400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Alles zum Energiespeicher eines Elektroautos

400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon dkt » Fr 5. Jul 2013, 08:16

Manchmal kommt es mir so vor, als ob täglich neue Informationen über neue Batterietechnik, in immer größerer Anzahl, im Netz stehen.

Toyota hat bereits einen Prototypen angekündigt, die 3D-Lilo-Feststoffbatterie für Reichweiten bis zu 1.000 km.

GM-Chefingenieur J.Gary Smyth, sagt ebenfalls, dass es nur noch eine Frage der Zeit ist, bis serienreife Batterien bis 400Wh/kg kommen.

Außerdem würden diese wesentlich weniger kosten, was ebenfalls einen großen Einfluss auf die Entwicklung der E-Autos haben wird.

Für Interessierte hier zwei Quellen:

http://www.batteriezukunft.de/technik/f ... icher.html

http://www.batteriezukunft.de/news/arti ... aeher.html
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Beitragvon Twizyflu » Fr 5. Jul 2013, 09:49

Die Frage ist wirklich, ob es das auf den Markt schafft.
UND ob dann bestehende E-Autos aufrüstbar sind!?
Wer heute zb. einen Zoe oder Leaf kauft, kann er dann davon ausgehen, in einigen Jahren diese neue Speichertechnologie zu erhalten?
Mit solch einer Reichweite, bei entsprechender Zyklenanzahl und Qualität, wären die Preise sicher auch besser und der Siegeszug der Elektroautos würde weiter voranschreiten :)
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Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon agentsmith1612 » Fr 5. Jul 2013, 14:30

Ist das nicht das selbe Prinzip der Li-Air Batterie ? Die das chemisch Funktioniert steht ja in keinem der Links.

@Twizyflu: Ich denke, selber wenn Renault sich dazu entscheidet, mal einen neuen Akku der ja im besten Fall dann doppelt so viel Kapazätit hätte in für den dann alten Zoe zu bauen, ist es ja mit alten Akku raus neuen rein nicht so einfach getan.

Die Kapatiblität vom Ladegerät, Kühlung, Heizung, Regler und Überwachung muss alles auch gegeben sein.
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.
Kosten für Akku selbst wenn die dann günstig sind, und Kosten für Lader, Regler, usw. werden erheblich höher sein als man anehmen würde.
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Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon dkt » Fr 5. Jul 2013, 15:14

Ob und wie man einmal, bei bestehendem E-Auto, eine neue Batterietechnologie einbauen kann, beschäftigt mich immer wieder.

Denn, in dem hier vorliegenden ‚Fall, wird über eine neue Zelltechnologie gesprochen. Selbst wenn man davon ausgehen könnte, dass der vorhandene Platz im Auto, für diese neue Zelltechnologie ausreichen würde, dann braucht man ja noch alles weitere wie BMS, Klimatisierung, sowie eine Leistungselektronik, die einschließlich der Rekuperation diese Batterie verwalten. Ich bin kein Fachmann, aber so einfach wie, ggf. einen Tank wechseln, kann ich es mir nicht vorstellen.

Was mich bei dieser Feststoffzelle fasziniert ist, dass eine vollautomatische Produktion möglich ist und kein flüssiger Elektrolyt notwendig ist.

Was die Kosten betrifft, so spricht die Quelle 1 von:

Zitat:

So gelten Rolle-zu-Rolle-Prozesse in der PV- Dünnschichttechnologie längst als ultimative Kostenkiller. Ein Trägermaterial wird in einer Bahn von einer Rolle abgewickelt, beschichtet und von einer zweiten Rolle wieder aufgewickelt. Das wird in vielen anderen Anwendungen sogar mit fliegendem Rollenwechsel, also endlos, beherrscht.

Zum anderen sind mit der neuen Akku-Technologie unschätzbare Vorteile wie höchste Eigensicherheit, hohe Energiedichte durch Schnelladefähigkeit und größere Reichweite pro Ladung verbunden. Einem Nikkei-Bericht von Mitte Oktober 2011 zufolge soll Toyota bereits über einen Prototypen der lange angekündigten 3D-LiIo-Feststoffbatterie verfügen, mit welcher bereits ab 2015 Reichweiten von 1.000 km in industriellem Maßstab möglich werden könnten.

Zitat Ende

Über den Innenwiderstand und der damit verbundenen Wärmeentwicklung habe ich leider keine Angaben gelesen.

In der zweiten Quelle spricht man davon, dass in den USA schon Akkus mit der dreifachen Speicherdichte des Volt (140 Wh/kg) und mindestens der doppelten Speicherdichte des Tesla (240 Wh/kg) erprobt werden.

Und – das kostet weniger als jetzt.

Es wird wirklich spannend.
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Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon Twizyflu » Fr 5. Jul 2013, 15:41

Ja gut nehmen wir an man kann das nicht so einfach tauschen oder wie auch immer
Dadurch dass dann neue Modelle auf den Markt kommen die das drin haben werden die heutigen E-Autos sicher einen schweren Stand haben.
Ich glaub da bahnen sich große Wertverluste an.
Wer will dann so ein Modell noch haben?
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Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon Guy » Fr 5. Jul 2013, 16:02

Wenn es um die mysteriöse 400 Wh/kg Batterie geht, wird meistens auf Envia Systems verwiesen. Soweit ich weiß, hat GM in diese Firma investiert.

Hier mal ein Graph Kapazität über Zyklen:
Envia.jpg
Envia Systems


Sieht nicht so aus, als ob man lange Freude an den 400 Wh/kg hat.

Energiedichten in ähnlicher Größenordnung werden wir ziemlich sicher in den kommenden Jahren sehen, unabhängige Prognosen sehen das jedoch eher gegen 2020. Die Produktlebenszyklen sind in der Automobilindustrie so lange, dass heute bereits solche Energiedichten marktreif sein müssten, damit sie es bis 2015 in ein Fahrzeug schaffen. Bis auf Ankündigungen oder Laborzellen habe ich bis jetzt in dieser Größenordnung noch nichts wahrgenommen.

Also nein, ich glaube nicht, dass wir 1.000 km Reichweite in zwei Jahren sehen werden. Alles über 10 Prozent Steigerung würde mich sehr wundern.
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Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon PowerTower » Fr 5. Jul 2013, 16:47

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.

Ein Austausch einer Akkutechnologie gegen eine neuere ist nicht so kompliziert. Wurde ja schon öfters durchgeführt, hauptsächlich von Blei/NiCD auf Lithium, wie auch in meinem Fall. Beim Wechsel von einem Lithiumsystem auf ein anderes ist es sogar noch einfacher, da das BMS für gewöhnlich Bestandteil des Batteriekastens ist. Wird eine neue Technologie verbaut bekommt diese das entsprechende BMS, das Auto erhält ein Softwareupdate für Ladegerät/Motorsteuerung und mehr gehört da nicht dazu. Hardwaremäßig muss weder das Ladegerät, noch die Motorsteuerung oder gar der Motor selbst getauscht werden, das bleibt alles wie es ist. Auch die Akkuklimatisierung bleibt unverändert. Es wird aber seitens des Fahrzeugsherstellers sicher nicht gewünscht sein, die Leute sollen sich ja lieber ein neues Elektroauto kaufen anstatt das alte immer wieder aufzurüsten.
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Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon agentsmith1612 » Fr 5. Jul 2013, 19:14

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.


Ich gebe dir vollkommen recht.
Aber das hatte ich schon in einem anderen Thread geschrieben, aber egal. Ich schrieb dort, dass die Tendenz mit einem EV der eine hohe Reichweite hat >300 km höher ist das man auf Langereise damit gehen möchte. Um dann aber wirklich weit zu kommen muss man zwischen Laden und zwar schnell. < 1h

Ein EV der 150 km kann noch so schnell Schnellladen um damit weit zu fahren muss man 3 oder 4 mal nachladen und das würde ich nicht komfortabel finden.
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Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon dkt » Sa 6. Jul 2013, 08:27

Guy hat geschrieben:
Die Produktlebenszyklen sind in der Automobilindustrie so lange, dass heute bereits solche Energiedichten marktreif sein müssten, damit sie es bis 2015 in ein Fahrzeug schaffen. Bis auf Ankündigungen oder Laborzellen habe ich bis jetzt in dieser Größenordnung noch nichts wahrgenommen.


Was die Entwicklungszyklen von Autos angeht gebe ich Dir vollkommen recht, das waren bis jetzt bis zu 7 – 8 Jahre.

Doch mit den E-Autos kommt, so denke ich, jetzt etwas hinzu, das bisher die Industrie so noch nicht gekannt hat. E-Motoren und Elektronik sind in der Regel erprobte Komponenten. Die dafür nötige Software hat kürzere Entwicklungszyklen. Also dreht sich alles um die Batterie und ihre Entwicklung. D. h. die Zyklen bestimmt jetzt, so glaube ich, im Wesentlichen, die Batterieentwicklung.

Wenn ich jetzt vom Beispiel Toyota ausgehe, dann hat Toyota relativ lange bis zum Prius-Plug-In gebraucht. Der hat noch herkömmliche Lithium-Ionen-Zellen. Doch was mich aufhorchen läßt, ist die Ankündigung von Toyota, dass bereits ein Prototyp der 1.000 km Reichweite Festkörperbatterie existiert. Wenn Toyota das schon publiziert, dann - so denke ich – muss dieser Prototyp schon relativ nahe an der Massenfertigung sein.

Träfe das zu, dann gibt es sicherlich Grund zur Annahme, dass die Marktreife in nicht allzu ferner Zukunft liegt. Denn Toyota wird sich das sicherlich nicht entgehen lassen, wie schon beim Prius, Vorreiter einer neuen Langstreckenbatterie zu sein. Auch ist gut möglich, dass alle Hersteller, Tesla im Besonderen, schon damit experimentieren.

Also mein Fazit ist, zukünftige E-Auto-Entwicklungszyklen, werden möglicherweise wesentlich durch die Batterieentwicklungszyklen und nicht das übrige Auto, bestimmt.
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Re: 400 Wh/kg – Feststoffspeicher schon 2015?

Beitragvon Twizyflu » Sa 6. Jul 2013, 11:58

Bleibt nur wie so oft die Frage ob man wirklich dann nachrüsten kann bei der jetzigen Generation :)
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