Tesla arbeitet an Hybrid-Batterie als rein elektrischer „Range-Extender“

Tesla arbeitet an Hybrid-Batterie als rein elektrischer „Range-Extender“

Copyright Abbildung(en): Johnnie Rik / Shutterstock.com

Tesla hat über seinen Forschungszweig „Advanced Battery Research“ in Kanada einige interessante Ergebnisse zu hybriden Lithium-Ionen- / Lithium-Metallzellen veröffentlicht, mit denen mit eine Art vollelektrischer Range-Extender ermöglicht werden soll. Richtig gehört. Wenn wir über Elektroautos mit einem Range Extender sprechen, meinen wir normalerweise ein batteriebetriebenes Elektroauto mit einem kleinen Verbrennungsmotor an Bord, der als Generator zum Aufladen der Batterie dient, wenn der Benutzer mehr Reichweite braucht und keine Möglichkeit zum Laden der Batterie besteht.

Der Batterieforscher Jeff Dahn, ein Pionier der Lithium-Ionen-Technologie, will nun mit seinem Team an der Universität von Dalhousie in Kanada einen vollelektrischen Range-Extender erfunden haben. In einem Artikel, der letzten Monat im Wissenschaftsmagazin Joule veröffentlicht wurde, beschreiben Dahn und sein Team einen neuen Typ von Batteriezellen, der sowohl die Langlebigkeit von Lithium-Ionen-Zellen als auch die hohe Energiedichte von Lithiummetallzellen nutzt, welche allerdings wiederum schneller verschleißen als Lithium-Ionen-Zellen.

Die Forscher beschreiben in der Arbeit, wie ein mit dieser Technologie ausgerüstetes Elektroauto im Alltag unterwegs sein soll: „Wenn ein Elektroauto mit einer herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie eine Reichweite von 400 km erreichen kann, könnten Hybridzellen eine Reichweite von 480 km ermöglichen.“ Dies sei möglich, indem die Spannung des Batteriesystems je nach Einsatzzweck angepasst wird: Der Lithium-Ionen-Modus wäre mit geringeren Reichweiten für die alltäglichen kurzen Fahrten geeignet, der Lithium-Metall-Modus ermögliche hohe Reichweiten für Langstrecken.

Die Forschung befindet sich, wie so oft bei Meldungen zu neuen Batterietechnologien, noch im Anfangsstadium. Der Ansatz allerdings klingt vielversprechend, schließlich schleppen Elektroautos jeden Tag Hunderte Kilogramm an Batterien mit sich herum, deren volle Kapazität nur bei einem Bruchteil der Fahrteil benötigt wird, was das Fahren mit einem E-Auto auf den meisten Strecken weniger effizient gestaltet. Es ist auch nicht das erste Mal, dass Tesla Hybridbatterien erforscht: Der Elektroauto-Pionier hat bereits im Jahr 2013 Patente für Hybrid-Li-Ionen/Li-Metall-Batterien angemeldet.

Quelle: Electrek — Tesla researchers publish work on hybrid battery enabling all-electric car range extender

Über den Autor

Michael ist freier Autor 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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Dies als range extender zu bezeichnen ist doch albern. Ich gewinne nur 20% Reichweite. Der Witz am range extender ist doch, dass ich deutlich weiter fahren kann und auch schnell tanken kann.

Wenn das ganze nicht zu teuer ist, ist es trotzdem eine gute Idee wenn man selten Langstrecke fährt.

Eigentlich genau das was ich von einem Range Extender erwarte. Falls ich doch etwas knapp bin bis zur nächsten Ladestation, gibt mir diese Extension eine zusätzliche Sicherheit, so z.B. wenn ich mit den 80 Zusatzkilometern nach Hause kommen würde und auf meiner Strecke nur teure DC Ladestationen vorhanden sind, die ich natürlich für diejenigen Elektroautos frei lassen möchte, die diese Ladestation auch dringend brauchen. Ich spezifiziere ja auch nicht meinen PC mit 100MB Speicher und rüste dann bei Bedarf auf 4GB auf, sondern ich bin in bestimmten Fällen froh, wenn ich diese extra 100MB zur Not ausnutzen kann. Es heisst ja nicht umsons, „go the extra mile“.

Schauen wir mal was Tesla in Zukunft so Alles an Ueberraschungen auf Lager hat. Ich bin gespannt.

Stimmt. Ist mal wieder ziemlich absurde werbung.
20% mehr sind natürlich nicht nichts. Man könnte jetzt auf die idee kommen, das ist quasi ein netter reservetank. ABER: pustekuchen, auch das wird nix. Denn, je höher die volts desto voller der akku.

Das ding wäre quasi eine dreilagige batterie, und ich kann den normalen teil über die 1000 zyklen nutzen, li-metall teil nur 150 mal.
Da die drei lagen aber nunmal untrennbar zusammen sind, kann ich den normalen teil nur entladen, wenn der li-metall teil schon entladen ist. Oder beide gemeinsam. Je nachdem wie sich das chemisch genau verhält.
Also im umkehrschluss, wenn der metallteil (mit seinen max 150 zyklen) geladen ist, muss ich ihn auch entladen, trennung nicht möglich.
Das macht auch die hybrididee teilweise zu nichte. Weil ich real dann immer genau dann vorher den zusatztank volladen muss, wenn ich weis, das ich ihn benötige.

Das ganze ist also nur in der theorie interessant, zumal im verlinkten orginal auch steht: das die batterie nur unter mechanischen druck stabil ist (sonst nur 15 zyklen) was auch immer das praktisch bedeutet
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542435120301720

Das zeigt, im endefekt wohl kein vorteil zu solid state, also nur unnötig kompliziert. Die idee an sich is natürlich schon spannend.

Noch eine sache zu supercaps: mein skoda bj 2014 hat auch serienmäßig nen kondensator unterm beifahrersitz. Beim EV hilfts vll beim beschleunigen, kleinere kabel, und ne andere zellchemie wird evtl möglich durch die entlastung der hauptbatterie.
Aber man sollte nicht träumen das die dinger irgendwann zur superbatterie mutieren

Das war die tolle Neuigkeit, die E.M. zum Thema Akkus unter die Menschen bringen wollte..

na super … ich bin sooo beeindruckt

Taj, es geht dabei nicht um den Abschluss eines Mobilfunkvertrags sondern um die Weiterentwicklung von Technik. das dauert eben ein beisschen länger…
Ich finde es aber schon einen interessanten Gedanken, die Reichweite durch ein verändertes Ansteuern der Akkus zu erreichen und nicht nur durch eine energieschonende Fahrweise und Abschalten der Heizung.

Und ehrlich gesagt, finde ich 20% für den ersten Versuch gar nicht so schlecht. Wer sagt Ihnen, dass das nicht besser werden könnte? Vor 30 Jahren war ein Golf mit 150PS der Oberhammer, heute hat das fast die Grundausstattung.

Kommt mir vor wie Crocodile Dundee bei der Messerattacke: „Das soll ein Messer sein?“
1. Unter einem Range Extender versteht man normalerweise etwas anderes, bzw. mehr.
2. Was soll daran ‚rein elektrisch‘ sein; scheint mir elektro-chemisch wie die restliche Batterie.
3. Warum nicht gleich ein richtiger Range Extender. Ein Brennstoffzellen-System (z.B. 120 kW) mit einem Tank für 4.5 Liter H (450 km) kann man heute unter 200 kg bauen. Mit einer vernünftig grossen Batterie für z.B. 300 km könnte man damit 750 km fahren – plus n mal weitere 450 km pro 5 Minuten Lade-Pause. => C.D.: „Das ist ein Messer!“

“ Ein Brennstoffzellen-System (z.B. 120 kW) mit einem Tank für 4.5 Liter H (450 km) kann man heute unter 200 kg bauen“
hast du dir schon mal die Einbausituation eines Brennstoffzellen-Stacks incl Tank angesehen?
Da brauchst du einen Anhänger um das Zeuch mitzukriegen.
Sag nicht, dass das verkehrt ist.
Jedes Brennstoffzellen-pkw ist im Grund nix anderes als ein BEV mit etwas kleinerem Akku und hat so schon einen wahnsinnigen Platzbedarf.

Du nimmst den ganzen Platz- und Raumvernichtenden nachteil des h2-Systems und lässt den Akku so groß wie er war?

Hast du dir schon mal die Schnittzeichnungen von h2-Fahreugen angesehen?

Heute wollen ja die meisten Leute sowieso etwas SUV-artiges und nicht so eine Flunder, bei der einem die Dackel in die Augen schauen; da kriegt man das Zeugs schon rein. Im Prinzip beweisen das ja die aktuellen Modelle von Toyota, Honda, etc. Zudem lasse ich schon etwa die halbe Batterie eines üblichen Tesla-Gefährts weg. Dann kommt noch etwas Verbesserung und Weiterentwicklung durch die genialen Konstrukteure von Tesla dazu, oben drauf noch ein bisschen Genie-Streich von Elon (die sollen und wollen ja auch noch etwas beitragen), und schon haben wir ein tolles elektrisches Fahrzeug, das alle Wünsche erfüllt. Wo liegt das Problem.

Bei der Fahrzeugkonfiguration kann man dann wählen, ob der Kofferraum oder die zweite Sitzreihe entfällt.

Ich halte die Idee des FC-REX für sehr vielversprechend, aber nicht in der von Herrn Müller vorgeschlagenen Form. Da ein REX nur die Akku nachladen und nicht den E-Motor direkt antreiben muss, reicht es aus die FCell auf die Durchschnittsverbrauch während der Fahrt auszulegen.
Da es um große Fahrzeuge geht, gehe ich mal von einer Leistung von 30-40 KW aus. Also einer sehr kompakten Größe. Und der H2-Tank würde auch mit 3-4 kg-H2 reichen. Die Akku würde ich auf 150-200 km auslegen, damit würde H2 wirklich nur bei echten Langstreckenfahrten benötigt.

Bin völlig einverstanden mit Ihrer Konfiguration des RC-REX-BEVs. Sie beschreiben da m.E. ein vernünftiges Auto, das auch Leute wie ich kaufen würden.
Weiter oben wollte ich als Alternative zum angekündigten Tesla einen echt tollen Tesla konfigurieren. Das muss dann nicht primär ein vernünftiges Fahrzeug sein, sondern primär ein sensationelles.

Bislang hat noch kein Elektroauto einen vergleichbaren Verbrenner im Test bei der Reichweite besiegt.
Will Tesla jetzt eine 2. Batterie mit hoher Energiedichte und niedriger Leistung auf die Stateboard Batterie aufsatteln um das zu ändern?

Heute gibt es 2 Arten des Batterieeinbaus:
1) Skateboard für eine reine Batterie Plattform z.B. Tesla, VW MEB
2) Unter den Sitzen ohne erhöhte Sitzposition wie bei Porsche Taycan

Durch eine Kombination beider Bauweisen mit unterschiedlichen Batterietypen ergäben sich Vorteile.
Wenn man eine 2. Batterie unter die Sitze packen würden, dann könnten die SUV Versionen wie Model X und Y eine höhere Reichweite als die Limousinen S und Y erreichen. Denn unter den Sitzen ist beim SUV mehr Platz als in der Limousine.

Warum muss ein Elektroauto einen Verbrenner in Reichweite auch schlagen? Aber um Ihre Aussage rein Rechnerisch zu widerlegen: Smart Fortwo: 21l Tank; bei einem Verbrauch von 5l reicht das 420 km weit. Das liegt unterhalb der Angabe von einem Tesla M3. q.e.d.?

Ein Verbrenner hat noch nie ein Elektroauto in Sachen Effizienz, Schadstoffausstoß, Geräuschkulisse etc etc besiegt. :rolleyes:

Ich vermute darauf wollten Sie gar nicht hinaus, aber ich weiß auch nicht was wir hier erwarten können. Ich hoffe ja immernoch auf den Rangeextender, den ich in meine unteren Kofferräume packen kann und so 100-200km mehr Reichweite habe

Ich finde der Ansatz ist okay…
für lange Fahrten auf die andere Batterietechnik schalten gesteuert über einen Fahrmodi-Programm…
von mir aus…

die „Das-ist-ein-Messer“ Nachricht ist das sicher nicht, ich denke die kommt noch…
Ich bin mir ziemlich sicher dass das mit Maxwell zu tun haben wird…

da wird wahrscheinlich ne Batterie vorgestellt die in kürzester Zeit aufgeladen wird und gute Kapazität hat…
ich denke so an 75- 100 KW Batterie, evtl auch als Hybrid-Batterie, ähnlich wie bei ner SSHD Festplatte, mit Ladezeiten um die 3-5 Minuten für Kurzstrecke.
Mit der Kondensatorentechnik von Maxwell ist das möglich + die Info des E-Rex

Also die ersten 30 – 50 kWh des Akkus werden schnell geladen für die ganzen Kurzstrecken und wenn man Langstrecke fahren will/ muss lädt man etwas länger…. da sollten 200-300km drin sein

Das wäre doch mal was….
Jedoch alles nur Spekulation

irgendwer sagt mal: „Die kühnsten Träume sind oft nur vorzeitige Wahrheiten“

es bleibt spannend

Offenbar möchte Tesla dem grossen Hybridmarkt, wo sie zusehen müssen, eine Stück Kuchen abluchsen. Das was sie hier anbieten wollen hat jedoch rein gar nichts mit einem Range Extender Hybrid zu tun. Das reine E Auto bezieht die Kraft von einem oder mehreren Elektromotoren. Ein Hybrid auch noch aus dem Kraftstofftank. Wenn Tesla eine noch bessere und günstiger Batterie bringt wäre dies wünschenswert. Dann sollen sie die einbauen aber ein Hybridauto ist es deshalb nicht.

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