Elektroauto-Batterie: Wie man sie auswählt

Das Herzstück jedes Elektroautos ist seine Batterie. Von ihr hängen die Reichweite, die Betriebskosten und sogar die Sicherheit des Fahrzeugs ab. Viele Fahrer, die sich Gedanken darüber machen, welche Batterie sie für ihr Elektroauto wählen sollen, sehen sich mit einer riesigen Menge an Informationen konfrontiert, was den Prozess manchmal nur noch komplizierter macht. In diesem Artikel werden wir uns ausführlich damit befassen, welche Batterie für Elektroautos in verschiedenen Fällen am besten geeignet ist, welche Batterietypen es gibt, welche Parameter zu berücksichtigen sind, und wir geben praktische Tipps für Fahrer in Polen.

Arten von Batterien für Elektroautos

In modernen Elektrofahrzeugen kommen mehrere grundlegende Technologien für Hochspannungsbatterien zum Einsatz. Jede davon hat ihre Vor- und Nachteile und ihren Anwendungsbereich. Betrachten wir sie in der Reihenfolge ihres Erscheinens, ihrer Entwicklung und ihrer Beliebtheit.

Nickel-Metallhydrid-Batterien (NiMH)

Eine der ältesten Technologien, die bereits seit den 1990er Jahren eingesetzt wird. NiMH-Batterien zeichnen sich durch Stabilität, relativ niedrige Kosten und eine recht lange Lebensdauer aus.

• Vorteile: kostengünstiger in der Herstellung, widerstandsfähig gegen zahlreiche Lade-/Entladezyklen, sicherer als Lithium-Ionen-Batterien.
• Nachteile: geringe Energiedichte, hohes Gewicht, schlechte Effizienz bei hoher Belastung.
• Verwendung: vor allem in Hybridfahrzeugen der ersten Generation (Toyota Prius, Honda Insight). Heute werden neue Hybridmodelle nach und nach auf Lithium-Ionen-Lösungen umgestellt.

Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion)

Der häufigste Typ in modernen Elektroautos. Das Funktionsprinzip basiert auf der Bewegung von Lithium-Ionen zwischen Kathode und Anode. Es gibt mehrere wichtige Untertypen:

NMC (Nickel-Kobalt-Mangan)

• Vorteile: hohe Energiedichte, die eine große Reichweite gewährleistet; gute Leistung in verschiedenen Modi; ausgereifte Technologie.
• Nachteile: hohe Kosten; Brandgefahr; Abhängigkeit von knappen Metallen (Kobalt, Nickel).
• Verwendung: wird massiv in den meisten modernen Elektroautos des Mittel- und Premiumsegments (BMW, Volkswagen, Hyundai) eingesetzt.

NCA (Nickel-Kobalt-Aluminium)

• Vorteile: noch höhere Energiedichte im Vergleich zu NMC, größere Reichweite, geringerer Kobaltgehalt.
• Nachteile: Komplexität in der Herstellung; hohe Brandgefahr; begrenzte Anzahl von Herstellern.
• Verwendung: in Modellen, bei denen maximale Reichweite und Leistung entscheidend sind. Das bekannteste Beispiel ist Tesla (Model S, Model 3 in den Long Range-Versionen).

LFP (Lithium-Eisen-Phosphat)

• Vorteile: hohe Sicherheit, thermische Stabilität, lange Lebensdauer (bis zu 3000–4000 Zyklen), niedrigerer Preis.
• Nachteile: geringere Energiedichte; etwas geringere Reichweite.
• Verwendung: preisgünstige und mittelpreisige Elektroautos, insbesondere aus chinesischer Produktion (BYD, einige Versionen des Tesla Model 3 und Model Y, MG).

LiPo (Lithium-Polymer)

• Vorteile: hohe Energiedichte, einfache Formgebung in beliebigen Formfaktoren, flexible Integration in die Fahrzeugkonstruktion.
• Nachteile: höhere Kosten, Brandgefahr, komplexe Herstellung.
• Verwendung: vor allem in Spezial- oder Sport-Elektrofahrzeugen, bei denen Kompaktheit und Leichtigkeit der Batterie entscheidend sind.

Allgemeine Probleme von Lithium-Ionen-Batterien:

• Brandgefahr. Bei mechanischer Beschädigung, Überladung oder Überhitzung kann es zu einer „thermischen Beschleunigung” und Entzündung kommen.
• Ethische Fragen. Der Abbau von Kobalt ist oft mit Kinderarbeit und unsicheren Arbeitsbedingungen in afrikanischen Ländern (DR Kongo) verbunden. Die Gewinnung von Lithium in Südamerika erfordert enorme Mengen an Wasser, was den lokalen Gemeinden und der Umwelt schadet. Auch die Entsorgung gebrauchter Batterien bleibt ein Problem, da die darin enthaltenen giftigen Elemente in den Boden und das Wasser gelangen und diese verschmutzen können.

Vielversprechende Technologien

Festkörperbatterien

• Vorteile: Die Verwendung eines festen Elektrolyten ermöglicht eine extrem hohe Energiedichte, erhöhte Sicherheit und Langlebigkeit.
• Nachteile: Derzeit hohe Produktionskosten und Fehlen eines Massenmarktes.
• Einsatzbereiche: Bislang nur in Prototypen und Premium-Entwicklungen (Toyota, BMW, QuantumScape).

Natrium-Ionen-Batterien

• Vorteile: kostengünstiger in der Herstellung, weniger abhängig von knappen Metallen, umweltfreundlicher.
• Nachteile: geringere Energiedichte im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien.
• Verwendung: Sie werden als Option für preisgünstige Elektroautos und den städtischen Nahverkehr in Betracht gezogen. Die ersten Serienmodelle wurden bereits von CATL vorgestellt.

Vergleichstabelle der Batterietypen

Grundlegende Parameter und Eigenschaften von Akkus

Sind die Batterien von Elektroautos wirklich umweltfreundlich?

Obwohl die Batterien für Elektroautos während des Betriebs keine schädlichen Gase freisetzen, bleibt ihr Herstellungs- und Entsorgungsprozess komplex. Die Verwendung von Materialien wie Lithium, Kobalt und Nickel ist mit ökologischen und ethischen Problemen verbunden. Gleichzeitig entwickeln sich die Recyclingtechnologien rasch weiter, und in der EU werden bereits Programme zur Wiederverwendung von Batterien eingeführt.

Kosten für den Austausch einer Batterie in einem Elektroauto

Der Preis für eine neue Batterie für ein Elektroauto kann je nach Marke und Kapazität zwischen 5.000 und 20.000 Euro variieren. Die Kosten hängen auch davon ab, ob einzelne Module oder nur die gesamte Batterie ausgetauscht werden können. In Zukunft wird aufgrund der Massenproduktion eine schrittweise Verbilligung erwartet.

Führende Marken für Batteriesysteme

• Panasonic
• CATL
• LG Energy Solution
• Samsung SDI
• BYD
• SK Innovation
• Northvolt

Kriterien für die Auswahl einer Autobatterie

Um die richtige Hochspannungsbatterie für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug auszuwählen, sollten mehrere wichtige Faktoren berücksichtigt werden. Hier sind die wichtigsten Kriterien, auf die Sie achten sollten:

• Batteriekapazität (kW·h) und erwartete Reichweite.
• Chemietyp (NMC, LFP, LiPo).
• Kompatibilität mit dem Fahrzeug, in das sie eingebaut werden soll.
• Kompatibilität mit vorhandenen Ladestationen.
• Herstellergarantie und Lebensdauer.
• Vorhandensein von Kühl- und Schutzsystemen.
• Möglichkeit des Austauschs einzelner Module.

Batteriewartung: Fakten und Mythen

Die relative Neuheit der Technologien und eine beträchtliche Anzahl falscher oder unqualifizierter Veröffentlichungen über Elektroautos haben zu Stereotypen in der Gesellschaft geführt, die oft nichts mit der Realität zu tun haben. Betrachten wir einige der beliebtesten Mythen über Batterien von Elektroautos.

Nützliche Empfehlungen für polnische Autofahrer

• Planen Sie das Laden unter Berücksichtigung des Ausbaus des Netzes von Ladestationen in Polen.
• Versuchen Sie im Winter, Ihr Auto in einem warmen Raum aufzuladen oder eine Vorheizfunktion zu verwenden.
• Verwenden Sie nur zertifizierte Ladegeräte.
• Achten Sie auf Updates der Fahrzeugsoftware.
• Vermeiden Sie häufige Fahrten mit einer Ladung von weniger als 10 %.

Fazit

Hochspannungsbatterien sind das Herzstück moderner Elektro- und Hybridfahrzeuge. Die Reichweite, Lebensdauer, Sicherheit und der Preis des Autos hängen von der Art der Chemie, der Technologie und der Qualität der Montage ab. Trotz der Entwicklung neuer vielversprechender Richtungen sind derzeit Lithium-Ionen-Batterien in verschiedenen Konfigurationen am weitesten verbreitet, die ein Gleichgewicht zwischen Energiedichte und Lebensdauer gewährleisten.

Bei der Firma STS (Warschau) können Sie jederzeit professionellen Service für Hochspannungsbatterien in Anspruch nehmen: Reparatur, Wiederherstellung des Gleichgewichts, Austausch einzelner Zellen. Es besteht auch die Möglichkeit, neue Batterien oder Module mit Garantie und schlüsselfertiger Installation zu erwerben. Dies gewährleistet die Zuverlässigkeit, Sicherheit und lange Lebensdauer Ihres Elektro- oder Hybridfahrzeugs.