Warum kann man E-Autos nicht schnell aufladen?

... komplette Frage anzeigen

11 Antworten

Wenn ein Akku ent- oder geladen wird, fließt Strom durch den Elektrolyten im Innern des Akkus.

Da der Elektrolyt typischerweise einen gewissen Widerstand hat (wenn auch keinen sehr hohen), entsteht hier Wärme, wenn Strom fließt.

Hohe Temperaturen tun den wenigsten Geräten gut. Bei Akkus ist die Grenze meistens der Siedepunkt des Elektrolyten. Ein lautes "Bumm" macht zwar Spaß, ist aber bei Akkus ziemlich teuer und auch ätzend (im wörtlichen Sinn). Und lässt nicht besonders viel nutzbare Ladung im Akku zurück.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

eingeldlich geht es... alles nur eine frage der leistung:

https://www.teslamotors.com/de_DE/supercharger

so ein einziger Supercharger hat eine Leistung, die einem ganzen Straßenzug entspricht. die abgebildete Station mit 5 Superchargern hat garantiert ihre eigene Trafostation!

willst du so was zu hause haben, brächtest du einen Hausanschluss mit 250 Ampere und eine Wandlermessung. da bist du mit ungefähr 3000 € für den Schrank dabei, dann kommen je nach Aufwand, falls das Netz das bei euch überhaupt hergibt noch mal 2000. 5.000 € dazu. den Supercharger noch nicht inbegriffen.

lg. Anna

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Das hat zwei Gründe.

Zum einen ist das Aufladen eines Akkus mit einem Stofftransport verbunden, es müssen Ionen durch die Elektrolyt-Lösung wandern. Je schneller man dies versucht, umso mehr Verluste (in Form von Wärme) und umso mehr Störungen (z.B. Brücken leitfähigen Materials) entstehen.

Zum anderen erfordert schnelles Laden hohe elektrische Leistung. Mit den maximal 3 kW eines Haushaltsstromkreises kann man eben in einer Stunde nicht mehr als 3 kWh in einen Akku laden.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Beim Laden und Entladen laufen elektrochemische Reaktionen  ab.Man weiss,dass chemische Reaktionen nicht unendlich schnell sind.Das hängt vom Material ab und es gibt auch keine Spannungsquelle - hier Batterie-ohne inneren Widerstand.Die Heizleistung ergibt sich dann mit P=U *I und U=R*I

I=U/Ri ergibt P=U^2/Ri

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

ist eben kein tank in den man sprit einfüllt.dann ich hab ein nagelneues handy das ist auch nicht in einer minute voll.ein akku braucht eben seine zeit bis die chemischen umwandlungen abgeschlossen sind

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Die Umwandlung von elektrischer Energie in Chemische Energie Dauert eine Gewisse Zeit! Wenn du dich mehr für diese Thema interessierst Google nach Galvanische Zelle!

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Umgekehrt könntest du auch fragen, warum es viel länger dauert, einen Benzintank durch den Autobetrieb zu leeren, als ihn zu füllen.
Antwort: Weil der Motor nur kleine Mengen Benzin z.B. pro Sekunde nimmt, die er durch winzige Düsen einspritzt. Das ist eine kleine Leistung (Energie pro Sekunde).

Den Tank füllst du aber mit einem grossen Schlauch.
Also mit viel "grösserer Leistung" (Energieeinheiten pro Sekunde). Und da laufen auch keine chemischen Prozesse ab wie beim Akkuladen.

Wenn du den Tank gleich schnell (durch Verbrennung) leeren würdest, wie du tankst, dann hättest du ein Raketentriebwerk...

Beim Akku ist es umgekehrt:
Sagen wir, die Akkuenergie wird mit einem 1cm dicken Kabel zum Motor geleitet und entladen, und du kannst damit 4 Stunden fahren.
Selbst wenn die Akkus das verkraften könnten (also keine chemischen Prozesse ablaufen und sie sich nicht erwärmen würden), und du diese Energie in 4 Minuten rein (oder raus-)bringen müsstest, so müsste das Kabel 7,7cm dick sein...

Soviel Kupfer"schlauch" mags auch du nicht schleppen, und die Tankschläuche wären ständig geklaut.
Zudem müsste ein kleines Kraftwerk in der Nähe stehen...


Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

"... lange brauchen..." -> damals ja, aber heute:

http://www.porsche.com/germany/aboutporsche/pressreleases/germany/?pool=germany&id=373191

"...schon nach 15 Minuten Ladezeit wieder für 80 Prozent der Reichweite..."

Problem ist immer die Lebensdauer. Natürlich kann man den Ladestrom erhöhen, aber wegen des Innenwiderstandes (es gibt keine idealen Bauelemente!) wird dann Leistung in Wärme umgewandelt!

Die meisten Materialien "überleben" das nicht, d.h. man trifft Kompromisse in der Mitte: nicht ganz voll; sollte 2 Jahre überleben...

Da die ersten Voll-E-Autos erst kurz auf dem Markt sind gibt es kaum Studien, was nach 2 Jahren mit der Kapazität ist! Oft nur noch 50%

d.h. man läd wie immer, aber die Reichweite ist halbiert...

Und will man alle 2 Jahre eine 10000 Euro Batterie nachkaufen?

Es gibt auch Konzepte, wo ganze Batterien getauscht werden, ABER: da man nicht das Alter (Zustand) der Batterie bei Abgabe und Tausch zusichern kann, hat sich das wohl erledigt (wer will schon eine 2 Jahre alte Batterie vom Vorgänger bekommen).

Hinweis an alle die denken "Batterien sind perfekt": 

- sehr giftig 

- es gibt nicht genug "Selten Erden" um alle Autos damit auszurüsten (damals wollten auch die GRÜNEN ganz Europa mit Sonnenblumen/Raps zupflanzen bis dann endlich 2 Schritte weiter gedacht wurde und die vielen Nachteile ans Tageslicht kamen!) 

- Brandgefahr 

- Entsorgung?

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von torfmauke
10.01.2016, 14:37

Es gibt auch Konzepte, wo ganze Batterien getauscht werden, ABER: da man nicht das Alter (Zustand) der Batterie bei Abgabe und Tausch zusichern kann, hat sich das wohl erledigt (wer will schon eine 2 Jahre alte Batterie vom Vorgänger bekommen).

Da ein solches System mit Batterien, die Eigentum des Autobesitzers sind, gar nicht funktionieren könnte, wird man hier keine Batterie kaufen, sondern es wird entweder eine Leihgebühr, die Abrechnung nach KWh oder beides zum Tragen kommen, wobei die Akkus im Besitz der Leistungsanbieter verbleiben!

0

Was verstehst Du unter schnell? Die Ladezeit eines Akkus hängt von verschiedenen Parametern ab, einer davon ist die Tatsache, dass Schnellladung die Lebensdauer verkürzt und das ist bei den gegenwärtigen Akkupreisen eine teure Angelegenheit.

Man kann Akkus fertigen, die sehr schnell geladen werden können, aber die kosten auch gleich das Doppelte oder mehr! Ein weiterer Punkt ist auch noch die Versorgungsleitung. Nicht jeder hat zuhause einen 100 Ampere Kraftstromanschluß zur Verfügung.

Es gibt inzwischen für einige Fahrzeuge Ladeeinrichtungen und Akkus als Sonderzubehör, die mit Kraftstrom betrieben werden können und den Spezialakku in ca. 1 Stunde laden.

Ganz allgemein wird aber auch darüber nachgedacht, bei flächendeckender Elektrifizierung des Autoverkehrs neben Ladestationen auch Akkutausch-Stationen zu betreiben.

Man wird dann den Akku so plazieren, dass er schnell gegen einen vollgeladenen getauscht werden kann, dass ist dann schon wieder schneller, als zu tanken!

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von atoemlein
10.01.2016, 13:59

Stimmt.

Nebenbei noch zu bedenken:

An "flächendeckende Elektrifizierung des Autoverkehrs" ist heute und wohl noch Jahrzehnte nicht zu denken. Die Energiedichte von Benzin ist unübertroffen, sogar wenn es im ineffizienten Verbrennungsmotor verheizt wird. Bei Benzinbetrieb entnimmt man ca. 3/4 (!) des Treibstoffgewichts aus der Luft (Sauerstoff), und muss ihn nicht mitschleppen.

Um "einen Benzintankt voll" Reichweite im Akku mitzunehmen, muss man fast eine Tonne Batterien dabeihaben.
Der Akku bleibt sogar gleich schwer, wenn er "leer" ist...

Und wie soll man sich Akkutauschstationen vorstellen, wenn da gleicher Umsatz wie an Tankstellen herrschen sollte??
Da müssten ja hunderte von Akkus gleichzeitig am Laden sein, und das möglichst schnell. Das Kraftwert müsste gleich daneben stehen; ein Haus und nichtmal eine ganze Siedlung mit Solarpanels reicht da nirgends hin.

Es ist eine gefährliche Illusion zu glauben, wir könnten den heutigen Mobilitätswahn ohne Erdöl aufrechterhalten. Wir sind armseelige Junkies, und der Entzug wird einige von uns ganz hart treffen.

0

wenn du schon mal irgend einen akku von einem deiner geräte aufgeladen hast, dann solltest du es eigentlich wissen.

das einzige was schnell geht, ist das aufladen eines (verbrauchten) akkus auf einen müll-laster

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von DasDouble
09.01.2016, 18:11

Ja aber woran liegt das jetzt ein Handy zum Beispiel nich innerhalb einer Minute aufgeladen werden kann???

0