Eine neue Studie des SLAC-Stanford Battery Center zeigt, dass das Fahrverhalten einen erheblichen Einfluss auf die Lebensdauer von Elektroauto-Batterien hat. Überraschenderweise verlängert demzufolge nicht eine vorsichtige, gleichmäßige Fahrweise die Akkulebenszeit, sondern ein dynamischer Fahrstil mit wechselnden Belastungen.
Das sogenannte „Dynamic Cycling“ – also wechselhafte Beanspruchung durch Stadtverkehr, Autobahnfahrten und starke Beschleunigung – verbessere die Zelllebensdauer um bis zu 38 Prozent, so die Forscher laut InsideEVs. Sie testeten über zwei Jahre 92 kommerzielle Batteriezellen unter 47 verschiedenen Belastungsprofilen. Ziel war es, herauszufinden, welche Entladezyklen die Alterung am besten verlangsamen. Dabei schnitten die gleichmäßigen Belastungen, wie sie etwa beim konstanten Autobahnfahren vorkommen, deutlich schlechter ab.
Als Maßstab für den Alterungsprozess nutzten die Forscher den „Gesundheitszustand“ der Akkus (State of Health, kurz SOH), wobei eine Zelle bei 85 Prozent SOH als am Ende ihrer Lebensdauer (End of Life, EOL) gilt. Das bedeutet nicht, dass sie unbrauchbar ist, sondern dass sie ihre Spitzenleistung hinter sich hat. Die Zahl der sogenannten Equivalent Full Cycles (EFCs), also vollständiger Ladezyklen von 0 bis 100 Prozent, diente zur Bewertung der Gesamtnutzung über die Zeit.
Ein Großteil der altersbedingten Degradation tritt früh im Lebenszyklus der Batterie ein. Danach hängt der weitere Leistungsverlust der Studie zufolge vor allem von zwei Faktoren ab: Ein hoher Ladezustand (State of Charge, SOC) kann die positiven Elektroden schneller abbauen, während ein sehr niedriger SOC die negativen Elektroden schädigt. Bereits heute gibt es Empfehlungen, die Batterie nicht gewohnheitsmäßig ganz vollzuladen. Es wird auch schon davor gewarnt, dass eine Komplettentladung die Akkuchemie in Mitleidenschaft ziehen kann.
Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass bisherige Methoden zur Lebensdauerabschätzung von Batterien zu konservativ sein könnten. Bei einem typischen Antriebssystem könnten konstant belastete Zellen eine Laufleistung von bis zu 195.000 Meilen (ca. 314.000 km) weniger erreichen als solche mit dynamischer Beanspruchung.
IDFan meint
Früher, als Leute noch Tesla fuhren, sah man sie zu Urlaubszeiten mit 90 auf der rechten Spur zuckeln. Das war also falsch.
Deine Mudder meint
Verbrennern sagt man das gleiche nach, mein Golf 3 GT hat fast 300.000 Km gehalten und den habe ich gut getreten, Motor war am Ende auch noch top, nur leider der Rost.
Libertador meint
Ehrlich gesagt, wird die Studie hier etwas überinterpretiert. Das Ziel war es herauszufinden, welchen Effekt dynamische Zyklen, die sich an realistischem Fahren orientieren, im Unterschied zu verbreiteten Tests haben, bei dem durchgehend die gleiche Entladung stattfindet. Es wurde keine aggressive Fahrweise mit zurückhaltender Fahrweise verglichen.
Welche konkrete Fahrweise am Besten ist, wurde nicht untersucht. Es gibt da ein paar Ergebnisse zu, aber die stehen nicht im Vordergrund und wurde nicht tiefergehend analysiert. Die Highway-Zyklen haben den Innenwiderstand langsamer ansteigen lassen als Stadtzyklen. Vielleicht ist häufiges rekuperieren und anfahren nicht so gut. Für konkrete Fahrweisen lässt sich daraus nicht schließen. Die optimale durchschnittliche Last liegt laut Studie bei 0,3C-0,5C. Darunter wird kalendarische Alterung dominierend, darüber die Zyklenzahl.
Gibt noch ein paar mehr ganz interessante Ergebnisse. Es wurde auch getestet, welchen Einfluss Ruhepausen haben. Deren Einfluss war geringer, je niedriger der Akkustand dabei. Konkret waren 5% SOC besser als 50% und dies besser als 100% Ladezustand in Ruhepausen.
Jörg2 meint
Danke für die Zusammenfassung!
Jörg2 meint
Wenn ich das richtig verstehe, dann ist die Dynamik der Stromabnahme aus dem Akku untersucht worden und kurzzeitige hohe Ströme wären irgendwie lebensverlängernd (?).
Gilt das dann auch für die Beladung der Zellen?
Also reicht eigentlich eine Weiterentwicklung der Ladetechnik mit immer höheren Laderaten in immer kürzeren Zeiten, um diesen Effekt zu erzielen?
Oder z.B. (wenn es um die Stromabnahme geht) ein radikaleres Vortemperieren (im Winter, vor HPC-Ladung)?
Libertador meint
Es gibt Studien dazu, dass gepulstes Laden, die Lebensdauer gegenüber konstantem Ladestrom verlängert.
BEV meint
heißt so viel wie, man soll auf nichts achten und das Auto einfach fahren und laden wie es grad passt ..
die Effizenzschleicher, die nicht stark beschleunigen und möglichst nicht meanisch bremsen machen ihr Auto nur kaputt .. rauf aufs Pedal, bis zum Bodenblech
Jeff Healey meint
Ballern für den SOH? 🤔😉
Donald meint
Das ist nichts neues, muss man bei DPF auch machen, sonst ist das Ding bald Schrott.
M. meint
Weil?
Donald meint
Reinigungszyklus-Temperatur oder so nicht erreicht wird, typisches Muttitaxi-Problem.
Aber ich bin mir sicher, du weißt das selbst.
Määäx meint
Nice! Zukünftig habe ich also endlich ein Argument für meine Frau mit dem Elektroeimer Alpenpässe unsicher zu machen (oder gar mal ein Trackday zu probieren).
„SCHAAATZ, WIR BRAUCHEN DIE SEMISLICKS FÜR DIE HALTBARKEIT DES AKKUS AUF DEM TRACK.“
Spaß beiseite – ich fahre ein Model 3 Perf. und trete den Eimer regelmäßig. Weniger aber um die maximale Geschwindigkeit zu erreichen (da hat der BEV ja sowieso wenig Leistung), sondern unten heraus (30-120km/h, dort hat man ja die höchste Leistung). Macht Spaß, verbraucht nicht sonderlich viel und schadet der Batterie nicht? NICE
F. K. Fast meint
Da würden mich allerdings die Details interessierne. Was genau wurde da verglichen? Um welche Belastungen geht es? Welche Akkuchemien wurden getestet? Wurde im Labor an Zellen getestet oder im real-live? Bei welchen Temperaturen?
Donald meint
Das ist jetzt aber schlecht für die ganzen ID-Gurrrgen.
Die haben schon keine Leistung, und dann sind sie noch bei 160 abgeregelt. Wie will man da dynamisch fahren.
banquo meint
Ich kann auch sehr dynamisch mit max. 61kW fahren.
Merlin meint
Was hat Höchstgeschwindigkeit mit dynamischen Fahren zu tun?
Donald meint
Vollstrom geht nur kurz bis zum Abregeln.
Ralf meint
Ja, das ist echt tragisch. Ich bin auch immer kurz davor, mir die Pulsadern aufzuschneiden, wenn mich so ein (schwarzer) P……panzer auf der Autobahn bedrängt. Dafür hängt er länger beim Reifenhändler rum, um für die Karre nach billigen gebrauchten Schluffen zu betteln, weil er die alten jede Nacht z.b. in Berlin Mitte quietschend und röhrend runterschrubbt.
Jeder hat halt seine Prioritäten.
Donald meint
Das ist jetzt aber schlecht für die ganzen ID-Gurken.
Die haben schon keine Leistung, und dann sind sie noch bei 160 abgeregelt. Wie will man da dynamisch fahren.
Deine Mudder meint
160 reicht doch für die Landstraße.
Donald meint
Nö. 👹
NeutralMatters meint
Dann sollte man sich ernsthaft Gedanken über die eigene Fahrtauglichkeit machen.
Gernot meint
Solche Pauschalaussagen kann man komplett in die Tonne treten. Statistisch hat das durchschnittliche Auto in Deutschland heute eine Lebenserwartung von 20 Jahren und fährt 14.000 km im Jahr. Das ergibt eine durchschnittliche Lebensfahrleistung von um die 280.000 km für einen PKW. Wie soll man da das Studienergebnis einordnen, dass konstant belastete Batterien bis zu 314.000 km weniger halten? Das ist wie ein Studienergebnis: „Rauchen verkürzt Ihre Lebenserwartung um bis zu 86,4 Jahre.“
Völlig sinnlos werden solche Aussagen, wenn sie mit der Zyklenzahl argumentieren, laut Artikel aber nicht mal unterschiedliche Zellchemien berücksichtigen, obwohl LFP typischerweise eine 6 mal so hohe Zyklenzahl schafft.
brainDotExe meint
In den 20 Jahren wird bei normaler Nutzung eher die kalendarische Alterung statt der zyklischen Alterung zuschlagen.
6 mal höhere Zyklenzahl ist übertrieben. Bei NMC spricht man aktuell von 2000 Zyklen und bei LFP 6000-8000.
Aber selbst 2000 Zyklen bedeuten bei den gängigen Akkugrößen (deutlich) über 500.000 km.
E.Korsar meint
Autohändler bietet Verbrenner an: „Der Vorbesitzer war ein ganz ruhiger Rentner.“
Autohändler bietet BEV an: „Der Vorbesitzer war ein junges Nervenbündel. Gut für den Akku.“
turbotoro meint
))
brainDotExe meint
Viel besser:
Kein Tempolimit weil gut für E-Autos ;)
E.Korsar meint
Ich fürchte, dass das SLAC-Stanford Battery Center keine Regionen wie Isle of Man, Bhutan, Burundi, Haiti, Mauretanien, Deutschland, Somalia, Libanon, Nepal, Myanmar, indische Bundesstaaten Vanuatu, Pradesh und Uttar berücksichtigt hat. Kalifornier, die bei 105 km/h (manchmal 113 km/h) durchs Land cruisen, interpretieren das Wort „dynamisch“ anders.
brainDotExe meint
Im Artikel ist ja beschrieben, dass dynamische Lastwechsel gemeint sind.
Bei einem allgemeinen Tempolimit hast du ja eher eine konstante Fahrt und damit auch Last.
Wenn du hingegen ohne Tempolimit unterwegs bist, bremst du ja öfters ab, weil vor dir einer überholt und beschleunigst dann wieder.
E.Korsar meint
Ja, brainDotExe.
Allerdings bekommt man die größten Lastwechsel nur in Deutschland hin, deshalb ist Deutschland ein statistischer Ausreißer.
brainDotExe meint
Zum Glück sind wir hier in Deutschland ;)
Fliegender Holländer meint
Bitte erklär mir das mal mit den größten Lastwechsel.
Wieso sollte die größten Lastwechsel nur in Deutschland stattfinden.
Am Berg von Stillstand beschleunigen und auf der andere Seite rekuperieren müssen ist glaube ich um einiges Intensiver als von 80 auf 160 kmh beschleunigen. Berge gibt es nicht nur in Deutschland –> Also stimmt die Aussage, dass das nur in Deutschland passiert mal überhaupt nicht.
Beschleunigungen von 0 auf 100 schaffe ich auch überall und in die andere Richtung ebenso.
Danach fällt die benötigte Leistung für das beschleunigen auch schon ab. Schon probiert mit Elektro und Benziner, welche die Leistung anzeigen können, da fährt man nie mit Volllast.
E.Korsar meint
@Fliegender Holländer
„Bitte erklär mir das mal mit den größten Lastwechsel.“
Nein, das ist einfache Physik. Da findest du die Antwort.
Fliegender Holländer meint
Somit ist meine Antwort richtiger als deine.
Danke für die Klarstellung :-)
E.Korsar meint
@Fliegender Holländer
„Somit ist meine Antwort richtiger als deine.“
Nein, ich habe nur keine Lust, kostenlose Nachhilfe in Mittelstufenphysik zu geben.