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Joaquin

Karosserie als Akku, Batterie und Stromspeicher

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Mit Hilfe eines Kompositmaterial mit Lithium-Ionen, einem kohlefaserverstärktem Kunststoff, wollen britische Forscher die Karosserie von Elektroautos in ein Akku verwandeln und so dort Energie speichern, bzw. diese als Energiespeicher nutzen.

Dies könnte ein wertvoller Schritt sein, denn gerade die Akkus sind ein großes Problem bei den Elektroautos. Noch kosten sie viel, bringen viel Gewicht auf die Waage und benötigen auch noch viel Platz im Wagen.

Zudem hat die Karosserie aus kohlefaserverstärktem Kunststoff den Vorteil, dass sie leicht und trotzdem sehr stabil ist. Der Kunststoff in dieser Karosserie wird mit Lithium-Ionen versetzt, wobei die Kohlefasern dann als Elektroden dienen. Als Kondensator und damit als Stromspeicher würden dann die Türen oder das Dach dienen.

Nun muss man eingestehen, dass hier die Forschung zum Teil in ihren Anfängen steht und zum anderen auch die Speicherkapazität bisher sehr bescheiden ausfällt. Aber immerhin könnten die Karosserieteile einen bestehenden Akku entlasten. Durch die Gewichtsreduzierung der Karosserie und de Akkuentlastung wären dann sogar höhere Reichweiten möglich.

Aber wer sich etwas mit derartigen Werkstoffen auskennt und so zum Beispiel auch mit Carbon-Teilen und Carbon-Karosserien, der kennt auch dort die Vorzüge von Festigkeit bei hoher Gewichtsreduzierung. Allerdings sind derartige Bauteile auch extrem teuer. So verhält es sich dann auch bei dieser Karosserie.

Der schwedische Automobilhersteller Volvo hat jedoch schon Interesse an diesem Karosseriespeicher bekundet.

Mal schauen, was uns die Zuknft auf diesem Gebiet noch bringen wird.

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Das Thema scheint so langsam konkreter zu werden denn zur Zeit arbeiten wohl auch Tesla Motors und Volvo an dieser Technologie.


So hat Volvo nun Elektroden hergestellt, deren Schichten dünn und flach sind, wodurch die sich problemlos biegen und falten lassen. Dies ermöglicht es den Ingenieuren, die Elektronen bei der Fertigung, zwischen die Carbonfaserplatten einzubringen. Ihnen ist es sogar gelungen, ein Kofferraumdeckel genau aus diesen Komponenten und mit dieser Technik herzustellen. Zusammen mit anderen Teilern der Karosserie, die ebenfalls in dieser Carbon-Akku-Sandwich-Technologie hergestellt wurden, konnten diese bei einem Volvo S80, so viel Strom liefern, dass diese die Start-Stop-Automatik betreiben konnten, ohne die dafür notwendige, kleine Extrabatterie.


Auch die Amerikaner investieren in diese neue Technologie, Autoteile als Batterie zu nutzen. Das US-Forschungsprogramm ARPA-E (Advanced Research Projects Agency for Energy) steckt zur Zeit in diese Entwicklung ganze 37 Millionen US-Dollar. In einem Projekt wird sogar untersucht, ob ein Teil der Aufprallenergie bei einem Unfall absorbiert werden kann. Dies soll durch die Verschiebung einzelner Akkus in der Karosserie erfolgen. Dabei wird schon bei der Konstruktion die Anordnung der Akkus so festgelegt, dass sie im falle eines Unfalles und entsprechend der Deformation der Karosserie, sich gegeneinander verschieben. Ein solcher Batterie-Verbund könnte dann die üblichen Materialien ersetzen, welche ansonsten in der Karosserie als Aufprallschutz verbaut werden.


Gegenüber dem Volvo-System, verfolgen in London das Imperial College eine andere Idee. Sie arbeiten an einem Carbonfasermaterial, welches sogar noch leistungsfähiger sein soll. Sie verbaue nichts eine andere Technologie in die Carbonfaserkonstruktion, sondern versuchen direkt über das Epoxidharz, welches die Kohlenfasern verbindet, dieses als Akku zu nutzen und umzuwandeln. Erst das Epoxidharz macht aus den Carbonfasern, die flexible und formbare Carbonkonstruktionen. Somit gehen die Ingenieure gleich in das Material, welches sie mit einer Mischung aus festen und flüssigen, aber elektrisch leitenden Material versehen. Somit stellen sie direkt in der Carbonfaser, so etwas wie einen Superkondensator, was ja dan nichts anderes als ein Akku ist.


Batterien bzw. Akkus in die Karosserie einzubauen funktioniert also dank Karbon und wird in solchen Fahrzeugen auch bald realisiert werden. Wie man aber von Karbon weiß, wird dies in einem sehr gehobenem Preissegment stattfinden.

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    • Von Joaquin
      Es ist doch immer wieder die alte Leier, um ein Produkt an den Mann zu bringen, wird gelogen, dass sich die Balken biegen, auch bei den Elektroautos. Nicht nur bei Benzinmotoren werden praxisferne Verbrauchsangaben gemacht auch bei den Batterieangaben der Elektroautos, werden dem Kunden praxisferne Angaben vorgelegt.
      Eine zwei Jährige Studie im doch relativ flachem Dänemark, zeigte nun bei drei Kleinwagen mit Elektroantrieb (200 Fahrzeugen mit 741 Fahrern), dass über dem Durchschnitt hinweg, die Fahrzeuge nicht einmal 50 Prozent der im Prospekt angegeben Wert schafften. Um genau zu sein, verbrauchten die Fahrzeuge im Schnitt 46,4 Prozent mehr Strom als vom Hersteller angegeben. Den tatsächlichen Wert des Herstellers, schafften nur rund ein viertel der Fahrzeuge im Test.
      Man halte sich das mal vor Augen, hier ist nicht die Rede von ein paar Prozent Abweichung, sondern von knapp der Hälfte. Das ist schon ein herber Schlag zumal gerade die Reichweite bei den Elektroautos ein wirklich kritischer Punkt ist. Und bei dem Test sollte man auch nicht vergessen, dass es sich hierbei um ein Test in einem flachem Land handelt. Das geht also unter gebirgigeren Bedingungen also doch noch ganz anders.
      Die getesteten Fahrzeuge sind im übrigen kein Geheimnis, es handelt sich dabei um die Modelle Citroën C-Zero, Mitsubishi i-MiEV und Peugeot iOn.
      Wer sich also überlegt ein Elektroauto anzuschaffen, sollte hier im ungünstigsten Fall eher von der halben Reichweite bei den Herstellerangaben ausgehen. Wenn man gebirgige Strecken zurück legen muss und es draußen kalt ist, dann evtl. noch viel weniger.
    • Von Joaquin
      Bosch ist ein Begriff in der Automobil- und Fahrzeugwelt. Nahezu jeder Hersteller verwendet wichtige Komponenten von Bosch und da verwundert es nicht, dass sich auch Bosch auf den Zukunftsmarkt der Elektromobilität einstellt, bzw. einkauft. Schon jetzt investiert Bosch rund 400 Millionen Euro jährlich in die Elektromobilität. Zwar ist Bosch selbst auch ein Akku-Hersteller, aber in Zeiten der stetig wachsenden, mobilen und elektrischen Verbraucher, kann man hier nicht genug Know-How bekommen und einkaufen.
      Das in der Nähe des Silicon Valley beheimatete US-Startup Seeo Inc. wurde von Bosch aufgekauft um einem entscheidenden Problem bei der Akku-Herstellung entgegen zu wirken. Ziel ist vor allem die Energiedichte von Akkus zu vergrößern um Platz zu sparen und so mehr Energie auf kleinem Raum packen zu können. Da aber bei bisherige Lithium-Ionen-Batterien die Anode zu großen Teilen aus Graphit besteht, besteht hier ein Limit, welches durch Seeo nun verändert werden kann. Hierzu dient eine neue Festkörpertechnik, wodurch auch die Anode aus reinem Lithium gefertigt werden und somit die Speicherfähigkeit enorm steigert werden kann. Auch sollen die neuen Akkus ohne Flüssigelektrolyt, wodurch sie nicht mehr brennbar wären und einen deutlichen Sicherheitsvorteil im Automobilbau darstellen würden.
      Bei ihrem neuem Akku-Konzept geht Bosch von einer Verdoppelung der Energiedichte der Stromspeicher und einer damit einhergehenden Reichweitenverdoppelung, bis zum Jahr 2020. Gleichzeitig sollen aber auch die Kosten gesenkt werden.
      Bosch rechnet mit einer Serienreife in fünf Jahren. Jedoch ist Bosch nicht die einzige Firma, welche in der Akku-Technologie forscht und es wird sich in fünf Jahren zeigen, wer hier die bessere Technik und Konzepte hervor gebracht hat.
    • Von Joaquin
      Apple entwickelt ein eigenes Elektroauto, aber ohne Energie geht es einfach nicht und für künftige Kunden ist es wichtig, dass man an diese problemlos und und einfach heran kommt. Dieses Problems scheint sich Apple bewusst zu sein und scheint nun daher auf Partner- und Innovationssuche im Bereich Ladestationen zu sein.
      Tesla hat es hier mit dem Aufbau eines eigenen Ladenetztes und ihren Superchargern vorgemacht. Das Elektroauto alleine gehört bei Tesla nicht zum Erfolgskonzept, sondern auch die Ladeinfrastruktur drum herum trägt hier einen bedeutenden Anteil mit zum Erfolg von Tesla.
      Auch bei Apple scheint man sich dieser Problematik bewusst zu sein und so streckt das Unternehmen seine Fühler in Richtung Ladestationen aus. Es informiert sich direkt bei Unternehmen die Ladestationen betreiben oder herstellen und dies ist ein mehr als eindeutiges Zeichen dafür, dass Apple an einem eigenem Elektroauto, dem iCar entwickelt.
      Bisher laufen die Gespräche noch recht verhalten und niemand weiß, ob man sich hier der Hilfe anderer bedient oder selbst am Aufbau eines eigenen Ladenetztes interessiert ist. Aber Apple soll hierfür schon selbst vier Experten zu diesem Thema angeheuert haben. Die Liste hierfür schaut aber recht vielversprechend aus.
      Ein Experte soll ein ehemaliger Google-Mitarbeiter sein, welcher als Ladespezialist gilt. Ein anderer soll ein ehemaliger BMW-Ingenieur sein, dessen Spezialgebiet die Integration von Ladestationen in Heimenergiesysteme sein soll. Die anderen sollen Experten für das drahtlose Laden sein, was sicher ach bald für die restliche mobile Produktpalette, wie iPhone, iPod und iPad nützlich sein dürfte.
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