Volvo will ab 2030 nur noch Elektroautos anbieten. Bei den Motoren dafür sieht Konzernchef Jim Rowan noch viel unausgeschöpftes Potential. Mit Blick auf die als nächster Technologiesprung bei Energiespeichern geltenden Festkörperbatterien ist er weniger optimistisch.
Bei Elektromotoren seien „massive Verbesserungen“ zu verzeichnen, sagte Rowan im Gespräch mit CNBC. Zu Festkörperbatterien meinte er, dass diese seiner Ansicht nach „noch einige Jahre entfernt“ seien. Volvo sei an der Forschung und Entwicklung in diesem Bereich beteiligt. „Aber ich denke, dass es noch viele weitere Vorteile gibt, die wir mit den aktuellen elektrischen Antriebssystemen sehen werden, die die Leistung weiter steigern werden“, so der Manager.
Viele Hersteller erhoffen sich von Akkus mit festem statt flüssigem Elektrolyt mehr Reichweite, schnellere Ladegeschwindigkeiten und weitere Vorteile. Zu letzteren gehört insbesondere höhere Sicherheit, da Festkörperakkus als brandsicher gelten. Neben der Langzeithaltbarkeit ist derzeit noch die kosteneffiziente Massenproduktion der Energiespeicher die zentrale Herausforderung.
Neben dem neuen Einsteiger-Modell EX30 bietet Volvo aktuell eine Batterie-Version des XC40 sowie den C40 an. Die Schweden bringen zudem demnächst das neue Flaggschiff EX90 auf den Markt. Während der C40 als Crossover zu den Kunden kommt, handelt es sich bei den anderen E-Autos der Marke bislang um SUV. Ein weiterer Vollstromer ist ein luxuriöser Minivan, der bald vorgestellt werden soll.
MB meint
Volvo sollte sich lieber auf den E-Antrieb konzentrieren, nicht auf den Speicher. Dieser Antrieb geht nach nicht einmal 3Jahren kaputt und Volvo will sich nicht an den Kosten beteiligen. Dreiste Abzocke.
Andi EE meint
Stand nicht kürzlich in einem Artikel, dass man mindestens doppelt so viel Lithium für den Festörper-Akku braucht? Wenn das der Fall ist, ist doch das alleine ein Ausschlusskriterium für günstigere Fahrzeuge.
Wenn die Verfahren zur Lithiumgewinnung oder mehr grosse Vorkommen gefunden werden, kann es selbstverständlich zu einem Preissturz führen, wie es erst kürzlich der Fall war.
CJuser meint
Festkörperakkus sind wohl nicht für günstige Modelle gedacht. Das man hier deutlich mehr Lithium benötigt, ist kein Geheimnis, wird nur leider gerne bei Berichten weggelassen. Das es doppelt so viel sein soll, ist allerdings selbst mir neu. Ich glaube aber auch, dass die chemischen Anteile noch nicht genau feststehen und ein gut behütetes Geheimnis sind.
Festkörperakkus werden mit Sicherheit nur bei „Reichweitenmodellen“ oder als Anteil bei Hybrid-Akkus zu finden sein. Ich rechne in naher Zukunft vor allem mit einem deutlichen Wachstum von LFP-Akkus. Auch bei der Leistungsfähigkeit.
EVrules meint
Doch das sind Festkörperzellen eben doch, Renault-Nissan möchten eben dieses Ziel ab 2030 erreichen.
Zudem hilft die höhere Energiedichte, bei der Reduktion der Materialien-Masse, es spart Bauraum ein und ist in der Fertigung prognostiziert günstiger, da es eine „Trockenzelle“ ist.
Eine höhere Energiedichte schafft es, weniger Zellen zu verbauen, die Akkupacks können kleiner werden, eine Flüssigkeitskühlung kann entfallen oder zumindest kleiner dimensioniert werden.
Der Zielpreis von Renault-Nissan für die ASSB / All-Solid-State-Battery soll bei 80USD/kWh liegen, dies geht auf die Präsentation eWays 2021 zurück.
alupo meint
Der in heutigen LiIonenakkus verwendete Elektrolyt ist eine altbekannte Chemikalie die schon lange außerhalb der LiIonenakkus in großen Mengen verwendet wird und entsprechend billig ist. Das ist absolut kein Kostentreiber.
Der hohe Innenwiderstand aufgrund des fehlenden flüssigen Elektrolyten in Feststoffzellen führt zu hohen elektrischen Verlusten in Form von Hitze (eine Schnellladung ist damit eher Wunschdenken) und benötigt deshalb eine besonders leistungsstarke Kühlung, die neben den durch den hohen Zelleninnenwiderstand hohen Akkuverlusten noch weitere Energie für den Kältemittelkompressor benötigt.
Hinzu kommt eine m.W. ca. 3-fache Menge an Lithium, das in der Feststoffzelle nicht als Salz in der Kathode sondern als reines Li-Metall in der Anode vorliegt.
Das alles wird hohe Herstellkosten und in Folge einen höheren Preis hervorrufen. Hinzu kommen aus heutiger Sicht die höheren laufenden Stromkosten durch den schlechteren Wirkungsgrad.
Den zukünftigen Einsatz von Feststoffzellen sehe ich in Langstrecken-LKWs und vor allem in elektrischen Flugzeugen. Dort ist der Einbau von z.B. doppelt so teuren Li-Feststoffzellen im Vergleich zu LiIonenzellen mit Flüssigelektrolyt immer noch wirtschaftlicher als der Antrieb mittels Diesel oder Kerosin, d.h. die Käufer realisieren einen wirtschaftlichen Vorteil daraus und werden das deshalb umsetzen.
Aber erst sobald es die Zellen in den vorhergesagten Eigenschaften zu kaufen gibt.
Torsten meint
@Alupo: So siehts aus.
EVrules meint
alupo, deine Argumente erinnern mich an die Anfänge der eMobilität „das gute, Alt-Bekannte“, „brauchen wir nicht“, „ist nicht möglich“, „wo soll nur die Energie/das Material herkommen“, „ist alles viel zu teuer und bleibt es auch“.
Wie interessant es doch ist, wenn man wirklichen Fachleuten zuhört, wenn man die Präsentationen der jeweiligen (konkurierenden) Hersteller sich ansieht und erkennt, dass es eine Deckungsgleichheit der Aussagen gibt, was Leistung, Kosten und Umsetzbarkeit, wie auch den zeitlichen Horizont betrifft.
EVrules meint
P.S: Zudem mag ich anmerken, dass es nicht „die eine Feststoffzelle“ gibt, die nach deinen Aussagen „ca. 3-fache Menge an Lithium“ benötigt, sondern auch hier, wie bei den üblichen Li-Ion Zellen deutliche Unterschiede bestehen – eben je nach Aufbau.
Auf welchen genau beziehst du dich?
Mäx meint
Ich lese hier ständig von unserem „Elektrofachmenschen“ mit selbst erklärtem Expertenwissen, dass Elektromotoren ausentwickelt sind und Festkörper demnächst verfügbar sein werden und die auch noch billiger sind.
Was stimmt denn nun?
stromsrüssel meint
@Mäx Emotoren haben einen Wirkungsgrad von ca. 95% das ist nicht viel Luft nach oben.
Mit Entwicklung am Motor sind evtl die Größe und vor allem der Preis gemeint. Von Radnabenmotoren fange ich mal nicht an :)
Akkus werden massiv billiger in der Herstellung.
Mäx meint
Artikel gelesen?
Ich erspare es dir und nenne dir 3 wesentliche Zitate:
„Bei Elektromotoren seien „massive Verbesserungen“ zu verzeichnen“
„Zu Festkörperbatterien meinte er, dass diese seiner Ansicht nach „noch einige Jahre entfernt“ seien“
„Neben der Langzeithaltbarkeit ist derzeit noch die kosteneffiziente Massenproduktion der Energiespeicher die zentrale Herausforderung.“
Powerwall Thorsten meint
Lieber Max,
Lesen können wir schon alle selber.
Wahrscheinlich ist der CEO von Volvo einfach kein „Elektrofach Mensch“, sondern irgendein mehr oder weniger technikbewanderter BWLer.
Andere, so wie ich, sind keines von beiden – aber dürfen trotzdem eine Meinung haben, oder siehst du das anders?
Mäx meint
Ach Thorsten.
Wenn man den Witz nicht versteht, besser nichts zu schreiben ;)
Meine Worte waren wohlbedacht und galten einem bestimmten Adressaten.
South meint
Tja Mai k, dass einzige was man bei dir jedenfalls rauslesen kann, ist heiße Luft am laufenden Band. … 15T€ für einen neuen Golf Variant GTD in 2015 … 1€/kWh für Strom … 95% Wirkungsgrad beim E Motor … ich glaube auf dem Mond war er auch schon ;-)
Southsack meint
@South von welchen Wirkungsgraden beim Emotor gehst du aus? Wieviel wäre dieser noch steigerbar? Ich vermute du hast null technisches Verständnis ABER will mit reden.
Der GTD hat 24000€ gekostet du Löffel :)
South meint
Hüstel. Wir kommen näher, aber wie kannst du denn einen GTD 2015 für nur 24T€ kaufen, während der ADAC in 2015 schrieb „Bei 30.275 Euro geht der sportliche Dieselspaß los“ ?
Dagobert meint
E-Motoren haben einen Wirkungsgrad von 95% im Arbeitspunkt. Abseits davon gibt es durchaus noch Optimierungspotential.
strampler meint
@Dagobert juhu wenn du nun von maximal möglichen 100% ausgehst wieviel Steigerung an Effizienz wäre möglich? Tralla 5%. Danke.
Es geht sicher um die Optimierung der Kosten.
Effendie meint
Stimm ich voll zu.
In der Leistungselektronik; wie die einzelnen Spulen angesteuert werden, oder in der Form von der Wicklung etc. Da gibt es noch viel Entwicklungspotenzial.
South meint
Es gibt tatsächlich noch Entwicklungspotential, da in der Praxis eher um die 85% erreicht werden…
EVrules meint
e-Motoren, die im PKW eingesetzt werden können, haben im Peak 95-96% Wirkungsgrad, dieser ist grob bei halber Drehzahl und halber Nennleistung erreicht, darunter fällt der Wirkungsgrad deutlich ab, unter 80%.
Die Leistungselektronik, Leitungsverluste und Verluste im Akku kommen allesamt noch dazu, sodass man am Ende bei einem Gesamtwirkungsgrad von etwa 65% im besseren Falle landet, ohne Ladeverluste.
David meint
Keinesfalls sind die Motoren und die dazugehörigen Leistungselektroniken ausentwickelt. Entwicklung kann dahin gehen, Leistung und Wirkungsgrad zu erhöhen oder die Kosten zu senken.
Die genannten Wirkungsgrade sind ja immer nur unter optimalen Bedingungen, also am optimalen Betriebspunkt genommen. Optimal wäre also ein Motor mit vielen Betriebspunkten, da sind wir bei Getrieben oder ESM Motoren. Außerdem multiplizieren sich Verluste. Wenn ein Motor 90 % Wirkungsgrad und seine Leistungselektronik 90% Wirkungsgrad hat, dann hat das System aus beiden 81 % Wirkungsgrad. Die Übertragung vom Motor zum Rad hat auch noch mal ein Wirkungsgrad. Da ist also viel zu verbessern.
Ebenso ist technisch zu fragen, wie man Verluste konstruktiv vermeidet. Da würde einem ein Gleichstrommotor in der Radnabe einfallen. Dabei würden weder elektrische noch mechanische „Umwandlungen“ stattfinden. Nur gibt es den nicht, weil der aktuelle Stand der Technik das nicht hergibt.
Vermutlich wird es ihn nie geben. Ein Blick auf den PWR des ID.7 zeigt, es gibt Entwicklungen auf traditionellem Setup, die ein Auto preiswerter und besser machen. Der PWR des ID.7 ist effizienter als ein PWR mit Silicium-Carbit-Transistoren, kommt aber ohne aus und ist daher günstiger. Auch wird die Modulation bei hohen Geschwindigkeiten von der Frequenz her heruntergefahren, so dass man Energie spart.
Bei Akkus muss man technisch nicht nur an der Leistungsdichte, der Zyklenfestigkeit, der Schnellladefähigkeit, Temperaturstabilität oder der Restistenz gegen hohe und niedrige Ladestände forschen. Sondern auch die Verminderung des Peukert Effekts wird später eine wichtige Rolle spielen.
Der Feststoff Akku ist ja, genau genommen, eine Evolutionsstufe des klassischen Lithium-Ionen-Akkus. Man wird sehen, wann er wirklich kommt. BMW, die richtig Ahnung von dieser Sache haben, werden nächstes Jahr ein Forschungsauto mit so einem Akku zeigen, ihre Planung dagegen geht für dieses Jahrzehnt nur auf klassische Technologien.