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Die Welt: „Kommt schon bald der Superakku“

„Kommt schon bald der Superakku“ titelt heute welt.de. In dem Beitrag beleuchtet Daniel Hautmann die bestehenden Schwächen der heutigen Lithiumionen-Akkus insbesondere beim Einsatz als Energiespeicher für Elektroautos. Die Akkuforschung verspricht zwar seit Zeiten neue Fortschritte. In den Produkten hat sich die letzten Jahre aber nicht wesentlich viel verändert. Die Akkus bieten nicht annähernd die Energiedichte, die für ein vernünftiges Elektroauto nötig wäre. Allerdings würden moderne Lithiumionen-Akkus nicht mehr so dramatisch altern.

In den einzelnen Kriterien mögen sich die Akkus auch weiter entwickeln. Ein grundlegendes Problem sehe ich jedoch eher darin, alle geforderten Kriterien gleichzeitig zu realisieren, also eine hohe Energie– und Leistungsdichte bei zudem hoher Lebensdauer.

Neben einer höheren Energiedichte braucht es für niedrige Ladezeiten sehr hohe Leistungsdichten, aufgrund der enormen Ladeströme. Nimmt die Energiedichte zu, steigen auch die resultierenden Ladeströme an, soll die Ladezeit nicht steigen. Wollte man beispielsweise ein 40kWh-Akku in nur zehn Minuten aufladen, wäre bei 400 Volt ein Strom von 600 Ampere nötig, wenn keine Energie verloren ginge. Bei nur 10% Ladeverlust würde bereits eine Wärmeentwicklung von knapp 27 Kilowatt anfallen, die es aus den Akkus zu transportieren gälte. Bei 20% Verlust wären es bereits 60 Kilowatt. Bei einem U/I-Verhältnis von 400V/600A=2/3Ohm (bei 0% Verlust bzw. 400V/750A=533mOhm bei 20% Verlust) über den gesamten Ladekreislauf wird der Innenwiderstand in den Akkus zu einem derartigen Problem, dass ich mir mit den heutigen Materialien kaum vorstellen kann, dass Schnellladungen im Bereich von 10 Minuten so schnell Realität werden können.

Die Energiedichte und damit die Kapazität der Akkus mag weiter zu nehmen. Die Ladezeiten aber unter die 30 Minuten-Grenze zu drücken, stellt vermutlich die größere Herausforderung dar. Das Elektroauto muss dann vielleicht nicht mehr alle 100 Kilometer nachgeladen werden. Aber der Ladeprozess dürfte weiterhin eine gewisse Zwangspause einfordern, die einfach zu lange dauert, sofern man nicht der Erste an der Ladesäule ist.

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