400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Alles zum Energiespeicher eines Elektroautos

Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon Karlsson » Sa 6. Jul 2013, 13:31

PowerTower hat geschrieben:
agentsmith1612 hat geschrieben:
Ich mein wenn man dann wirklich einen doppelt so großen Akku bekommen kann, dauert selbst das Schnellladen dann doppelt so lange was viele sicher nicht akzeptieren würden.

Das ist doch völlig irrelevant. Wichtig ist doch, wieviel km Reichweite ich in einer Stunde nachladen kann und das wäre in beiden Fällen identisch. Die reine Ladezeit an sich sagt doch gar nichts aus.

Genau so sehe ich das auch. Aber viel wichtiger ist noch, dass bei doppelter Reichweite viele Ladehalte einfach ersatzlos gestrichen werden können - und bei der heutigen Ladeinfrastruktur liegt man nur dann mit dem Verbrenner gleichauf. Weil auch mit 22kW sind die km Reichweite / Stunde doch sehr bescheiden. Wenn man aber tagsüber gar nicht laden muss, weil man morgens ja immer mit vollem Akku startet und der den Tag über reicht, ist das doch völlig egal. Hauptsache er ist am nächsten Morgen wieder voll.
Und bei 400 Wh/kg kann man sich doch gut 100kg Akku gönnen. Das ist dann langsam auch so groß, dass der RE entfallen kann.
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Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon agentsmith1612 » Sa 6. Jul 2013, 15:11

Karlsson hat geschrieben:
PowerTower hat geschrieben:
agentsmith1612 hat geschrieben:
Ich mein wenn man dann wirklich einen doppelt so großen Akku bekommen kann, dauert selbst das Schnellladen dann doppelt so lange was viele sicher nicht akzeptieren würden.

Das ist doch völlig irrelevant. Wichtig ist doch, wieviel km Reichweite ich in einer Stunde nachladen kann und das wäre in beiden Fällen identisch. Die reine Ladezeit an sich sagt doch gar nichts aus.

Genau so sehe ich das auch. Aber viel wichtiger ist noch, dass bei doppelter Reichweite viele Ladehalte einfach ersatzlos gestrichen werden können - und bei der heutigen Ladeinfrastruktur liegt man nur dann mit dem Verbrenner gleichauf. Weil auch mit 22kW sind die km Reichweite / Stunde doch sehr bescheiden. Wenn man aber tagsüber gar nicht laden muss, weil man morgens ja immer mit vollem Akku startet und der den Tag über reicht, ist das doch völlig egal. Hauptsache er ist am nächsten Morgen wieder voll.
Und bei 400 Wh/kg kann man sich doch gut 100kg Akku gönnen. Das ist dann langsam auch so groß, dass der RE entfallen kann.


Das ist auch eine Argumentation aber mit den 400 Wh/kg baut man bei einem Fahrzeugpreis von 50.000 € ein Fahrzeug mit 500 km Reichweite bei 80 kwH Akku. Klingt für mich realistisch.
Folgendes Szenario:
Ich möchte in Urlaub fahren oder sonst wo hin, 600 oder 700 km, muss also min. einmal zwischendurch laden was 6 Stunden dauert. --> total unpraktikabel
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Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon dkt » Sa 6. Jul 2013, 17:10

agentsmith1612 hat geschrieben:
Das ist auch eine Argumentation aber mit den 400 Wh/kg baut man bei einem Fahrzeugpreis von 50.000 € ein Fahrzeug mit 500 km Reichweite bei 80 kwH Akku. Klingt für mich realistisch.
Folgendes Szenario:
Ich möchte in Urlaub fahren oder sonst wo hin, 600 oder 700 km, muss also min. einmal zwischendurch laden was 6 Stunden dauert. --> total unpraktikabel


Neben der Reichweite kommt wieder die Zyklenfestigkeit ins Spiel.

Wenn wir ein Auto mit einem 400 Wh/kg Feststoffspeicher für, sagen wir mal 500 Km Reichweite, also mit 100 kWh Speicher oder 250 kg Akku-Gewicht, fahren, dann haben wir bei 150 kW maximaler Leistungsanforderung in der Beschleunigung einen schlappen c Wert von 1,5. Gleiches beim Brems-/Rekuperationsvorgaqng. Das verlängert erheblich - so meine ich - das Leben des Akkus.

Ich glaube, dass diese Speichergröße (100 kWh +), die bezahlbar wird und gewichtsmäßig in Ordnung ist, das E-Auto ein für alle Mal durchsetzt. Denn dann sind die Haltbarkeit und sogar, möglicherweise, die Klimatisierung, nicht mehr so wichtig.

Der Tankstopp kann dann auch mit DC (100 kW) durchgeführt werden. Das wäre bei 1.000 km Fahrtstrecke vielleicht eine Stunde Tankstopp oder weniger. Diese Pause ist dann, nach ca. 500 km Fahrtstrecke, auch dringend notwendig.
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Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon PowerTower » Sa 6. Jul 2013, 18:19

agentsmith1612 hat geschrieben:
Ich möchte in Urlaub fahren oder sonst wo hin, 600 oder 700 km, muss also min. einmal zwischendurch laden was 6 Stunden dauert. --> total unpraktikabel

Ich versteh ja deine Sorge, aber deiner Berechnung kann ich nicht folgen. Wir gehen jetzt bei genanntem Speicher etwa von 300 km Reichweite ais. Das heißt du musst an deinem Zwischenhalt noch Strom für 300 km nachladen. Bei 22 kW dauert das zwei Stunden, bei 43 kW nur eine Stunde. Wie kommst du auf die sechs Stunden? Wenn du eh in den Urlaub fahren willst gehe ich davon aus, dass auch der Ort wo du Ladepause machst unbekannt für dich ist, da sollte es kein Problem sein die Zeit sinnvoll zu verbringen.

Ich finde ein ZOE mit 300 km Reichweite wäre mit dem Chameleon Lader ideal gerüstet. Dank der größeren Kapazität ließe sich wohl auch die Schnellladung bis 90 oder 95% treiben, was gegenüber dem kleinen Akku auch schon zeitliche Vorteile bringt. Und die zwei Euro Aufpreis für eine 43 kW Ladung könnten auch entfallen, weil der Akku weniger gestresst wird.

Natürlich könnte immer alles noch schneller und noch weiter gehen. Man kann sich aber auch mal überlegen wo die Elektromobilität vor fünf Jahren stand und was sich seitdem getan hat, besonders bei der Ladetechnik.
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Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon agentsmith1612 » Sa 6. Jul 2013, 20:38

PowerTower hat geschrieben:
Ich versteh ja deine Sorge, aber deiner Berechnung kann ich nicht folgen. Wir gehen jetzt bei genanntem Speicher etwa von 300 km Reichweite ais. Das heißt du musst an deinem Zwischenhalt noch Strom für 300 km nachladen. Bei 22 kW dauert das zwei Stunden, bei 43 kW nur eine Stunde. Wie kommst du auf die sechs Stunden? Wenn du eh in den Urlaub fahren willst gehe ich davon aus, dass auch der Ort wo du Ladepause machst unbekannt für dich ist, da sollte es kein Problem sein die Zeit sinnvoll zu verbringen.


Der Ort ist unbekannt ? Der Ort würde mit Sicherheit eine Autobahnraststätte sein, da kann man dann mal ein ausbiegen Snack einlegen.
Runterfahren um sich was auch immer anzugucken?

Ich komme auf 6 Stunden wenn man mit etwa 11 kW lädt.
Ich ging davon aus 600 km oder mehr fahren zu wollen, wen man natürlich nur noch 100 km zu fahren hat muss man nicht so lange laden.
Aber es braucht natürlich schon Leistungen die bei 43 kW Anfangen oder mehr, also DC.

Wie gesagt wenn es um Schnelladung geht ist mein maximale Schmerzgrenze eine Stunde dann sollte aber die fast vollständige Reichweite auch geladen sein und nicht nur 50 % oder weniger.
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Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon Karlsson » Sa 6. Jul 2013, 23:49

agentsmith1612 hat geschrieben:
Das ist auch eine Argumentation aber mit den 400 Wh/kg baut man bei einem Fahrzeugpreis von 50.000 € ein Fahrzeug mit 500 km Reichweite bei 80 kwH Akku. Klingt für mich realistisch.
Folgendes Szenario:
Ich möchte in Urlaub fahren oder sonst wo hin, 600 oder 700 km, muss also min. einmal zwischendurch laden was 6 Stunden dauert. --> total unpraktikabel

Ne, Du musst ja nicht ganz voll laden. Also nach 400km nachladen, so dass es bis zum Ziel reicht - wäre für mich ok. Wenn das dann zB 2h sind... nicht schön, aber würde ich akzeptieren. Auf jeden Fall besser als 4x 0,5h.
Gut, 11kW wären schon etwas mager. Aber 22kW ... wäre ok. Nicht komfortabel aber ok.

Die 120kW von Tesla wären natürlich der Hammer. Nach 400km dann eine Pause und es passt locker. Heute fahre ich 500km auch schon mal durch oder mach nur kurz Kaffeewechsel (alten raus, neuen mitnehmen). Aber dann 30min stop wäre voll ok. So oft fahre ich solche Strecken nicht. Also mit dem Tesla Lader verlieren auch die 1.050km zum Gardasee ihren Schrecken.

agentsmith1612 hat geschrieben:
Wie gesagt wenn es um Schnelladung geht ist mein maximale Schmerzgrenze eine Stunde dann sollte aber die fast vollständige Reichweite auch geladen sein und nicht nur 50 % oder weniger.

Ohne zu differenzieren, wie groß die vollständige Reichweite ist, ist die Aussage doch Quatsch. 1 Stunde für 200km Reichweite - das wäre zB ganz ok. Dann kratzt es mich doch nicht, dass ich auch 400km in 2 Stunden hätte rein laden können.


dkt hat geschrieben:
Neben der Reichweite kommt wieder die Zyklenfestigkeit ins Spiel.

Wenn wir ein Auto mit einem 400 Wh/kg Feststoffspeicher für, sagen wir mal 500 Km Reichweite, also mit 100 kWh Speicher oder 250 kg Akku-Gewicht, fahren, dann haben wir bei 150 kW maximaler Leistungsanforderung in der Beschleunigung einen schlappen c Wert von 1,5. Gleiches beim Brems-/Rekuperationsvorgaqng. Das verlängert erheblich - so meine ich - das Leben des Akkus.

Sicherlich. Fragt sich bloß, wie die Zyklenfestigkeit dieser Hochenergiezellen überhaupt so aussieht.

dkt hat geschrieben:
Ich glaube, dass diese Speichergröße (100 kWh +), die bezahlbar wird und gewichtsmäßig in Ordnung ist, das E-Auto ein für alle Mal durchsetzt. Denn dann sind die Haltbarkeit und sogar, möglicherweise, die Klimatisierung, nicht mehr so wichtig.

Denke auch. Dann hat die Reichweitenangst auch langsam wirklich ein Ende.

dkt hat geschrieben:
Der Tankstopp kann dann auch mit DC (100 kW) durchgeführt werden. Das wäre bei 1.000 km Fahrtstrecke vielleicht eine Stunde Tankstopp oder weniger. Diese Pause ist dann, nach ca. 500 km Fahrtstrecke, auch dringend notwendig.

Mein Rekord lag bei 1500km/Tag zu zweit oder 1300km/Tag allein. Das ist schon sehr extrem und da scheitert es dann auch langsam eher am Menschen als am Auto.

PowerTower hat geschrieben:
Natürlich könnte immer alles noch schneller und noch weiter gehen. Man kann sich aber auch mal überlegen wo die Elektromobilität vor fünf Jahren stand und was sich seitdem getan hat, besonders bei der Ladetechnik.

Ich habe da ein paar Zweifel bezüglich unserer Netzstabilität. Noch sind das ein paar wenige Tausend E-Fahrzeuge in Deutschland. Und noch viel weniger, die mit 22 oder 43 kW laden. Aber wenn das in hunderttausender Bereiche geht und die alle mal plötzlich hier und da die Leistung von 10 Einfamilienhäusern ziehen wollen....
Da muss wohl noch beim Netz einiges passieren.

Wobei ich mich auch irren mag - wenn die im Normalfall alle nur Zuhause laden, langsam und über Nacht und nur ein kleiner Teil zieht auf weiteren Strecken mal so richtig hohe Leistungen.... dann sieht es vielleicht auch anders aus.
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Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon dkt » So 7. Jul 2013, 06:56

Karlsson hat geschrieben:
dkt hat geschrieben:
Neben der Reichweite kommt wieder die Zyklenfestigkeit ins Spiel.

Sicherlich. Fragt sich bloß, wie die Zyklenfestigkeit dieser Hochenergiezellen überhaupt so aussieht.


Zu diesem Thema finden sich bis jetzt leider nur wenige Hinweise. Bei der Suche bin ich auf zwei Informationen gestoßen, die allerdings nur die Annahme unterstützen, dass Festkörper Batterien, „qua System“ eine höhere Lebensdauer aufweisen könnten, als herkömmliche Li-Ionen-Batterien.

Es ist einmal die Verwendung in der Medizintechnik im kleinen Maßstab (2x2 cm) und die generelle Aussage:

Zitat:

Eine weitere Aktivität der elektrochemischen Energiespeicherung war die Entwicklung einer Lithium-Batterie, die nur aus Festkörpern besteht. Die angestrebten Vorteile sind Auslaufsicherheit, Miniaturisierbarkeit, elektrochemische Stabilität, höhere Energiedichten und längere Lebensdauer.

Zitat Ende

Quelle:

http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/instma ... manach.pdf

Auch die Analogie zu den Superkondensatoren, könnte ein Hinweis sein, dass die Zyklenfestigkeit gegeben ist, bzw. höher liegt, verglichen mit herkömmlicher Technik.

Quelle:

http://www.fz-juelich.de/iek/iek-1/DE/F ... _node.html

Aber wie schon öfter erwähnt, sind das nur meine Vermutungen als Nichtfachmann.

Was mich außerdem in der Annahme noch bestärkt, dass die Zyklenfestigkeit nicht das Problem ist, Toyota hat mit dem Prototyp schon Tatsachen geschaffen. Warum sollte Toyota bis zum Prototyp gehen, wenn die Zyklenfestigkeit nicht zumindest erwartet wird?
dkt
 
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