Wie Audi seine e-tron-Ladestrategie erklärt

Copyright Abbildung(en): Audi

Audi will mit seinen Modellen e-tron und e-tron Sportback zwei langstreckentaugliche Elektroautos anbieten. Fürs Schnellladen setzt der Hersteller auf eine spezielle Ladekurve, die sich laut Audi in Details von einigen Wettbewerbern unterscheiden soll. Fahrer eines vollelektrischen Audi Modells profitieren von hohen Ladegeschwindigkeiten, weil die Ladeleistung von bis zu 150 kW über einen weiten Bereich des Ladevorgangs anliege, so der Hersteller in einer aktuellen Mitteilung. Möglich mache das ein ausgefeiltes Thermomanagement der Lithium-Ionen-Batterie. Um die Alltagstauglichkeit eines E-Autos zu beurteilen, sollten sich Kunden an der Ladegeschwindigkeit und nicht nur an der nominellen maximalen Ladeleistung orientieren, findet der Hersteller.

Die meisten Ladevorgänge eines Elektroautos finden in der Regel zu Hause oder am Arbeitsplatz statt. Der Faktor Zeit spielt dort meist keine maßgebliche Rolle. Hingegen zählt auf der Langstrecke jede Minute, schnelles Aufladen gilt als essentiell. Nach einer kurzen Pause sollte das Auto wieder bereit für die nächste Etappe sein. Viele Kunden orientieren sich daher an der maximalen Ladeleistung ihres Elektroautos, um die Ladeeigenschaften zu beurteilen – doch dieser Wert sei nur bedingt aussagefähig, wenn es um das zügige Tanken von Reichweite an einer Schnellladesäule geht. Essenziell für eine kurze Ladedauer ist eine hohe Ladegeschwindigkeit (nachgeladene kWh / Minute) über den gesamten Ladevorgang. Sprich: Eine hohe Ladeleistung sollte über einen möglichst langen Zeitraum anliegen. Genau bei dieser Eigenschaft wollen die e-tron Modelle durch ihre Dauerleistung überzeugen.

Ladegeschwindigkeit vs. reine Ladeleistung

Im aktuellen Wettbewerbsumfeld will der Audi e-tron mit einer konstant hohen Ladeleistung punkten, auch wenn es bereits Modelle mit einer nominell höheren Leistung am Markt gibt. Der Unterschied liegt im Detail: Denn die Fähigkeit des HPC-Schnellladens (High-Power-Charging) mit möglichst hoher Leistung an der Ladesäule ist zwar eine notwendige Voraussetzung, aber nicht der alles entscheidende Faktor.

Mindestens genauso wichtig ist die hohe Stromaufnahme der Batterie über einen möglichst langen Bereich des Ladevorgangs. Lädt das Auto nur in einem vergleichsweise kleinen Fenster mit Höchstleistung und muss frühzeitig herunterregeln, nimmt damit gleichzeitig auch die Ladegeschwindigkeit ab – also der Zugewinn nachgeladener Batteriekapazität pro Zeiteinheit. Somit ist die Ladegeschwindigkeit durch eine ideale Ladekurve mit lange anliegender Höchstleistung für den Kunden das gewichtigere Kriterium in Sachen Ladeperformance und letztendlich der Garant für eine kurze Standzeit an der Ladesäule, findet Audi. Neben dem Durchschnittsverbrauch hängt von ihr ab, wie viel Reichweite im Schnitt über einen definierten Zeitraum, beispielsweise innerhalb von zehn Minuten, nachgeladen werden kann.

Die Ladekurve macht den Unterschied

In Sachen Ladekurve biete der Audi e-tron 55 einige Konzeptvorteile: Die Kurve an einer HPC-Säule mit 150 kW Leistung zeichne sich durch Kontinuität auf hohem Niveau aus. Das Auto lädt bei idealen Bedingungen im Bereich von 5 bis 70 Prozent Ladezustand an der Schwelle der maximalen Leistung, bevor das intelligente Batteriemanagement die Stromstärke absenkt. Ein großer Unterschied zu anderen Konzepten, die ihre volle Leistung meist nur für kurze Zeit – im sogenannten Peak – erreichen und bereits weit vor Erreichen der 70 Prozent-Schwelle deutlich herunterregeln.

Audi

Im Alltag bedeute das einen elementaren Vorteil, so Audi: Für rund 110 Kilometer Reichweite steht der Kunde im Idealfall knapp zehn Minuten an der Ladesäule. Die 80 Prozent-Marke erreicht der Audi e-tron 55 nach gut 30 Minuten. Obwohl es aus technischen Gründen deutlich mehr Zeit in Anspruch nimmt, die verbleibenden 20 Prozent einer Lithium-Ionen-Batterie zu füllen, dauert das Vollladen (5 bis 100 Prozent Ladezustand) an einer HPC-Säule rund 45 Minuten.

Dank Thermomanagement lädt das Auto schneller

Die Lithium-Ionen-Batterie des Audi e-tron 55 hat eine Bruttokapazität von 95 kWh (netto 86,5 kWh) und ist auf eine lange Lebensdauer ausgelegt. Ihr aufwändiges Thermomanagement lege die Basis für eine ausgewogene Performance und Dauerhaltbarkeit. Eine Flüssigkeitskühlung sorgt dafür, dass sich die Batterietemperatur auch bei hoher Belastung oder tiefen Temperaturen im optimalen Wirkungsbereich von 25 bis 35 Grad Celsius bewege. In den insgesamt 40 Metern Kühlleitungen der vier Kühlkreisläufe zirkulieren 22 Liter Kühlmittel. Beim Gleichstromladen mit 150 kW führt kaltes Kühlmittel die Wärme ab, die durch elektrische Innenwiderstände in der Batterie entsteht.

Audi

Das Herzstück des Kühlsystems sind Strangpressprofile – optisch vergleichbar mit einem Lattenrost – die von unten an das Batteriesystem geklebt sind. Ein neu entwickelter, wärmeleitfähiger Klebstoff verbindet die Kühleinheit mit dem Batteriegehäuse. Den Kontakt zwischen Gehäuse und den darin platzierten Zellmodulen stellt wiederum der sogenannte Gap-Filler her – ein wärmeleitfähiges Gel, das unter jedem Zellmodul den Zwischenraum zum Gehäuse füllt. Es leitet die entstehende Abwärme der Zellen gleichmäßig über das Batteriegehäuse in das Kühlmittel. Die räumliche Trennung von kühlwasserführenden Elementen und Batteriezellen erhöhe zudem die Sicherheit des Gesamtsystems, so Audi. Ein weiterer positiver Nebeneffekt dieser aufwändigen Konstruktion sei die hohe Widerstandskraft im Crashfall.

Quelle: Audi — Pressemitteilung vom 22.04.2020

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Dass es im Endergebnis nicht darauf ankommt, ob ich durchgehend mit 150 kW oder in der Anfangsphase mit 250 kW lade, wäre noch gut zu erwähnen gewesen. Die Ladestrategie ist einfach etwas anders: Man lädt etwas öfter, von 10-60 Prozent. (Das wird man ohnehin, Sie fahren kaum 400 km am Stück durch, das hält die Blase nicht aus).

Zudem fehlt der nicht ganz unwichtige Hinweis, dass Audi einen um locker einen Drittel höheren Verbrauch hat als die US-Konkurrenz, sodass die effektive Ladegeschwindigkeit um einen Drittel tiefer ist.

Aber wenn man bezahlt wird von oder zumindest in vorauseilendem Gehorsam für die deutsche Autoindustrie schreibt, sind das Details, die man gerne auslässt, nicht?

Fazit: Schwacher Artikel mit durchsichtigem Ziel, einen angeblichen Vorteil gegenüber der Konkurrenz herbeizuschreiben.

Genau so sieht es aus, denn es zählen weder die reine Ladeleistung noch die Ladegeschwindigkeit, sonder die nachgeladene Reichweite!
Dazu gibt es ein sehr gutes Video von Björn Nyland (TeslaBjörn) auf youtube.

Die Herren mit den dicken Brieftaschen äußern ihre Wünsche bezüglich Optik, Ausstattung, Leistung und Handling des Ladevorgangs. Die Hersteller mit den teuren, dicken SUV’s greifen das auf und erarbeiten aufwendige Lösungen, damit gekauft wird.
Die Normal- und Kleinverdiener fragen nach öffentlichen Ladesäulen mit günstigem Strom und alltagstauglichen, familienfreundlichen Fahrzeugen.
Hier gibt’s keine Angebote.
Keine städtischen, preisgebundenen Ladeparks.
Keine Kombis, keine Vans …

Wer sollen die übrigen Wettbewerber sein ? Weiss das jemand ?
Also mein Tesla Model 3 kann es nicht sein, den meine Kurve sieht definitv anders aus.

Mit hohem Technikaufwand kann man manch Positives, in jedem Fall aber hohes, kostspieliges Fehlerrisiko erreichen: Pouchzellen können nie so effektiv und sicher wie Rundzellen gekühlt werden. Ich habe in meinem 64kWh-Kona die selben Pouchzellen wie der Audi, aber eine ganz andere Lade- und Thermophilosopie: Der Wintermodus heizt die Zellen ab Fahrbeginn nur sanft bis genügend Eigenwärme von den Zellen und der Leistungselektronik kommt. Manuell schalte ich den Wintermodus ab, sobald im Frühjahr über Nacht die Temperatur nicht unter ca. 8° fällt – schalte ich morgens beim Losfahren auch manchmal wieder ein, wenns doch mal kalt war über Nacht. Da ich die Zellen also nur dezent beheize, wenn es nötig ist, habe ich bei gleicher Fahrweise nur den halben Stromverbrauch des e-tron (immer !). Um meine Zellen, selbst schonender als an AC, zu laden, lade ich an CCS von min. 30% bis max. 80%, also alle 200 km bei ca. 1C. Vorwiegend liegen 50kWh-Lader an der Strecke – für mich perfekt, für den Audi äusserst ärgerlich. Bei einem Rennen ab 700km Distanz hat weder Etron, EQC, I-Pace und Taycan (sowiso) nicht die Spur einer Chance.
Obwohl ein BEV prinzipiell so einfach ist, gibt es unglaublich viele Nutzungs- und Ladephilosophien – kann nur jedem raten, sich damit vor Kauf ausführlich damit auseinanderzusetzen. Benötige ich z.B. als Familie ohnehin zwei Fahrzeuge: Den großen Verbrenner mit AHK erstmal behalten und das Stadtauto durch ein E-Citycar ersetzen. Die unschlagbaren Fakten ab 2021: Kaufpreis unter 10k und Leergewicht 900kg, da keine Flüssigkühlung, keine Rekuperation und kein CCS. Bei ca. 6-8kWh auf 100km im Stadtverkehr ist das alles nicht erforderlich, die Bremsbeläge halten locker 100.000 km und die kleine konventionell Bremsanlage lebt länger, wenn sie benutzt wird. Der beiligende Ladeziegel für die Schukosteckdose ist absolut ausreichend, falls über Nacht geladen werden kann. Die Stromkosten sind nicht der Rede wert, selbst wenn man hierzulande bald 50ct für die kWh Haushaltsstrom zu berappen hat.
Will ich nur ein Fz ist plötzlich alles anders: Reichweite min. 450km, Preis min. 30k, Flüssigtermal, CCS (Dose fürs schwere HPC-Kabel an der richtigen Stelle, um Ladeabbrüche zu vermeiden), Rekuperarion, etc.
Wenn ich aber einfach nur sinnlos Geld verbrennen und manchmal die Nacht an einer CCS-Säule verbringen will, gibts da noch erwähnte Fahrzeuge unserer Premiumhersteller.

Das liest sich erst mal ganz interessant, aber trotzdem frage ich mich, warum die ganze Denkleistung in diese Dickschiffe für wenige gesteckt wird, anstatt die Masse mit alltagstauglichen Fahrzeugen zu versorgen. Und kommt mir nicht mit dem ID3 – der ist immer noch ein feuchter Marketingtraum…

Audi ist mit seinem Lademanagement und seinen virtuellen Außenspiegeln Tesla voraus.
Bei den Reichweiten ist man unterhalb vom VW ID.3 .

Wann kommt das erste Audi Elektroauto, das auf einer reinrassigen Elektroplattform aufbaut auf den Markt?

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