Zebra-Batterien

[PowerTower]

Ja die Diskussion hatten wir bereits und jeder hat da so seinen Standpunkt.

Dieses Zugeständnis an die Haltbarkeit gehst du nur ein, weil du kein Problem mit der Batteriemiete hast. Ich denke halb Autodeutschland würde das schon stören, ganz besonders die, die irgendwann einfach nur ein 10 Jahre altes Elektroauto für 2.000 Euro kaufen wollen. Das geht dann leider nicht mehr. Reichweite als Zahl wird ebenfalls dann uninteressant, wenn ich die Möglichkeit habe aller 100 km in fünf Minuten vollzuladen.

Und wer keinen Batteriemietvertrag will, für den sollte Haltbarkeit nunmal ein sehr wichtiges Argument sein.

[Itzi]

Als stationärer Speicher ist das Zebra eher weniger geeignet, allein nachts verliert die Batterie eine kWh nur um die Temperatur aufrecht zu erhalten. Der Akku wurde ursprünglich fürs Militär gebaut, weil dort die Zuverlässigkeit an erster Stelle steht und das Kriterium erfüllt er.

Das würde ich aber gerade auch als Vorteil für den stationären Einsatz werten. Einem PV-Überschuss-Erzeuger sind diese Verluste ziemlich egal.

Und die meisten Autos sind eben Stehzeuge. Wenn allerdings Ausgleichsenergie fürs Netz per Elektroauto organisatorisch möglich ist, dann ist die Zebra aber schnell wieder interessant fürs E-Auto. Immer am Netz hängen und ständig ein paar kWh hin- und herschieben...

[Guy]

So langsam ist das Thema kaum noch zu retten, bin aber auch selbst schuld

Noch kurz dazu, dann sollte es jedoch wieder um Zebras gehen:

Ich habe nicht das Gefühl, dass sich halb Deutschland für ein 10 Jahre altes Elektroauto für 2.000 Euro interessiert, genaugenommen interessiert sich noch nicht einmal 1 Prozent für ein Elektroauto überhaupt. Die Entwicklung ist doch derzeit so, dass eine neue Generation so viel mehr bietet, dass alles andere quasi obsolet ist. Wer will also noch im Ernst 15 Jahre sein E-Auto mit 70 km Reichweite fahren, wenn es da draußen andere gibt, die das vierfache bieten? Ein paar Enthusiasten vielleicht, der Massenmarkt denkt jedoch ganz sicher anders. Hersteller wie Renault bauen jedoch nicht für Bastler, damit sie in 15 Jahren einen ZOE mit originaler Reichweite kaufen können, die bauen für den Moment.

Das ist doch genauso wie mit Laptops. Wer interessiert sich da schon für ein Modell, dessen Batterie 10 Jahre hält, aber nur 2 Stunden Laufzeit bietet. Vier Stunden ist, was man will und wenn die Batterie verbraucht ist, wird sie entweder ausgetauscht oder direkt ein neuer Laptop gekauft.

Edit:
Ich beschäftige mich im Moment selbst sehr intensiv mit PV-Speicher. Über den Daumen gepeilt, reichen etwa 5 - 7 kWh um den Bedarf bei den meisten abzudecken. Wenn ich nun auf 7 genutzte Kilowattstunden alleine 2 kWh Verlust an der Batterie habe, finde ich das schon enorm. In den meisten Fällen dürfte die Batterie bis Mittag aufgeladen sein und dann bis zum Abend nichts zu tun haben. Derzeit muss man ja noch immer gegen die Einspeisevergütung rechnen, auch wenn es nur zwei Kilowattstunden sind, spielen sie schon eine Rolle.

[Itzi]

Die angegebene therm. Verlustleistung schreckt mich schon. Wobei die Angabe ein Maximalwert sein soll.
Weiß wer, wo sich das grob bei verschiedenen Betriebsbedingungen einpendelt?
Ich denke an einem warmen beheizten Ort sind die thermischen Verluste sicher spürbar geringer als z.B. im Auto im Winter.

[PowerTower]

Das macht nicht so den Unterschied, schließlich sind die Zellen in mehr als 10 cm dicker Isolierung eingepackt. Und ob dann außerhalb Winter oder Sommer ist, spielt kaum noch eine Rolle, es sind wenige Watt Unterschied. Das ist ja gerade das tolle daran, während man bei Raumtemperaturbatterien immer den Spagat zwischen Heizung im Winter und Kühlung im Sommer finden muss, ist so ein Zebra konsequent auf Heizung ausgelegt entsprechend optimiert.

Guy du hattest mich falsch verstanden, ich meinte damit dass sich halb Autodeutschland nicht an einen Mietvertrag binden will, das mit den gebrauchten Autos war nur so nebenbei. Und dass man alte Autos wieder auf den Stand der Technik bringt, indem man den Flaschenhals - also den Akku - gegen aktuelle Entwicklungen austauscht, brauch ich dir ja sicher nicht zu sagen. Niemand muss sich mit 70 km zufrieden geben. Das ist gängige Praxis. Es muss ja nicht immer gleich ein neues Auto sein.

[Guy]

Und dass man alte Autos wieder auf den Stand der Technik bringt, indem man den Flaschenhals - also den Akku - gegen aktuelle Entwicklungen austauscht, brauch ich dir ja sicher nicht zu sagen

Das ist dann allerdings wieder nur ein kleiner Teil des gesamten Marktes, die allermeisten werden dazu nicht in der Lage sein oder dies nicht bezahlen wollen. Und wenn man schon bereit ist die Batterie auszutauschen und die Reichweite durch aktuelle Technologien zu erweitern, dann braucht es wiederum keine Batterie, die 20 Jahre hält

Um wieder etwas näher an die Zebrathematik zu kommen:

Wie sieht es eigentlich mit Ersatz aus? Der Think wird nicht mehr gebaut, oder? Was ist nun, wenn mein Zebra den letzten Atemzug genommen hat?

[PowerTower]

Thinks werden keine mehr gebaut (in Amerika existiert noch eine Homepage zu der Version mit EnerDel Lithium Akkus), aber das Zebra gibt es ja noch zu kaufen bei FZ SO|NICK. Die letzte Zahl die mir da noch im Kopf herum schwirrt sind 15.000 Euro. Lohnt also nicht. Tatsächlicher Wert der Batterie liegt bei etwa 3.000 Euro. Das ist das was ich meinte mit dem Preis künstlich hoch halten, allerdings erschließt sich mir das Geschäftsprinzip nicht. Vielleicht will man einfach nicht an Privatkunden verkaufen.

Und wenn man schon bereit ist die Batterie auszutauschen und die Reichweite durch aktuelle Technologien zu erweitern, dann braucht es wiederum keine Batterie, die 20 Jahre hält

Wäre aber besser, weil ich auch kein Goldesel bin und aller 6 Jahre 6.000 Euro investieren will. Meine jetzigen Zellen sind von 2007 und lassen spürbar nach (wurde ja schonmal umgerüstet). Will ich jetzt dauerhaft meine Ruhe haben brauch ich einfach eine andere Akkutechnik, sonst muss ich nächstes Jahr und anschließend 2021 wieder viel Geld in die Hand nehmen. Es sei denn bis dahin gibt es ein Fahrzeug eines Herstellers, das mein jetziges ersetzen kann. Man kann das auch etwas hinauszögern, indem man immer nur die schlechtesten Zellen tauscht, aber irgendwann sind alle fällig. Haltbarkeit ist zudem nicht das einzige Problem. Ich sag nur Winter + 2,5C Strombelastung = geht aktuell nicht und wäre der sichere Tod der Zellen. Manchmal wünscht man sich doch ein Zebra und wäre all diese Sorgen los...

Die Einschränkungen bezüglich Haltbarkeit und Wintertauglichkeit werden bei Lithiumakkus größtenteils durch das Graphit an der Anode und der sich bildenden parasitären SEI Grenzschicht verursacht. Es geht nicht darum immer das neueste vom neuen zu haben, sondern das was zu mir und meinem Fahrzeug passt. Und das wäre nunmal ein Akku ohne Graphit. Die Technik gibt es, aber eben derzeit überwiegend von kleinen Hinterhofwerkstätten aus China zu Mondpreisen von 1 Euro/Wh.

Würden auch die Akkus bei Renault länger halten, könnte die Batteriemiete reduziert werden. Wäre das nicht auch in deinem Interesse?

Sollten irgendwann genug Elektrofahrzeuge am Markt sein kann man damit auch ein Geschäftsmodell entwickeln. Es gibt ja schon Firmen, die alten Blei- und NiCd Autos neues Leben einhauchen, vielleicht geht das irgendwann auch mit den modernen Autos. Ausschließen will ich es nicht. Der Aufwand ist natürlich größer weil die Batterie viel stärker in die Fahrzeugsteuerung integriert ist. Aber wenn es in fünf Jahren ne Firma gibt die sagt wir rüsten den Leaf oder den i-MiEV (Autos mit Kaufakku) auf bessere Akkutechnik um, wäre doch super. Akkus die nicht lange halten kann man auch schlecht vermarkten, weswegen die Gebrauchtwagenpreise dann sicher auch in den Keller gehen werden.

Und schon zeigt sich ein weiterer Vorteil des Zebras: Mit all diesen Gedanken muss sich der Fahrer eines solchen Autos niemals beschäftigen. Dessen einzige Überlegung ist es, wie er die Energieverluste möglichst klein halten kann.

[Eberhard]

gerade für den stationären betrie sollte die zebra-batterie gut geeignet sein. die thermischen verluste in der nacht für 6-8h sollten zuerst durch die wärmekapazität des akkus sichergestellt sein. dann erfolgt für 2-3h die stromversorgung im haus, da heizt sich die batterie selbst. dies ist auch fur die nächsten 10-12h der fall, wenn der zebra an der pv-anlage mit dem strom>60% leistung geladen wird und sogar zurückspeist, falls die pv-anlage unter 60% fällt und der akku >90% SOC hat.

im winter kann der zebra per nachtstrom oder bhkw geladen werden, konstant mit 1kW?

je grösser die batterie, um so geringer die endlade(wärme)verluste.

bleibt die frage: wieviel zyklen innerhslb von 20jahre bei welcher entladetiefe DOD kann das zebra ab. bei < 10cent/ kWh wirds richtig interessant.

lg

eberhard

p,s, warum nicht gleich nickel-schwefel ?

[Kelomat]

Wir haben in der Firma einen Peugeot Partner mit Zebra Akku.

Meine Erfahrungen mit diesem Akku: Sehr hoher Innenwiderstand.
Ich hab mal mitgeschrieben:
Bei 50A - 286 V das sind 14,3 kW am Motor
Bei "Vollstrom" 136A - 211V das sind 28,7 kW am Motor und der Akku bricht um 75V ein das sind dann 10,20 kW Heizleistung am Akku....

Im Betrieb muss der Akku gekühlt werden.

Nicht geeignet für E-Autos, schon gar nicht wenn es Lithiumakkus gibt.

[dkt]

Guy, die Energiedichte ist gar nicht so schlecht wie vermutet. Lithium-Eisenphosphat liegt bei etwa 90-100 Wh/kg, Litium-Titanat ebenfalls, das Standard-Zebra von FZ SO|NICK bringt es auf 116 Wh/kg inkl. Isolierung, Heizung und BMS! Das ist ein sehr guter Wert. Und das alles mit Chemikalien, die man an jeder Straßenecke findet. Wie gesagt mit dem entsprechenden Auto kommt man etwa 150 km weit, das machen auch die modernen Fahrzeuge wie Zoe und Co. mit den hochgezüchteten Lithiumzellen nicht besser. Und im Winter fährt das Zebra Auto den anderen davon.

Noch einen kleinen Nachtrag zur Li-Titanat-Technik im Vergleich zur Zebra Batterie.

Meines Wissens nach, hat Altairnano damals, mit dieser Chemie und einem keramischen Separator, die erste Batterie gebaut. Altairnano hat zudem Nanotitanat verwendet. Dadurch wurde die Oberfläche stark vergrößert.Im Gegensatz zur Zebra Batterie wird für Nanotitanat keine Klimatisierung benötigt.

Die Haltbarkeit wurde schon damals mit über 15.000 Zyklen oder 20 Jahren angegeben. Das interessanteste Argument von Altairnano zu dieser Technik war, dass die Molekularstruktur des Nanotitanats die Li-Ionen einbetten und entlassen kann, ohne dass es zu Dehn- oder Schrumpfprozessen kommt. Damit verbunden ist eine fehlende Wärmeentwicklung. Weiter lässt das Nanotitanat ein Betriebstemperaturfenster von -25 bis 60 Grad Celsius zu. Das alles spräche für die Anwendung in Elektroautos.

Nachteil dieser Technik war, dass die kWh etwa 13 Kilogramm Batterie gebraucht hat. Der Grund – wenn ich es richtig im Gedächtnis behalten habe – liegt in der Spannung um die zwei Volt, die mit dem Titanat in der Zelle nur aufzubauen wäre.

In der Folge hat vor allem Leclanché (vollautomatische Produktion in Deutschland in Willstädt) das Titanat für die stationären Speicher verwendet. Sicherlich gibt es noch weitere Firmen und Produkte. Auch kommt durch Leclanché, dort eine Polymerstruktur zum Einsatz.

Ich glaube, dass der Haken bei der Technik das hohe Gewicht war und ist, deshalb hat sich die Autoindustrie, allen voran Tesla, damit nicht weiter beschäftigt. Denn – und da gebe ich auch Guy recht – eine Haltbarkeit von 20 Jahren ist eigentlich Überfluss. Zumal wenn sie mit hohem Gewicht im Auto erreicht wird. Da ist die konzeptionelle Lösung von Tesla, hoher Speicher (85 kWh), damit niedriger C-Wert(dient auch der Haltbarkeit), sicherlich die bessere Lösung.

Ganz verwerfe ich den Gedanken an Titanat noch nicht, da Leclanché weiter davon spricht, eine optimierte Batterie auch für das Auto bauen zu können.

Also – wir werden sehen.