Elektromobilität : Die Batterien von E-Autos könnten länger halten als gedacht
Mit der Zeit verlieren Akkus an Kapazität. Das gilt auch für Elektroautos. Doch eine neue Studie zeigt: Bisherige Labortests könnten die Lebensdauer der E-Autos unterschätzen – und zwar deutlich.
Die Akkus von Elektroautos könnten deutlich länger nutzbar sein, als es Labortests vermuten lassen. Das legt eine Studie von Ingenieuren der Stanford University nahe. „Wir haben die Batterien von Elektroautos nicht auf die richtige Weise getestet“, sagte Simona Onori, einer der Studienautoren, in einer Pressemitteilung der Universität.
Im Labor wird die Lebensdauer der Batterien üblicherweise getestet, indem man sie immer wieder mit fester Stromstärke auf- und entlädt. Doch im Alltag machen die Energiespeicher ganz andere Belastungen durch. Sie werden beim Beschleunigen rapide entladen, beim Bremsen kurzzeitig gefüllt, wenn das Auto parkt, passiert nichts, dann wird die Batterie wieder längere Zeit geladen.
Lebensdauer um bis zu 38 Prozent unterschätzt
Um zu erfahren, wie sich das auf die Lebensdauer auswirkt, hat das Team realistische Lade- und Entladeprofile entwickelt und damit 92 handelsübliche Batteriezellen getestet. Das Ergebnis beschreiben die Forscher im Magazin „Nature Energy“ als „überraschend“: Die Akkus hielten unter realistischen Bedingungen länger, die Tests mit Laborzyklen unterschätzten die Lebensdauer um bis zu 38 Prozent.
Bei einem typischen Antriebsstrang entspräche dies einer Unterschätzung der lebenslangen Laufleistung von bis zu 313.000 Kilometern, schreiben die Forscher. Diese Zahl ist jedoch rein rechnerisch und bezieht sich lediglich auf die unterschätzte Lebensdauer der Batterie, nicht auf die restlichen Teile des Autos.
Die Forscher haben sich auch die Batteriealterung angeschaut, die sich unabhängig von den Lade- und Entladezyklen mit der Zeit einstellt. „Wir Batterieingenieure sind davon ausgegangen, dass die Zyklusalterung viel wichtiger ist als die zeitbedingte Alterung“, sagte Studienautor Alexis Geslin. Das stimme zwar für Nutzfahrzeuge wie etwa elektrische Busse. Bei privaten E-Autos, die die meiste Zeit über nicht benutzt würden, sei dies aber nicht der Fall. „Hier ist die Zeit die Hauptursache für die Alterung der Batterie“, sagt Geslin.
In Zukunft sei es entscheidend, neue Batterien mit realistischen Lastprofilen zu untersuchen, heißt es in der Pressemitteilung. Forscher können nun ihre Vermutungen zu Alterungsmechanismen auf der Ebene der Batteriechemie, der Materialien und der Zellen überprüfen, um ihr Verständnis zu vertiefen.
