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Was sind die neuen Technologien für Batterien von Elektroautos?
Die Batterien für Elektroautos haben sich in den letzten Jahren erheblich weiterentwickelt, mit wichtigen Innovationen, die ihre Leistung und Haltbarkeit verbessern. Hier ein Überblick über die fortschrittlichen Technologien :
Fortschrittliche Lithium-Ionen-Batterien
Lithium-Ionen-Batterien sind nach wie vor der Standard für Elektrofahrzeuge, aber sie wurden mehrfach verbessert:
- Verbesserte Energiedichte: Moderne Batterien bieten eine höhere Energiedichte, so dass mit einer einzigen Ladung größere Entfernungen zurückgelegt werden können. Die Energiedichte hat sich um 5-8% pro Jahr erhöht, wobei die neuesten Modelle 300 Wh/kg erreichen. (Beev).
- Wärmemanagement: Hochentwickelte Wärmemanagementsysteme verlängern die Lebensdauer der Batterie, indem sie die optimalen Temperaturen aufrechterhalten und so die durch Wärme verursachte Schädigung reduzieren.
Feststoffbatterien
Festelektrolytbatterien sind ein vielversprechender Fortschritt:
- Hohe Sicherheit: Eliminiert die Brandgefahr, die mit Lithium-Ionen-Batterien verbunden ist, da kein flüssiger, brennbarer Elektrolyt vorhanden ist.
- Langlebigkeit: Feste Batterien können mehr Lade-/Entladezyklen überstehen, was ihre Lebensdauer und Energieeffizienz langfristig erhöht.
- Höhere Kapazität: Diese Batterien bieten eine Energiedichte von mehr als 500 Wh/kg, was dieReichweite von Fahrzeugen erheblich erhöhen würde.
Recycling-Technologien
Die neuen Recyclingtechnologien konzentrieren sich auf die Gewinnung wertvoller Materialien mit erhöhter Effizienz:
- Materialrückgewinnung: Neue Methoden ermöglichen die Rückgewinnung von bis zu 95% der Materialien wie Lithium, Kobalt und Nickel, wodurch der ökologische Fußabdruck bei der Herstellung neuer Batterien reduziert wird.
- Closed-Loop-Recycling: Initiativen zur Wiederverwendung von zurückgewonnenen Materialien für die Herstellung neuer Batterien, wodurch die Kreislaufwirtschaft gefördert wird.
Wie lange hält die Batterie eines Elektroautos?
Die Lebensdauer von Batterien in Elektroautos hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Technologie, der Nutzungsbedingungen und des Thermomanagements.
Faktoren, die die Lebensdauer beeinflussen
- Anzahl der Ladezyklen: Moderne Lithium-Ionen-Batterien können zwischen 1.500 und 3.000 Ladezyklen halten, bevor ihre Kapazität signifikant abnimmt, was bei einem durchschnittlichen Fahrer etwa 10 bis 15 Jahren entspricht.
- Temperaturmanagement: Ein effektives Temperaturmanagement minimiert den chemischen Abbau der Batterien und verlängert so ihre Lebensdauer. Flüssigkeitskühlsysteme und Batteriemanagementsoftware werden häufig eingesetzt, um optimale Bedingungen aufrechtzuerhalten.
Innovation und Fortschritt
- Längere Lebensdauer: Die neuesten Batterietechnologien versprechen längere Lebenszyklen, da die Anoden- und Kathodenmaterialien verbessert wurden, um die Degradation zu verringern. Beispielsweise können neue Siliziumbatterien bis zu 5.000 Lade-/Entladezyklen überstehen.
- Minimale Wartung: Fortschritte bei der Software für das Batteriemanagement ermöglichen die proaktive Überwachung und Verwaltung des Zustands der Batterien, wodurch der Wartungsbedarf reduziert und die Nutzungsdauer der Batterien verlängert wird.
Sehr ermutigendes Kundenfeedback
Elon Musk, der Gründer von Tesla, behauptete vor kurzem, dass die Lebensdauer seiner Batterien mehrere hunderttausend Kilometer betrage. Und wir können ihm glauben. Hansjörg Gemmingen ist ein Mann mit einem ziemlich halluzinierenden Rekord: Er hat mit seinem Tesla Model S aus dem Jahr 2013 mehr als eine Million Kilometer zurückgelegt.
Der Hersteller Nissan spricht von mehr als 22 Jahren Nutzung, bevor die Batterie seines Elektroautos wirklich ausgetauscht werden muss. Dies erklärte der Leiter von Renault-Nissan Energy Services auf einem Kongress in Schweden. Er sagte, dass die Batterie des Nissan Leaf eine Lebensdauer von 20 bis 22 Jahren habe. Zusammengefasst bedeutet dies, dass die angenommene Lebensdauer der Batterie eines Nissan Leaf 12 Jahre länger ist als die Lebensdauer des Autos.
Umweltbewusstes Fahren
Es ist sehr wahrscheinlich, dass Elektroautos, die in wärmeren Klimazonen fahren, ihre Batteriekapazität etwas schneller verlieren als solche, die in gemäßigteren Regionen fahren. Extreme Hitze ist der chemische Feind von Lithium-Ionen, weshalb viele Elektroautos mit flüssigkeitsgekühlten Batterien ausgestattet sind.
Darüber hinaus können ältere Elektroautos (die ersten Elektroautos auf dem Markt) mit einer relativ kurzen Reichweite schneller verschleißen. Das Fahren bis zur Erschöpfung der Batterie hat einen negativen Effekt auf die Lebensdauer der Batterie. Dieses Problem tritt heutzutage weniger auf, da die Reichweiten höher sind und es sehr selten vorkommt, dass man bis zur vollständigen Entladung der Batterie fährt.
Um die Lebensdauer der Batterie Ihres Elektroautos nicht zu verkürzen, müssen Sie :
- Fahren Sie mit normaler Geschwindigkeit (Eco-Drive), um die Lebensdauer Ihrer Batterie zu verlängern.
- Machen Sie kleine Teilladungen, um Ihr Fahrzeug nicht zu stark zu belasten.
- Stellen Sie sicher, dass die Reifen während der gesamten Lebensdauer des Fahrzeugs den richtigen Druck haben.
Recycling von Batterien von Elektroautos
Die Batterien, die Elektroautos (und sogar Hybridautos) antreiben, können recycelt werden. Jahrzehntelang wurden die wenigen Elektrofahrzeuge, die auf den Straßen fuhren, mit Bleibatterien betrieben. Die neuesten Modelle, die leichter sind und eine größere Reichweite haben, verwenden Lithium-Ionen-Batterien, ebenso wie Laptops und Mobiltelefone. In beiden Fällen können die Batterien, die Elektroautos antreiben, recycelt werden.
Bei Bleibatterien älterer Technologie werden 96% des Materials der Batterie - einschließlich des Bleis - wiedergewonnen. Zum Vergleich: Nur 38% des Materials in Glasflaschen werden im Recyclingprozess zurückgewonnen. Sie können auch wieder aufgeladen und wiederverwendet werden, bevor sie recycelt werden.
Wenn die Batterien eines Lithium-Ionen-Fahrzeugs als zu alt für das Fahren angesehen werden, haben sie noch bis zu 80% ihres Potenzials. Daher werden diese Batterien, noch bevor sie in ein Recyclingzentrum gelangen, zur Unterstützung des Stromnetzes verwendet, insbesondere neben Energiequellen, die möglicherweise nicht so stabil sind, wie Wind- oder Solarenergie. Die Batterien können Energie speichern, um dem Stromfluss zu helfen, auf einem gleichmäßigen Kiel zu bleiben, anstatt mit der Zeit hin und her zu schwanken.
Da Autos mit Lithium-Ionen-Batterien erst seit kurzem auf dem Markt sind, befinden sich die Recyclingzentren, die ihre Bestandteile zurückgewinnen können, noch in den Kinderschuhen.
In Frankreich sind die Hersteller eine Partnerschaft mit SNAM eingegangen, um die Sammlung, das Recycling und die Rückverfolgbarkeit von Batterien in Europa zu gewährleisten. Diese Kette arbeitet mit mehreren Automobilmarken zusammen: Peugeot, Citroën, Honda, Volkswagen, Audi, Seat, Skoda, BMW und Toyota.
Volkswagen kündigte an, dass das Werk in Salzgitter 2019 auf Lithium-Ionen-Batterien umgestellt wird. Konkret bedeutet dies, dass das Werk zu einem Pilotstandort für die Eröffnung einer Produktions- und Recyclinglinie für Batteriezellen werden wird.
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Das zweite Leben der Batterien - second use
Dies ist eine zweite Lösung für Batterien. Die Idee hierbei ist es, die Lebensdauer der Batterien zu verlängern.
Batterien, die für die Bedürfnisse eines Fahrers veraltet sind, können nicht mehr in Autos verwendet werden. Stattdessen können sie für andere Anwendungen verwendet werden, die weniger Energie von den Batterien benötigen. Dies wird als zweites Leben von Batterien bezeichnet. Dieses Verfahren verzögert das Recycling der Batterien und reduziert die ökologischen Auswirkungen der Batterieproduktion.
So, jetzt wissen Sie alles über die Lebensdauer einer Batterie eines Elektroautos. Wenn Sie noch Fragen haben, zögern Sie bitte nicht, uns unter [email protected] zu kontaktieren.
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