E-Auto Batterie: Mobilität im Umbruch
Elektrisch betriebene Fahrzeuge sind mehr als nur ein technologischer Meilenstein: Im Fahrbetrieb verursachen sie keine CO₂-Emissionen und tragen so zur Senkung der verkehrsbedingten Emissionen bei. Die Entwicklung von E-Auto-Batterien markiert einen Wendepunkt in der Geschichte des Automobils. Die Raffinesse dieser Batterien liegt in ihrer Komplexität und Effizienz, die große Reichweiten sowie beeindruckende Fahrleistungen ermöglichen – und damit die Entwicklung der Fortbewegung neu definieren.
Das Herzstück des modernen Antriebs
Die Batterie ist das entscheidende Kernelement eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs und garantiert eine Leistung, die der eines Verbrennungsmotors in nichts nachsteht. Durch die stetige Weiterentwicklung der Batterietechnologie konnte die Energieleistung und damit die Reichweite von Elektrofahrzeugen kontinuierlich gesteigert werden, sodass E-Autos heute mehrere hundert Kilometer mit nur einer Ladephase zurücklegen können, wie auch die fortschrittlichen e-tron Modelle von Audi.
Funktionsweise einer E-Auto Batterie
Batterien in Elektrofahrzeugen sind im eigentlichen Sinne Akkumulatoren, da immer wieder Energie freigesetzt werden kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien, wie sie im Haushalt verwendet werden, ist die Batterie eines Elektroautos ein komplexes System aus verschiedenen Komponenten, die sich aus einzelnen Batteriezellen zusammensetzen. In den Akkumulatoren wird die benötigte Energie gespeichert und schließlich in kinetische Energie für den Antrieb des Fahrzeugs umgewandelt.
Dabei handelt es sich zumeist um Lithium-Ionen-Batterien: In der Elektrolytflüssigkeit der Batterie sind Lithium-Atome enthalten, die im Stromfluss Elektronen freisetzen und so positiv geladene Ionen generieren. Auf diese Weise wird letztlich Energie für den Antrieb des Fahrzeugs erzeugt. Diese Batteriesysteme werden im Fahrzeugunterboden eingebaut, wo sie vor externen Einwirkungen geschützt sind. Zusätzlich werden sie durch eine Klimatisierungseinheit gekühlt, um eine möglichst lange Haltbarkeit sowie hohe Leistungsfähigkeit zu gewährleisten.
Technologischer Meilenstein: Die Hochvoltbatterie für das PPE-System
Mit der 800-Volt-Architektur der Premium Platform Electric (PPE) setzt Audi auf eine leistungsfähige Batterietechnologie. Die höhere Spannungslage ermöglicht deutlich kürzere Ladezeiten und reduziert Wärmeverluste beim Laden. Zugleich sorgt die hohe Energiedichte der Batteriezellen für große Reichweiten und gesteigerte Fahrleistungen. Die kompakte Bauweise benötigt weniger Bauraum und trägt zu einem geringeren Fahrzeuggewicht bei.
Das vorausschauende Thermomanagement prognostiziert anhand der Navigationsdaten, der Streckengegebenheiten (wie Steigung oder Gefälle) und des Fahrverhaltens den Bedarf an Kühl- oder Heizleistung. Auf diese Weise wird die Batterie entsprechend auf den Ladevorgang vorbereitet, wodurch die Ladezeit verkürzt wird. Die Nach- und Dauerkonditionierung überwacht die Batterietemperatur darüber hinaus auch im Stillstand, wie beispielsweise bei hohen Außentemperaturen – so kann die Lebensdauer der Batterie zusätzlich erhöht werden kann.
An Ladesäulen mit 400-Volt-Technik ermöglicht die neue Batterie das sogenannte Bankladen: Hierbei wird die 800-Volt-Batterie automatisch in zwei Batterien gleicher Spannung geteilt, die dann parallel mit bis zu 135 kW geladen werden können. Je nach Ladezustand werden die beiden Batteriehälften zunächst angeglichen und dann gemeinsam geladen.
Fahrverhalten und Sicherheit
Der Einsatz eines Elektroantriebs bewirkt nicht nur einen ökologischen Nutzen, sondern optimiert auch das Fahrerlebnis: Durch den Einbau der Batterie in den Unterboden des Fahrzeugs kann der Schwerpunkt abgesenkt werden, wodurch eine bessere Gewichtsverteilung und damit eine höhere Stabilität erreicht wird. Zusätzlich tragen Schutzeinrichtungen dazu bei, auch im Falle eines Aufpralls größtmögliche Sicherheit zu gewährleisten. Dadurch wird die Batterie bei einem Unfall durch ein pyrotechnisches Element vom Bordnetz getrennt und automatisch deaktiviert.
Daten & Fakten zur Batterie
Mit einer Garantie von 8 Jahren beziehungsweise 160.000 km Laufzeit bieten die Elektrofahrzeuge von Audi eine langfristige und zuverlässige Lösung. Ein zentrales Element ist dabei das Reuse-Prinzip, das zur Ressourcenschonung beiträgt: Die Hochvoltbatterien werden im Rahmen des Remanufacturing-Prozesses wieder aufbereitet – auch nach langjährigem Gebrauch. So lässt sich eine vorzeitige Entsorgung der Lithium-Ionen-Batterien in den meisten Fällen vermeiden. Darüber hinaus werden die E-Auto-Batterien durch das Second-Life-Konzept auch außerhalb des Elektrofahrzeugs weiterverwendet und kommen beispielsweise in den Schnellladesäulen der Audi charging hubs zum Einsatz.
Vorsprung durch Technik
Im Hinblick auf den technologischen Fortschritt hat sich Audi visionäre Ziele gesetzt: Noch vor Ende des laufenden Jahrzehnts wird sich der Fokus vollständig auf der Perfektionierung der Elektrofahrzeuge richten, wozu auch die stetige Weiterentwicklung leistungsfähiger Hochvoltbatterien zählt. Neben der imposanten Reichweite der E-Fahrzeuge von Audi zeichnet sich auch das Aufladen der Batterie durch eine einfache, schnelle und unkomplizierte Handhabung aus – sowohl zu Hause als auch unterwegs – und ermöglicht so eine mühelose Integration in den Alltag.
