ALL EYES ON BATTERIES.
DAS HERZSTÜCK DES E-AUTOS NÄHER ERKLÄRT.

Die Batterie gilt als das Herzstück des Elektroautos – kein Wunder, denn sie ist die Hauptenergiequelle für E-Autos und somit der Schlüssel zu einer nachhaltigen Mobilität. Die Qualität der Batterie wirkt sich unmittelbar auf die Reichweite, die Leistung und auf die Ladezeit des E-Autos aus. Die Anforderungen an den Akku sind daher hoch und die Forschung steht besonders in diesem Bereich nicht still.  

Wir haben uns für Sie die Batterie eines E-Autos einmal genauer angesehen und erklären Ihnen in diesem Artikel, wie diese aufgebaut ist, wie sie funktioniert und welche Herausforderungen die Technologie mit sich bringt.

DIE FUNKTIONSWEISE DER E-Auto-Batterie

Die Batterie des Elektroautos basiert auf einem Lithium-Ionen-Akku, der auch in vielen Alltagsgegenständen wie im Smartphone beispielsweise verbaut ist. Er gilt als besonders leistungsstark und ist deshalb die erste Wahl bei Elektroautos. Die Batterie besteht aus mehreren Zellen, die wiederum in Modulen zusammengefasst sind und das gesamte Batteriesystem bilden. Chemische Mechanismen, die sich innerhalb der Batteriezellen abspielen, sorgen für die Stromproduktion. Die Zelle besteht aus den zwei Elektroden Kathode und Anode, die durch flüssige Elektrolyte miteinander verbunden sind. Beim Ladevorgang wandern Lithium-Ionen von der Kathode zur Anode. Beim Entladen, also dann, wenn das Auto fährt, bewegen sich die Ionen zurück von der Anode in die Kathode.

Die Anzahl und Anordnung der Batteriezellen, die gesamte Batteriearchitektur sowie die verwendeten Materialien beeinflussen die Energiedichte. Eine höhere Energiedichte sorgt dafür, dass mehr Strom gespeichert und wieder abgeben werden kann – was wiederum auf die Reichweite eines E-Autos einzahlt.

DIE BATTERIE – EIN ERFOLGSFAKTOR DER ELEKTROMOBILITÄT

Beschäftigen wir uns mit der Elektromobilität, kommen unweigerlich die Themen „Reichweite“ und „Ladezeit“ zur Sprache. Kein Wunder, denn diese beeinflussen die Akzeptanz von Elektroautos. Die Batterie wird kritisch beäugt – und das nicht nur bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit. Die Batterie ist das teuerste Bauteil im Elektroauto und treibt somit die Anschaffungskosten in die Höhe. Allerdings sind die Betriebskosten eines Verbrenners höher als die eines E-Autos und auch in Sachen Wartung punktet das E-Auto. Zudem werden die Herstellungskosten für eine E-Auto-Batterie voraussichtlich in Zukunft sinken, was die Preisentwicklung beeinflussen wird. Aber zurück zur Batterieleistung – diese spielt für AutofahrerInnen eine übergeordnete Rolle. Ist die Reichweite für die Fahrt in den Urlaub ausreichend? Gibt es genug Möglichkeiten, um das E-Auto zu laden? Wie lange dauert der Ladevorgang? Letztendlich sind unter anderem die Antworten auf diese Fragen ausschlaggebend, wenn es um die Entwicklung der Elektromobilität geht. Besonders die Reichweite konnte in den letzten Jahren gesteigert werden und wird sich auch in Zukunft mehr und mehr an die Bedürfnisse der Kundinnen und Kunden anpassen. Aber es gibt Herausforderungen, mit denen sich die Automobilindustrie beschäftigen muss.

Herausforderungen und die Zukunft der Batterietechnologie

Die Entwicklungen sind vielversprechend – doch trotzdem steht die Automobilindustrie vor Herausforderungen, die es in den nächsten Jahren zu überwinden gilt. Technologische Hürden wie die begrenzte Lebensdauer der Batterie sowie mögliche Lieferengpässe bei Rohstoffen erschweren den Fortschritt. Auch die Nachhaltigkeitsfrage bleibt im Fokus. Denn obwohl die Umweltbilanz von E-Autos besser ist als bei Verbrennern, stellt sich die Frage, wie die Umweltbelastung durch die Produktion und Entsorgung der Batterie reduziert werden kann. Wie lassen sich Batterien recyceln? Welche Zweitnutzung ist denkbar? Auf diese Fragen gibt es bereits Antworten, allerdings ist der Recyclingprozess komplex und mit hohen Kosten verbunden. Die Zukunft der Batterietechnologie könnte jedoch mit neuen Materialien und Bauformen wie Festkörperbatterien revolutioniert werden. Diese versprechen höhere Reichweiten, eine bessere Leistung und kürzere Ladezeiten. Es bleibt festzuhalten, dass die Batterietechnologie zwar einige technologische, ökonomische und ökologische Probleme mit sich bringt, doch die Entwicklung auf Hochtouren läuft. Früher oder später wird es Lösungswege geben – für eine leistungsstarke Mobilität in der Zukunft.

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