150 kW, 200 kW, 250 kW – wenn es um die Spitzenleistung beim DC-Laden geht, scheint das Rennen kein Ende zu nehmen. Aber ist die Bedeutung der maximalen Ladeleistung eines Elektroautos übertrieben? Schließlich stellt das Gleichstromladen im Leben eines Elektroautos nur die Minderheit der Ladevorgänge dar, die stattfinden werden. 95 % der europäischen Autofahrer legen bis zu 50 km/Tag zurück. Ist es also wirklich wichtig, wie schnell sie die minimal verbrauchte Ladung wiederherstellen?
Der Grund für die zunehmende Bedeutung des DC-Ladens liegt darin, dass die Hersteller den technologischen Fortschritt ihrer Batterietechnologie gerne zur Schau stellen möchten. Viele Menschen vergleichen immer noch die „Ladeleistung“ und die Zeit, die zum „Aufladen“ (Nachfüllen) eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor benötigt wird, mit einem Elektrofahrzeug.
Und tatsächlich ist das DC-Laden während einer langen Reise wichtig für ein Elektroauto, aber halten diese 200 kW, 250 kW, 300 kW schnellladefähigen Autos wirklich, was sie versprechen? Finden wir es heraus
Spitzenladeleistung
Die Spitzenladeleistung ist ein Aspekt der Gleichung. In letzter Zeit erweitern Autos mit 800-V-Architektur die Grenzen des Gleichstromladens, einige Beispiele sind Lucid Air (300 kW) oder der Porsche Taycan und der Audi E-tron GTduo (270 kW).
In der 400-V-Welt ist Tesla mit 250 kW Spitzenladeleistung bei V3-Kompressoren führend. Auf der anderen Seite sind Autos mit niedrigeren Laderaten solche mit luftgekühlten Batterien wie Nissan Leaf (50 kW) und der Skoda Citigo, VW e-up! Duo (40 kW).
In der folgenden Tabelle werden die Spitzenladeraten und die erwartete Reichweite pro Lademinute berechnet. Die erwartete Reichweite pro Lademinute wird anhand des erwarteten Stromverbrauchs bei 130 km/h auf der Autobahn berechnet, dem typischen Szenario, in dem Gleichstromladen am meisten benötigt und am häufigsten genutzt wird.
| Model | Spitzenladeleistung (kW) | Geschätzter Verbrauch bei 130 km/h (kWh/100 km) | Reichweite/Lademinute bei Spitzenleistung (km) |
|---|---|---|---|
| Lucid Air | 300 | 21 | 23.8 |
| Porsche Taycan | 270 | 24 | 18.8 |
| Tesla Model S | 250 | 21 | 19.8 |
| Kia EV6 | 233 | 26 | 14.9 |
| Mercedes EQS | 200 | 23 | 14.5 |
| Peugeot e-208 | 100 | 26 | 6.4 |
| Nissan Leaf e+ | 50 | 26 | 3.2 |
| VW e-up! | 40 | 23 | 2.9 |
Die Ladekurve
Die maximale DC-Ladeleistung ist auf jeden Fall wichtig und ein Indikator für den technologischen Stand des Elektrofahrzeugs. Aber was für den Alltagsfahrer wichtiger ist, ist die mittlere DC-Ladeleistung für den typischen Bereich von 10 % bis 80 %.
In einer idealen Welt würde die maximale DC-Ladeleistung mit den Ladezeiten übereinstimmen, aber leider ist dies nicht der Fall. Die Hochspannungsbatterien können die Spitzenladeleistung nur für kurze Zeit und nur bei bestimmten Ladezuständen aufrechterhalten.
Die Ladekurven sind für jedes Auto unterschiedlich und hängen hauptsächlich von den Spezifikationen der Batterie und der Handhabung des Ladevorgangs durch das BMS (Batteriemanagementsystem) ab. Die Verringerung der Ladeleistung ist eigentlich ein Sicherheitsmechanismus, um eine übermäßige Erwärmung der Batterie zu vermeiden. Bei höheren Ladezuständen der Batterie findet ein Zellenausgleich statt, der die Ladeleistung begrenzt.
In der folgenden Tabelle untersuchen wir reale Daten und die erwartete Ladereichweite pro Minute bei einer mittleren Ladeleistung von 10–80 %. Es scheint, dass die Spitzenreiter eine durchschnittliche Gleichstrom-Ladeleistung von etwa 175–180 kW haben, obwohl ihre Spitzen-Gleichstrom-Ladeleistung weitaus höher ist. Die mittlere Ladeleistung wurde anhand von Daten aus den von Fastned bereitgestellten Ladekurven berechnet.
| Model | Mittlere Ladeleistung 0-80 % (kW) | Geschätzter Verbrauch bei 130 km/h (kWh / 100 km) | Reichweite/Lademinute mit mittlerer Leistung (km) |
|---|---|---|---|
| Lucid Air | 175 | 21 | 13.89 |
| Porsche Taycan | 147 | 24 | 10.21 |
| Tesla Model S | 180 | 21 | 14.29 |
| Kia EV6 | 175 | 26 | 11.22 |
| Mercedes EQS | 180 | 23 | 13.04 |
| Peugeot e-208 | 65 | 26 | 4.17 |
| Nissan Leaf e+ | 43 | 26 | 2.76 |
| VW e-up! | 27 | 23 | 1.96 |
Conclusions
Es stellt sich heraus, dass unabhängig von der maximalen Ladeleistung, die ein Auto erhalten kann, bei allen ein Plateau von etwa 180 kW zu erreichen scheint, wobei die durchschnittliche Ladeleistung während einer typischen DC-Ladesitzung auf 80 % steigt. Und das macht aus technologischer Sicht tatsächlich Sinn.
Heutzutage verwenden die meisten Elektroautos Li-Ion-NMC-Batterien mit wenigen Abweichungen. Da diese mittlere Ladeleistung von 180 kW unabhängig von der Spannung (400 oder 800 V) ist, scheint dies die technologische Grenze der aktuellen Chemie zu sein. Vielleicht gelingt es uns, diese Grenze mit einem technologischen Durchbruch wie Li-Air oder der Festkörperchemie zu überschreiten. Die Zeit wird es zeigen.
