Als jemand, der kürzlich auf ein Elektrofahrzeug (EV) umgestiegen ist, muss ich zugeben, dass die ersten Ratschläge zum Batteriezustand etwas überwältigend wirken können. Ich hatte ein Leben voller Benzinautos und fragte mich, ob ich jemals den Dreh rausbekommen würde. Aber nach ein paar Monaten wurde mir klar, dass es nicht so komplex ist, wie es zunächst schien.
Es wird oft empfohlen, bewährte Methoden zu befolgen, um die Batterie Ihres Elektrofahrzeugs so lange wie möglich in Topzustand zu halten. Eine wichtige Vorgehensweise besteht darin, den Ladevorgang zu beenden, sobald der Akku 80 % erreicht. Darüber hinaus kann die häufige Nutzung der Gleichstrom-Schnellladung für Ihr Elektrofahrzeug den Batterieverschleiß beschleunigen, was sich im Laufe der Zeit auf seine Reichweite auswirken könnte.
Das Problem dieses Elektrofahrzeugs wird dadurch verschärft, dass seine Reichweite von Anfang an eine Herausforderung war, insbesondere für Elektroautos. Ein großer Nachteil des Besitzes eines Elektroautos ist die Angst vor der Reichweite, da das Aufladen länger dauert und es im Vergleich zu Tankstellen deutlich weniger Ladestationen gibt. Wenn Sie Ihr Fahrzeug außerdem bis zu 80 % aufladen, erreichen Sie nur vier Fünftel der vom Hersteller angegebenen Reichweite.
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Was passiert, wenn Sie diese Richtlinien missachten? Nicht jeder kann an seinem Wohnort ein Ladegerät für Elektrofahrzeuge installieren, und für diejenigen, die ein Elektrofahrzeug wünschen, bedeutet dies, dass sie stattdessen auf langsamere öffentliche Ladegeräte der Stufe 2 oder schnellere Gleichstrom-Schnellladegeräte angewiesen sind. Man könnte sich fragen, ob die häufige Verwendung von Gleichstrom-Schnellladegeräten der Batterie Ihres Elektroautos möglicherweise schaden könnte. Hier ist die Antwort:
Was ist DC-Schnellladen?
In den meisten Haushalten liefern die Steckdosen Wechselstrom (AC), da dieser für die Übertragung über große Entfernungen effizienter ist und mit der Zeit nur minimale Energieverluste verursacht. Wenn Sie ein Ladegerät an eine Steckdose zu Hause anschließen, leiten Sie im Wesentlichen Wechselstrom an Ihr Elektrofahrzeug (EV). Ebenso beziehen Ladestationen der Stufe 2 Wechselstrom aus dem Netz und liefern ihn auch an Ihr Elektrofahrzeug.
Es gibt nur ein Problem. Der Strom, den Ihr Elektrofahrzeug verbraucht, wird als Gleichstrom (DC) gespeichert. Wenn Sie eine Wechselstromquelle an Ihr Fahrzeug anschließen, muss dieses diese Energie in Gleichstrom umwandeln, den es speichern und später nutzen kann. Es gibt jedoch einen Weg, dies zu umgehen. Gleichstromladestationen wandeln den Wechselstrom aus dem Netz in Gleichstrom um, bevor sie ihn an Ihr Elektrofahrzeug senden. Dabei umgehen sie im Wesentlichen den Bordnetzwandler in Ihrem Auto und laden die Batterie direkt auf. Diese Lademethode wird üblicherweise als Level-3-Laden oder Schnellladen bezeichnet. Während Ladegeräte der Stufe 1 maximal etwa 1,8 Kilowatt und Ladegeräte der Stufe 2 etwa 20 kW leisten, können die meisten Gleichstrom-Schnellladegeräte derzeit mit bis zu 350 kW laden, sogar noch schneller DC-Schnellladetechnologie auf dem Weg.
Warum sollte das Gleichstrom-Schnellladen die Batterie meines Elektrofahrzeugs schwächen?
Als Forscher, der sich mit Elektrofahrzeugen beschäftigt, habe ich herausgefunden, dass das schnellere Laden zwar kein grundsätzliches Problem darstellt, aber dennoch einige potenzielle Nachteile mit sich bringt. Die durch das Gleichstrom-Schnellladen erzeugte schnelle Erwärmung könnte im Laufe der Zeit die Verschlechterung der Zellen im Akkupack beschleunigen.
David Michery, CEO des Elektrofahrzeugherstellers Mullen Automotive, teilte in einem Interview mit Digital Trends mit, dass das Gleichstrom-Schnellladen möglicherweise die Lebensdauer von Elektrofahrzeugen verkürzen könnte. Im Gegensatz zum AC-Laden mit niedrigerem Strom (Stufen 1-2) entsteht beim DC-Schnellladen aufgrund des höheren Stroms mehr Wärme. Diese erhöhte Hitze kann zu einer Belastung der aktiven Materialien in der Batterie führen, was zu einer schnelleren Verschlechterung oder Abnutzung führt.
Es stimmt zwar, dass die erhöhte Wärmeentwicklung beim Schnellladen mit Gleichstrom theoretisch über einen langen Zeitraum Auswirkungen auf die Batterie eines Elektrofahrzeugs haben kann, doch scheinen reale Studien zu zeigen, dass das Gleichstrom-Schnellladen möglicherweise nicht so schädlich für die Batterie Ihres Autos ist wie ursprünglich angenommen. Dies könnte möglicherweise auf die Fähigkeit des Elektrofahrzeugs zurückzuführen sein, seinen Ladevorgang intelligent zu verwalten und anzupassen, und nicht nur auf die Verwendung von Gleichstrom-Schnellladen im Allgemeinen.
Basierend auf einer Studie von Recurrent mit mehr als 6.500 Tesla Model 3 wurde festgestellt, dass das Gleichstrom-Schnellladen die Batterieverschlechterung nicht wesentlich erhöht, wie bisher angenommen. Die Studie verglich Tesla-Fahrzeuge, die häufig Gleichstrom-Schnellladung nutzen (mehr als 70 % der Zeit), mit solchen, die dies selten tun (weniger als 30 % der Zeit). Interessanterweise war die Rate der Batterieverschlechterung in beiden Gruppen überraschend ähnlich. Erwähnenswert ist, dass diese Studie zwar Fahrzeuge aus den Jahren 2012 bis 2023 umfasste, ein Großteil (90 %) jedoch ab 2018 produziert wurde und fast sechs von zehn (57 %) aus dem Jahr 2021 oder später stammten.
Sich im Bereich der Wissenschaft zurechtzufinden, kann manchmal eine Herausforderung sein, wie Dr. Nadim Maluf, CEO von Qnovo und Experte in der Batteriechemie, betont. Er stellt klar, dass es beim DC-Schnellladen zu verschiedenen physikalischen Effekten innerhalb der Batterie kommt.
Laut Maluf beschleunigt das schnelle Gleichstromladen tendenziell zwei Hauptformen der Batterieverschlechterung. Erstens wird die Struktur der Elektroden innerhalb der Batterie geschwächt, und zweitens bilden sich Lithiummetalldendriten, die im Laufe der Zeit möglicherweise zu einem kritischen Zusammenbruch führen können.
Entgegen der landläufigen Meinung sind die Auswirkungen des Schnellladens auf die in Elektrofahrzeugen eingebauten Batterien möglicherweise nicht so groß wie allgemein angenommen. Tatsächlich werden diese Bordcomputer mit dem technologischen Fortschritt und der zunehmenden Intelligenz der Autos zunehmend die Ladegeschwindigkeit regulieren, um die Batterielebensdauer zu verlängern.
Was tun, wenn Sie über eine Verschlechterung der Batterieleistung besorgt sind?
Wenn Sie die Informationen darüber, wie sich das Gleichstrom-Schnellladen auf die Batterien von Elektrofahrzeugen auswirkt, etwas unklar finden, ist das verständlich. Obwohl bekannt ist, dass sich das Gleichstrom-Schnellladen auf lange Sicht möglicherweise nicht wesentlich auf die Gesundheit der Batterie auswirkt, bleibt die geringe Auswirkung auf die Langlebigkeit über längere Zeiträume ungewiss und könnte deutlicher werden, wenn mit der Zeit mehr Elektrofahrzeuge eingesetzt werden. Diese Unsicherheit führt zu der Frage: Was kann getan werden, um die Batterie Ihres Elektrofahrzeugs so lange wie möglich in optimalem Zustand zu halten?
Die gute Nachricht ist, dass Sie viele Dinge tun können, um die Batterie in Ihrem Elektrofahrzeug zu schonen. Die schlechte Nachricht ist, dass diese Dinge je nach verschiedenen Faktoren stark variieren können. Laut Maluf gibt es drei Hauptfaktoren, die sich auf die Batteriegesundheit auswirken können: Ladegeschwindigkeit, maximaler Ladezustand und Temperatur.
Laut Maluf liegt eine ideale Temperatur für die Batterie zwischen 60 und 90 Grad Fahrenheit. Zu heiß (über 95 Grad) oder zu kalt (unter dem Gefrierpunkt) können schädlich sein. Lassen Sie bei der Entscheidung, wie mit diesen Faktoren umgegangen werden soll, gutes Urteilsvermögen walten. Vermeiden Sie es, Ihr Gerät an einem heißen Tag zu mehr als 80 % aufzuladen, da dies den Akku belasten kann. Wenn Sie eine lange Reise unternehmen, laden Sie Ihr Fahrzeug am Vorabend vollständig (bis zu 100 %) mit einem Ladegerät der Stufe 2 auf, das langsamer, aber kühler ist. Dadurch erhalten Sie die maximale Reichweite für Ihre Reise.
Das scheint viel zu sein. Wenn es sehr kalt ist, beschränken Sie den Ladevorgang. Wenn es sehr heiß ist, beschränken Sie den Ladevorgang. Wenn Sie mit Gleichstrom schnell laden, beschränken Sie den Ladevorgang. Wenn Sie nicht unterwegs sind, beschränken Sie das Laden.
Um die Sache zu vereinfachen, kommen wir auf Folgendes hinaus:
Es ist beruhigend, dass sich Experten darin einig sind, dass Autofahrer sich nicht ständig Gedanken darüber machen müssen, wann und wie sie ihr Auto aufladen. Michery erklärte: „Gelegentlich ist ein Aufladen bis zu 100 % bei Ladegeschwindigkeiten von 1–3 akzeptabel.“ Im Wesentlichen geht es darum, ein Gleichgewicht zwischen täglichem Laden und der Reichweite des Fahrzeugs zu erreichen und so die Gesundheit der Batterie langfristig zu erhalten und ihre Lebensdauer zu verlängern.
Bedauerlicherweise nimmt die Lebensdauer der Batterie Ihres Elektrofahrzeugs mit der Zeit natürlich ab, was einfach eine wissenschaftliche Tatsache ist, die wir mit unserer gegenwärtigen Technologie nicht vermeiden können. Über einen längeren Zeitraum hinweg kann es sein, dass Sie eine allmähliche Verringerung der Reichweite bemerken.
Die Zukunft der Batterie- und Ladetechnologie
Automobilhersteller sind motiviert, sich auf diese Fortschritte zu konzentrieren, da sie wissen, dass Reichweitenangst die Kaufentscheidungen der Kunden erheblich beeinflusst. Letztendlich besteht ihr vorrangiges Ziel darin, den Autoabsatz zu steigern. Zunächst könnten Unternehmen intelligentere Energiemanagementsysteme einführen, die die Stromzufuhr zur Batterie effizient regulieren und so deren Lebensdauer verlängern können, trotz der möglichen Verringerung der Ladegeschwindigkeit.
Mit der Zeit könnten Bedenken hinsichtlich der Ladegeschwindigkeit aufgrund der Fortschritte bei Festkörperbatterien irrelevant werden. Es wird erwartet, dass diese neuen Batterietypen bald auf den Markt für Elektrofahrzeuge kommen werden, und erste Testergebnisse deuten darauf hin, dass sie langlebiger sind als die üblicherweise in Elektrofahrzeugen verwendeten Lithium-Ionen-Batterien. Darüber hinaus bedeutet ihre größere Reichweite, dass auftretende Verschlechterungen weniger Auswirkungen haben.
Um auf Nummer sicher zu gehen, versuchen Sie vorerst, bei Bedarf die Stufen 1 und 2 zum Laden zu verwenden. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass das Gleichstrom-Schnellladen nicht so schädlich ist, wie manche vielleicht behaupten. Sie müssen keine großen Anstrengungen unternehmen, um dies zu vermeiden, da Sie befürchten müssen, dass die Reichweite Ihres Fahrzeugs aufgrund der höheren Ladegeschwindigkeit erheblich sinkt.
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2024-10-14 21:27