Mehr Reichweite bei E-Autos: Neue Batterie Bald weit über 1000 Kilometer Reichweite bei Elektroautos möglich?

von AUTO ZEITUNG 20.11.2020

Neue Batterien der Firma SALD sollen mehr Reichweite von weit über 1000 Kilometer bei E-Autos ermöglichen. Einer US-Forschungsgruppe gelang zudem der Durchbruch, wie Elektroautos schneller geladen werden können!

Ein Start-up aus dem niederländischen Eindhoven will mit einer neuen Batterie die Lösung für mehr Reichweite bei Elektroautos gefunden haben. Die neuartige Akkutechnologie namens "Spatial Atom Layer Deposition" – kurz SALD – soll dem Unternehmen zufolge künftig Reichweiten von über 1000 Kilometer und möglicherweise sogar über 2000 Kilometern ermöglichen. Darüber hinaus sollen die neuen Batterien auch fünfmal schneller geladen werden können als heutige Batteriezellen. So sollen E-Autos binnen zehn Minuten rund 80 Prozent nachladen können, in 20 Minuten soll sogar eine komplette Ladung drin sein. Hinter der SALD-Technologie versteckt sich ein patentiertes Verfahren, im industriellen Maßstab Beschichtungen aufzutragen, die so dünn sind wie ein einziges Atom. Entwickelt wurde das Verfahren von den deutschen Fraunhofer-Instituten und der staatlichen niederländischen Forschungseinrichtung "The Netherlands Organisation for applied scientific research" (TNO). Die Vermarktung zur industriellen Massenfertigung obliegt der eigens gegründeten Firma SALD BV, die eigenen Angaben zufolge auch schon Gespräche mit Automobilherstellern führt. Namen werden bislang allerdings keine genannt. Die neuen Batterien für mehr Reichweite sollen frühestens 2022 beziehungsweise 2023 in Elektroautos eingebaut werden können, wie Geschäftsführer Frank Verhage erklärt. Mehr zum Thema: Die CO2-Bilanz von Elektroautos

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Mehr Reichweite bei E-Autos: Neue Batterie von SALD

Die neuen Batterien von SALD für mehr Reichweite bei E-Autos sind eine Weiterentwicklung der heutigen Lithium-Ionen-Technologie. Durch die Nanobeschichtung entsteht hierbei eine sogenannte "Artificial Solid-Elektrolyte Interphase" (A-SEI), die gegenüber bisherigen SEI über eine deutliche bessere Leistungsfähigkeit verfügen und Langlebigkeit, Sicherheit sowie Kapazität deutlich steigern soll. "Dadurch kann ein E-Auto entweder mit kleineren Batterien weit über 1000 Kilometer oder mit größeren Akkupacks in Zukunft sogar über 2000 Kilometer ohne Nachladen fahren", so Verhage. Außerdem stellt der Gschäftsführer des niederländischen Start-ups klar: "Es geht nicht darum, einen theoretischen Reichweitenrekord aufzustellen. Sondern wir reden selbst im ungünstigsten Fall davon, dass der Akku in einem E-Auto bei sportlich-dynamischer Fahrweise und Klimaanlage oder Heizung nach 1000 Kilometern noch mindestens 20 bis 30 Prozent Restladung besitzt." SALD verfügt seiner Darstellung nach über alle notwendigen Patente und hat bereits Fertigungsmaschinen für Kleinserien in Betrieb. Der großindustrielle Einsatz stünde allerdings erst noch bevor. Übrigens: Die neuen Batterien könnten nicht nur für mehr Reichweite bei E-Autos zum Einsatz kommen, sondern beispielsweise auch in Smartphones. "Stellen Sie sich ein Smartphone vor, das eine Woche lang hält, und eine Smartwatch, die nur einmal im Monat geladen werden muss", sagt Verhage.

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Reichweite von E-Autos: Neue Batterie mit besonders kurzer Ladezeit

Auch Wissenschaftler der Chao-Yang Wang Gruppe an der Pennsylvania State University sollen eine neue Batterie, die in zehn Minuten auf 80 Prozent geladen werden kann und die Lebensdauer eines Autos übersteigt, realisiert haben. Ihr Lösungsansatz: Eine in den Energiespeicher eingebaute Heizung. Der Grund, warum E-Auto-Akkus bislang nicht in einem Tempo aufgeladen werden können, das etwa einem Stopp an der Tanksäule entspricht, ist den chemischen Eigenschaften der Litium-Ionen-Zellen geschuldet. Das Lithium lagert sich beim Laden an einer Elektrode an und wird beim Entladen dort wieder abgerufen. Wird die Batterie nun zu schnell geladen, kann das Lithium an der Oberfläche der Elektrode haften bleiben, dort eine metallische Schicht bilden und im schlimmsten Falle einen Kurzschluss verursachen. Die Forschungsgruppe soll nun aber einen Weg gefunden haben, diese Lithium-Schicht in einer Batterie zu verhindern. Im Labor wurden dafür handelsübliche Batteriebauteile mit einer dünnen Schicht aus Nickel überzogen. Diese wird bei jedem Laden mit Strom versorgt und heizt damit die Batterie auf 60 Grad Celsius auf. Dass Batterien bei hohen Temperaturen Schaden nehmen können, gilt nach wie vor. Aus diesem Grund ist dieser Vorgang auf zehn Minuten begrenzt. Allerdings verhindert die Wärme, dass sich das Lithium bei sehr schnellen Ladevorgängen ablagert. Auch bei üblichem Ladetempo bildet sich mit der Zeit eine Lithium-Schicht, die die Kapazität der Batterie verringert. Durch die Wärmezufuhr während des Ladens wird daher auch die Lebensdauer der Batterie insgesamt verlängert. Selbst bei über 2500 Ladezyklen weist die neue Batterie eine Ladekapazität von über 90 Prozent auf, mehr als Autosteller von einer E-Auto-Batterie erwarten. Mehr zum Thema: Der 2-Gang-Antrieb von ZF für Elektroautos

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