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Elektor Newsletter

Themenstarteram 18. Oktober 2014 um 0:39

Da war die Tage was über neue Akkus drin, an denen vor allem ja das relativ interessant ist, weil das scheint im Gegensatz zu den bisherigen "Erfolgen" doch recht seriennah zu sein,

Zitat:

Die Technologie wurde bereits an einen Hersteller lizensiert und innerhalb von zwei Jahren soll mit ersten kommerziellen Produkten gerechnet werden.

http://www.elektor.de/.../?utm_source=Elektor+Deutschland+%28German%29

Beste Antwort im Thema

Na wenns kommt:

Ladeleistung 1800 Kw für den Tesla 85, also 1,8 Megawatt, wenn der in 2 Minuten auf 70% sein soll :D

Im Moment sind wir bei 120 Kw.

Keine Angaben über die Wh/Kg etc.

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Dann könnte ein Elektroauto vielleicht doch interessant werden.....mal schauen!

Na wenns kommt:

Ladeleistung 1800 Kw für den Tesla 85, also 1,8 Megawatt, wenn der in 2 Minuten auf 70% sein soll :D

Im Moment sind wir bei 120 Kw.

Keine Angaben über die Wh/Kg etc.

Themenstarteram 18. Oktober 2014 um 22:38

Sie Ladeleistung muss man doch nicht nutzen - ich sehe da nun keinen Nachteil darin wenn der Akku mehr kann als man ihm abverlangt.

Für andere Anwendung wie Laptops, Smartphones usw kann man die Schnellladefähigkeit ja dann mehr ausnutzen evtl sogar für stationäre Systeme interessant - laut Artikel soll ja sowohl Materialien billig sein als auch die Fertigung einfach.

Ich denke der Akku wird auch nicht defekt gehen wenn man die volle Ladegeschwindigkeit nicht nutzt :D

Schnellladefähige Akkus mit langer Lebensdauer gibt es schon zu kaufen und steht bei mir zu Testzwecken: Lithium-Titanat. 80% in 6-8 Minuten (je nach Hersteller) und ~20.000 Zyklen. Viel schneller wird der Ladevorgang beim E-Mobil ohnehin nicht realisierbar sein aufgrund der Beschränkung der Infrastruktur. Die Akkus nutzen das gleiche Prinzip wie im Link oben, man hat das Graphit rausgeschmissen. Das ist auch der richtige Ansatz.

Aber Nachteile erkauft man sich meist trotzdem. Im Fall von Lithium-Titanat sind es Energiedichte (<=90 Wh / kg) und vor allem der Preis (~800 € / kWh Endkundenpreis). Mit der Energiedichte könnte ich leben, aber der Preis ist zu hoch. Wenn das mit Tiandioxid billiger geht, dann nehm ich das gern.

Themenstarteram 19. Oktober 2014 um 12:56

Ah cool und was machst du denn mit den Titanat Akkus?

Echt erstaunlich was Du mit oder besser aus dem dem Think machst...

Endkundenpreis? Das ist bestenfalls Privatkundenpreis für Kleinmengen.

Es ist nunmal "teurer Stoff". Ich hab für die Chinaakkus 1 US-$ / Wh + Versand + Zoll + MwSt. bezahlt. Die neue Generation mit höherer Energiedichte (68 Wh / kg gegenüber 58 Wh / kg) kostet sogar 1,2 US-$ / Wh. Der Preis wurde mir schon genannt, bevor ich überhaupt die Menge angefragt hatte. Vielleicht lässt sich der Preis bei entsprechender Abnahmemenge auf 500 € / kWh drücken. Nicht vergleichbar mit NMC oder LiFePO4.

Was ich damit vor habe? Eigentlich war das Ziel Importeur dafür zu werden, weil es keinen Vertrieb für diese Akkus in Europa gibt. Deswegen habe ich die Testzellen zum Verkauf angeboten um Interessenten in Kontakt mit dieser Technologie zu bringen. Obwohl der Preis sogar unter meinen Anschaffungskosten liegt, scheint es außer vielen klicks kein tatsächliches Interesse zu geben. Ich find das schade, dass keiner einen Markt für graphitfreie Akkus sieht. Würde sie auch gern selbst in mein Auto bauen - 360 Stück der 20 Ah Zellen würden von Spannung, Kapazität, Gewicht und Volumen passen - nur liegt das außerhalb meiner bescheidenen finanziellen Möglichkeiten.

Stattdessen hoffen nun alle auf irgendwelche Supperakkus (Sekisui? Dual Carbon? Titandioxid?), von denen immer noch keiner am Markt ist. Und was sie tatsächlich kosten sollen hat auch noch keiner verraten. Das (scheinbar endlose) warten auf diese Papiertiger bremst die Elektromobilität aus.

am 19. Oktober 2014 um 23:18

Und was kosten im Vergleich die SCiB von Toshiba?

Weiß ich nicht, bei solchen Firmen spare ich mir meistens die Nachfrage, weil die mit nem kleinen Hans Wurst wie mir nichts zu tun haben wollen. In Japan gibt es den Mitsubishi i-MiEV optional mit den SCiB Akkus zu kaufen.

http://www.mitsubishi-motors.co.jp/i-miev/grade/

i-MiEV X = LEV50 (16 kWh)

i-MiEV M = SCiB (10,5 kWh)

Der M ist etwas günstiger, allerdings unterscheidet sich auch die Ausstattung. Der X hat z.B. die LED Scheinwerfer drin.

Themenstarteram 20. Oktober 2014 um 14:43

Nun aber ich denke halt einfach dass die Menge an Menschen die tatsächlich ein E-Auto selber bauen/umrüsten (Können) einfach zu überschaubar ist.

Letztendlich ist da einfach dann wieder eine kleine Nische des sowieso kleinen Elektroautomarktes.

Aber bis aus die Energiedichte sind das ja echt beeindruckende Werte, die diese Akkus haben.

Gibt ja noch weitere Anwendungsmöglichkeiten, gerade im stationären Bereich. Da ist dann auch die Energiedichte nicht so wichtig, aber vielleicht die Haltbarkeit und der geringe Innenwiderstand (Wirkungsgrad) umso mehr. Der Vorteil gegenüber LiFePO4 Speichern ist in dieser Disziplin aber eher gering, als dass jemand bereit wäre dafür diesen Aufpreis zu zahlen.

Deswegen ist die Meldung mit dem Titandioxid auch unwichtig, solange kein Preis veröffentlicht wird. Die Eigenschaften können noch so gut sein, aber ab einem gewissen Preis zahlt dann eben doch keiner mehr dafür. Zumindest ist das Anodenmaterial in dem Fall ein Pfennigartikel.

Zitat:

Ich find das schade, dass keiner einen Markt für graphitfreie Akkus sieht.

weil im Großkundenbereich die Kosten pro Ah in etwa auf dem Level von NMC/Graphit liegen, aber die Spannung und damit der Energieinhalt niedriger sind. Für die Leistung die man selbst in Power-Hybriden braucht reicht NMC gegen Graphit locker.

Die Spannung sagt grundlegend gar nichts über den Energiegehalt bzw. die Energiedichte aus. Beispiel Lithium-Schwefel, Spannung <2 V aber Energiedichte >300 Wh/kg. Blei hat 2 V und trotzdem viel geringere Energiedichten als NiCd und NiMh, die jeweils nur 1,2 V haben. Eine niedrigere Spannung bedeutet lediglich mehr Zellen bei gleicher Systemspannung.

Und nein, die heute verwendeten Akkus reichen eben nicht bei Hybriden. Man beschränkt sich dort auf einen sehr schmalen SOC Bereich von etwa 30-70% und muss für eine gute Kühlung sorgen. Selbst Elektroautos haben teilweise vollklimatisierte Akkus (gekühlt und geheizt). Das ist nur notwendig, weil Lithiumakkus mit Graphitanode einen höheren Innenwiderstand haben als Akkus mit anderen Anodenmaterialien. Lithium-Titanat hat bspw. eine über 30x größere Oberfläche als Graphit und einen entsprechend viel geringen Innenwiderstand. Folge: selbst bei vollen Zyklen mit 10C gibt es lt. Aussage eines HTW Professors keine signifikante Erwärmung. Des weiteren darf man bei diesen Akkus 100% SOC nutzen ohne praxisrelevante Lebensdauerverkürzung, was den nominal geringeren Energiegehalt relativiert.

Es bräuchte auch niemand mehr Angst haben nach der Garantiezeit einen teuren Akkuwechsel zu bezahlen, weil die Haltbarkeit 20 Jahre übersteigt. Von Seiten der Industrie natürlich nicht gewünscht, denn was lange hält bringt kein Geld. ;)

Dass ich mit meiner Meinung nicht allein da stehe, zeigen die verschiedenen Entwicklungen. Viele Firmen arbeiten daran, dass Graphit weg zu zaubern, allein es fehlen noch die kaufbaren Produkte sowie deren tatsächlichen Leistungsdaten und der Preis. Andererseits gibt es auch Firmen wie Power Japan Plus, die sowohl Anode als auch Kathode aus Graphit herstellen wollen und sich dadurch Vorteile versprechen. Man wird sehen. Mich überzeugen die heute verfügbaren Akkus mit Graphitanode jedenfalls nicht und ich bekomme deren Nachteile jeden Tag zu spüren.

Nennspannung ist laut Definition die mittlere Spannung bei dir gilt dass Nennspannung * Ah = Energieinhalt ist. Da fehlen bei titanbasierten Anoden gut 1V auf Graphit. Gleichzeitig bekomme ich volumetrisch in eine titanbasierte Anode nicht mal so viele LiIonen (=Ah) rein wie in Graphit. -->bei gleichen Ausmaßen der Zelle fehlt mind. 1V Nennspannung das direkt auch als Energie fehlt.

Ansonsten: Der Hauptverursacher für den Innenwiderstand jeder halbwegs vernünftigen Li-Io Zelle ist der Elektrolyt und der Separator. Der Anteil dieser Komponenten ist um Größenordnungen (} Faktor 10) höher als der der Anode. Selbst die Kathode hat schon viel mehr Widerstand als die Anode. Da kann man an der Anode machen was man lustig ist, in der Zelle wirkt sich das nicht groß aus. Abgesehen davon ist der Widerstand aller titanbasierten Anoden die mir bisher begegnet sind auch nicht besser gewesen als der von amorphen Graphit. Wenn Du da richtige Messdaten und nicht nur Herstelleraussagen hast würde ich mich aber freuen.

Der Rest der Argumentation Richtung Erwärmung etc. ist leider aber Unsinn weil die Grundannahmen schon nicht stimmen. Größter Vorteil von titanbasierten Anoden ist dass es quasi nicht zu Plating kommt weil ihr Potential viel höher als das von Graphit liegt. SEI baut sich auch quasi keine auf, das kommt der Lebensdauer etwas entgegen. Die hat man bei Graphitanoden in Leistungszeillen aber auch locker im Griff.

Für ein paar Anwendungen wie 12V-Ersatz hat das System aber Vorteile weil die Kennline flacher ist und damit besser in den Bereich reinfällt den man von Blei her schon gewohnt ist.

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