Erwarten Sie, wie lange Ihre EV-Batterie hält (und wie Sie ihre Lebensdauer verlängern können)

EV-Batterien haben seit den frühen 2000er Jahren einen langen Weg zurückgelegt. Wenn Sie die Angst vor dem Austausch einer teuren Batterie vom Kauf eines Elektrofahrzeugs abgehalten hat, können Sie es loslassen. Die Chancen stehen heutzutage gut, dass Sie die Batterie Ihres Elektrofahrzeugs wahrscheinlich nie ersetzen müssen, bevor Sie bereit sind, auf ein neues Modell umzutauschen.

Wie lange sollte eine EV-Batterie halten?

Eines haben alle wiederaufladbaren Smartwatches, Smartphones, Tablets und Laptops gemeinsam: die Akkulaufzeit. Es fühlt sich fast so an, als ob die Hersteller sie nur für etwa 3 Jahre herstellen würden, zeitgleich mit der Veröffentlichung des neuesten Must-Have-Geräts. Viele denken an die Batterien von Elektrofahrzeugen im gleichen Licht und gehen davon aus, dass es die gleiche Art von kurzer Lebensdauer gibt, die nicht weiter von der Realität entfernt sein könnte.

Glücklicherweise bauen Autohersteller keine Elektrofahrzeuge wie Smartphones. Moderne EV-Batterien sind heutzutage für die Langstrecke drin, wobei einige Elektrofahrzeugbatterien garantiert eine versprochene Reichweite von bis zu 10 Jahren oder 150.000 Meilen liefern. Die neueste Batterietechnologie bringt in Labortests 300.000 Meilen weit. Das sind über 20 Jahre (meist) emissionsfreies Fahren.

Es gibt mehrere Gründe, warum moderne EV-Batterien so lange halten.

• Die Batterietechnologie verbessert sich ständig, und Lithium-Ionen- (Li-Ion) und Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO4) EV-Batterien halten viel länger als frühere Typen.
• Hersteller haben gelernt, wie man das Laden und Entladen von Akkus, auch Radfahren genannt, besser handhabt.
• Heutige Batteriemanagementsysteme (BMS) halten EV-Batterien viel länger im besten Gesundheitszustand (SoH) als die alten NiCad- und NiMH-Batterien (Nickel-Cadmium und Nickel-Metallhydrid).

Tesla, der derzeit führende Anbieter von EV-Batterien und Elektrofahrzeugen, meldet typische SoH-Verluste von nur 5 % bei 50.000 Meilen. Wenn es um die Lebensdauer von EV-Batterien geht, müssen Sie sich keine Sorgen machen, obwohl Sie noch einige Dinge tun können, um sie zu maximieren.

So verlängern Sie die Lebensdauer der EV-Batterie

Es gibt mehrere Faktoren, die die Lebensdauer eines Akkus bestimmen. Körperliches Alter, Gesamtzyklen, Laderate, Lastrate und Temperatur spielen alle eine Rolle. Die heutigen BMS-Ingenieure nutzen alles, was sie in den letzten zehn Jahren gelernt haben, um die Lebensdauer Ihrer EV-Batterie zu maximieren. Natürlich haben Sie fast keine Kontrolle darüber, aber es ist gut zu wissen, was sozusagen unter der EV-Haube vor sich geht.

SoH und Temperatur der Batterie sind die größten Faktoren, die die Laderate bestimmen; das heißt, wie viele Kilowattstunden (kWh) Sie pro Minute hineinzwingen können. Ladegeräte sind mit maximaler Leistung in Kilowatt (kW) bewertet. Ladestationen für zu Hause liefern in der Regel 3,5 kW bis 7 kW, einige sogar bis zu 22 kW, und L2- und L3-Batterien auf Netzebene Ladegeräte liefern normalerweise 50 kW bis 150 kW, aber keines dieser Ladegeräte erzwingt wahllos die maximale Ladung Ihres Elektrofahrzeugs Batterie.

Stattdessen kommuniziert das Ladegerät mit dem BMS des Fahrzeugs, um die Laderate zu regulieren, um die Batterielebensdauer zu maximieren und unerwünschte Nebenwirkungen wie Explosionen zu stoppen. An einem sengend heißen Tag kann ein 150-kW-L3-Ladegerät auf 90 kW absinken oder an einem frostigen Tag ein 22-kW-Heimladegerät auf 18 kW drosseln. Das Aufladen dauert etwas länger, aber der Akku hält länger.

Als EV-Fahrer können Sie zwei Dinge tun, um die Batterielebensdauer zu maximieren.

Bleiben Sie zunächst, wenn möglich, beim Laden zu Hause und beim L2-Laden. Natürlich können Sie jederzeit L3-Ladestationen verwenden, die manchmal auch als Supercharger bezeichnet werden, aber es ist am besten, dies nur gelegentlich zu tun, um die Lebensdauer Ihrer EV-Batterie zu maximieren.

Zweitens, da Sie wissen, dass die meisten SoH-Schäden unter 32 °F und über 120 °F auftreten, stellen Sie sicher, dass das Erwärmungs- oder Kühlsystem Ihrer EV-Batterie ordnungsgemäß funktioniert und begrenzen Sie das Laden an Tagen mit extremen Temperaturen.

Kann ich mein Elektrofahrzeug zu 100 % aufladen?

Die technische Antwort lautet: „Nein, Sie sollten Ihre EV-Batterie niemals zu 100 % aufladen“, aber in der Praxis können Sie dies ohne Beeinträchtigung der Batterielebensdauer tun. Das BMS behält die Kontrolle, sodass Sie sich über solche Fragen keine Gedanken machen müssen. Stattdessen zeigt das BMS den Prozentsatz der nutzbaren Ladung an.

Angenommen, Sie beginnen mit einem neuen Elektrofahrzeug mit einer beworbenen Batteriekapazität von 100 kWh und einer Reichweite von 300 Meilen. Ihre tatsächliche physische Batteriekapazität beträgt eher 300 kWh. "Whoa, bedeutet das, dass ich 900 Meilen aus diesem Welpen herausholen kann?"

Sicher, Sie könnten auf 100 % von 300 kWh laden und das Ladegerät 3 Wochen lang ignorieren, aber Sie könnten das nicht zu oft tun, bevor die Batterie aufhört. Deshalb hält das typische Smartphone übrigens auch nur wenige Jahre. Es kann nur ein paar hundert Batteriezyklen dauern, weil Sie Zugriff auf die gesamte Batteriekapazität haben.

Batterien für Elektrofahrzeuge funktionieren jedoch anders. Im Neuzustand können Sie mit dem BMS nur 30 bis 80 % der physischen Kapazität der Fahrzeugbatterie nutzen und die versprochene Reichweite von 300 Meilen liefern.

Hunderte von Zyklen auf der Straße liefert das BMS weiterhin 300 Meilen und verbraucht nach und nach die oberen und unteren Puffer. Einige hundert Zyklen später können Sie mit dem BMS zwischen 10 und 90 Prozent der verfügbaren Kapazität der Batterie nutzen, vielleicht 150 kWh, aber Sie erreichen beim Fahren immer noch eine Reichweite von etwa 300 Meilen. Kurz vor dem Ende der Batterielebensdauer werden Sie einen Rückgang der Reichweite feststellen, wenn das BMS keinen Puffer mehr hat.

Was passiert mit EV-Batterien am Ende ihrer Lebensdauer?

Hier sind Sie also, 20 Jahre und 300.000 Meilen später, und Ihre 300-Meilen-EV-Batterie liefert nur 100 Meilen. Bevor Sie das Elektrofahrzeug entleeren oder die Batterie austauschen, überlegen Sie, wie viel Reichweite Sie wirklich benötigen. Vielleicht ist ein Kurzstrecken-EV perfekt für ein Zweitfahrzeug oder als Trainer, wenn Ihr Teenager das Autofahren lernt, aber das ist nicht die einzige Option für eine verbrauchte EV-Batterie.

Heutzutage leben verbrauchte EV-Batterien bereits ein zweites Leben als Backup-Stromspeicher für die erneuerbare Energieerzeugung. Zu Hause, netzunabhängig oder auf Netzebene sorgen gebrauchte EV-Batterien für eine reibungslose Stromerzeugung und Stromlieferung bei schlechtem Wetter und verringern unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Es ist eine Win-Win-Situation.

Sobald die Komponenten Ihrer EV-Batterie wirklich tot sind, vielleicht noch 10 Jahre nach dem Gebrauch in einem zweiten Leben, ist es Zeit für das Recycling. Derzeit sind etwa 50 Prozent der typischen Batterie recycelbar. Letztendlich werden neue Verfahren erwartet, die das Recycling von EV-Batterien um bis zu 90 Prozent vorantreiben und so die Umweltbelastung so gering wie möglich halten.