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Es ist mittlerweile allgemein bekannt, dass Elektrofahrzeuge im Winter nicht so gut abschneiden wie Autos mit Verbrennungsmotor. Die gute Nachricht ist, dass dieses Problem in naher Zukunft möglicherweise nicht mehr relevant sein wird, während die schlechte Nachricht darin besteht, dass wir noch weit davon entfernt sind, dass Batterien vollständig immun gegen die kalte Seite der Natur sind.
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Aktuelle Lithium-Ionen-EV-Batterien sind auf fließende Flüssigkeiten angewiesen
Ähnlich wie jede Flüssigkeit im Winter einfriert oder langsamer fließt, verhält es sich auch mit den Flüssigkeiten in den EV-Batterien. Die Funktionsweise von Lithium-Ionen-Batterien in Autos besteht darin, dass ladungstragende Lithium-Ionen durch einen flüssigen Elektrolyten von der positiven zur negativen Seite wandern. Wenn die Batterie kalt wird, wird dieser flüssige Elektrolytenanteil „dicker“ und verlangsamt die Bewegung der Ionen von einer Seite der Batterie zur anderen.
Dies führt nicht nur zu längeren Ladezeiten, sondern auch dazu, dass die Reichweite des Autos erheblich sinkt, da die Ionen nicht schnell genug ihre Reise abschließen können, um ihre Ladung durch die Batterie zu tragen.
Dieser Reichweitenverlust wird durch das thermische Managementsystem des Autos weiter verschärft, das seine eigene Energie verwendet, um die Batterie für den ordnungsgemäßen Gebrauch zu erwärmen. Wenn Sie dann auch noch die Heizung, die Sitzheizung und das Lenkrad aufheizen, könnte die Reichweite ähnlich wie bei einem Nissan Leaf der ersten Generation aussehen.
Ein Mitarbeiter zeigt eine Batterie in der Automotive Cells Company (ACC) Gigafactory, die Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge (EVs) im französischen Douvrin herstellt, am 2. Dezember 2024. (Foto von DENIS CHARLET / AFP) (Foto von DENIS CHARLET/AFP über Getty Images)
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Festkörper-EV-Batterien könnten die dringend benötigte Lösung sein
Was ist also die Lösung? Die neue Batterietechnologie, mit der viele Marken und Hersteller experimentieren, sind Festkörperbatterien. Wie der Name schon sagt, verwenden diese Batterien feste Elektrolyte anstelle der flüssigen, durch die Ionen wandern. Diese Batterien sind auch dichter, sicherer, langlebiger und speichern mehr Ladung, was die zukünftige Reichweite von EVs erhöht.
Festkörperbatterien sind daher unempfindlicher gegenüber kalten Temperaturen und den zuvor genannten Problemen langsamerer Ladung und schnellerer Entladung. Das heißt jedoch nicht, dass sie immun sind, da die festen Elektrolyte bei Kälte brüchig werden können und die Zuverlässigkeit der Batterie beeinträchtigen.
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Neue Festkörper-Batterietechnologie mag derzeit unpraktisch sein, aber Hersteller verfolgen sie
Warum verwenden wir diese Festkörperbatterien nicht, wenn sie so viel besser sind als Lithium-Ionen? Sie sind nicht billig oder einfach in Massenproduktion herzustellen, und da EVs bereits teurer sind als Autos mit Verbrennungsmotor, wäre der zusätzliche Preis für niemanden vorteilhaft.
All das hat einige Marken jedoch nicht davon abgehalten, mit Hochdruck an Festkörper-EV-Batterien zu arbeiten. Mercedes, Hyundai und Stellantis haben alle in das US-amerikanische Unternehmen Factorial investiert, das an der Spitze dieser Technologie steht. Es wird sogar erwartet, dass eine Demonstrationsflotte von Charger Daytona EVs mit den Festkörperbatterien von Factorial irgendwann im Jahr 2026 auf den Straßen unterwegs sein wird.
Das Unternehmen arbeitet angeblich an einer Batterie, die die Reichweite von EVs um bis zu 80% auf über 600 Meilen erhöhen, ihr Gewicht um 40% reduzieren und ihre Größe um 33% reduzieren würde.
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Abschließende Gedanken
Viele der aktuellen Probleme, mit denen EVs zu kämpfen haben, sind eine Frage technologischer Entwicklungen. Das Vorantreiben ihres Übergangs könnte offenbaren, dass unsere Automobilwelt noch nicht bereit ist, sie zu übernehmen, aber es zwingt auch die Hersteller, bahnbrechende neue Lösungen zu entdecken, die sich möglicherweise auf andere Gegenstände auswirken, die auf Batterien angewiesen sind.
Es ist ein zweischneidiges Schwert, und ich persönlich denke, dass diese Entwicklungen vorantreiben sollten, bevor man die Auslöschung von Autos mit Verbrennungsmotor erzwingt. Nicht nur das, sondern Menschen mögen es nicht, gesagt zu bekommen, was sie fahren sollen, was zu einer geringeren EV-Adoption weltweit führt. Eine geringere Akzeptanz führt dazu, dass Hersteller ihre Budgets für die Entwicklung von EVs kürzen, was zu weniger technologischer Innovation führen könnte.
Fortschritt ist gut und die Regierungen sollten ihr Bestes tun, um ihn nicht zu ersticken, während sie die Öffentlichkeit zufriedenstellen.
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