Ford entwickelt Hochleistungs-Schnellladekabel mit „Dampf-Kühlung“

Ford-Schnellladekabel-Elektroauto

Copyright Abbildung(en): Ford

Ingenieure der Ford Motor Company und Forscher der Purdue University in West Lafayette (US-Bundesstaat Indiana) haben ein Verfahren zum Patent angemeldet, bei dem die Wärme, die beim Durchfluss großer Strommengen durch ein Ladekabel entsteht, mittels einer speziellen Kühlflüssigkeit abgeleitet wird. Der Clou dabei: Die Flüssigkeit verdampft und führt auf diese Weise einen großen Teil der Wärme ab. Unter dem Strich bedeute dies, dass das Ladekabel wesentlich leistungsfähiger als derzeit übliche Produkte sein soll. Der Ladevorgang eines entsprechend ausgerüsteten Elektroautos könnte mit einem derartigen Kabel künftig nur noch wenige Minuten dauern – und damit nicht länger als das Tanken an einer herkömmlichen Benzin-Zapfsäule.

Bislang sind Ladestationen aufgrund der Überhitzungsgefahr in ihrer Leistung noch begrenzt. Um den Akku eines Elektroautos schneller aufladen zu können, muss jedoch mehr Strom durch das Kabel fließen“, sagt Michael Degner, Senior Technical Leader, Ford Research and Advanced Engineering. „Damit steigt auch die Wärmemenge, die abgeführt werden muss, um die Sicherheit und die einwandfreie Funktion des Kabels zu gewährleisten“.

Issam Mudawar, Professor für Maschinenbau an der Purdue University, erklärt: „Ladezeiten von Elektrofahrzeugen können stark variieren – von 20 Minuten an einer Schnellladestation bis zu mehreren Stunden an Haushaltssteckdosen“. Potenzielle Kunden, die den Kauf eines Elektroautos erwägen, seien aus diesem Grund verunsichert und stellen den Erwerb eines Stromers mitunter zurück. Mudawar beabsichtigt nach eigenen Angaben, in den kommenden zwei Jahren mit dem ausgiebigen Testen eines Prototyp-Ladekabels zu beginnen. Die Marktreife werde das Schnellladekabel in naher Zukunft allerdings nicht erreichen, stellt Ford schon jetzt klar.

Die Kooperation von Ford und der Purdue Universität ist Teil zahlreicher strategischer Allianzen, die der Konzern mit Universitäts-Professoren und Universitäts-Instituten auf der ganzen Welt unterhält. Doktoranden die Möglichkeit zu geben, an realen Herausforderungen mit hohem Praxisbezug zu arbeiten, hilft ihnen beim Ausbau ihrer Fähigkeiten. Darüber hinaus wird studentischer Nachwuchs motiviert, ihre berufliche Karriere möglicherweise bei Ford zu starten, um ihre Kreativität im Bereich der Elektromobilität zu entfalten.

Quelle: Ford – Pressemitteilung vom 10.11.2021

Über den Autor

Michael Neißendorfer ist E-Mobility-Journalist und hat stets das große Ganze im Blick: Darum schreibt er nicht nur über E-Autos, sondern auch andere Arten fossilfreier Mobilität sowie über erneuerbare Energien und Nachhaltigkeit im Allgemeinen.

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Es wäre mir völlig neu, dass der begrenzende Faktor für die Ladegeschwindigkeit bisher das Kabel war.

Zumindest bei 400 V Architekturen ist er das. Denn die CCS-Norm sieht nur 500A maximal vor. 400V x 500A = 200 kW. Wie man Tesla so kennt, halten Sie sich an nichts und ihr CCS Stecker gibt kurzfristig 600 A frei. Das wird noch einmal spannend, wenn es zu einem Unfall kommt. Tatsächlich vermeidet Tesla den, indem sie an heißen Sommertagen die Ladeleistung herunterfahren. Also sind sie da schon in Problemen. Und auch ein EQS wird vermutlich nur durch die 500 A gebremst, denn für den Akku sind das nur 1,8 C während der Taycan mit 2,9 C lädt.

Beim David geht kein Kommentar ohne Seitenhiebe gegen Tesla. Die werden bestimmt keine Technik verbauen die nicht 100% sicher ist. Kein einziges Unternehmen hat mehr Erfahrung in Sachen Ladeinfrastruktur als Tesla. Im übrigen geht es im Artikel nicht um Tesla sondern um die Kühlung von Ladekabeln.

An Tesla V3 Superchargern (250kW) ist das Ladekabel flüssigkeitgekühlt und bleibt kalt!
(meine Erfahrung)

Doch, das kann durchaus die Ladeleistungen begrenzen. Zumindest bei Fahrzeugen mit entsprechend grosser Batterie von 100kWh an aufwärts und mit 400V Spannung.

Da können schon mal 250A fliessen wie bei Teslas Superchargern. Ansonsten gibt es ja schon 800V Ladestationen. Hier halbiert sich der Strom wodurch auch weniger Wärme entsteht.

Hier ist die Herausforderung eher die Isolation des Kabels. Das Schnelladen ist sowieso nicht förderlich für die Akkugesundheit. Zumindest bei den Akkus die aktuell verbaut werden.

In Zukunft könnte es allerdings schon bessere Akkus mit höheren Ladeleistungen geben. Dann wird die Kühlung der Ladekabel wieder ein Thema werden.

Verdampfungskühlung scheint mir sehr aufwändig zu sein, aber vielleicht ist dem auch nicht so. man macht sich jedenfalls Gedanken.

„Ladezeiten von Elektrofahrzeugen können stark variieren – von 20 Minuten an einer Schnellladestation bis zu mehreren Stunden an Haushaltssteckdosen“.
Klingt nach TV Shop Sprech. Was hat diese Weisheit mit der Erwärmung der Kabel zu tun?
Hier geht es eher um die 20 Minuten Ladung auf 15 oder 10 herunter zu drücken. Eine Haushaltssteckdose wird auch mit einem dampfgekülten Kabel nicht mehr Leistung abgeben.

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