Wertverlust durch neue Na-Akkus schneller als erwartet? Leasingvorteil?

Deine C-Rate ist aber nicht der einzige Faktor. Das ist der limitierende Teil der Zelle selber. Du hast in dem ganzen System aber Übergangswiderstände etc., die limitieren irgendwann den Stromfluss wenn du schneller laden willst. Ganz davon abgesehen, das bei mehr Leistung auch - theoretisch - mehr Abwärme entsteht (ob bei 150 kW @ 400 V gleich viel Abwärme in den Zellen entsteht wie bei 300 kW @ 800 V kann ich nicht beantworten, da der Innenwiderstand der Zelle jedoch gleich ist sollte es theoretisch so sein da Abwärme = R x I^2).

Darüber hinaus sollte man noch beachten das Li-Ion Zellen hauptsächlich bei der Ladung altern. Die Entladeleistung hat kaum Auswirkung auf das Altern der Zellen. Kann mir deshalb sehr gut vorstellen das die Hersteller ein Interesse daran haben die Ladeleistung nicht ewig weit zu steigern

Den C-Faktor kannst du übrigens auch sehr einfach berechnen über C=1/Zeit (wobei Zeit in Stunden einzusetzen ist).

Heißt, bei einer Dauer von 30 Minuten für eine vollständige Ladung hast du einen mittleren C-Faktor von 2. Bei 15 Minuten für die vollständige Ladung beträgt der Faktor somit C=4.

Und dann noch etwas: du kannst eine Li-Ion-Zelle nicht bis 100% mit Vollgas laden. Ab etwa 60 bis 70% wird von konstantem Strom auf konstante Spannung umgestellt. Spätestens ab hier ist dein „Ladeplateau“ zu Ende, da der Ladestrom sinkt. Das ist physikalisch bedingt bei Li-Ion-Zellen (deine an der Zelle abfallende Spannung würde sonst irgendwann in Summe mit der Open-Circuit-Spannung zu groß werden und die Zelle schädigen, es muss also der Ladestrom gesenkt werden da der Innenwiderstand nicht geändert werden kann). Daher ist auch die 100%-Ladung am DC-HPC so (Verzeihung) schwachsinnig und dauert so lange. Nennt sich übrigens CC-CV-Ladung (constant-current und constant-voltage).

Und zu guter letzt: Peukert-Effekt. Ja, den gibt es auch bei Li-Ion und ja auch beim Laden, nicht nur beim Entladen. Was besagt der gute Herr Peukert: je höher deine (konstante) C-Rate desto niedriger deine nutzbare Kapazität. Um das aber zu verhindern senke ich irgendwann die C-Rate beim Ladevorgang, dadurch kann der Peukert-Effekt reduziert/verhindert werden.

Und noch etwas: dein HPC kann ja auch nicht unendlich Strom/Leistung liefern. Ja, 500 Ampere können die meisten. Aber bei maximal 350 kW Ausgangsleistung. Das heißt, ab 700 V (weil 350 kW / 500 A = 700 V) muss der Strom sinken. Da ist Feierabend (aktuell noch, mal gucken was da bald kommt)

Zitat von Andimp3

es gibt wenn ich das nicht falsch sehe keinen 800V oder 400V Akku

Ja, korrekt. Deine 400 V oder 800 V hängen davon ab wie die Zellen untereinander verschalten sind.

Heutzutage verwendet man meist bei Rundzellen 18650 oder 21700er (18650 steht für 18mm Durchmesser, 65 mm Länge). Bei beiden Typen ist die Zellspannung bei 3,7 V nominal (4,2 V max, 2,5 V „leer“).

Bei 400 V Systemen sind meist 96 Zellen in Reihe (4,2 V x 96 = 404 V)

Eben darum ist es doch falsch, ein Akku mit 96S bzw. Zellen in Reihe ist eben genau ein sog. 400V Akku, einer mit 192S bzw. Zellen ein sog. 800V Akku und der hat ein den Ausgängen eben genau die doppelte Spannung eines 400V Akkus...

Dass die einzelne Zelle weiterhin 4,2V (oder was auch immer exakt je nach Zelltyp hat) ist mir bekannt.

Für mein Laien- bzw. Hobbybastlerverständnis müsste es eigentlich für Herstellung und Kosten des Akkus ziemlich egal sein, ob man 96 oder 192S zusammenbruzzelt, ich weiß daher nicht genau, warum es nicht mehr 800V System gibt, wo hinter dem Akku noch höhere Kosten entstehen, vermutlich ist die Elektrik&Elektronik im Auto dahinter für 800V bislang noch teurer als für 400V.

Zitat von ev_fahrer

Die Entladeleistung hat kaum Auswirkung auf das Altern der Zellen. Kann mir deshalb sehr gut vorstellen das die Hersteller ein Interesse daran haben die Ladeleistung nicht ewig weit zu steigern

Aber doch nur, weil die Ströme/Leistungen in diese Richtungen gemessen an der Akkugröße zusammen mit einer "normalen" Fahrweise bei BEV Peanuts sind, oder? Da hat man mal als sparsamer Alltagsfahrer 1-2 C für ein paar Sekunden, nicht für Minuten, im Schnitt bei Kompaktklasse 15-20kW, also vielleicht 1/3 C. Sind nicht Lade- und Entladerate für den Akku etwa gleich schädlich? Wenn jemand monatelang mit einem BEV auf einem stillgelegten Flugplatz nur 0-100 Sprints machen würde bis der Akkus leer ist und dann wieder laden, wäre sicher das Entladen der schädlicher Teil.

Wir haben im RC Flugbereich mit Race-Quadcoptern bis zu 100C Peak-Entladerate und bei gutem Piloten sind die Akkus nach 1,5-2min leer, d.h. rund 35C Entladerate im Schnitt. Dementsprechend lange halten die Akkus...

Zitat von ev_fahrer

Und dann noch etwas: du kannst eine Li-Ion-Zelle nicht bis 100% mit Vollgas laden. Ab etwa 60 bis 70% wird von konstantem Strom auf konstante Spannung umgestellt. Spätestens ab hier ist dein „Ladeplateau“ zu Ende, da der Ladestrom sinkt.

D.h. z.B. der i3 kann sein 1,2C Plateau nur so lange halten, weil es eben noch nicht 100% ist, eher wohl so 60%?

Von Peukert hab ich noch nicht gehört, schaue/les ich mir mal an, danke!

Zitat von jodi2

ich weiß daher nicht genau, warum es nicht mehr 800V System gibt, wo hinter dem Akku noch höhere Kosten entstehen

Ein großer Kostenblock ist das Thema Kompatibilität. Dein 800 V EV sollte ja trotzdem noch an den zig tausend DC-Ladern laden können die nur Max 500 V können. Porsche löst das über einen onboard DC/DC-Wandler. Das Auto gaukelt dem DC-Lader beim Handshake vor es hätte nur 400 V Systemspannung und wandelt intern auf 800 V. Der DC/DC bei Porsche kann ab Werk 50 kW, optional kann man 100 kW bestellen. Hyundai/Kia geht bei der E-GMP-Plattform einen anderen Weg, die nutzen den Zwischenkreis des Inverters an der Hinterachse. Sehr innovativer Ansatz, aber logischerweise auch aufwendig da ich Leitungen dafür, Schaltelektronik etc benötige. Ganz zu schweigen außerdem vom Thema EMV, das ist bei 800 V nochmal was ganz anderes.

Und wenn man sich eben die Verkaufszahlen der ganzen 400 V Fahrzeuge anschaut ist doch fraglich ob der Großteil der Kunden bereit ist den Aufpreis für 800 V zu zahlen, vor allem in der Mittelklasse oder darunter.

Ob 800 V langfristig teurer bleibt glaube ich nicht. Einfach mal schauen wo man im Bereich der PV-Invertertechnik mittlerweile ist. Vor 10 Jahren waren 500 V Stand der Technik, heute ist man bei 1.500 VDC angekommen und das bei erheblichen Kostensenkungen. Die Halbleiter interessiert vor allem der Strom, nicht die Spannung. Da ist bestimmt noch Kosteneinsparpotential vorhanden wenn es in die Mass-Adoption geht (aktuell sind die meisten Zulieferer eben auf 400 V).

Zitat von jodi2

Sind nicht Lade- und Entladerate für den Akku etwa gleich schädlich?

Den neusten Erkenntnissen aus dem Bereich stationäre Speicher nach interessanterweise eben nicht (komme aus dem Bereich Ladeinfrastruktur, da spricht man durchaus etwas mit den Herstellern). Vor allem in den USA kommt es häufiger vor, dass man einen DC-Lader mit einer Batterie koppelt wegen zu geringer AC-Anschlussleistung. Und da hat eben einer der Hersteller festgestellt das nach einigen Jahren die Speicher, die schwächere AC-Ladegeräte besitzen, weniger altern das die die schneller per AC nachgeladen werden (die AC-Lader sind 30 kW und modular). Die Entladeleistungen der Speicher ist identisch.

Das deckt sich meiner Meinung nach auch mit dem bisherigen Forschungsstand zu Li-Ion-Batterien. Schau einfach mal wie viel Leistung das BMS bei einer kalten Batterie freigibt beim Beschleunigen und wie langsam er am DC-Lader lädt.

Wir reden hier aber ganz klar von Lade- und Entladeleistungen < 3 C. Beim Entladen mit 32 C ist glaub sowieso alles vorbei 😂 das ist Extrem-Bereich.

Ich muss zugeben, vom i3 habe ich kaum Ahnung. Wie BMW das technisch gelöst hat, keine Ahnung. Was ich jetzt so kurzfristig finden konnte deutet darauf hin das der i3 erst bei 85% auf konstante Spannung umstellt. Warum so spät? Ich vermute mal das liegt an der Zellchemie (das hatten wir noch garnicht betrachtet), vor allem der Kobaltanteil soll hier entscheidend sein. Da bin ich aber raus, Chemie war noch nie meine Stärke

Eine interessante Diskussion, möchte noch zu 1-2 Dingen meinen Senf dazugeben

Zitat von jodi2

Nochmal die Frage, warum gibt es kaum solche Ladekurven, ist die Akkuchemie wirklich anders geworden/erfordert vorsichtigere Kurven oder ist das wie schon angedeutet nur der Mischung aus hohem Peakwert zum "Angeben" und unbedingter Vermeidung der Akkugarantie geschuldet?

Ich denke es ist ein Mix aus beidem. Und nochmal: Eine kurzzeitige, hohe Ladeleistung ist aus meiner Sicht vorteilhafter als ein Plateaulader. Wenn ich nur 10-50% lade, habe ich eine deutlich höhere durchschnittliche Ladegeschwindigkeit als der Plateaulader. Auch wenn der von 10-80% genauso lange benötigt. Ich habe heute auf der Arbeit auch nochmal kurz über das Thema nachgedacht und mir ist noch der alte Hyundai Ioniq eingefallen, der von 0-75% mit über 2C lädt.

Zitat von Andimp3

Wenn ich es richtig im Kopf habe dann haben die einzelnen Akkus in den Akkupacks der BEVs 4,irgendwasV diese werden dann zusammengefasst. Klar ginge mehr an Ladeleistung, die DC-Ports sind ausgelegt bis 1000kW, die Kabel in bisherigen BEVs wohl eher nicht und den Akkus werden die auf sie verteilten 1.000kW auch ncht gut tun... darum wird das Herstellerseitig entsprechend begrenzt.

Völlig richtig, einen Akkupack mit 400V oder 800V wird allein durch die unterschiedliche Schaltung verschiedener Zellen erreicht.

Die DC-Ports (CCS2) sind übrigens momentan bis 350kW ausgelegt. 500kW würden laut Spezifikation glaube ich auch noch gehen, müsste ich aber nachschauen. Aber nie und nimmer 1000kW. Und dabei liegt die Betonung ganz klar auf dem Port, denn die DC-Pins sind hier ganz klar die Schwachstelle. Da kannst du Kabelquerschnitte und Akkus skalieren wie du möchtest. Mit zunehmendem Strom steigen die Widerstände zu stark an und deine (thermischen) Verluste steigen beachtlich

Deswegen wird für höhere Ladeleistung (LKW & Bus) auch an einem gänzlich neuen Stecker gearbeitet.

Zitat von KloinerBlaier

Aber nie und nimmer 1000kW.

Habe in das Video von welchem ich das in Erinnerung hatte gerade nochmal reingeschaut. Du hast Recht - dort ist nicht die Rede von 1.000 kW sondern von 1.000 V mit 500 A = 500 kW. Aktuell nich gut überdimensionert... jedenfalls kenne ich kein Auto und keine Ladesäule die das könnte

Zitat von KloinerBlaier

Deswegen wird für höhere Ladeleistung (LKW & Bus) auch an einem gänzlich neuen Stecker gearbeitet.

Ach was... die bekommen Oberleitungen wie im Test auf der A5 bei Weiterstadt-Gräfenhausen.

Ich komme da öfter lang und halte das ganze Projekt für eine schwachsinnige Geldverschwendung.... aber gut für irgendwas muss ich ja die vielen Steuern zahlen.

Zitat von ev_fahrer

Ein großer Kostenblock ist das Thema Kompatibilität. Dein 800 V EV sollte ja trotzdem noch an den zig tausend DC-Ladern laden können die nur Max 500 V können. Porsche löst das über einen onboard DC/DC-Wandler. Das Auto gaukelt dem DC-Lader beim Handshake vor es hätte nur 400 V Systemspannung und wandelt intern auf 800 V. Der DC/DC bei Porsche kann ab Werk 50 kW, optional kann man 100 kW bestellen. Hyundai/Kia geht bei der E-GMP-Plattform einen anderen Weg, die nutzen den Zwischenkreis des Inverters an der Hinterachse. Sehr innovativer Ansatz, aber logischerweise auch aufwendig da ich Leitungen dafür, Schaltelektronik etc benötige. Ganz zu schweigen außerdem vom Thema EMV, das ist bei 800 V nochmal was ganz anderes.

Genau das hatte ich mich vorhin auch gefragt, wie machen die das, bei einem 800V Akku an einem 500V DC Lader passiert ja nichts, aber nur auf 800V auislegen können die Hersteller die Auto ja auch noch lange nicht.

Vermutlich ist es dann auch von den Ladeverlusten her besser, möglichst an 800V zu laden.

Danke, das erklärt (mir) vieles und auch die Mehrkosten beim Auto!

Zitat

Schau einfach mal wie viel Leistung das BMS bei einer kalten Batterie freigibt beim Beschleunigen und wie langsam er am DC-Lader lädt.

Hmm, stimmt, ist selbst beim i3 so, bei sagen wir um Null grad im Akku kann ich immer noch fast volle Leistung abrufen/sicher 100kW, DC Ladeleistung ist aber schon reduziert auf vielleicht 1/3 davon bzw. 0,7-0,8C.

Zitat von KloinerBlaier

Und nochmal: Eine kurzzeitige, hohe Ladeleistung ist aus meiner Sicht vorteilhafter als ein Plateaulader. Wenn ich nur 10-50% lade, habe ich eine deutlich höhere durchschnittliche Ladegeschwindigkeit als der Plateaulader. Auch wenn der von 10-80% genauso lange benötigt. Ich habe heute auf der Arbeit auch nochmal kurz über das Thema nachgedacht und mir ist noch der alte Hyundai Ioniq eingefallen, der von 0-75% mit über 2C lädt.

Geht mir genau andersrum, ich fahre so selten zu einem DC Lader, wenn ich den Weg und den Mehrpreis dann mal auf mich nehme (vor allem mit einem Auto das 22kW DC hat), dann weil ich es muss und viel Laden und danach ordentlich Weiterkommen will, nicht für 40%, besser 70-80%. Außer 150kW DC sind wirklich und garantiert funktionierend&verfügbar bei jede Pipiause, an jeder Tanke und jedem grottigsten nackten AB-Parkplatz, aber bis dahin haben wir alle sicher keinen #1 mehr...

Zitat von Andimp3

Ach was... die bekommen Oberleitungen wie im Test auf der A5 bei Weiterstadt-Gräfenhausen.

Ich komme da öfter lang und halte das ganze Projekt für eine schwachsinnige Geldverschwendung.... aber gut für irgendwas muss ich ja die vielen Steuern zahlen.

Endlich sind wir uns mal wieder einig!

Einen Cappu oder ein Eis, wenn Du auch schonmal eine LKW das Ding hast nutzen sehen... (ich noch nie...)

Nicht dass ich was gegen Oberleitungen hätte, die sind sicher für ganz viele Anwendungsfälle super, aber das Kosten-Nutzen-Verhältnis bei LKWs auf Autobahnen nicht passt, war von Anfang an so klar. Hat sich vermute ich inzwischen eh erübrigt bei den raschen Fortschritten die Akkugröße und Ladeleistung bei LKWs machen, da muss man eher noch froh sein, dass nur für dieses rel. kleine Projekt/nur ein zweistelliger Millionenbetrag war, der da verbraten wurde. Weiß nicht, ob noch weitere Objekte dieser Art in D laufen, aber neu gestartet wird so ein Quark jetzt sicher nicht mehr.

Ich habe da auch noch nie einen gesehen... wobei meine Fahrten da in der Regel am WE sind... der total intensive Testbetrieb findet bestimmt unter der Woche statt

ich bekomme da ja eher nostalgische Gedanken wenn ich das Gebilde sehe... mit der Elebem Linie 9 bin ich als Kind ja öfter mal zwischen Griesheim (erste 5 Jahre meiner Kindheit) und Darmstadt hin und her gefahren.