Zukünftige Entwicklung der Akkutechnik
Nachdem die Diskussion aufkahm was den in 5-10 Jahren möglich ist, wollte ich diese hier fortführen.
Zurzeit sind wir bei Batterien die ca. 150 Wh/kg bzw. Beim EQxx bei 200 WH/kg. Die Batterie im EQxx wiegt ca. 500kg und er soll eine Reichweite von 1000km bieten.
Im Labor wurden jetzt schon 560 Wh/kg nachgewiesen.
https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(21)00302-0?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2542435121003020%3Fshowall%3Dtrue
Andere forschen an 1000 Wh/kg
https://www.electrive.net/.../
Dies lässt mich Vermuten das wir in 5-10 Jahren mit 100kg Batterien die 1000km Grenze knacken könnten.
@GaryK
Vielleicht willst du hierzu auch noch etwas sagen.
38 Antworten
Ja, lustige Grenzen. Wenn da nicht Rahmenbedingungen wie Elektrodenmaterialien, Leiter, Gehäuse und indirekt "Crashzellen" um die Zellen herum komplett ignoriert werden würden. Siehe Tesla Model 3 - 478 Kilo "Akku" sagt Google bei 75 kWh sind ca 160 Wh/kg. Aber: Was machen die restlichen 1300 Kilo bitte? Das ist das gesamte Gewicht eines Astra J mit Motor und Getriebe. Also muss da noch was zukommen und das sind nicht 400 Kilo in E-Motoren.
Angesichts des Umstandes, dass ein normaler PKW im Jahr (heute) 14.000 km fährt, also im Schnitt auf 5 Tage gerechnet (Job) unter 100 km je Arbeitstag. Also 20 kWh je Tag als Strombedarf.
Wenn die Natrium-Ionen Zelle mit der Schnelladefähigkeit (80% in 15 min) und damit auch Schnell-Entladefähigkeit reichen würde um einen 60-80kW E-Motor Peak zu bespaßen und eben 200 km Reichweite formal bei ausreichender Zyklenfestigkeit zu geben, "Problem mit billigsten Materialien gelöst". Jedenfalls beim PKW.
Woanders? Siehe Zug. Es gibt da "Wasserstoffprojekte", die auf einer reihenschaltung aus Brennstoffzelle, Lithiumakku und eben E-Motor beruhen. Nur sehe ich die H2 Technik als lediglich begrenzt sinnvoll an.
Erinnert sich noch jemand an den alten "Säurekübel"? https://de.wikipedia.org/wiki/DB-Baureihe_ETA_150 ... Damals installiert: bis 564 kWh gemäß Wikipedia, Bleiakku. Als Na-Ionen Zelle und nur 150 Wh/kg statt 30 Wh/kg also bei gleichem Gewicht 5 mal mehr Reichweite. Von dem Thema "Tiefentladung" und "Schnelladen" bei Blei ganz zu schweigen, Na-Ionen und Lithium kanns. Somit ist Personentransport auf faktisch allen nicht elektrifizierten Nebenstrecken gelöst. Du brauchst nur einen Bahnhof bzw. Stück Strecke mit Oberleitung auf der Route und das Ding kann sich zwischendrin "Vollmachen".
Was übrigens auch eine Idee der Oberleitung für LKW ist, die etwa 100-150 kWh/100 km an Strom brauchen. Und wo der Akku zudem die Zuladung nicht ganz töten sollte. Hier bin ich persönlich noch sehr offen ob da eine Brennstoffzelle Sinn macht, weil die etwa 4-5 mal mehr Watt/Kilo Systemgewicht liefern kann als Li-Ionen.
Zitat:
@GaryK schrieb am 1. Mai 2023 um 13:46:26 Uhr:
…eine Idee der Oberleitung für LKW ist…
Je nach Fahrprofil und Lade Möglichkeiten sind die Energie-Anforderungen an ein und das selbe Auto-Konzept vielleicht sehr unterschiedlich.
Diesbezüglich habe ich mich schon mehrfach gefragt, ob nicht eine multiple Batterie mit verschiedenen Speichermedien und ihren Stärken und Schwächen* in Kombination die Lösung der Zukunft darstellen kann; durchaus erweiterbar mit solchen Ideen wie z.B. Oberleitung.
* kosten, Lade Geschwindigkeit, Gewicht, Zyklen Degradation, ..vielleicht sogar eine Art Opferanteil der bewusst auf Verschleiß gefahren wird und den Rest besser zu schonen.
Im aktuellen Prozess der Batterie Entwicklung wahrscheinlich zu weit gedacht, könnte mir aber vorstellen, dass wenn es nicht die Lösung geben wird, sowas eine passende Lösung sein könnte.
Zitat:
@GaryK schrieb am 1. Mai 2023 um 13:46:26 Uhr:
Woanders? Siehe Zug. Es gibt da "Wasserstoffprojekte", die auf einer reihenschaltung aus Brennstoffzelle, Lithiumakku und eben E-Motor beruhen. Nur sehe ich die H2 Technik als lediglich begrenzt sinnvoll an.
Wasserstoff oder Solarauto wird das sein auf das es hinausgehen wird, es wird weggehen vom E-Fahrzeug mit der Aktuellen Ladeinfrastruktur.
Es ist ja auch in den Städten wo die E-Fahrzeuge am meisten benötigt werden und die meisten Menschen Leben nicht möglich große Mengen an E-Autos zu Laden.
habt Ihr euch mal umgesehen in größeren Städten wo man laden könnte?
selbst wenn jede Laterne umgebaut werden würde, die Tankstellen ausgebaut werden würden und an Einkaufsmärkten alles erweitert würde, reicht es nicht annähernd.
Es gibt schon Gute Ansätze wie Aptera mit ihren Solardreirad oder Sono-Motors (aber aktuell wohl schwierig mit der Finanzierung)
gibt aber auch schon Projekte wie bei Sunhydrogen, da wandelt eine PV Zelle Wasser in Wasserstoff um.
da wird dann nur Strom nachgetankt wenn man längere Strecken Fährt.
Die Akkus werden dann Kleiner und die Dachflächen größer um effizienter umwandeln zu können. dafür Fährt man auf Kurzstrecken Kostenlos bis auf evtl. ne Flasche Stilles Wasser.
Hallo? 2009 hat angerufen und will seinen Text zurück.
Herrlich.
Wenn jeder aktuell 5min zum tanken braucht, dann nur 20min um meinetwegen 20 auf 60% zu laden, wobei andere in diesen Zeiten auch 10 auf 80 schaffen, dann reden wir hier von gerade mal der 4fachen Zeit. Wenn jetzt jede Tanke umbaut und man alle abzieht, die wie ich zu Hause laden und gar keine Tanke mehr brauchen. Sehe ich absolut null Problem auch in Großstädten Laternen Parker 1x die Woche für 20min zu versorgen. Gibt es nicht aktuell schon 4x so viel Ladepunkte wie Zapfsäulen...
Und findet euch mit den eAutos ab. Das wird so kommen. Es geht gar nicht anders.
Die meisten Garagen, Carports etc werden mit der Zeit wohl einen Ladeanschluss haben. Nur wer auf öffentliche Parkplätze als Dauerlösung angewiesen ist, der wird halt ein bisschen schauen müssen. Immer DC schnelladen ist nicht das, was der Akku mag, und wenn ich als Gebrauchtkäufer das bei einem Auto sehe, dann will ich einen masssivsten rabatt, oder mehrere Jahre zusätzliche Garantie auf die Batterie oder bin weg vom Hof, gehe mir ein anderes Auto ansehen. Wer keine eigene Lademöglichkeit hat, wird also schauen müssen, dass an öffentlichen AC Säulen geladen wird in der Regel. D.h. für die meisten Fahrzeuge mit 11 kW. Wird man etwas drauf achten müssen und z.B laden müssen, wenn man einige Stunden in der Stadt parkt zum Einkaufen etc.
Wo ich nach wie vor denke, dass es eng wird mit e Autos und laden, das ist der Ferienbeginn. Noch sind e Autos zu selten, als dasss es da Probleme gibt.
Aber wenn mal die Hälfte oder mehr der Autos e Autos sind, dann wird sich da was tun. Viele fahren so wie ich: selten über 300km am Stück. Also auch nur wenige Male im Jahr am Schnellader. Aber auf der Fahrt in den urlaub (und zurück), da kommen dann plötzlich 1 bis 2 Schnelladungen, weil man 600 oder 1000km am Tag fährt. Und die kommen bei vielen gleichzeitig. Ich gehe davon aus, dass die Schnelladeinfrastruktur nicht so ausgebaut wird, dass man an diesen Spitzentagen zu über 90% Wahrscheinlichkeit nicht warten muss. Ich rechne damit, dass ich mti dem e Auto nicht mehr direkt am Samstag nach Ferienbeginn losfahren kann, sondern anders planen muss und z.B. erst Dienstag fahre. Dann hat es natürlich auch viel weniger Stau. Letztes Jahr sind wir (mit einem Verbrenner) auch mal testweise so von Dänemark heimgefahren. Maximal 110, allenfalls kurzfristig mal 120, wenn man die linke Spur nicht zu lange blockieren will. 9 Stunden, 900km. Also ein 100er Schnitt. Wenn man bedenkt, dass man sonst bei wenig Stau und mit 150 bis 160 wo es geht normalerweise einen 120er Schnitt schafft, ist das nicht schlecht!
Aber es wird wichtig, dass es keine grossen Staus hat und dass man nicht 1 Stunde warten muss, bis die Ladesäule frei ist. ladestopps würde ich mit dem e Auto nach rund 400km einen grossen machen wollen, zum Essen. Der dauert dann so lange, dass der Wagen wieder voll ist. D.h. man bekommt 2x die Reichweite des e Autos ganz ohne Zeitverlust zum Laden, nur was drüber hinaus geht, sind extra Ladestopps.
Zitat:
@pulsedriver75 schrieb am 1. Juli 2023 um 06:54:40 Uhr:
Ich gehe davon aus, dass die Schnelladeinfrastruktur nicht so ausgebaut wird, dass man an diesen Spitzentagen zu über 90% Wahrscheinlichkeit nicht warten muss.
Wie war es zu Verbrenner-Zeiten? Da gab's auch schon mal an den Fernstraßen Schlangen an den Tankstellen.
Wie du schon gesagt hast, wird ein Teil der Fahrzeuge beim normalen Parken insb. daheim laden können und deswegen auch den ersten Teil der Urlaubsfahrt keine öffentliche Lademöglichkeit brauchen, während ein Verbrenner-Fahrer vllt. 2-3 Tage vorher auf irgendeinem Weg nochmal schnell volltankt oder zur nächsten Tankstelle fährt.
Genau dieser Vorteil ist aber auch ein Nachteil: _Weil_ quasi 99,9% der Verbrenner-km mit Sprit aus öffentl. Tankstellen gefahren werden (und sich das z. T. auch ausgleicht, weil die Bewohner während ihres Urlaubs eben nicht daheim tanken, aber dafür ggf. Touris in den Ort kommen) und aber ein bei weitem nicht so großer Teil der E-Auto-km aus öffentl. Ladestationen stammt, wird die öffentl. Ladeinfrastruktur im Verhältnis nie so gut ausgebaut werden wie sie heute für Verbrenner ist - selbst wenn man das Thema Zeitfaktor beim Laden ignoriert.
Deswegen werden bei öffentl. Ladestationen Nachfragespitzen wie die Sommerferien besonders reinhauen. Auch bei Hotels, Ferienwohnungen & Co. stellt sich immer die Frage, wieviele Lahm-Ladesäulen wirtschaftlich Sinn machen, weil wenn sie blockiert sind, sind sie blockiert. Der Gast kann also nicht sicher sein, dass er am Ziel auch landen kann und wird vorsorglich eher öffentlich laden und die genannten Probleme mit verstärken.
Deswegen ist es wichtig, dass Akkus höhere C-Faktoren besser vertragen, damit die HPC effizienter genutzt werden können.
notting
Den Verbrenner tanke ich vor Urlaubsfahrten immer randvoll. Mit dem Diesel musste ich unterwegs dann auch nicht mehr tanken. Der machte 1200km. Der Benziner jetzt noch 900km. Da muss man mal evtl tanken.
Da gibt es aber einen unterschied: Zwei Leute, die vor der Zapfsäule vor einem warten, das kostet 10 bis 15 Minuten. Zwei Leute, die vor der Ladestation warten, das kostet 1 Stunde, bis man dran ist.
Und Ausweichen - also runter von der Autobahn, zwei, drei km daneben das Problem lösen? Mit Tanken kein Problem, beim e Auto ist der Knackpunkt einen schnellen Lader mit Verpflegungsmöglichkeit zu finden. Denn das ist ja der Schlüssel: Die Zeit, die ich sowieso zum Essen nutze, nutze ich auch zum Laden. Und will danach ein volles Auto. Das geht nicht mit 22 kW und auch ncht mit 50 kW. Das braucht Lader mit 3-stelliger Leistung.
Für mich ist das aber kein Nogo fürs e Auto. Ich läse das halt anders, fahre nicht Samstag nach Ferienbeginn, sondern Montag oder Dienstag. Dann gitb es das Problem nicht mehr. Ich stelle mich auch nicht 2 Stunden in den Stau vor dem Gotthardtunnel, ich finde eine andere Lösung oder einen anderen Termin.