Einführung:
5 Minuten Ladezeit für 400 Kilometer Reichweite! Am 17. März stellte BYD sein „Megawatt-Schnellladesystem“ vor, mit dem Elektrofahrzeuge so schnell geladen werden können wie an einer Tankstelle.
Um das Ziel „Öl und Strom im gleichen Tempo“ zu erreichen, scheint BYD jedoch an die Grenzen seiner eigenen Lithium-Eisenphosphat-Batterie gestoßen zu sein. Obwohl die Energiedichte des Lithium-Eisenphosphat-Materials selbst bereits an ihre theoretische Grenze stößt, treibt BYD Produktdesign und technologische Optimierung weiterhin bis zum Äußersten.
Spiele bis zum Äußersten! 10C Lithium-Eisenphosphat
Erstens verwendet BYD laut den auf seiner Pressekonferenz veröffentlichten Informationen für seine Schnellladetechnologie ein Produkt namens „Flash Charging Blade Battery“, bei dem es sich ebenfalls um eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie handelt.
Dies bricht nicht nur die Dominanz von Hochleistungs-Lithiumbatterien wie z. B. Nickel-Ternärbatterien auf dem Markt für Schnellladung, sondern ermöglicht es BYD auch, die Leistung von Lithium-Eisenphosphat-Batterien erneut bis an die Grenzen zu treiben und somit seinen Marktwert im Technologiebereich der Lithium-Eisenphosphat-Batterien weiter auszubauen.
Laut BYD-Angaben erreicht das Unternehmen für einige Modelle wie den Han L und den Tang L eine maximale Ladeleistung von 1 Megawatt (1000 kW). Eine Schnellladung von 5 Minuten ermöglicht eine Reichweitenverlängerung um 400 Kilometer. Die Schnellladefunktion des Akkus erreicht eine Laderate von 10C.
Welches Konzept liegt dem zugrunde? Aus wissenschaftlicher Sicht ist es in der Branche mittlerweile anerkannt, dass die Energiedichte von Lithium-Eisenphosphat-Batterien nahe am theoretischen Grenzwert liegt. Um eine höhere Energiedichte zu erreichen, nehmen die Hersteller üblicherweise Abstriche bei der Lade- und Entladeleistung in Kauf. Im Allgemeinen gilt eine Entladerate von 3–5C als ideal für Lithium-Eisenphosphat-Batterien.
Diesmal hat BYD jedoch die Entladerate von Lithium-Eisenphosphat auf 10C erhöht, was nicht nur bedeutet, dass sich der Strom fast verdoppelt hat, sondern auch, dass sich der Innenwiderstand und die Schwierigkeiten beim Wärmemanagement verdoppelt haben.
BYD behauptet, dass auf Basis der Klinge die Elektrodenstruktur der Klingenbatterie optimiert und der Migrationswiderstand der Lithiumionen um 50 % reduziert wird, wodurch erstmals eine Laderate von über 10C erreicht wird.
BYD verwendet für das positive Elektrodenmaterial hochreine, unter hohem Druck hergestellte und hochdichte Lithium-Eisenphosphat-Materialien der vierten Generation. Nanostrukturierte Zerkleinerungsprozesse, spezielle Additive und Hochtemperaturkalzinierungsverfahren tragen dazu bei. Eine optimierte innere Kristallstruktur und ein kürzerer Diffusionsweg für Lithiumionen erhöhen deren Migrationsrate, wodurch der Innenwiderstand der Batterie reduziert und die Entladeleistung verbessert wird.
Darüber hinaus ist es bei der Auswahl von negativen Elektroden und Elektrolyten unerlässlich, nur die besten Materialien zu verwenden. Der Einsatz von künstlichem Graphit mit größerer spezifischer Oberfläche und die Zugabe von Hochleistungs-PEO-Elektrolyten (Polyethylenoxid) sind daher notwendige Voraussetzungen für die Leistungsfähigkeit von 10C-Lithium-Eisenphosphat-Batterien.
Kurz gesagt, um Leistungsdurchbrüche zu erzielen, scheut BYD keine Kosten. Auf der Pressekonferenz wurde der Preis des BYD Han L EV mit Schnellladebatterie auf 270.000 bis 350.000 Yuan beziffert, was fast 70.000 Yuan über dem Preis der intelligenten Fahrversion 2025 (701-km-Honor-Modell) liegt.
Wie lange halten Schnellladeakkus und wie sicher sind sie?
Im Hightech-Bereich spielt der Preis natürlich keine Rolle. Qualität und Sicherheit stehen nach wie vor im Vordergrund. Lian Yubo, Executive Vice President der BYD Group, erklärte dazu, dass Schnellladeakkus auch bei extrem hohen Ladeströmen eine lange Lebensdauer aufweisen und die Zyklenlebensdauer um 35 % erhöhen.
Man kann sagen, dass BYDs Antwort diesmal durchaus fair und kompetent ist, zumindest leugnet das Unternehmen nicht die Auswirkungen des Überladens auf die Batterielebensdauer.
Denn prinzipiell haben schnelles Laden und Entladen irreversible Auswirkungen auf die Batteriestruktur. Je schneller geladen und entladen wird, desto größer ist der Einfluss auf die Lebensdauer der Batterie. Beim Schnellladen reduziert sich die Batterielebensdauer bei langfristiger Nutzung oft um 20 bis 30 %. Daher empfehlen die meisten Hersteller das Schnellladen nur als Notlösung.
Manche Hersteller führen eine Überladung ein, um die Lebensdauer des Akkus zu verlängern. Die durch die Überladung bedingte Reduzierung der Akkulebensdauer wird durch die vom Hersteller angestrebte längere Lebensdauer kompensiert, sodass das gesamte Produkt letztendlich innerhalb seiner erwarteten Lebensdauer eine gute Lade- und Entladeleistung beibehält.
Um ein „Schnellladen“ zu ermöglichen, hat BYD außerdem eine Reihe von Systemverbesserungen vorgenommen, um die Schwächen von Lithium-Eisenphosphat-Batterien und des gesamten Stromversorgungssystems zu beheben.
Um die Leistungsschwächen von Lithium-Eisenphosphat-Batterien bei niedrigen Temperaturen auszugleichen, verwendet BYD in seinem „Flash Charging“-System eine Impulsheizung. Diese sorgt durch Eigenerwärmung in kalten Umgebungen für die Aufrechterhaltung der Schnelllade- und Entladeleistung der Batterie. Gleichzeitig ist das Batteriefach mit einem kombinierten Flüssigkeitskühlsystem ausgestattet, das die Wärme der Batterie direkt über das Kältemittel abführt, um die durch das Laden und Entladen mit hoher Leistung verursachte Erwärmung zu kompensieren.
Lithium-Eisenphosphat hat seine Leistungsfähigkeit in puncto Sicherheit erneut unter Beweis gestellt. Laut BYD hat die „Flash Charging“-Batterie des Unternehmens den 1200-Tonnen-Drucktest und den 70-km/h-Aufpralltest problemlos bestanden. Die stabile chemische Struktur und die flammhemmenden Eigenschaften von Lithium-Eisenphosphat bieten somit erneut die grundlegendste Garantie für die Sicherheit von Elektrofahrzeugen.
Angesichts eines Ladeengpasses
Die meisten Menschen haben vielleicht keine Vorstellung von einer Leistung im Megawattbereich, aber es ist wichtig zu verstehen, dass 1 Megawatt die Leistung einer mittelgroßen Fabrik, die installierte Kapazität eines kleinen Solarkraftwerks oder der Stromverbrauch einer Gemeinde von tausend Menschen sein kann.
Ja, Sie haben richtig gehört. Die Ladeleistung eines Autos entspricht der einer Fabrik oder eines Wohngebiets. Eine Schnellladestation verbraucht so viel Strom wie eine halbe Straße. Dieser Stromverbrauch stellt eine enorme Herausforderung für das bestehende städtische Stromnetz dar.
Es mangelt nicht am Geld für den Bau von Ladestationen, sondern vielmehr daran, dass für den Bau von Schnellladestationen das gesamte Stromnetz der Stadt und der Straßen erneuert werden muss. Ähnlich wie die Zubereitung von Teigtaschen speziell für einen Teller Essig erfordert dieses Projekt enormen Aufwand. Mit seiner aktuellen Kapazität plant BYD in Zukunft landesweit lediglich den Bau von über 4000 „Megawatt-Schnellladestationen“.
4000 Megawatt-Schnellladestationen reichen tatsächlich nicht aus. Das Schnellladen von Batterien und Autos ist nur der erste Schritt, um Öl und Elektrizität auf die gleiche Weise zu nutzen.
Mit den Durchbrüchen in der Elektrofahrzeug- und Batterietechnologie hat sich das eigentliche Problem hin zum Bau von Kraftwerken und Energienetzen verlagert. Sowohl BYD als auch CATL sowie andere chinesische Batterie- und Elektrofahrzeughersteller könnten dadurch größere Marktchancen erhalten.
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Veröffentlichungsdatum: 20. März 2025