Die Verschlechterung der Batterieleistung durch häufiges Schnellladen stellt für neue Besitzer von Elektrofahrzeugen ein Problem dar, aber es gibt viele Faktoren, die darüber entscheiden, ob dies schädlich für die Batterie ist oder nicht.
Willkommen bei The Switch, der neuen Mobilitätsserie von Euronews Next für Menschen, die über den Umstieg auf ein Elektrofahrzeug nachdenken.
Da sich das Tempo der Elektrifizierung angesichts einer wachsenden Klimakrise und unsicherer Wirtschaftsaussichten beschleunigt, sind wir Ihr Begleiter beim Übergang von Ihrem mit fossilen Brennstoffen betriebenen Auto zu einem Elektroauto.
Jede Woche bieten wir Anleitungen und Einblicke von Branchenexperten und möchten den Prozess entmystifizieren und Fehlinformationen ausräumen.
Für viele Elektrofahrzeuge (EVs) stellen die Zukunft des Transportwesens und ein Mittel zur Reduzierung von Emissionen dar, sie haben aber auch ein neues Lexikon der Wartungsbedenken eingeläutet.
Die wichtigste dieser Überlegungen ist, ob sich die häufige Verwendung von Gleichstrom-Schnellladungen auf die Lebensdauer von Elektrofahrzeugbatterien auswirkt.
Während frühere Erkenntnisse aus der Branche darauf hinwiesen, dass regelmäßiges Schnellladen die Batteriekapazität mit der Zeit verringern könnte, stellen neuere Untersuchungen diese Annahme in Frage, insbesondere bei Modellen, die mit fortschrittlichen Batteriemanagementsystemen ausgestattet sind.
Neue Erkenntnisse zu den Auswirkungen von Schnellladen
In einer aktuellen Studie analysierten Recurrent-Forscher Daten von über 13.000 Elektrofahrzeugen, um die Auswirkungen von häufigem Fasten zu bewerten Aufladen.
Im Gegensatz zu Laborprognosen zeigten Daten von über 160.000 realen Ladevorgängen keinen signifikanten Unterschied in der Verschlechterung der Batteriereichweite zwischen Teslas, die häufig schnell laden, und solchen, die dies selten tun.
Die Studie umfasst jedoch hauptsächlich Daten neuerer Fahrzeuge (ab Baujahr 2018, die meisten ab 2021 oder später), die nur etwa fünf bis sechs Nutzungsjahre abdecken. Daher bleiben die langfristigen Auswirkungen des Schnellladens ungewiss.
Bei allen Lithium-Ionen-Batterien kommt es mit der Zeit zu einem allmählichen Reichweitenverlust, und die Batterien von Tesla – ob schnell geladen oder nicht – zeigen dies erwartet Reichweite Verschlechterung unabhängig von den Ladegewohnheiten. Der tatsächliche Reichweitenverlust kann aufgrund von Faktoren wie Gelände und Wetter variieren.
Wie moderne Elektrofahrzeuge der Batterieverschlechterung entgegenwirken
Die Komplexität der Batterie- und Wärmemanagementsysteme in Elektrofahrzeugen hat sich so weit entwickelt, dass viele Fahrzeuge schnelles Laden ohne nennenswerte Leistungseinbußen bewältigen können. Zu dieser Widerstandsfähigkeit tragen mehrere Faktoren bei.
Erstens überwacht und passt die fortschrittliche Batteriemanagementsystem-Technologie (BMS) die Spannung, den Strom und die Temperatur jeder Zelle in Echtzeit an.
Durch diese ständige Beobachtung stellt das BMS sicher, dass diese Parameter innerhalb sicherer Grenzen bleiben und verhindert so Überhitzung und Überladung. Wenn die Temperaturen zu stark ansteigen, verlangsamt das BMS den Ladevorgang oder aktiviert das Kühlsystem, um die Gesundheit der Batterie zu schützen.
Hitze ist der Feind eines Akkus, insbesondere beim Hochgeschwindigkeitsladen. Moderne Elektrofahrzeuge nutzen Wärmemanagementsysteme (TMS) – Flüssigkeitskühlung oder sogar Klimaanlage –, um die Batteriezellen auf einer stabilen Temperatur zu halten und so die Belastung der Batterie durch schnelles Laden zu verringern.
Flüssigkeitskühlsysteme sorgen beispielsweise dafür, dass die Zellen auch bei längeren Schnellladevorgängen eine sichere Temperatur behalten.
In Zusammenarbeit mit BMS setzen TMS aktuelle Grenzwerte durch und mindern Risiken wie thermisches Durchgehen, verlängern die Batterielebensdauer und machen das Schnellladen sicherer und effizienter.
Auch die Batteriechemie hat großen Einfluss. Unterschiedliche Batteriechemien weisen unter Schnellladebedingungen unterschiedliche Grade an Widerstandsfähigkeit auf.
Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP), die zunehmend von Tesla und anderen eingesetzt werden, sind bei hohen Laderaten besonders robust.
Nickel-Mangan-Kobalt-Batterien (NMC) hingegen sind anfälliger für Verschleiß, insbesondere bei hoher Hitze. Allerdings machen die Automobilhersteller Fortschritte bei beiden Technologien und setzen ein BMS ein, um einen Teil der Belastung durch das Schnellladen auszugleichen.
Letztendlich geht es bei der Auswahl der richtigen Chemie darum, Schnellladefähigkeit, Haltbarkeit und Energiedichte in Einklang zu bringen. Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung von Batterien, die höhere Leistungsaufnahmen bewältigen können, ohne sich schnell zu verschlechtern, und gleichzeitig kostengünstig und umweltfreundlich sind.
Schnelles Laden kann die Batterien von Elektrofahrzeugen belasten
Während schnelles Laden für die meisten Elektrofahrzeuge im Allgemeinen sicher ist, können einige Bedingungen dennoch ein Risiko für die Batterielebensdauer darstellen.
Einladen extreme Temperaturen – entweder sehr heiße oder sehr kalte Bedingungen – können die Belastung der Batterie erhöhen, insbesondere wenn die Batterie nicht vorkonditioniert ist. Daten von Geotab zeigen, dass schnelles Laden bei heißen Bedingungen die Batterieverschlechterung beschleunigen kann.
Batterien unterliegen einem höheren Widerstand, wenn sie aus einem sehr niedrigen oder fast vollen Zustand geladen werden, was zur Verschlechterung beitragen kann. Vermeiden Sie daher schnelles Laden, wenn Ihre Autobatterie extrem heiß oder eiskalt ist oder sich in einem hohen oder niedrigen Ladezustand befindet.
Aus diesem Grund empfehlen viele Hersteller, auf das Schnellladen zu verzichten, wenn der Akku fast leer oder nahezu 100 Prozent ist.
Auch eine hohe Kilometerleistung ist zu berücksichtigen. Bei Fahrzeugen, die über eine lange Laufleistung mehrmals täglich schnell aufgeladen werden, kann es zu etwas stärkerem Verschleiß kommen, obwohl die Auswirkungen normalerweise minimal sind, wenn das BMS gut funktioniert.
Eine kontinuierliche Schnellladung auf 100 Prozent belastet die Batterie stärker als ein Stoppen bei 80 Prozent, da sich die Zellen in der letzten Ladephase tendenziell stärker erwärmen. Um die Batterielebensdauer zu maximieren, schlagen viele Hersteller vor, die Schnellladung auf etwa 80 Prozent zu beschränken.
Die Vorkonditionierung der Batterie – das Erhitzen oder Abkühlen auf eine optimale Temperatur vor dem Laden – ermöglicht einen schonenderen Ladevorgang. Schnelles Laden ohne Vorkonditionierung, insbesondere bei extremen Temperaturen, kann schädlicher sein.
Top-Tipps zur Minimierung der Batterieverschlechterung
Alles in allem sollten Sie Folgendes versuchen, um die Batterien von Elektrofahrzeugen beim Schnellladen weiter zu schützen:
• Konditionieren Sie den Akku vor dem Laden bei extremen Wetterbedingungen.
• Vermeiden Sie regelmäßiges Aufladen auf 100 Prozent; Streben Sie stattdessen 80 Prozent an.
• Wenn möglich, gleichen Sie schnelles Laden mit langsamerem Laden der Stufe 2 ab.
• Befolgen Sie die Empfehlungen des Herstellers für optimale Ladepraktiken.
Die Zukunft des Schnellladens
Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass häufiges Schnellladen die Batterie von Elektrofahrzeugen möglicherweise nicht wesentlich beeinträchtigt, was frühere Annahmen in Frage stellt.
Heutige Elektrofahrzeuge sind mit fortschrittlichem BMS, verbessertem Wärmemanagement und widerstandsfähigen Chemikalien wie LFP zur Bekämpfung der Verschlechterung ausgestattet.
Ultraschnelle Ladegeräte, die bald 350 kW überschreiten, könnten die Ladezeiten drastisch verkürzen und in nur 15 Minuten 80 Prozent erreichen.
Durch die kontinuierlichen Fortschritte bei Lithium-Ionen-, Festkörper- und Lithium-Schwefel-Batterien sowie einer intelligenten Ladeinfrastruktur sind Elektrofahrzeuge auf dem besten Weg, schneller, sicherer und zuverlässiger zu laden.
Geraldine Herbertist Autoredakteur der Zeitung Sunday Independent und Experte für E-Mobilität.
