{"id":103947,"date":"2024-12-14T12:09:29","date_gmt":"2024-12-14T11:09:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=103947"},"modified":"2024-12-14T12:09:30","modified_gmt":"2024-12-14T11:09:30","slug":"batterien-von-e-fahrzeugen-koennten-bis-zu-40-laenger-halten-als-erwartet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/mobilitaet\/batterien-von-e-fahrzeugen-koennten-bis-zu-40-laenger-halten-als-erwartet\/","title":{"rendered":"Batterien von E-Fahrzeugen k\u00f6nnten bis zu 40% l\u00e4nger halten als erwartet"},"content":{"rendered":"\n

Eine Studie von Stanford-SLAC zeigt, dass Batterien vom realen Stop-and-Go-Fahren von Elektrofahrzeugen weniger belastet werden als von der Dauerbeanspruchung, die in fast allen Labortests neuer Batteriedesigns simuliert wird.<\/p>\n\n\n\n

<\/a>Die\u00a0 Akkus\u00a0 k\u00f6nnten unter normaler Nutzung durch Fahrer im realen Fahralltag \u2013 etwa\u00a0 auf langen Autobahnfahrten, kurzen Stadtfahrten usw.\u00a0 \u00a0\u2013 etwa ein Drittel l\u00e4nger halten als von Forschern allgemein prognostiziert. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie von Wissenschaftlern des SLAC-Stanford Battery Center<\/a>,\u00a0einem gemeinsamen Stanford University\u2019s Precourt Institute for Energy<\/a> und des SLAC National Accelerator Laboratory<\/a>.\u00a0Dies deutet darauf hin, dass der Besitzer eines typischen Elektrofahrzeugs m\u00f6glicherweise etliche Jahre\u00a0lang den Akku nicht austauschen oder ein neues Auto kaufen m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n

Fast immer testen Batteriewissenschaftler die Zyklenlebensdauer neuer Batteriedesigns in Labors mit einer konstanten Entladerate und anschlie\u00dfendem Wiederaufladen. Sie wiederholen diesen Zyklus viele Male in schneller Folge, um schnell herauszufinden, ob ein neues Design unter anderem hinsichtlich der Lebensdauer gut ist oder nicht.<\/p>\n\n\n\n

Dies ist jedoch keine gute Methode, um die Lebenserwartung von Elektrofahrzeugbatterien vorherzusagen, insbesondere nicht f\u00fcr Menschen, die Elektrofahrzeuge f\u00fcr den t\u00e4glichen Arbeitsweg benutzen, so die\u00a0in\u00a0Nature Energy ver\u00f6ffentlichte Studie<\/a><\/em>. Obwohl die Batteriepreise in den letzten 15 Jahren um etwa 90% gefallen sind, machen Batterien immer noch fast ein Drittel des Preises eines neuen Elektrofahrzeugs aus. Daher k\u00f6nnen sich aktuelle und zuk\u00fcnftige Elektrofahrzeug-Pendler freuen zu erfahren, dass viele zus\u00e4tzliche Kilometer auf sie warten.<\/p>\n\n\n\n

Simona Onori, eitende Autorin und au\u00dferordentliche Professorin f\u00fcr Energiewissenschaft und -technik, sagt: \u201eZu unserer \u00dcberraschung tr\u00e4gt echtes Fahren mit h\u00e4ufigem Beschleunigen, Bremsen, das die Batterien ein wenig aufl\u00e4dt, kurzen Stopps beim Einkaufen und stundenlangem Ruhen der Batterien dazu bei, dass die Batterien l\u00e4nger halten, als wir aufgrund von Labortests nach Industriestandard gedacht h\u00e4tten.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Eine angenehme \u00dcberraschung<\/h4>\n\n\n\n

Die Forscher entwickelten vier Arten von Entladeprofilen f\u00fcr Elektrofahrzeuge, von der standardm\u00e4\u00dfigen konstanten Entladung bis hin zur dynamischen Entladung auf Grundlage realer Fahrdaten. Das Forschungsteam testete 92 handels\u00fcbliche Lithium-Ionen-Batterien \u00fcber mehr als zwei Jahre   mit verschiedenen Entladeprofilen. Am Ende war die Lebenserwartung des Elektrofahrzeugs umso h\u00f6her, je realistischer die Profile das tats\u00e4chliche Fahrverhalten widerspiegelten.<\/p>\n\n\n\n

Laut der Studie tragen mehrere Faktoren zur unerwarteten Langlebigkeit bei. Ein maschineller Lernalgorithmus, der anhand der gesammelten Daten trainiert wurde, half dabei, die Auswirkungen dynamischer Entladeprofile auf die Batterieverschlechterung herauszuarbeiten.  <\/p>\n\n\n\n

So zeigte die Studie z.B. einen Zusammenhang zwischen starken, kurzen Beschleunigungen von Elektrofahrzeugen und langsamerer Alterung. Dies stand im Widerspruch zu lange gehegten Annahmen von Batterieforschern, einschlie\u00dflich des Studienteams, dass Beschleunigungsspitzen schlecht f\u00fcr Elektrofahrzeugbatterien seien. Das Pedal mit dem Fu\u00df fest durchzudr\u00fccken beschleunigt die Alterung nicht. Wenn \u00fcberhaupt, verlangsamt es sie, erkl\u00e4rt Alexis Geslin, einer der drei Hauptautoren der Studie. <\/p>\n\n\n\n

Zwei Arten zu altern<\/h4>\n\n\n\n

Das Forschungsteam suchte auch nach Unterschieden zwischen der Alterung von Batterien durch viele Lade- und Entladezyklen und der Alterung, die einfach mit der Zeit auftritt. Ihre Batterien zu Hause, die jahrelang unbenutzt in einer Schublade lagen, funktionieren nicht mehr so \u200b\u200bgut wie beim Kauf \u2013 wenn sie \u00fcberhaupt funktionieren.<\/p>\n\n\n\n

\u201eWir Batterieingenieure gehen davon aus, dass die Zyklusalterung viel wichtiger ist als die zeitbedingte Alterung. Das trifft vor allem auf kommerzielle Elektrofahrzeuge wie Busse und Lieferwagen zu, die fast immer entweder im Einsatz sind oder aufgeladen werden\u201c<\/em>, meint Geslin. \u201eF\u00fcr Verbraucher, die ihre Elektrofahrzeuge nutzen, um zur Arbeit zu kommen, ihre Kinder abzuholen oder zum Lebensmittelladen zu fahren, sie aber meist nicht benutzen oder nicht einmal aufladen, ist die Zeit die Hauptursache f\u00fcr die Alterung gegen\u00fcber den Zyklen.\u201c<\/em><\/p>\n\n\n\n

Die Studie ermittelt einen optimalen Bereich f\u00fcr die durchschnittliche Entladerate, um die Alterung im Laufe der Zeit und die Zyklusalterung auszugleichen, zumindest f\u00fcr die von ihr getestete kommerzielle Batterie. Gl\u00fccklicherweise liegt dieses Fenster im Bereich des realistischen Fahrens mit Elektrofahrzeugen. Autohersteller k\u00f6nnten ihre Software zum Batteriemanagement f\u00fcr Elektrofahrzeuge aktualisieren, um die neuen Erkenntnisse zu nutzen und die Lebensdauer der Batterie unter realen Bedingungen zu maximieren.<\/p>\n\n\n\n

Ein Blick in die Zukunft<\/h4>\n\n\n\n

\u201eIn Zukunft wird es wirklich wichtig sein, neue Batteriechemien und -designs anhand realistischer Bedarfsprofile zu evaluieren\u201c,<\/em> sagt Le Xu. Postdoktorand f\u00fcr Energiewissenschaft und -technik . \u201eForscher k\u00f6nnen nun vermutete Alterungsmechanismen auf chemischer, Material- und Zellebene erneut untersuchen, um ihr Verst\u00e4ndnis zu vertiefen. Dies wird die Entwicklung fortschrittlicher Steuerungsalgorithmen erleichtern, die die Nutzung bestehender kommerzieller Batteriearchitekturen optimieren.\u201c<\/em><\/p>\n\n\n\n

Die Auswirkungen gehen \u00fcber Batterien hinaus, so die Studie. Wissenschaftler und Ingenieure k\u00f6nnten die Prinzipien auch auf andere Energiespeicheranwendungen sowie auf andere Materialien und Ger\u00e4te in den Naturwissenschaften anwenden, bei denen die Alterung eine entscheidende Rolle spielt, wie etwa Kunststoffe, Gl\u00e4ser, Solarzellen und einige Biomaterialien, die in Implantaten verwendet werden.<\/p>\n\n\n\n

\u201eDiese Arbeit unterstreicht, wie wichtig die Integration mehrerer Fachgebiete \u2013 von der Materialwissenschaft \u00fcber Steuerung und Modellierung bis hin zum maschinellen Lernen \u2013 ist, um Innovationen voranzutreiben\u201c,<\/em> meint Onori.<\/p>\n\n\n\n