Es tut sich: Nichts?

Alles zum Energiespeicher eines Elektroautos

Es tut sich: Nichts?

Beitragvon zottel » Di 17. Dez 2013, 23:36

Vielleicht sehe ich das falsch, aber: Mein Eindruck ist, dass in der Batterietechnik eigentlich nichts vorangeht.

Was wir heute in den Elektroautos haben, gab es so schon vor fünf, wenn nicht zehn Jahren – teurer damals, aber technisch und von den Leistungsdaten her fast unverändert.

Ich beobachte den E-Auto-Markt seit etwa drei oder vier Jahren. Seitdem gab es ungezählte Meldungen über „Durchbrüche“ und „Super-Akkus“ in Universitäten und manchmal auch in den Entwicklungsabteilungen von Konzernen, aber nichts, was auch nur annähernd Marktreife erlangt hätte.

Ich muss dazu sagen, dass ich mich im Batterietechnik-Bereich nur oberflächlich auskenne und keine entsprechenden Blogs und Foren lese, also bin ich vielleicht nur uninformiert.

Wie seht Ihr das, die Ihr vielleicht mehr wisst als ich? Kommt da wirklich was oder ist da nur heiße Luft von Investorensuchern einerseits und Grundlagenforschung mit zweifelhaftem Realisierungspotential andererseits?
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Beitragvon PowerTower » Mi 18. Dez 2013, 07:30

Der Durchbruch bezüglich der Energiedichte fehlt, korrekt. Aber es gibt Batterien, bei denen die sonstigen Eigenschaften deutlich verbessert werden konnten (Leistungsdichte, Temperaturverträglichkeit, Schnellladefähigkeit <10 Minuten, kalendarische und zyklische Lebensdauer weit über das normale Nutzungsverhalten hinaus ==> alles Eigenschaften von bereits heute kaufbaren Lithium-Titanat Akkus). Den Akku, der die Vorteile aller verfügbaren Technologien vereint, den gibt es bisher nicht.

Der Preis ist im Vergleich zu dem vor fünf Jahren deutlich gesunken, auch wenn er immer noch teuer erscheint. Im Jahr 2008 hat die kWh etwa 1.000 Euro gekostet, heute liegen wir bei um die 300 Euro (Tesla ausgenommen).

Vielleicht sind wir einfach zu ungeduldig. Bei der Batterietechnik funktioniert das eben nicht wie in jeder anderen Branche und wir müssen in Jahren und Jahrzehnten rechnen, nicht in Wochen oder Monaten. Es gibt bereits entwickelte Akkus mit hoher Energiedichte im Labor, aber Lithium-Schwefel leidet noch an seiner Haltbarkeit - wobei Fraunhofer da schon gute Fortschritte gemacht hat und diese erst im November in einem internationalen Workshop mit Fachpublikum diskutiert worden. Lithium-Luft Akkus kämpfen mit der Sicherheit und sind zudem noch ziemlich jung und unerforscht. Von den Niedertemperatur Natrium-Schwefel und Natrium-Nickel-Chlorid Batterien hört man in letzter Zeit auch nichts mehr. Dabei wäre der Verzicht auf Lithium eine durchaus interessante Option. Aber es gibt 10.000e Mitarbeiter, die sich Tag für Tag mit nichts anderem beschäftigen als Batterien und ich denke schon, dass es da vorwärts geht. Nur wird uns halt nicht jede neue Errungenschaft auf dem Silbertablett serviert. Man ist vorsichtig geworden, denn es gab einfach zu viele Jubelschreie mit anschließenden Enttäuschungen in der Vergangenheit.
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Re: Es tut sich: Nichts?

Beitragvon dkt » Mi 18. Dez 2013, 08:17

zottel hat geschrieben:
Vielleicht sehe ich das falsch, aber: Mein Eindruck ist, dass in der Batterietechnik eigentlich nichts vorangeht.

Was wir heute in den Elektroautos haben, gab es so schon vor fünf, wenn nicht zehn Jahren – teurer damals, aber technisch und von den Leistungsdaten her fast unverändert.


Hallo zottel,

willkommen hier in der Batteriediskussion. Ich neige zu Power Towers Ansicht, dass Fortschritte da sind, aber bis zur Serienreife für die Anwendung im E-Auto ist es ein mühsamer Weg. Dazu ein paar persönliche Kommentare:

Aus einem Gespräch mit einem Entwickler von Zellen kam einmal seine Aussage heraus. „Für uns ist es kein Problem haltbare Batterien für 15.000 Zyklen zu bauen, für Temperaturfenster von -20 bis +60 Grad, für hohe c Werte usw.zu sorgen. Wir können auch hoher Speicher mit wenig Gewicht bauen. Nur eines können wir nicht: Alles zusammen in eine Batterie packen. Zum Beispiel erwähnte er, geht es um lange Haltbarkeit und wenig Gewicht, geht es um leicht und sicher, dann stoßen die Entwickler schnell an Grenzen.“

Die Autoindustrie benötigt im Wesentlichen folgende Eckwerte. Gewicht der Zelle pro gespeicherte kWh muss niedrig sein. Hohe c Werte müssen möglich sein, Die Haltbarkeit muss hoch sein. Das Betriebstemperaturfenster groß und der Preis sollte niedrig sein.

Die ersten die an diesen Anforderungen gescheitert sind, waren die Investoren bei Altairnano. Mit der Li-Nanotitanat-Batterie, hatten sie alle Kriterien übererfüllt bis auf das Gewicht und den Preis.

Tesla ist deshalb einen konservativen, aber effektiven Weg gegangen. Man hat die Rundzelle die am häufigsten produziert wurde, abgespeckt (zusammen mit dem Hersteller), hat damit schon einmal den Preis und das Gewicht gesenkt. Dann hat Tesla für den Hochpreismarkt gebaut und das mit großem Speicher (nutzbare 85 kWh). Das Ganze ist zu Lasten der Haltbarkeit gemacht worden und zu Lasten des Betriebstemperaturfensters. Damit das nicht schädlich ist, wurde eine gute Klimatisierung gebaut, bzw. durch die Größe der Kapazität (85 kWh), bleibt der c Wert (ein Parameter für die Haltbarkeit) in Grenzen und damit die Haltbarkeit hoch. Bei dieser Menge kleiner Zellen konnte Tesla darüber hinaus auch mehr parallel schalten und hält damit die Kapazitätsverluste in Grenzen.

Meiner Meinung nach gibt es Fortschritte, die sich nur noch nicht in den großen Serien befinden. Erste Möglichkeit um Gewicht zu sparen ist die Flachzelle (E-Up z.Bsp.). Das kostet noch Geld und stellt höhere Ansprüche an das BMS und die Bedingungen unter denen die Batterie überhaupt alt werden kann. Der Teufelskreis damit ist – nach meiner Meinung – wenig Stückzahl, gleich hoher Preis. Hoher Preis gleich weniger Verkäufe und damit weniger Stückzahlen. Nebeneffekt dabei ist, relativ kleiner Speicher und damit hoher c Wert. Hoher c Wert gleich Risiko für die Haltbarkeit. Den gordischen Knoten hat bis jetzt, nur Tesla gesprengt, oder ist noch dabei. Aber wie gesagt, Tesla ist in der weiteren Entwicklung damit begrenzt.

Für VW z. Bsp. wäre es ein Leichtes in eine Zellchemie Entwicklung und Massenproduktion mit Risikokapital einzusteigen und das auch durchzustehen, bis zur Profitabilität. Doch wenn VW damit erfolgreich ist, stirbt möglicherweise das Verbrenner Kerngeschäft schneller als der E-Autoverkauf zunimmt. Außerdem reduziert das E-Auto dauerhaft das Nebengeschäft (Service, Ersatzteilverkauf).

Sicherlich bin ich in diesen Meinungen angreifbar oder liege auch nicht richtig. Doch das ist bis jetzt mein persönliches Fazit. Denn schon jetzt geben die Neuheiten in der Batteriechemieforschung genügend Fortschritt her (z. Bsp. Silicon-Graphen-Anode). Nur, auch in Deutschland wird leider nur geforscht und dann in den USA und bei den Asiaten wird das umgesetzt – leider.

VG

Dieter
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Re: Es tut sich: Nichts?

Beitragvon TeeKay » Mi 18. Dez 2013, 10:35

Als General Motors den Chevy Volt konstruierte, waren die Batterien noch so wenig zyklenfest, dass man nur 50% der vorhandenen Kapazität nutzen wollte. Heute ist die Industrie so weit, dass man mit 10-20% Puffer auskommt. Das heißt: Bei gleichem Preis und Masse 60-80% höhere Reichweite.

Schau dir mal die Entwicklungszyklen in der Autoindustrie an. Ein Auto, dessen Konstruktion 1995 begann, wurde bis 2010 gebaut (BMW E60). Die Motoren einiger Hersteller basieren teils auf Konstruktionen aus den 80ern.

Selbst wenn morgen die Superduper Battery Ltd mit einer Superbatterie auf den Markt käme, würdest du die frühestens bei der nächsten Generation der Autos sehen. Ganz einfach deshalb, weil keiner der etablierten Hersteller von heute auf morgen alles fertig Entwickelte über den Haufen wirft und eine neue Batterie nimmt. Das geschähe nur unter extremen Wettbewerbsdruck, den es jetzt nicht gibt.
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Re: Es tut sich: Nichts?

Beitragvon lophiomys » Mi 18. Dez 2013, 11:41

Wobei man mit einer hypothetischen, neuen Superbatterie von technischer Seite gute Chancen hätte, einfach den Akku zu wechseln, den richtigen Stecker dran und eventuell neue Kennlinien in die ECU - fertig.
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Re: Es tut sich: Nichts?

Beitragvon midimal » Do 19. Dez 2013, 08:44

Es wird sich zu 1000% was tun! Wartet mal bis 2015 ab!

http://www.sekisuichemical.com/about/wh ... 17313.html
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Re: AW: Es tut sich: Nichts?

Beitragvon Karlsson » Do 19. Dez 2013, 10:34

Wenn man diese tollen Zellen auch kaufen kann, dann will ich das ja auch alles glauben.
Aber was sie mir bei Opel zum Ampera Akku erzählt haben, passt so garnicht zu den Tesla Meldungen über die Preisentwicklung.
Und das hält mich einfach vom Kauf ab.
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Re: Es tut sich: Nichts?

Beitragvon liftboy » Do 19. Dez 2013, 11:13

Ich glaube, dass es schon längst bessere Batterien gäbe, würde die Verbrenner-Lobby nicht die besten diesbezüglichen Patente aufkaufen! Wenn ein Ingenieur eine bahnbrechende Erfindung macht und dieser mit einem Millionenbetrag in den (Vor-)Ruhestand geschickt wird ist es kein Wunder, wenn diese Erfindung nicht auf den Markt kommt.

Wie war das noch mit dem EV, der viele hundert (500/600?) km mit einer Ladung fuhr, dann abbrannte und niemand hörte mehr etwas davon?
Gruß Uli
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Re: Es tut sich: Nichts?

Beitragvon midimal » Do 19. Dez 2013, 11:21

Irgendwie bin ich bei der Sache optimistisch.
Worst case Szenario: Die technologie wird von der Öl-Mafia gekauft und für 20Jahre aus dem Verkehr gezogen(Stichvort Chevron & EV1). Wie mächtig die Ölkonzerne sind, zeigen die Bilanzen. Beispiel: die US-Ölkkonzerne haben in 2012 80Milliarden (in Worten 80!!!!!) Gesamtgewin eingefahren ( umgerechnet sind es ca. 59 Milliarden Euro!!!!!).

Ein Betrag, der ausreichen würde, die deutschen Spitzenkonzerne wie die Allianz, BMW oder Daimler AUF EINEN SCHLAG zu kaufen.
Was ist dann schon so'n MiniKonzern wie Sekisui Chemical ??? Taschengeld!
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Re: AW: Es tut sich: Nichts?

Beitragvon Karlsson » Do 19. Dez 2013, 11:29

liftboy hat geschrieben:
Wenn ein Ingenieur eine bahnbrechende Erfindung macht und dieser mit einem Millionenbetrag in den (Vor-)Ruhestand geschickt wird ist es kein Wunder, wenn diese Erfindung nicht auf den Markt kommt.

Hast Du da Beispiele?

Die Chinesen dürfte das doch nicht abhalten. Wenn ein Akkuproduzent seine Produkte nun deutlich verbessern könnte - warum sollte er das nicht tun?
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