Wie lange hält ein E-Auto-Akku?

Im Zuge der Bemühungen, den Verkehr umweltfreundlicher zu gestalten, sind einige Lösungen wie Elektro- und Hybridfahrzeuge entstanden, die eine Alternative zum klassischen Verbrennungsmotor darstellen. Bevor sich diese Lösungen allerdings auf breiter Front durchsetzen können, stellt sich die Frage, wie effizient, zuverlässig und bequem sie im Vergleich zu ihren umweltschädlichen Pendants sind.

Um ihr Ziel der Klimaneutralität bis 2050 zu erreichen, ergreift die EU Massnahmen, um die Treibhausgasemissionen im Verkehr zu reduzieren. Schliesslich fallen etwa ein Fünftel der Treibhausgasemissionen der EU auf den Verkehrssektor. Um die Elektromobilität zu fördern, hat die EU den Verkauf neuer Personenkraftwagen und leichter Nutzfahrzeuge ab 2035 verboten. Bisher läuft der Umstieg auf Elektrofahrzeuge eher schleppend, was unter anderem an der fehlenden Ladeinfrastruktur und der Reichweitenangst liegt.  

Deshalb werden wir uns in diesem Artikel mit den Herausforderungen, speziell der Reichweitenangst, beschäftigen, mit denen die Elektroautoindustrie konfrontiert ist. Wie Sie in unserem Ländervergleich lesen können, gibt es in Europa unterschiedliche Fortschritte bei der Elektromobilität.

Die Herausforderungen für Elektrofahrzeuge

Obwohl Elektrofahrzeuge umweltfreundlicher sind als Verbrenner, zögern viele noch mit dem Umstieg auf ein E-Auto. Im Folgenden schauen wir uns einige Gründe dafür an.

Geringere Reichweite

Reichweitenangst beschreibt die Angst, dass das E-Auto liegenbleibt, weil der Akku leer ist. Diese Sorge ist bei Verbrennern eher weniger vorhanden, da es fast an jeder Ecke in Europa Tankstellen gibt. Des Weiteren ist die Reichweite bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor grösser. Nach Angaben der Times kann man mit einem Benziner mit einer Tankfüllung im Durchschnitt 800 Kilometer fahren, mit einem Diesel sind es sogar fast 1200 Kilometer. Bei einem E-Auto beträgt die Reichweite jedoch nur knapp 340 Kilometer. Auch das Laden selbst dauert länger als das Tanken, weshalb sich die Fahrzeit bei langen Fahrten verlängert. Denn auch bei Schnellladestationen muss man immer noch 30 Minuten warten, bis das Fahrzeug aufgeladen ist. Je älter ein Fahrzeug, desto geringer ist auch die Batteriekapazität und -leistung, da sich die Batterie im Laufe der Zeit abnutzt. 

Fehlende Ladeinfrastruktur

Da es in vielen ländlichen und selbst in einigen Grossstadtregionen an Ladestationen mangelt, sind Elektrofahrzeuge für viele dort keine echte Alternative zu Verbrennern. 

Da die Elektromobilität in der EU unterschiedlich weit fortgeschritten ist, einigte sich die Europäische Union 2023 auf das verbindliche Ziel, die Ladeinfrastruktur auf eine Ladesäule pro 60 Kilometer an den wichtigsten Verkehrsachsen auszubauen. Denn um die Reichweitenangst zu überwinden, bedarf es eines europaweiten Ausbaus der Ladestationen, bei dem insbesondere Schnellladestationen, wie die von ABB, eine grosse Rolle spielen.

Hoher Kaufpreis

Ein weiteres Hindernis für die Anschaffung eines E-Autos ist der hohe Kaufpreis. Auch wenn die Kosten für die Akkus sinken, sind E-Autos oft teurer als Autos mit Verbrennungsmotor, was viele vom Kauf eines Elektrofahrzeugs abschreckt. Allerdings weisen E-Fahrzeuge aufgrund der geringeren Strom- und Wartungskosten letztlich günstigere Gesamtbetriebskosten auf. Experten gehen davon aus, dass die Hersteller von Elektroautos 2024 ihre Preise senken müssen, um auf dem Markt wettbewerbsfähig zu bleiben, was das E-Auto bei vielen attraktiver machen würde. 

Kann die Reichweite von E-Autos auf 1000 Kilometer erhöht werden?

Die Reichweite spielt für viele eine wichtige Rolle. Dank grosser Fortschritte in der Batterietechnologie können viele moderne E-Fahrzeuge heute problemlos mehr als 400 Kilometer ohne Zwischenstopp an einer Ladesäule fahren. High-End-Modelle können unter optimalen Bedingungen sogar fast doppelt so weit fahren. Obwohl die tatsächliche Reichweite von Faktoren wie dem Fahrstil, der Topografie und der Nutzung der Fahrzeugelektronik abhängt, sorgen Verbesserungen bei der Effizienz und Batteriekapazität dafür, dass die Reichweite von E-Fahrzeugen nicht hinter der von Benzinern zurückbleibt.

Durchbruch bei Lithium-Ionen-Akkus

Anfang 2024 wurde bekannt, dass es bei der Entwicklung von Lithium-Ionen-Akkus einen grossen Durchbruch gab. Aufgrund seiner hohen Energiespeichereigenschaften haben Forschende versucht, Silikon als Elektrodenmaterial in Lithium-Ionen-Akkus zu verwenden. Südkoreanischen Wissenschaftlern ist es gelungen, ein Lithium-Ionen-Batteriesystem der nächsten Generation mit hoher Energiedichte herzustellen, das winzige Silikonpartikel und Gelpolymerelektrolyte verwendet. Die Ergebnisse des Versuchs zeigten, dass das kostengünstige Gel-System eine ähnliche Leitfähigkeit wie herkömmliche Akkus mit flüssigen Elektrolyten aufwies und gleichzeitig eine um 40 % höhere Energiedichte hatte. Die neuen Batteriesysteme könnten dazu beitragen, dass E-Fahrzeuge eine Reichweite von 1000 km erreichen, womit jeder Anflug von Reichweitenangst im Keim erstickt würde. 

Nios Batteriewechselsystem

Nach eigenen Angaben hat der chinesische Autohersteller Nio ein neues Elektrofahrzeug entwickelt, das mit einer einzigen Ladung mehr als 1.000 km weit fahren kann und damit alle Konkurrenten in den Schatten stellt. Im Gegensatz zu anderen Herstellern setzt Nio nicht auf öffentliche oder private Ladestationen, sondern auf ein Batteriewechselsystem, bei dem ein leerer Akku mit einem vollen ausgetauscht wird. 

Nach Angaben von Nio kann dieser Vorgang in weniger als drei Minuten abgeschlossen werden. Damit wäre das Laden des E-Autos vergleichbar mit dem Volltanken eines Verbrenners. Um diese Funktion zu nutzen, müssen die Besitzer jedoch eine monatliche Abonnementgebühr an Nio entrichten. Der Hersteller hat das serienmässig hergestellte halbfeste 150-kWh-Batteriepaket auf den Markt gebracht, das in einigen Monaten im Rahmen des Batterietauschdienstes erhältlich sein wird. 

Wie lang ist die Lebensdauer eines Akkus?

Die durchschnittliche Lebensdauer eines E-Auto-Akkus kann stark variieren, wird in diesem Jahr aber auf 15 bis 20 Jahre prognostiziert. Im Allgemeinen gewähren die Batteriehersteller eine Garantie von etwa acht Jahren oder 160.000 km, während der sie einen bestimmten Prozentsatz (in der Regel zwischen 70 und 80 %) der Batteriekapazität garantieren. Die maximale Reichweite eines voll aufgeladenen Elektrofahrzeugs verringert sich im Laufe der Zeit, da sich die Batteriekapazität verschlechtert, was auch als Degradation bezeichnet wird.

Warum verschlechtert sich der Akku?

Mehrere Faktoren können die Langlebigkeit eines Akkus beeinträchtigen, die im Folgenden aufgeführt sind: 

• Temperaturbelastung: Batterien können sich bei extrem hohen oder niedrigen Temperaturen schneller entladen. Deshalb halten Autobatterien in gemässigten Klimazonen oft länger.
• Ladepraxis: Damit die Leistungsfähigkeit des Akkus erhalten bleibt, sollte er nicht vollständig auf 0 % entladen und auf 100 % aufgeladen werden. Stattdessen wird empfohlen, den Akku auf maximal 20 % zu entladen und auf maximal 80 % aufzuladen.
• Häufige Nutzung von Schnellladestationen: Die häufige Nutzung von Schnellladestationen kann zu einer schnelleren Entladung der Batterie führen. Deshalb sind für den täglichen Gebrauch langsamere Lademethoden vorzuziehen.
• Fahrstil: Im Vergleich zu einer moderaten Fahrweise kann eine aggressive Fahrweise, die regelmässig die maximale Kapazität der Batterie nutzt, den Verschleiss beschleunigen.

Könnte ein E-Auto 1 Million Kilometer ohne Ladezwischenstopp fahren?

Der chinesische EV-Batteriehersteller CATL hat kürzlich sein bahnbrechendes neues Batteriepaket mit einer unglaublichen Laufleistung von 1,5 Millionen km und einer Garantie von 15 Jahren vorgestellt. Das Unternehmen hat das Produkt in Zusammenarbeit mit Yutong Bus Co. auf den Markt gebracht, wobei die Batterie für den Betrieb von Nutzfahrzeugen wie Bussen und Lastwagen vorgesehen ist. Die neue Lithium-Ionen-Phosphat-Batterie soll innerhalb der ersten 1.000 Zyklen keine Verschlechterung aufweisen. 

Angesichts der kontinuierlichen Fortschritte in der Batterietechnologie könnten E-Auto-Akkus bald länger halten als bisher. Die Langlebigkeit wird durch die Erforschung von Festkörperbatterien, effektiveren Lithium-Ionen-Formulierungen und anderen Fortschritten wie dem Silikon-Akkupack verbessert, die die Energiedichte erhöhen und die Ladezeiten verkürzen dürften. Da diese Technologien immer ausgereifter werden, dürfte die Lücke zwischen der Lebensdauer eines Elektrofahrzeugs und seiner Batterie immer kleiner werden, was Elektrofahrzeuge für die Verbraucher noch attraktiver macht. 

Fazit

Da die Batterietechnologie im Mittelpunkt dieses Wandels steht, ist die Elektrofahrzeugindustrie dieses Jahr dynamischer und vielversprechender als je zuvor. Auch wenn die Bedenken hinsichtlich der Reichweite und Langlebigkeit bestehen bleiben, bieten Fortschritte in der Batterietechnologie und intelligente Nutzungspraktiken eine nachhaltige und effiziente Zukunft für die Elektromobilität. Mit Unternehmen wie Nio und CATL an der Spitze der Innovation im Jahr 2024, die dazu beitragen, einige der Herausforderungen der Branche zu entschärfen, sieht die Zukunft der Elektrofahrzeugindustrie rosig aus. Dank der technologischen Entwicklungen sollten sich bis 2035 immer mehr für ein E-Auto entscheiden. Wer weiss, vielleicht fahren wir ja alle einmal ein Elektroauto mit einer Fahrleistung von einer Million Kilometer.