Neue Superkondensatoren sollen Elektroauto-Reichweite deutlich verbessern - ecomento.de

2022-11-03 16:40:03 By : Mr. Peter Zhao

Forschungsteams der britischen Universitäten Bristol und Surrey haben einen Durchbruch bei Energiespeichern verkündet. Die neue Akku-Technologie soll zukünftig deutlich schnellere Ladezeiten und Reichweiten ähnlich denen von Benzin- und Dieselautos möglich machen.

Die Forscher geben an, mit Hilfe von neu entwickelten Materialien für Superkondensatoren Elektroauto-Ladezeiten von zehn Minuten statt bis zu acht Stunden realisieren zu können. Dank einer hohen Energiedichte sollen zudem Reichweiten jenseits der aktuell von Marktführern wie Tesla gebotenen 500 bis 600 Kilometer möglich werden. „Es könnte einen gewaltigen Einfluss auf die Energie haben, noch ist aber nichts final“, teilte das an den Batterie-Forschungen beteiligte Unternehmen Superdielectrics mit.

Superkondensatoren können Energie schnell speichern und abgeben und gelten unter Branchenexperten als Schlüssel für Akkus der nächsten Generation. Die jetzt in Großbritannien neu entwickelten Superkondensatoren weisen allerdings noch einen entscheidenden Nachteil auf: Lässt man ein mit der Technologie ausgestattetes Auto für einen Monat stehen, beispielsweise auf einem Flughafen-Parkplatz, verflüchtigt sich ein Großteil der Stromladung bis zur Rückkehr. Die ersten entsprechend ausgestatteten Fahrzeuge müssten daher auch über eine kleine herkömmliche Batterie verfügen, erklärten die Forscher im Gespräch mit dem Guardian.

Der nicht an den Forschungen in Bristol und Surrey beteiligte britische Batterie-Experte Thomas Miller bezeichnete die Ergebnisse als „bedeutenden Erfolg“, merkte jedoch an: „Ein wichtiger Aspekt ist, dass die Skalierbarkeit, Kosten und Nachhaltigkeit der neuen Technologie noch nicht belegt sind“. Der Forschungschef von Superdielectrics Donald Highgate ist zuversichtlich, innerhalb von zwei Jahren erste Prototypen seiner neuen Batterie für Spezialfahrzeuge produzieren zu können – etwa für den Einsatz beim Militär.

Via: The Guardian Tags: Batterie, Forschung, Schnellladen Unternehmen: Superdielectrics Antrieb: Elektroauto

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Ultrakondensatoren kompensieren die Nachteile der Batterie, die nur langsam Energie abgeben und aufnehmen kann. Beim Starten als auch Bremens ist somit der Ultrakondensator der ideale Energielieferant bzw. Energiespeicher, denn Ladung und Entladung passieren in wenigen Sekunden. Damit lässt sich die Batterielebensdauer erheblich verlängern, sprich muss nicht so früh ausgetauscht werden. Eine Batterie kann bis zu 200.000 mal ge- und entladen werden, ein Ultrakondensator hingegen weit über 1 Mio mal. Kann mal alles sehr schön hier nachlesen hier: https://www.skeletontech.com/skeleton-blog/ultracapacitors-or-batteries-infographic und auch hier wenn es um die Haltbarkeit der Batterie geht: https://www.skeletontech.com/skeleton-blog/how-can-we-ensure-batteries-dont-get-recycled-too-early

Ich sage schickt endlich mal lobbiysten in den bundestag, damit man oder frau mit einer elektrocross unbegrenzt in wald u. Flur fahren darf.

Ich reiche hier mal den Wert für die Energiedichte nach. Steht auf der Website der Uni Bristol. Möglich sein sollen bis zu 180 Wh/kg.

Mich würden nun aber wirklich mal die wichtigen Daten für diese Kondensatoren interessieren und das wären die Zahlen für „Wh pro kg“ und „Wh pro Liter“. Alles andere ist doch nur sekundär.

Auch die so hochgelobten Supercaps sind im Vergleich zu einem uralten Bleiakku doch einfach nur grausam schlecht? Oder gab es einen Durchbruch von dem ich nichts mitbekommen habe? Das glaube ich nicht, auch weil es bei den Supercaps mindestens 5 Durchbrüche benötigen würde. Also, ohne diese beiden Angaben ist das dich nur eine Strategie die die BEV-Interessierten potentiellen Käufer verunsichern soll damit sie sicherheitshalber nochmal einen neien Stinker kaufen. Das ist das gleiche wie mit dem Wasserstoffauto. Einfach eine reine Energieverschwendung, allerdings ohne giftige Abgase.

wäre ja ne Option… also 60kWh Akku und 20kWh SuperCap

Möglichkeit dann: am Schnelllader werden der Akku bis 40kWh und der Superkondensator voll mit hoher Geschwindigkeit geladen. Bei der Weiterfahrt wird zunächst Strom vom SuperCap entnommen, der bei geringem Verbrauch den Akku langsamer weiter laden kann. Wenn man das Fahrzeug dagegen danach abstellt, kann der SuperCap den Akku voll machen, ohne die Ladesäule zu blockieren.

und idealerweise kann man einstellen was man haben will, kombiniertes Laden oder nur SuperCap, letzteres geht dann eben nochmal schneller und genügt, wenn man nur noch knapp 100km oder weniger vor sich hat und schnell ankommen will.

Sind nicht jetzt schon super Kondensatoren im eauto eingebaut? Das macht einen sehr grossen Sinn bei der rekoperation mit der bremese. Ich denke sowas hat man total vergessen. Vergessen hat man vor allem die Schwungscheibe. Die ist günsigt. Kondensatoren sind inder Regel auch sehr günstig wenn sie in grossen Stückzahl produziert werden. Leute baut endlich mal Elektroautos und neuen Geldscheine!!!!!

Soweit mir bekannt, unterliegen Kondensatoren keinem nennenswerten Verschleiß. Sofern bezahlbar, könnten sie u.U. mehrere Autoleben überstehen. Interressant also für Fahrzeuge, die nahezu ununterbrochen bewegt werden wie Linienbusse, Taxen etc.

Es sind doch meist die Kondensatoren die in einem Gerät das zeitliche segnen und es zerstören. Widerstände, Spulen aber auch Halbleiter halten dagegen sehr lange, wenn sie vernünftig dimensioniert wurde. Ich habe bei meinen Autos mit Buck/Boost-Converter oder Inverter fast nur „Angst“ bezüglich der Kondensatoren. Nicht nur dass sie auslaufen, sondern dass sie dauerhaft die schnellen Feldstärkeänderungen nicht verkraften. Klar, letzteres gibt es weniger bei Kondensatoren die ihre einmal aufgenommene Ladung nur halten sollen, dennoch, ein Kondensator ist m.W. das mit Abstand schwächste Glied der Kette.

Das ist ja eine reine Frage des Dielektrikums. Der Rest hält ewig. Und das scheint auch der Forschungspunkt zu sein, ich denke, diese Probleme werden da dann mit gelöst sein. In einigen Jahren…

Wenn bei einem PC oder bei einer Steuerung das Motherboard den Geist aufgibt, und man schaut sich die Bauteile genau an, dann sind meistens die Polkappen der Kondensatoren aus Alu ausgebaucht oder sogar verfärbt weil das Elektrolyt austritt. Kondensatoren sind sehr stabile elektronische Bauteile, aber leider thermisch etwas empfindlich. D. h.: alles was ca. 40° C übersteigt, verkürzt die Lebenszeit des Kondensators. Je größer die Kapazität und je mehr Strom durchfließt, umso wärmer wird der Bauteil. Das ist kein Unterschied zu den Akkuzellen.

Die hier beschriebene Selbstentladung schließt die Verwendung als Stromspeicher im KFZ Bereich eigentlich aus. Wenn bei einem 60 kwh Akku nach einem Monat etwa 50 kwh fehlen sind das im Jahr 600 kwh was bei einem Durchschnittsverbrauch von 20 kwh/100km in etwa 3000km Fahrleistung entspricht. (Bei 15 kwh/100km sogar 4000km) Das heißt bei 15.000 km Jahresfahrleistung „verdunsten“ 20% einfach so. Diese Selbstentladung geschieht ja nicht nur bei Nichtgebrauch sondern permanent.

Zum Einen man lädt den Akku nicht 100%, wenn man das Auto eh länger nicht benutzen will, erst recht nicht, wenn man diesen in 10 min vor der Abreise voll laden kann. Zum Anderen würde das Entladen keiner „Fahrleistung“ entsprechen. Das Auto ruht. Und selbst, wenn man es täglich fährt, müsste man es nicht immer voll geladen abstellen. Man könnte es an die Steckdose klemmen und einen „Wecker“ stellen, wann man das nächste Mal fahren möchte, sodass es kurz vorher geladen wird ;)

Die 60 kWh fehlen ja nur, wenn man das Fahrzeug tatsächlich einen Monat lang mit vollem Kondensator stehen lässt.

Wenn sie einen Monat lang nicht fahren wollen, lassen sie den Kondensator halt leer. Anders als bei Batterien sind komplette Entladungen bei nem Kondensator völlig unproblematisch.

Allerdings habe ich meine Zweifel, dass sich so eine Energiedichte mit Kondensatoren wirklich erreichen lässt. Hätte mir auch gewünscht, dass man hier mal mehr Daten veröffentlicht. Dass man dies nicht tut, erhöht meine Zweifel.

Diese Selbstentladung ist aber permanent und nicht nur wenn das Auto längere Zeit steht. Lithium-Ionen Akkus haben vielleicht 1-3% Selbstentladung pro Monat. Kondensatoren wahrscheinlich 90-100%. Das macht schon einen gewaltigen Unterschied. Je weniger das Auto genutzt wird umso stärker (prozentual) ist der Effekt.

Kondensatoren laden sich blitzschnell. Wir funken Radiosignale im Megahertzbereich mit Hilfe von Kondensatoren. Und ob 100 Akkus gleichzeitig eine Stunde lang geladen werden oder 100 Kondensatoren in 1/100 Stunde nacheinander, macht von der Energiemenge keinen Unterschied. Selbst eine Entladung nach 30 Tagen ist überschaubar. Ich für meine Person warte schon seit längerem auf technische Durchbrüche in diesem Bereich. Warten wir es ab. Wenn es klappt, dann muss die Akku-Technologie in die zweite Reihe zurücktreten.

…macht von der Energiemenge keinen Unterschied… Aber in der Leistung. Denn ohne teure Zwischenspeicher bricht dann das Netz zusammen. @Lewellyn liegt da ganz richtig.

Nicht nur die Akku-Technologie, wenn diese Technik wirtschaftlich anwendbar wird und technisch funktioniert werden auch die Verbrenner schnell in die 2. Reihe treten, denn es gibt leider in D noch (zu) viele Leute deren größte Sorge neben der ,,German Reichweitenangst“ die Ladezeit ist, und die meinen keine 20 -30 Minuten Zeit zu haben um am CCS-Lader den Akku zwischendurch wieder auf 80 % zu bringen.

Wenn das ,,Problem“ mit der Ladezeit dann wegfällt, wäre manche Skepsis gegenüber E-Autos dann hinfällig.

Vor ein paar Tagen noch hatte ein „Experte“ behauptet, es wird wenige Fortschritte bei den Akkus in 30 Jahren geben.

Er sprach sogar davon dass es schwierig wird einzelne Bestandteile zu ersetzen.

Ich lach mich kaputt über solche Experten.

Da inzwischen – zumindest im E-Mobilitätsbereich – mehr sogenannte Experten absoluten Bullshit von sich geben als sachlich fundiert zu argumentieren wird das Wort Experte in diesem Zusammenhang bei mir als ‚Stammtischredner‘ aufgenommen. Schade für die wenigen wirklichen Experten.

Wo auch immer die Ströme herkommen sollen, die 100kWh in 5 Minuten laden können. Das zieht doch nur einen Rattenschwanz an Investitionen ins Stromnetz nach sich.

100kWh sind ~ 500km. Wenn man die in 30 Minuten laden könnte, reicht das vollkommen und für alle Reisezwecke. Mehr braucht kein Mensch.

Vor allem – Wer braucht das bitte?

Investition und Nutzen wären da nicht im gesunden Verhältnis..

Wenn 12 Autos mit 1h Laden dann wird die gleiche Menge Strom verbraucht als wenn 12 Autos nacheinander für 5 min laden.

Nur das jeder einzelne im Idealfall nur 5min steht und nur 1 Ladesäule aufgestellt werden muss. Bisher müsste man 12 Ladesäulen aufstellen und jeder steht 1h

Und die Menschen (grade wir deutschen) wollen Reisen. Und wenn es nur 1% des Fahrprofils ausmacht.

Es gibt Leute die kaufen sich Verbrenner mit Technischen Daten die 0% Fahrprofil von irgendwem ausserhalb einer Rennstrecke ausmacht.

Wenn die 1 Ladesäule nicht funktioniert, lädt kein einziges Auto. Wenn bei 12 Säulen eine ausfällt, laden noch 11. Na, merkst du was?

Nöö, muß nicht. Die Lader sollten dann natürlich auch Super-Caps haben, die vorher aus dem Stromnetz entsprechend langsam nachgeladen werden. Dann ist die Belastung fürs Stromnetz irrelevant. Evtl. brauchen die Lader mehr Super-Caps, damit da eine gewisse Reserve ist.

Naja, Durchbrüche bei der Batterietechnologie wurden ja schon unzählige Male verkündet. Also lieber mal Füße still halten und schauen, was es tatsächlich in die Serie schafft.

Hätte, sollte, könnte …

Solche Meldungen sind aber auch immer „Ein gefundenes Fressen“ für die Petrolheads. Wir müssen noch abwarten, denn bald gibt es die neuen Akkus mit 1000 km Reichweite die man in 5 Minuten laden kann …

Ich hab mir auch noch keinen Computer gekauft, denn die werden immer schneller und billiger, da muss man noch abwarten.

sorry Michael S: Ich hab damit nicht Deinen zweiten Satz gemeint. Also nicht falsch verstehen. Ich stimme Dir zu!

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