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Akku - Leistung
Startup entwickelt Batterie für längere E-Auto-Reichweite
Ein französisches Startup hat das Problem vieler Autohersteller gelöst: Die Reichweite von Elektroautos kann wohl bald auch kostengünstig verlängert werden.
Momentan haben Elektroautos eine Reichweite von bis zu 600 km pro Akkuladung - diese weit fahrenden Exemplare sind aber sehr teuer und nicht für jeden Verbraucher erschwinglich: Teslas Model S kostet ca. 85.000 Euro, günstigere Elektroautos wie der beliebte ZOE von Renault fahren hingegen nur 200-400 km pro Akkuladung. Das Startup EP-Tender hat sich nun einen Anhänger ausgedacht, der auch Fahrzeuge mit geringer Reichweite mehrere hundert Kilometer fahren lässt.
Anhänger bei Bedarf mieten
EP-Tender entwickelte in den letzten Jahren einen Autoanhänger, der 60 kWh Batterie-Kapazität hat. Zum Vergleich: Der ZOE besitzt eine Kapazität von 58 kWh. Die Reichweite des Fahrzeugs würde durch den Anhänger also mehr als verdoppelt. Hintergrund der Entwicklung ist, auch Besitzern von erschwinglichen Elektroautos das Fahren weiter Strecken zu ermöglichen. Dadurch können sich mehr Menschen umweltfreundlichere Fahrzeuge leisten, die auch ihrem Bedarf entsprechen.
Die Anhänger sollen, wenn sie fertig auf den Markt kommen, zu mieten oder für den Eigenbedarf für ca. 10.000 Euro zu kaufen sein. Das Startup möchte Ladestationen mit je 20 startklaren EP-Tenders entlang viel befahrener Urlaubsstrecken aufbauen. Diese Ladestationen sollen maximal 50 km voneinander entfernt sein, sodass der Weg zu einer neuen Batterie nur ca. 9 Minuten dauert. Um sicher zu gehen, dass ein aufgeladener Anhänger zur Verfügung steht, soll man ihn im Voraus per App buchen können.
EP-Tender äußerst umweltfreundlich
Die Entwicklung des Anhängers ist ein großer Schritt in Richtung umweltfreundliches Fahren: "Wir lösen das Problem, erschwingliche Elektroautos komfortabel genug über weite Entfernungen zu machen", so Jean Baptiste Segard, Firmenchef von EP-Tender gegenüber Automotive News. Zunächst waren die Anhänger des Startups mit kleinen Verbrennungsmotoren ausgestattet, die Elektroautos vorübergehend zu Hybridfahrzeugen machten. Doch schon diese Anhänger waren sehr umweltfreundlich: Sie verbrauchten nur 0,9 Liter pro 100 Kilometer Strecke.
Als die Preise für Akkus stark sanken, wurden 2018 elektrische Anhänger hergestellt - und anschließend nur noch dieser Geschäftsbereich weiterverfolgt. Gerade wird die Aerodynamik des EP-Tenders verbessert und weiter an der Umweltfreundlichkeit gearbeitet: Bis 2030 möchte das Unternehmen seine CO-2 Emissionen halbieren.
Im Gespräch mit Renault und PSA-Gruppe
Es soll bis zum Jahr 2022 eine nachkaufbare Anhängerkupplung für den EP-Tender auf den Markt kommen - dennoch werde mit Renault und der PSA-Gruppe über werksmontierte Alternativen gesprochen, erklärt der EP-Tender Ingenieur Hugo Basset gegenüber Automotive News. Das Startup sei dabei von der Kooperation der großen Autohersteller abhängig.
Viele Elektroautos auf dem Markt sind noch nicht für Lastentransporte zugelassen und dürfen daher gar keinen Anhänger ankuppeln. Dennoch rechnet EP-Tender damit, dass die Nachfrage nach den Anhängern sehr hoch ausfallen wird: In den letzten Jahren stieg die Anzahl der gekauften Elektroautos in Europa, China und den USA laut einer Statistik von "EV-Volumes" stark an und einer Prognose zufolge sollen 2030 sogar ganze 40 Prozent der Fahrzeuge auf den Straßen elektronisch betrieben sein.
Batteriewettlauf: Stellantis enthüllt bahnbrechenden E-Auto-Akku – Wer wird der Sieger im Kampf um die beste E-Batterie?
In einem spannenden Kapitel der E-Auto-Batterie-Revolution hat Stellantis, in Zusammenarbeit mit CNRS und Saft, einen wegweisenden Akku vorgestellt. Mit vier Jahren Forschung und Entwicklung im Rücken, könnte diese Innovation die E-Mobilität revolutionieren und den Marktanteil von Stellantis auf dem stark umkämpften E-Auto-Markt erhöhen. Aber wer wird letztendlich den Sieg in diesem Batteriewettlauf davontragen?
Die bahnbrechende Technologie hinter IBIS
Das IBIS-Projekt (Intelligent Battery Integrated System) stellt eine radikale Neuerung in der Konstruktion von E-Antrieben dar. In diesem System sind die elektronischen Konverter-Platinen für Wechselrichter- und Ladefunktionen nahe an den Lithium-Ionen-Batteriezellen angebracht. Dadurch kann Wechselstrom für einen Elektromotor direkt aus der Batterie erzeugt werden.
Die Auswirkungen der IBIS-Technologie auf Elektrofahrzeuge
Die neuen Akkus von Stellantis bieten viele Vorteile. Sie sind nicht nur effizienter, zuverlässiger und kostengünstiger, sondern benötigen auch weniger Platz im Fahrzeug, was die Reichweite von E-Autos erhöht. Darüber hinaus ist Stellantis zuversichtlich, dass sie mit dieser Technologie den CO2-Fußabdruck ihrer Fahrzeuge reduzieren können.
Auswirkungen auf die stationäre Energiespeicherung
Die Anwendung dieser neuen Technologie beschränkt sich nicht nur auf Elektrofahrzeuge. Auch der Bereich der stationären Energiespeicherung und der Integration erneuerbarer Energien könnte von dieser Technologie profitieren. Saft, ein Partner im IBIS-Projekt, plant, einsatzbereite Installationen mit verbesserter Batterieverfügbarkeit, optimierter Nutzung der installierten Energie und geringerem Platzbedarf anzubieten.
Der Wettlauf um die beste Batterie
Dieser Fortschritt von Stellantis positioniert das Unternehmen in vorderster Front im Wettbewerb um die beste E-Auto-Batterie. Mit weiteren Fortschritten auf dem Weg, könnten wir Zeuge eines spannenden Wettlaufs um die beste Batterietechnologie werden.
Zum Abschluss können wir sagen, dass dieser Durchbruch in der Batterietechnologie den E-Auto-Markt erheblich beeinflussen wird. Die Frage ist jetzt: Wer wird sich durchsetzen und zum Marktführer in dieser aufstrebenden Branche werden? Bleiben Sie dran, um mehr zu erfahren.
Feststoff-Batterien aus dem 3D-Drucker: Massenproduktion soll bald starten
Die Feststoffbatterien, die durch dieses Verfahren entstehen, sollen im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien nicht nur eine höhere Kapazität bieten, sondern auch eine erheblich längere Lebensdauer. Während Li-Ionen-Batterien in der Regel maximal etwa 3.000 Ladezyklen durchlaufen, können Feststoffbatterien bis zu 100.000 Ladezyklen erreichen. Dies bedeute, dass sie über die Jahre hinweg zuverlässig und langlebig sind, wie notebookcheck.com berichtet. Dies ist sowohl für Elektroautos als auch für batteriebetriebene Geräte wie Smartwatches und Herzschrittmacher von großem Vorteil.
Nicht zu unterschätzen ist auch die Tatsache, dass Feststoffbatterien nicht entflammbar sind. Dies liegt daran, dass sie keine flüssigen Elektrolyte enthalten, die potenziell gefährlich werden könnten. Dieser Sicherheitsaspekt ist insbesondere dann entscheidend, wenn es um den Einsatz von Batterien in sensiblen Anwendungen geht. Weitere Vorteile der gedruckten Feststoffbatterien sind ihre kompakte Größe und das geringe Gewicht. Im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien sind sie etwa 50 Prozent kleiner und 40 Prozent leichter. Dies eröffnet auch die Möglichkeit, die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen.
Sakuu plant bereits "Gigafrabriken" in aller Welt
Bisher gab es umfangreiche Herausforderung bei der Massenproduktion von Feststoffbatterien. Die traditionellen Produktionsmethoden, die für Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden, sind nicht auf die Herstellung der Festkörperbatterien übertragbar. Dave Pederson, der Vizepräsident für Marketing und Geschäftsentwicklung bei Sakuu, erklärt: "Wenn man versucht, dies mit Platten aus einzelnen Materialien aufzubauen, ist es sehr schwierig, korrekt funktionierende Grenzflächen zu erhalten."
Sakuu hat jedoch mit dem Verfahren namens "SwiftPrint" einen Weg gefunden, Keramik, Glas, Metalle und Polymere in einer einzigen Schicht zu drucken. Im Gegensatz zu herkömmlichen additiven Fertigungsverfahren, bei denen jeder Schritt des 3D-Drucks sequenziell erfolgt, erfolgen hier alle Schritte parallel. Dies resultiert nicht nur in wesentlichen Einsparungen bei Energie, Kosten, Material und Zeit, sondern verbessert auch die Qualität der Batterien. Überdies können die Batterien in kundenspezifischen Formen und Größen hergestellt werden, was eine noch größere Vielseitigkeit ermöglicht.
Die Aussichten für die Zukunft der Batterieproduktion sind vielversprechend. Sakuu hat bereits Porsche Consulting beauftragt, "Gigafabriken" für die kommerzielle Produktion zu planen. Das Unternehmen hat ehrgeizige Pläne, in Kooperation mit anderen Unternehmen weltweit Fabriken zu eröffnen, um bis 2030 eine jährliche Batteriekapazität von 200 GWh zu erreichen. Ob dieses Ziel erreicht wird, bleibt abzuwarten, aber eines ist sicher: Die Massenproduktion von Feststoffbatterien aus dem 3D-Drucker hat das Potenzial, die Energiespeicherung und -nutzung in der Zukunft grundlegend zu verändern.
Northvolt verkündet Durchbruch - Billig-Salz statt Teuer-Lithium: Jetzt beginnt das neue Batterie-Zeitalter
Plötzlich unabhängig von China? Batterien sind wichtig für die Klimawende - für sie braucht es aber jede Menge seltene Rohstoffe. Der schwedische Konzern Northvolt hat nun einen Durchbruch verkündet: Die Entwicklung einer Batterie, die ohne seltene Materialien auskommt.
Der schwedische Konzern Northvolt hat die Entwicklung sogenannter Natrium-Ionen-Batterien angekündigt. Die gemeinsam mit dem Forschungspartner Altris entwickelte Zelle sei frei von Lithium, Nickel, Kobalt und Graphit, teilte das Unternehmen am Dienstag mit. Sie sei sicherer, kostengünstiger und nachhaltiger als herkömmliche Batterien mit Nickel, Mangan und Kobalt (NMC) beziehungsweise Eisenphosphat (LFP), in denen jeweils Lithium verwendet wird.
Hartkohle und „Preußisch Weiß“
Die Zelle soll eine Spitzenenergiedichte von mehr als 160 Wattstunden pro Kilogramm aufweisen. Die Northvolt-Entwicklung beruht den Angaben zufolge auf einer Anode (Pluspol) aus Hartkohlenstoff und einer Kathode (Minuspol) aus sogenanntem Preußisch Weiß, einem Komplex auf Eisenbasis.
Die Energiedichte gibt an, wie lange ein Gerät genutzt werden kann, bevor es aufgeladen werden muss. Bei hoher Energiedichte kann eine große Menge Energie im Akku gespeichert werden. Eine kommerziell in Massenproduktion erhältliche Lithium-Ionen-Akkuzelle etwa erreicht nach früheren Expertenangaben eine Energiedichte von rund 280 bis 300 Wattstunden pro Kilogramm. Es gibt inzwischen auch Akkuzellen mit weit höheren Werten. Natrium-Ionen-Batterien ermöglichen starke Kostensenkungen bei bisher aber geringerer Energiedichte.
Unabhängiger von China
Natrium ist als Bestandteil von Meerwasser und Steinsalz weltweit verfügbar und deutlich billiger als Lithium. Die niedrigen Herstellungskosten und die Sicherheit bei hohen Temperaturen machten die Technologie besonders attraktiv für aufstrebende Märkte wie Indien, den Nahen Osten und Afrika, betonte Northvolt. Spätere Generationen seiner Natrium-Ionen-Batterien böten auch Möglichkeiten für Elektrofahrzeuge.
„Die Welt setzt große Hoffnungen auf Natrium-Ionen, und ich freue mich sehr sagen zu können, dass wir eine Technologie entwickelt haben, die ihren weit verbreiteten Einsatz möglich macht“, sagte Unternehmenschef und -Gründer Peter Carlsson. Der „Financial Times“ sagte Carlsson, die Technologie mache Europa auch unabhängiger von Rohstofflieferungen aus China.
Bau in Deutschland?
Northvolt will das erste Unternehmen sein, das solche Batterien industriell herstellt und auf den Markt bringt. Den Zeitpunkt ließ es offen. Unklar ist auch, wo die Zellen produziert werden sollen - der Konzern plant in Heide (Schleswig-Holstein) derzeit den Bau einer Batteriefabrik für Elektroautos. Angesichts geplanter Subventionen von Bund und Land muss die EU aber erst grünes Licht geben.
Auch der chinesische Batterie-Hersteller Catl arbeitet an der Technologie und hatte im Frühjahr angekündigt, seine Natrium-Ionen-Batterien würden in Modellen des chinesischen Autobauers Chery verwendet.
Natrium-Akku lädt in Sekunden voll – Forscher melden Durchbruch
An zukunftsweisenden Natrium-Ionen-Batterien wird seit einiger Zeit geforscht, um diese noch weiter zu verbessern und eine umweltschonendere Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus zu schaffen. Was Ladezeit, Speicherkapazität und Leistung betrifft, waren die Natrium-Ionen-Akkus bisher gegenüber den gängigen Lithium-Ionen-Akkus im Nachteil. Südkoreanischen Forschern ist aber jetzt ein Durchbruch gelungen, sodass die Natrium-Ionen-Batterien diese Nachteile nicht mehr aufweisen.
Nur Vorteile gegenüber Lithium-Ionen-Akkus
In heutigen E-Autos kommen momentan fast ausschließlich Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz. Diese erfordern jedoch viele seltene Mineralien, die nur begrenzt zur Verfügung stehen und die Umwelt bei ihrer Produktion und Entsorgung stark belasten. Natrium-Ionen-Akkus könnten hier tatsächlich Abhilfe schaffen – Natrium ist dabei etwa 500-mal häufiger auf der Erde zu finden als Lithium. Zudem würden die E-Auto-Preise durch die neuen Akkus deutlich sinken.
Südkoreanische Forscher des Instituts KAIST haben einen Natrium-Ionen-Akku entwickelt, der die Nachteile gegenüber Lithium-Ionen-Akkus nicht mehr aufweist. Dazu haben die Forscher ein hybrides Design genutzt, das die Natrium-Batterie mit Materialien verbindet, die sonst für Superkondensatoren genutzt werden. Laut den Forschern konnte so eine hohe Speicherkapazität sowie eine rasche Ladung und Entladung ermöglicht werden.
Durch die Entwicklung von zwei metallorganischen Grundsystemen konnten die Forscher einige Probleme lösen, die Natrium-Ionen-Batterien in der Vergangenheit gebremst hatten. Etwa die langsame Ladegeschwindigkeit der Batterie-Anoden, sowie die recht geringe Speicherkapazität von Superkondensator-Kathoden.
Durchbruch für die Forscher
Die im Anschluss im Labor erschaffene Batteriezelle wies eine höhere Energiedichte als bisherige Lithium-Ionen-Akkus sowie die Leistungsdichte eines Superkondensators auf. Somit würde ein Akku für E-Autos mehr Reichweite als bisherige Lithium-Ionen-Akkus aufweisen und auch noch in Sekunden vollgeladen werden können. Aber auch die Entladegeschwindigkeit ist besser und so könnte bei Bedarf auch mehr Output-Leistung abgerufen werden, was sich auch für starke Elektromotoren eigenen würde.
So sprechen die Forscher nicht ohne Grund von einem Durchbruch. Und das nicht nur bei Natrium-Ionen-Akkus, sondern generell bei aktuell gebräuchlichen Stromspeichersystemen. Die Forscher sehen die Anwendung der neuen Technik bei allerlei elektronischen Geräten und Haushalten. Wann es ein solcher Akku zur Serienreife schafft und in Massenproduktion gehen kann, ist allerdings komplett offen. Die Forscher haben dazu bisher keine Angaben gemacht.