7 SoC, SoH en DoD

Stel je de batterij voor als een tank. De nominale capaciteit is de opgegeven grootte van die tank, in kWh (kilowattuur, een hoeveelheid energie). De SoC is hoe vol hij nu is. De SoH is hoe groot hij vandaag nog is, vergeleken met toen hij nieuw was. En de DoD is hoeveel van de tank de regelaar laat gebruiken, of hoeveel je er per keer uit haalt.

[FIGUUR: vier glazen tanks]

De Europese batterijverordening (2023/1542) definieert SoC als de beschikbare energie in een batterij, uitgedrukt als percentage van de nominale capaciteit die de fabrikant opgeeft.

Het batterijbeheersysteem bepaalt dat laadniveau op drie manieren (wat dat systeem doet, lees je in Het batterijbeheersysteem (BMS)). Het kijkt naar de spanning, maar die is pas betrouwbaar na enkele uren rust. Het telt de stroom die erin en eruit gaat, met af en toe een herijking. Of het combineert beide. Een schatting blijft het: in voertuigen zitten batterijmeters in de praktijk vaak minder juist dan beloofd, met fouten rond 15 %.

Bij LFP-cellen, een veelgebruikt celtype (meer in Batterijchemie: LFP of NMC), is de spanningscurve zeer vlak. De spanning geeft er alleen "bijna vol" en "bijna leeg" betrouwbaar aan, niet het midden.

En 100 % op je scherm is niet altijd 100 % van de cellen. De fabrikant beslist welk deel van het bereik als 0 % tot 100 % getoond wordt. Welk bereik dat bij jouw batterij is, kan je installateur je zeggen.

De verordening omschrijft SoH als een maat voor de algemene toestand van een herlaadbare batterij en haar vermogen om de gespecificeerde prestatie te leveren, vergeleken met de beginsituatie. Voor stationaire opslag telt vooral de resterende capaciteit. Waar mogelijk horen daar ook het resterende vermogen, het resterende rendement, de ohmse weerstand (de interne weerstand van de cellen) en de ontwikkeling van de zelfontlading bij.

In de praktijk komt SoH neer op restcapaciteit, als percentage van de nominale capaciteit. Garanties en onderzoeken leggen het einde van de levensduur meestal bij 80 %. Dat is een afspraak. Studies naar opslag op het elektriciteitsnet gebruiken 60 %. Volgens de HTW Berlin garanderen fabrikanten in Duitsland vaak 80 % restcapaciteit na 10 jaar.

Hoe nauwkeurig is zo'n SoH-schatting? In een Duitse veldstudie met 21 thuisbatterijen zat de marge op de geschatte capaciteit gemiddeld op 4,4 procentpunt bij één celtype, 6,8 bij een tweede en 8,0 bij LFP. De SoH op je scherm kan er dus enkele procentpunten naast zitten.

Het verlies verloopt ook niet per se in een rechte lijn. Laboratoriumgegevens uit onderzoek naar netopslag wijzen erop dat de beschikbare energie eerst geleidelijk daalt en na zo'n 50 tot 60 % van de nominale energie sterk kan afnemen.

[FIGUUR: dezelfde batterij nieuw, na vijf en na tien jaar]

DoD heeft twee betekenissen.

Op een datasheet is het een instelling. Volgens de HTW Berlin is het dan de verhouding tussen bruikbare en nominale capaciteit. Een batterij die werkt tussen 5 % en 95 % laadniveau, heeft een DoD van 90 %. Uit dezelfde bron: 16 kWh nominaal bij 90 % DoD geeft 14,4 kWh bruikbaar.

In gebruik is het hoe diep je per cyclus ontlaadt, bijvoorbeeld een ronde waarin je 60 % van de capaciteit gebruikt. De verordening eist dat een fabrikant bij de levensduurtest vermeldt met welke DoD hij werkte.

Waarom bestaat die reserve? Veroudering, een veiligheidsmarge en bescherming tegen diepontlading verminderen de bruikbare energie ten opzichte van de nominale. In een Belgische praktijkproef (Energent, 2024) stond de maximale ontlading op 90 %, zodat 5 kWh nominaal neerkwam op 4,5 kWh netto.

Fabrikant en omvormer zijn het daar ook niet altijd over eens. De HTW beschrijft een batterij waarvan de fabrikant 7,7 kWh bruikbaar opgeeft bij 100 % DoD, terwijl de omvormerfabrikant de DoD op 95 % beperkt. Het datasheet van de omvormer komt zo op 7,3 kWh, en in het laboratorium werd 7,4 kWh gemeten.

Ook gemeten wijkt de bruikbare capaciteit af van het datasheet. Bij 12 geteste systemen lag ze tussen 7 procentpunt onder en 8 procentpunt boven de opgegeven waarde, en bij 7 van de 12 lag ze erboven.

Volgens het IEA kan LFP zonder noemenswaardige veroudering tot 100 % geladen worden. Het andere veelgebruikte celtype wordt in auto's doorgaans tot 80 % beperkt, in stationaire projecten tot 90 %.

Dan de diepte. Onderzoek naar netopslag toont dat ondiepe cycli veel meer cycli opleveren, maar niet evenredig meer energie in totaal. Dat onderzoek gaat over netopslag en niet over thuisbatterijen, dus het is geen regel voor jouw batterij.

Twee halve ontladingen tellen samen als één equivalente volledige cyclus. Een garantie in cycli telt dus in equivalente volledige cycli, niet in dagen. Meer over cycli, levensduur en garantie lees je in Levensduur en garantie.

We gaan uit van een batterij van 10 kWh nominaal die werkt tussen 5 % en 95 % laadniveau: een DoD van 90 %, dus 9,0 kWh bruikbaar. Ze verliest elk jaar 2 of 3 procentpunt capaciteit, in een rechte lijn. Dat is de range uit de Duitse veldstudie voor systemen vanaf 2015; recentere systemen verliezen volgens de HTW minder, maar een cijfer geeft ze niet. Het gezin, in Rotterdam, verbruikt gemiddeld 6,6 kWh per avond en nacht.

Na 10 jaar dekt de batterij bij 3 procentpunt verlies per jaar het avondverbruik van 6,6 kWh niet meer, en nog minder als je de rendementsverliezen meetelt. Bij 2 procentpunt per jaar lukt het net wel. In werkelijkheid verloopt het verlies niet in een rechte lijn.

Voor de portemonnee betekent dat: in jaar 10 schuift deze batterij een vijfde tot bijna een derde minder stroom naar de avond dan in jaar 1. Vanaf 2027 is elke kWh die ze niet meer kan opslaan rond 21 cent minder opbrengst. Die slijtage reken je dus mee als je wilt weten wat een batterij over haar hele leven oplevert, zoals we doen in Rendabiliteit in Nederland.

In een offertevergelijking gaat het om drie aparte getallen: de nominale kWh (10), de bruikbare kWh als de batterij nieuw is (9,0) en de garantie op restcapaciteit (bijvoorbeeld 80 % na 10 jaar).

Hoe ver jouw batterij over tien jaar nog komt, verschilt met je eigen avondverbruik, en dat is bij elk gezin anders. Daarom rekent de MYNRG Check met jouw cijfers. Een installateur die ter plaatse komt, kan daarna met je door de offerte gaan.

"DoD 90 %" op een datasheet is meestal een instelling, en dus geen advies om je batterij elke dag zo ver te ontladen. Je gebruikt wat je verbruik en je zonne-overschot toelaten.

Een "volledig geladen" LFP-batterij kun je niet zomaar vergelijken met een volledig geladen batterij van een ander celtype. Niet elke chemie laadt tot dezelfde grens.

• Capaciteit tegenover energie. De verordening definieert nominale capaciteit in ampère-uur (Ah), terwijl thuisbatterijen in kWh worden uitgedrukt.
• Bruikbare energie. Bruikbaar (kWh) = nominaal (kWh) x (SoC_max − SoC_min) x SoH. Het rendement van omvormer en batterij komt daar nog bij. De HTW mat bij 12 systemen een batterijrendement van 87,9 % tot 97,1 %, voor vaste batterijen dus rond 88 tot 97 %.
• Equivalente volledige cyclus. De som van de ontladen energie, gedeeld door de nominale of de bruikbare capaciteit. Op welke van de twee de garantie slaat, verschilt per fabrikant.
• ⏱ Batterijpaspoort vanaf 18 februari 2027. Het vermeldt onder meer de nominale capaciteit in Ah, de spanningen, de verwachte levensduur in cycli en het rendement bij aanvang. Individuele gezondheids- en gebruiksgegevens zijn alleen toegankelijk voor wie er een legitiem belang bij heeft.

• Verordening (EU) 2023/1542 (batterijverordening)
• HTW Berlin, Stromspeicher-Inspektion 2026
• Figgener e.a. (RWTH Aachen), Nature Energy (2024)
• PNNL, Grid Energy Storage Technology Cost and Performance Assessment (2022)
• IEA, Global EV Outlook 2025
• Battery University, How to measure state-of-charge
• Praktijktest thuisbatterijen in Gent, Energent (12/06/2024)