Erschöpfen sich die Batterien einiger neuerer Teslas schneller als erwartet? Achten Sie auf die Ergebnisse dieser Studie

Im Sommer 2024 eine Studie Es wurde ein Beitrag veröffentlicht, der sich auf die Verschlechterung von LFP-Batterien konzentriert. Bisher nichts Auffälliges: Studien zu Batterien werden sehr häufig veröffentlicht. Diese Studie hat jedoch dazu geführt, dass viel Tinte verschüttet wurde, denn wenn man sie schnell liest, könnte man glauben, dass sie neue Informationen über diese heute weit verbreitete Chemie liefert.

In Wirklichkeit gibt es nichts Besorgniserregendes, aber wir werden trotzdem ausführlich auf das zurückkommen, was wir gelernt haben, ohne eine Zusammenfassung der vorgefassten Meinungen über Elektroautobatterien zu vergessen, die dank wissenschaftlicher Forschung wieder überwunden werden können.

LFP-Batterien werden aus guten Gründen immer häufiger eingesetzt

In den letzten Jahren sind LFP-Batterien (Lithium-Eisen-Phosphat) aus drei Hauptgründen auf dem Vormarsch: ihre Kosten, ihre Fähigkeit, häufig bis zu 100 % aufzuladen, und ihre Langlebigkeit. Zu den bemerkenswertesten Beispielen zählen das Tesla Model 3 und das Model Y, die diese Batteriechemie seit 2021 in den Einstiegsversionen verwenden – die anderen Versionen wechseln zur NMC-Chemie (Nickel – Mangan – Kobalt).

Diese Teslas gelten immer noch als das beste Preis-Leistungs-Verhältnis auf dem Elektromarkt, mit sehr konkurrenzfähigen Modellen für rund 40.000 Euro, aber das LFP eröffnet auch den Zugang zu „erschwinglichen“ Elektroautos », wie dem Citroën ë-C3. für weniger als 20.000 Euro erhältlich Ökobonus abgezogen.

Wir haben die verschiedenen Batteriechemien in dieser Datei bereits detailliert beschrieben und werden sie hier nicht noch einmal wiederholen. Denken Sie daran, dass LFP-Batterien kein Kobalt enthalten und heute günstiger sind als andere Chemikalien. Tatsache ist jedoch, dass sie auch nicht perfekt sind und ihre Energiedichte (die in einem bestimmten Volumen speicherbare Energiemenge) im Vergleich zu NMC zurückbleibt; Konkret wird eine LFP-Batterie größer und schwerer sein als eine NMC mit der gleichen Kapazität. Daher die Wahl von LFP im Allgemeinen für „kleine“ Batterien.

Was sagt uns die im Sommer 2024 durchgeführte Studie?

Mit dem Titel „Der Betriebsbereich von Lithium-Eisenphosphat/Graphit-Zellen beeinflusst ihre Lebensdauer“ (Das Betriebsfenster von Lithiumeisenphosphat-/Graphitzellen beeinflusst deren Lebensdauer Die Studie verrät daher schon im Titel ihr Fazit: Selbst wenn es sich um LFP-Batterien handelt, hat die Art und Weise, wie Sie laden, einen Einfluss auf die Verschlechterung.

Zur Erinnerung: Wenn wir uns die meistverkauften Autos der Welt im letzten Jahr ansehen (Tesla Model Y Propulsion), finden wir in der mobilen Anwendung die Anweisung, einmal pro Woche auf 100 % aufzuladen, wobei die Grenze der 100 %-Ladung beibehalten wird.

In den Schlussfolgerungen der Studie finden wir jedoch die folgende Beobachtung:

Unsere Ergebnisse zeigen einen Zusammenhang zwischen dem durchschnittlichen Ladezustand der Batterie und der Rate des Kapazitätsverlusts, d. h. je niedriger der durchschnittliche Ladezustand, desto länger die Batterielebensdauer.

Eniko S. Zsoldos et al 2024 J. Electrochem. Soc. 171 080527

Mit anderen Worten: Um die Batterie möglichst lange in gutem Zustand zu halten, sollten Sie die Verwendung der höchsten Batterieladebereiche (75 % – 100 %) vermeiden.

Wenn wir uns die für diese Studie verwendete Methodik genauer ansehen, stellen wir fest, dass die Tests mit insgesamt 1400 Batteriezyklen durchgeführt werden, d. h. bei einem Auto, das mit seiner Batterie 300 Kilometer zurücklegen kann, entspricht das etwa 420.000 Kilometern. Zur Erinnerung: Ein Zyklus entspricht einer 100-prozentigen Auslastung des Akkus, die auf einmal (von 100 % auf 0 %) oder mehrmals (4-mal von 100 % auf 75 % oder 2-mal von 60 %) erfolgen kann. bis 10 % usw.).

Am Ende dieser Zyklen werden verschiedene Lade- und Entladeprofile verglichen:

• Zyklen im Bereich 0 % – 25 %
• Zyklen im Bereich 0 % – 60 %
• Zyklen im Bereich 0 % – 80 %
• Zyklen im Bereich 0 % – 100 %
• Zyklen im Bereich 75 % – 100 %

Am Ende wird der Abbau der Zellen gemessen und die Ergebnisse zeigen, dass er bei Zellen, die ihre 1400 Zyklen abgeschlossen haben, nur im Bereich von 75 % – 100 % größer ist.

Nachdem wir die Schlussfolgerungen der Studie verdaut haben, stellt sich die Frage: Wie können Sie verhindern, dass Ihre Batterie übermäßig beschädigt wird? Zunächst ist es wichtig zu verstehen, was wir lernen: Wenn Sie nur den Batteriebereich von 75 % bis 100 % verwenden, werden die Zellen stärker beschädigt, als wenn Sie den Batteriestand senken.

Tatsächlich zeigt die Studie das sogar Der Bereich, der die Zellen am wenigsten abbaut, liegt zwischen 0 % und 25 %.. Sie könnten also versucht sein, den Ladevorgang bei 25 % zu stoppen und nur dann unterhalb dieser Grenze zu fahren, wenn Sie nicht täglich viel Batterie benötigen. Das ist zwar machbar, aber der Komfort und die Sicherheit einer viel volleren Batterie sind Ihnen mit Sicherheit wichtiger als der theoretische Zustand über mehr als 400.000 Kilometer.

Über die 1400 Zyklen erreicht die Verschlechterung im besten Fall 5 % und überschreitet nie 25 % der Batterie. Über den gesamten Bereich von 0 bis 100 % Akku beträgt die Verschlechterung 9 %. Im bekannten Bereich von nur 75 % bis 100 % wird eine Verschlechterung von 14 % beobachtet.

Genauer gesagt: Wenn man sich eine Batterie eines Elektroautos vorstellt, die 300 Kilometer pro Zyklus zurücklegt, könnte die Verschlechterung nach 420.000 Kilometern mit den schlechtesten Ladegewohnheiten eine Autonomie von 42 Kilometern erreichen: Das heißt, man kann nur noch fahren „nur“ 258 Kilometer, wenn man mit der neuen Batterie 300 gefahren wäre.

Im besten Fall hätte man nur 15 Kilometer Reichweite eingebüßt, realistischer wären es bei 420.000 gefahrenen Kilometern rund 27 Kilometer. Ist jedoch eine drakonische Aufladepolitik notwendig, um 12 Kilometer Autonomie einzusparen, was einer durchschnittlichen Fahrzeit von fast 40 Jahren entspricht? Wahrscheinlich nicht.

Sollten Sie aufhören, einen LFP-Akku zu 100 % aufzuladen?

Bei NMC-Batterien empfiehlt es sich, die Ladung so oft wie möglich auf 80 % zu begrenzen und die Ladung nur bei langen Fahrten, bei denen es wichtig ist, sicher anzukommen, auf 100 % zu halten. Es ist natürlich möglich, die gleichen Richtlinien für LFP-Batterien anzuwenden, um deren Lebensdauer zu verlängern.

Um weiter zu gehen
Warum manche Elektroautos zu 80 % und andere zu 100 % aufgeladen werden müssen

Wenn jedoch beispielsweise Tesla dazu rät, seine LFP-Batterien einmal pro Woche auf 100 % aufzuladen, dann ist das nicht umsonst. Das Batteriemanagementsystem muss bei diesem Batterietyp häufiger neu kalibriert werden als bei anderen. Somit bedeutet 100 % einen zu 100 % geladenen Akku und 0 % einen leeren Akku. Wenn eine LFP-Batterie schlecht kalibriert ist, können Sie 5 % erreichen und eine böse Überraschung erleben, wenn Sie völlig zum Stillstand kommen. Durch eine Kalibrierung (über eine vollständige Aufladung) wird das System wieder in Einklang gebracht.

Es lässt sich also ein Mittelweg finden, der es dennoch ermöglicht, die 100-Prozent-Ladeanweisung wöchentlich einzuhalten. Wenn Sie Ihren Akku beispielsweise täglich nur zwischen 10 und 15 % verbrauchen, müssen Sie ihn nicht jeden Tag anschließen, um ihn jeden Morgen auf 100 % zu bringen: Planen Sie nur eine Ladung unter der Woche ein, dann ist er auch schon da Ich kann das Auto die ganze Woche über nutzen und dabei den gesamten Batteriebereich von 0 auf 100 % laden.

Wenn Sie einen Akku mit einer Kapazität von 25 % verwenden, ist das Aufladen alle drei Tage theoretisch weniger schädlich als das tägliche Anschließen, wenn der Akku 100 % erreicht hat. Bedenken Sie das auf jeden Fall Der Unterschied in Bezug auf die verlorene oder erhaltene Autonomie über die gesamte Lebensdauer Ihres Fahrzeugs wird sich wahrscheinlich auf höchstens etwa zehn Kilometer belaufen.

Tesla hat – wie jeder andere Hersteller auch – kein besonderes Interesse daran, Ihnen Ladegewohnheiten zu vermitteln, die zu einer übermäßigen Entladung der Batterien führen. Tatsächlich würde schädliches Verhalten bei einer Batteriegarantie von 8 Jahren und 160.000 Kilometern dazu führen, dass sie dazu gezwungen werden, defekte Batterien auszutauschen. Und wenn es viele Aktionen gibt, die Hersteller nicht in großer Zahl durchführen möchten, dann sind es diese.

Erinnern wir uns abschließend noch einmal daran, dass die Batterien unserer Elektroautos lange halten. Tesla meldet einen durchschnittlichen Verlust von 15 % der Anfangskapazität nach mehr als 200.000 Meilen (ungefähr). 322.000 Kilometer) der Nutzung, während eine aktuelle amerikanische Studie schätzte, dass nur 2,5 % der Batterien in im Umlauf befindlichen Elektroautos ausgetauscht werden mussten.