Elektroautos: Welche Arten von Batterien gibt es?
Die Batterie aus Blei: der Pionier
Sie ist die Batterie, welche 1899 als Erste ein Elektroauto angetrieben hat. Dank ihr erreichte ein Autofahrer erstmals 100 km/h! Extrem erfolgreich, blieb sie bis zum Ende des 20. Jahrhunderts die wichtigste Batterie für elektrische Motoren, bevor sie von leichteren, umweltfreundlicheren und leistungsfähigeren Konzepten abgelöst wurde.
Die Batterie aus Nickel-Kadmium: eine Frage des Speichers
In den Neunzigerjahren von der Automobilindustrie geschätzt, wies Nickel-Kadmium den Vorteil auf, sparsam zu sein und zugleich eine gute Speicherkapazität zu besitzen. Das Recycling war indes schwierig. Ebenso beeinflusste der Memory-Effekt die Performance der Batterie – von der Toxizität des Kadmiums ganz zu schweigen. Sie sind heute verboten.
Die Batterie mit Nickel-Metall-Hydrid: leicht und leistungsstark
Zu Beginn der 2000er-Jahre waren Elektroautos mit Batterien aus Nickel-Metall-Hydrid ausgestattet. Im Gegensatz zu ihren Vorgängern sind sie frei von Schwermetallen, weisen jedoch eine Leistung auf, welche mit der von Nickel-Kadmium-Batterien vergleichbar ist. Schlussendlich sind sie preiswert. Diese Einschätzung berücksichtigt jedoch nicht die Lithiumvorkommen …
Die Lithium-Ionen-Batterie: der Sieger des 21. Jahrhunderts
Ihr wesentlicher Vorteil ist ihre lange Haltbarkeit. Hinzu kommt die Verbesserung durch ihre hohe Stromdichte. Die Ladezeit beträgt zwischen 2 und 5 Stunden, was einen wesentlichen Fortschritt im Vergleich zu Nickel-Batterien darstellt, welche rund zehn Stunden für die Aufladung benötigen. In den Neunzigerjahren entwickelt, erweist sich die Lithium-Ionen-Batterie heute als Liebling der Automobilhersteller. Obwohl sie keinen Memory-Effekt besitzt, kann sie Ursache instabiler Reaktionen sein. Sie erfordert daher gewissenhafte Kontrollen, welche ihren hohen Preis begründen: ihr hauptsächlicher Nachteil. Unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit entwickelt sich der Recyclingzweig stetig weiter, auch wenn die Lithiumförderung weiterhin polarisiert.
Die Batterie mit Lithium-Ionen-Polymeren: stabil, aber teuer
Diese Alternative zur Lithium-Ionen-Batterie basiert auf einer ähnlichen Funktionsweise, jedoch mithilfe solider, nicht flüssiger Elektrolyte, welche ihr mehr Stabilität verleihen. Die Lithium-Ionen-Polymer-Batterie ist in jedem Fall teurer herzustellen und ihre Leistung ist weniger stark als die von Batterien mit klassischem Lithium.
Die Graphen-Batterie: die Hochbegabte
Graphen entsteht aus einem Karbon-Derivat: dem Graphit. Man bezeichnet es auch als schwarzes Gold; nicht nur aufgrund seines hohen Preises, sondern auch für seine außergewöhnliche Performance, welche aus ihm ein zukunftsträchtiges Material für die Batterien von Elektroautos machen. Doch das ist noch nicht alles: Wie Gold widersteht auch Graphen nahezu allem. Daher weisen Batterien aus Graphen eine höhere Haltbarkeit auf als solche aus Lithium. Indes liegt ihre hauptsächliche Stärke in der schnellen Aufladung, welche das Leben von Elektroautofahrern nachhaltig verändern wird.
Möglichst niedrige Herstellungskosten, hohe Performance und Recyclingmöglichkeit: Mit diesen drei Herausforderungen sehen sich Hersteller von Autobatterien konfrontiert. Von der Erfindung bis zum Fortschritt entwickeln sich Batterien stetig weiter, um immer besser auf unsere Bedürfnisse als Fahrer zu antworten … sowie auf jene von Umweltschützern.
