Schwache Zellen überbrücken: So könnten Akkus von E-Fahrzeugen länger halten
Forschende der Chalmers-Universität haben berechnet, was umschaltbare Batteriepakete bringen. Im besten Fall halten Akkus von E-Lkw und Langstrecken-E-Autos über 20 Prozent länger.
Archivbild · Foto: Zhangzhe0101 at Chinese Wikipedia / Wikimedia Commons, Public domain (zugeschnitten und skaliert)
In einem herkömmlichen Batteriepaket sind die Zellen fest miteinander verschaltet. „Alle müssen das Tempo der langsamsten Zelle halten und aufhören, wenn diese aufhört“, erklärt Doktorand Albert Škegro von der Chalmers University of Technology in Göteborg. Das Team um Professor Changfu Zou hat untersucht, was sogenannte rekonfigurierbare Batteriepakete bringen: Schalter und Steuerelektronik ändern dabei die Verschaltung, sodass schwache Zellen überbrückt und die Kapazität der übrigen besser genutzt wird.
Laut der Modellstudie im Fachjournal Nature Communications kann die Lebensdauer bei Fahrzeugen mit hoher Spannung, etwa E-Lkw und Langstrecken-E-Autos, im besten Fall um mehr als 20 Prozent steigen. Dieser Wert setzt voraus, dass jede Zelle einzeln gesteuert wird, und gilt als theoretische Obergrenze. Als Beispiel nennen die Forschenden einen 80-kWh-Akku bei 12.000 Kilometern pro Jahr: Statt nach etwa zehn Jahren wäre er erst nach etwa elf Jahren – rund 14 Monate später – am selben Verschleißpunkt.
Die zusätzliche Elektronik verteuert die Akkus zunächst; längere Nutzung und ein höherer Restwert können das laut den Autoren unter vielen realistischen Bedingungen ausgleichen. In Serienfahrzeugen ist die Technik noch nicht im Einsatz, getestet wurde sie bisher in Forschungs- und Industrieprototypen. An der Studie wirkten auch der Zulieferer PHINIA und der Lkw-Hersteller Scania mit.