Silicon-Graphen-Anode - Quantensprung?

Alles zum Energiespeicher eines Elektroautos

Re: Silicon-Graphen-Anode - Quantensprung?

Beitragvon Twizyflu » Fr 7. Jun 2013, 18:52

Also wenn sie das hinbekämen wär es genial
UND wenns dann noch für die E-Autos serienreif ist wär es ein Traum
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Re: Silicon-Graphen-Anode - Quantensprung?

Beitragvon dkt » Sa 8. Jun 2013, 07:07

Twizyflu hat geschrieben:
Also wenn sie das hinbekämen wär es genial
UND wenns dann noch für die E-Autos serienreif ist wär es ein Traum


Hallo Twizyflu,

das wäre sicher was. Nur wenn ich das „Timing“ betrachte, dann stellt es sich mir wie folgt dar:

Die Silicon-Graphen-Anode ist in der Produktion. D.h. für die großen Zellenhersteller erhältlich als Ersatz anderer (weniger effizienter) Anoden. Alles was diese Hersteller damit dann vor der Marktreife noch machen müssten ist, die Zyklenfestigkeit zu testen, bzw. die Großserie hinzubekommen. Das, so glaube ich, ist in zwei Jahren spätestens zu schaffen. Mit anderen Worten, ich könnte mir vorstellen, dass im Laufe von 2015, eine solche Batterie im Markt ist.

Wenn nun die Schwefel-Kathode hinzukäme, dann ist das sicherlich erst nach dieser Zeitrechnung (da noch in der Forschung) möglich. Also vermute ich mal, das wäre ein nächster Schritt in der Verbesserung der Batterieleistung.

Aber wie gesagt die Kombination fände ich auch toll, so sie denn möglich ist.

Grüße

dkt
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Re: Silicon-Graphen-Anode - Quantensprung?

Beitragvon liftboy » Sa 8. Jun 2013, 09:37

dkt hat geschrieben:
Twizyflu hat geschrieben:
Also wenn sie das hinbekämen wär es genial
UND wenns dann noch für die E-Autos serienreif ist wär es ein Traum


Hallo Twizyflu,

das wäre sicher was. Nur wenn ich das „Timing“ betrachte, dann stellt es sich mir wie folgt dar:

Die Silicon-Graphen-Anode ist in der Produktion. D.h. für die großen Zellenhersteller erhältlich als Ersatz anderer (weniger effizienter) Anoden. Alles was diese Hersteller damit dann vor der Marktreife noch machen müssten ist, die Zyklenfestigkeit zu testen, bzw. die Großserie hinzubekommen. Das, so glaube ich, ist in zwei Jahren spätestens zu schaffen. Mit anderen Worten, ich könnte mir vorstellen, dass im Laufe von 2015, eine solche Batterie im Markt ist.

Wenn nun die Schwefel-Kathode hinzukäme, dann ist das sicherlich erst nach dieser Zeitrechnung (da noch in der Forschung) möglich. Also vermute ich mal, das wäre ein nächster Schritt in der Verbesserung der Batterieleistung.

Aber wie gesagt die Kombination fände ich auch toll, so sie denn möglich ist.

Grüße

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Ich finde das Thema auch in Hinblick auf eventuelle Kaufentscheidungen sehr interessant. Danke, dass du und andere uns hier darüber informieren! Ich befürchte allerdings, dass wenn so ein Akku in 2 Jahren auf den Markt ist, dieser erst einmal sehr teuer ist, obwohl er sich günstig produzieren ließe. Es wird sein, wie alles was neu und revolutionär ist.
Gruß Uli
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Re: Silicon-Graphen-Anode - Quantensprung?

Beitragvon ATLAN » Sa 8. Jun 2013, 09:40

Erfreulicherweise kommt ja nun endlich bewegung in die Akku-Szene, seit anfang der 80er hat man ja permanent vorgebetet bekommen, das ein Elektroauto prinzipiell unmöglich sei, da Batterie zu schwer / zu wenig Kapazität / zu wenige Zyklen.
Ich lehne mich jetzt mal ein wenig weit hinaus, aber ich wage zu behaupten dass in 10 Jahren bei gleichbleibender Entwicklungs und Forschungtätigkeit wir einen anstieg der Kapazitäten um den Faktor 5 haben müssten. Damit wäre bei gleichem platzverbrauch wie Heute zb ein Zoe mit rund 800km Reichweite möglich.
Hoffentlich bleibt das ganze nicht nur ein wunschtraum...

MfG Rudolf
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Re: Silicon-Graphen-Anode - Quantensprung?

Beitragvon liftboy » Sa 8. Jun 2013, 09:45

ATLAN hat geschrieben:
Erfreulicherweise kommt ja nun endlich bewegung in die Akku-Szene, seit anfang der 80er hat man ja permanent vorgebetet bekommen, das ein Elektroauto prinzipiell unmöglich sei, da Batterie zu schwer / zu wenig Kapazität / zu wenige Zyklen.
Ich lehne mich jetzt mal ein wenig weit hinaus, aber ich wage zu behaupten dass in 10 Jahren bei gleichbleibender Entwicklungs und Forschungtätigkeit wir einen anstieg der Kapazitäten um den Faktor 5 haben müssten. Damit wäre bei gleichem platzverbrauch wie Heute zb ein Zoe mit rund 800km Reichweite möglich.
Hoffentlich bleibt das ganze nicht nur ein wunschtraum...

MfG Rudolf


4-500 km Reichweite wären schon ein Durchbruch und sicher Anlass für viele auf ein EV umzusteigen. Das wiederum würde die EV's verbilligen und alles nimmt seinen Lauf. In 10 Jahren will kaum noch einer einen Verbrenner, es sei denn, die Strompreise steigen exorbitant, was nicht unbedingt abwegig wäre.
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Re: Silicon-Graphen-Anode - Quantensprung?

Beitragvon agentsmith1612 » Sa 8. Jun 2013, 11:35

Habe vor kurzem dieses Video gesehen, (auf englisch) http://www.youtube.com/watch?v=OtfKux9BUnE

Sehr informativ und vor allem wissenschaftlich.

Beispielsweise wird gesagt, dass EVs dann einen totalen Durchbruch verzeichnen würden wenn die Akku Kapazität 2-3 mal so hoch ist wie heute. Dieser Zustand müsste aber im gealterten Zustand sein, also im neuen Zustand dann vielleicht 3-4 mal so viel.
Kosten müssen natürlich auch stimmen.
Auch wird sehr gut erklärt, wo die heutigen Leistunggrenzen liegen und welcher Mechanismus hinter Alterung und Leistungsbegrenzung steckt.
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Re: Silicon-Graphen-Anode - Quantensprung?

Beitragvon dkt » Sa 8. Jun 2013, 13:50

liftboy hat geschrieben:
Ich finde das Thema auch in Hinblick auf eventuelle Kaufentscheidungen sehr interessant. Danke, dass du und andere uns hier darüber informieren! Ich befürchte allerdings, dass wenn so ein Akku in 2 Jahren auf den Markt ist, dieser erst einmal sehr teuer ist, obwohl er sich günstig produzieren ließe. Es wird sein, wie alles was neu und revolutionär ist.



Hallo liftboy,

Deine Befürchtungen sind nicht von der Hand zu weisen. Dennoch ist Licht am Ende des Tunnels. Daran glaube ich, aus folgenden Überlegungen:

Tesla ist jetzt schon der größte Einkäufer von Großserienzellen. Tesla hat, in der Öffentlichkeit immer wieder behauptet, dass die Großserie und die damit verbundenen Preisvorteile die Batterie billig machen. Tesla spricht jetzt schon von unter $ 200 für die gespeicherte kWh.

Das Material der Silicon-Graphen-Anode ist – von den Rohstoffen her – nicht kostspielig. Auch die Anodenherstellung bleibt mit den Kosten hinter herkömmlichen Batterien zurück. Die Batterie steigert damit ihre Speicherfähigkeit etwa um den Faktor 3, bei geringeren Kosten.

Wir können auch davon ausgehen, dass mehr und mehr Zellenhersteller auf Großserien umstellen, um die Autobatterienachfrage zu befriedigen. Einmal eine solche Produktionsstraße angefahren, muss die Menge auch verkauft werden. Das alles drückt den Preis (siehe Knopfzellenbeispiel).

Das E-Auto ohne Batterie ist schon jetzt - Technik bedingt - konkurrenzlos billiger als der Verbrenner. Und wenn bald die 50 kWh (Reichweite bis 350 km) Speicher in der Größenordnung von € 7.000 kosten, so ist der Fahrzeugpreis – so meine Vermutung – sicherlich dann schon unter dem eines vergleichbaren Verbrenners.

Von den Servicekostenvorteilen gar nicht zu reden.

Also für alle Geldbeutel und Wünsche, wird es in zwei Jahren spätestens, genügend E-Autos im Angebot geben. Meine persönliche Zielsetzung ist, spätestens bis dann zu kaufen.

Grüße

dkt
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Re: Silicon-Graphen-Anode - Quantensprung?

Beitragvon agentsmith1612 » Sa 8. Jun 2013, 17:05

dkt hat geschrieben:
Tesla ist jetzt schon der größte Einkäufer von Großserienzellen. Tesla hat, in der Öffentlichkeit immer wieder behauptet, dass die Großserie und die damit verbundenen Preisvorteile die Batterie billig machen. Tesla spricht jetzt schon von unter $ 200 für die gespeicherte kWh.


Richtig, Tesla kauft soviele Zellen, alleine schon, dass Sie in ihrem Superchargern einen 0,5 MWh Pufferakku einbauen.
Elon sagte vor kurzem, dass eine Superchargerstation etwa 150.000 $ kostet mit Solardach 300.000 $, das ist nicht so viel.
Ich denke aber das hier ohne Pufferakku gemeint ist.
Selbst der derzeitige Akku vom Model S ist in anbetracht der Fahrzeugpreise und der Kapazität sehr günstig. Zwar hat noch niemand den kompletten Preis genannt, aber vom Preis/Kapazitäts Verhältnis sind Tesla's Akkus unschlagbar, Guckt euch mal die ZOE, Ampera oder Leaf Akkus an, die wirken dagegen total überteuert.
Der Preisvorteil mag wohl daran liegen, dass Tesla die einfachen 18650 Zellen nutze die im Millionenbereich produziert werden, alle anderen nutzen die Flatpacks die in der Größe nicht in dem Maßstab gebaut werden.

dkt hat geschrieben:
Das Material der Silicon-Graphen-Anode ist – von den Rohstoffen her – nicht kostspielig. Auch die Anodenherstellung bleibt mit den Kosten hinter herkömmlichen Batterien zurück. Die Batterie steigert damit ihre Speicherfähigkeit etwa um den Faktor 3, bei geringeren Kosten.


Materialkosten sind in der Tat gering und die Produktionskosten werden auch nicht sonderlich höher liegen, die Techniken sind bekannt und gut beherrschbar für die Hersteller.

dkt hat geschrieben:
Das E-Auto ohne Batterie ist schon jetzt - Technik bedingt - konkurrenzlos billiger als der Verbrenner. Und wenn bald die 50 kWh (Reichweite bis 350 km) Speicher in der Größenordnung von € 7.000 kosten, so ist der Fahrzeugpreis – so meine Vermutung – sicherlich dann schon unter dem eines vergleichbaren Verbrenners.


Die höchsten Kosten am E-Auto verursacht ja noch, Motor, Lader, Regler und natürlich der Akku.
Aber selbst mit dem Akkumietmodell wie es Renault macht ist das E-Auto noch teurer (ZOE 21.000€), das kann ja nur an der geringen Stückzahl liegen.

Aber mit einer gewissen Stückzahl, wird es erheblich billiger, ist bei den Verbrenner ja nicht anders gewesen, wenn man sich überlegt wie viele komplizierte Teile macht für den ganzen Motor braucht.
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Re: Silicon-Graphen-Anode - Quantensprung?

Beitragvon Twizyflu » Sa 8. Jun 2013, 18:39

Auch wenn die Strompreise dann vll steigen sollten - die der fossilen Brennstoffe werden deshalb ganz sicher nicht unbedingt sinken ;)
Wir brauchen das Öl auch noch für andere Sachen (Pharmazie, Kunststofferzeugung, Kosmetika, Schwerindustrie usw.).
Sollen die Autos das doch endlich mal entlasten ;)

Wir sind jetzt bei bedingt alltagsfähigen 150 bis 100 km beim Zoe, und werden im Sommer mit dem zweifelsohne GEILEN aber sehr teuren Tesla Model S sicher uns nicht mehr verstecken müssen. Denn wir haben ein E-Auto, das gute 480 km schafft (bei den Fahrleistungen). Gut, es ist halt auch nicht billig (das ist der Zoe sogesehen auch nicht), aber hoffentlich werden die Leute es begreifen, wenn dann auch BMW und vorallem VW (weil up wird leistbarer sein, evtl. Golf Blue-Emotion) auf den Markt kommen und das forcieren (evtl. auch XL1) dann wird das schon was :)
Auch die brauchen Akkus und forschen da sicher dran. Ich bin jedenfalls eh der Meinung, dass es insgeheim schon gute Akkus gibt, bzw. Patente drauf, nur hält da vll die Ölindustrie und Konsorten die Hand drüber. Ist ja deren Geschäftsmodell nicht grade dienlich.

Es wird zeit, das sich mal ordentlich was tut am Automobilsektor.
Wenns für den Zoe nur einen 60 kW/h akku oder so gäbe - ich würd den ja sofort nachkaufen dann.
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Re: Silicon-Graphen-Anode - Quantensprung?

Beitragvon dkt » So 9. Jun 2013, 06:58

Twizyflu hat geschrieben:
Es wird zeit, das sich mal ordentlich was tut am Automobilsektor.


Hallo Stephan,

lange hat sich die Vermutung in der Öffentlichkeit gehalten, dass die Ölkonzerne aktiv, die Entwicklung von E-Autos behindern. Da mag durchaus etwas dran gewesen sein.

Ich persönlich glaube aber, dass eher die Autoindustrie gebremst hat. Das wohlfeile Argument war die Batteriekapazität und die Kosten. Wenn man aber genau hinschaut, dann ist es eher die Furcht vor der gewaltigen Veränderung gewesen. Ich stelle mir einmal vor, welche Veränderungen im Produktionsprozess und Service anstehen, wenn sich das E-Auto durchsetzt.

Die Motoren- und Getriebefertigung mit Antriebsträngen, fällt einfach, ersatzlos weg. Mit E-Motoren lässt sich nur bedingt eine Alleinstellung schaffen.

Mit der Batterie gerät der Hersteller in Abhängigkeit von wenigen Massenproduzenten. Das alles wird zunehmend unüberschaubar, vor allem für die Premium Hersteller in Deutschland.

Spätestens dann, als die amerikanische Regierung massiv die Forschung der Batterie gefördert hat, ist klar geworden, jetzt muss geeilt werden. Auch mit Tesla spätestens, ist auch klar, wohin die Reise geht.

Wenn ich jetzt die Batterieentwicklung betrachte, dann überschlagen sich die Meldungen:

Silicon-Graphen-Anode (USA Entwicklung) in etwa zwei Jahren im Markt

Schwefelkathoden in der fortgeschrittenen Forschung

Lithium-Luft in der frühen Forschung

Lithium-Borsilicid (TU München) in der beginnenden Forschung
Quelle:
http://www.tum.de/die-tum/aktuelles/pre ... cle/30868/

Wenn man alles zusammen nimmt, so glaube ich, dann ist das Thema „Batterie“ und deren Kosten wie Kapazität, spätestens in 8 – 10 Jahren kein Thema mehr.

Thema werden dann die gewaltigen Umwälzungen in der Autoindustrie und deren Serviceketten sein. Was die Arbeitsplätze angeht, wird das, so glaube ich noch ein Riesenthema, möglicherweise soziales Problem werden. Das alles nur deswegen, weil die Industrie zugunsten des „Verbrenners“ zu lange – was die Forschung anging – gemauert hat.

Grüße

Dieter
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