van accu's – voor de acceptatie van elektrische voertuigen, volgenshet wereldwijde consumentenonderzoek naar auto's van Deloitteuit 2023. Uit het onderzoek bleek dat productkwaliteit de belangrijkste factor is die de aankoopbeslissingen van consumenten beïnvloedt – meer nog dan merkbekendheid/imago, prijs of zelfs algemene prestaties (inclusief het bereik van de accu). De impact die terugroepacties kunnen hebben op de perceptie van consumenten is een cruciale overweging voor autofabrikanten. Het vereist een goede voorbereiding en paraatheid voor terugroepacties, evenals een plan om reputatieschade te beperken wanneer zich een productgerelateerd incident voordoet. 

Eerlijk gezegd is het voor fabrikanten van originele auto-onderdelen (OEM's) moeilijk om het bereik nauwkeurig te voorspellen, omdat EV-accu's en het vermogen van het voertuig sterk variëren, afhankelijk van de huidige omstandigheden en hoe de accu wordt gebruikt. De buitentemperatuur en het algemene klimaat, de rijstijl, de belading van het voertuig en andere omstandigheden spelen een cruciale rol. 

Aan de kant van de consument is snel opladen een bekend mechanisme dat ervoor zorgt dat de batterijcel sneller verslijt. De kracht van dagelijkse analyses per voertuig en het informeren van consumenten over hoe batterijen werken, hoe ze verslijten en hoe je de prestaties op lange termijn kunt maximaliseren, is essentieel om een evenwicht te vinden tussen voorspellingen over het bereik en de verwachtingen van de consument. 

Geavanceerde storingspreventie

Nadat we de hoofdoorzaak hebben vastgesteld en corrigerende maatregelen hebben genomen, hoe kunnen we dan voorkomen dat een storing zich opnieuw voordoet? Of er nu een herontwerp nodig is of overleg met de fabrikant, er moeten maatregelen worden genomen om een veilig product weer op de markt te brengen.

Ervoor zorgen dat het oorspronkelijke ontwerp en de constructie van een EV zo robuust mogelijk zijn, lost niet alle problemen op. Maar naarmate het gebruik van EV's wereldwijd toeneemt, zal ook de dataset waarover OEM's beschikken om te onderzoeken, analyseren en gebruiken om beter geïnformeerde beslissingen te nemen, toenemen. De meest veelbelovende strategieën voor het voorkomen van storingen liggen in het verwerken van de grote hoeveelheden gegevens die door elk voertuig worden geleverd. 

EV's bevatten complexe draadloze interne netwerken die vaak verbonden zijn met de OEM's, waardoor proactieve diagnose van voertuigdefecten via telematica mogelijk is en problemen op afstand via de ether kunnen worden opgelost. Het maakt ook continue tracking van de batterijprestaties mogelijk door middel van hoogwaardige gegevens. De meeste instellingen kunnen op afstand worden aangepast om het vermogen van het voertuig af te stemmen. Als een voertuig een bewezen storing heeft die zichtbaar is in de gegevens, kan een OEM bijvoorbeeld bepaalde instellingen aanpassen om de betrouwbaarheid te verbeteren. 

Sommige van deze concepten werden eerder gedeeld in een webinar van 45 minuten: Elektrificatie en het veranderende risicolandschap.