Elektroauto-Durchbruch - Laden so schnell wie Tanken.

Megawatt-Laden im E-Auto.

Laderekord von BYD.

BYD im Vormarsch.

"Flash Charging Battery" Technologie.

Der Kern der "Flash Charging Battery" Technologie basiert auf dem Prinzip des schnellen Austauschs von Lithium-Ionen zwischen Anode und Kathode. Dies geschieht durch speziell entwickelte Materialien und Strukturen, die die Effizienz und Geschwindigkeit des Prozesses maximieren. Der Elektrolyt, der die Ionen transportiert, wurde so optimiert, dass er eine extrem hohe Leitfähigkeit besitzt und gleichzeitig stabil bleibt, auch bei hohen Strömen. Die Anode besteht aus einer hochmodernen Silizium-Kohlenstoff-Matrix, während die Kathode aus Materialien mit hoher Energiedichte gefertigt ist. Diese Kombination reduziert den Widerstand und ermöglicht eine schnelle Ladung. Die Flash Charging Battery kann Ladeleistungen von bis zu 1’000 kW verarbeiten, was eine der höchsten Ladegeschwindigkeiten auf dem Markt darstellt. In nur wenigen Minuten können Reichweiten von mehreren hundert Kilometern erreicht werden, beispielsweise 400 Kilometer in etwa fünf Minuten Ladezeit.

Die drastisch verkürzten Ladezeiten machen Elektrofahrzeuge wesentlich attraktiver für Verbraucher. Trotz der hohen Ladegeschwindigkeit ist die Lebensdauer der Batterie dank fortschrittlicher Materialien und optimierter Ladezyklen beeindruckend. Die Batterie wurde so entwickelt, dass sie extrem sicher ist, mit eingebauten Schutzmechanismen gegen Überhitzung und Kurzschlüsse.

Herausforderungen bei der Entwicklung der "Flash Charging Battery".

Eine der grössten Herausforderungen bestand darin, Materialien zu entwickeln, die den extremen Anforderungen der Flash Charging Battery standhalten können. Die Batterie benötigt hochleitfähige Elektrolyte und langlebige Anoden- und Kathodenmaterialien, die den schnellen Ionenaustausch ermöglichen, ohne dabei an Effizienz oder Stabilität zu verlieren. Die Entwicklung dieser Materialien erforderte umfangreiche Forschung und Tests. Die hohe Ladeleistung von bis zu 1’000 kW erzeugt erhebliche Wärme. BYD musste innovative Kühlungssysteme entwickeln, um die Batterie vor Überhitzung zu schützen und gleichzeitig die Sicherheit und Effizienz zu gewährleisten. Flüssigkeitsgekühlte Systeme wurden integriert, um die Temperatur während des Ladevorgangs zu regulieren.

Die Flash Charging Battery stellt hohe Anforderungen an die Ladeinfrastruktur und das Stromnetz. BYD musste Lösungen finden, um die Netzbelastung zu minimieren und gleichzeitig die Ladeleistung zu maximieren. Dazu wurden Pufferspeicher und dynamische Lastmanagementsysteme entwickelt, die die Netzlast in Echtzeit überwachen und anpassen. Die Herstellung der Flash Charging Battery und der dazugehörigen Infrastruktur ist kostenintensiv. BYD musste Wege finden, die Technologie wirtschaftlich tragfähig zu machen, um sie für den Massenmarkt zugänglich zu machen. Dies erforderte eine Optimierung der Produktionsprozesse und die Zusammenarbeit mit Partnern, um die Kosten zu senken.

Die Einführung einer neuen Technologie bringt immer Unsicherheiten mit sich. BYD muss die Verbraucher von den Vorteilen der Flash Charging Battery überzeugen und gleichzeitig Bedenken hinsichtlich Sicherheit und Zuverlässigkeit ausräumen. Dies wurde durch umfangreiche Tests und die Bereitstellung transparenter Informationen erreicht.

Technischen Probleme gelöst - Silizium-Kohlenstoff-Anoden und hochdichte Kathoden.

Die hohe Ladeleistung von bis zu 1’000 kW erzeugt erhebliche Wärme, die die Batterie beschädigen und die Sicherheit gefährden könnte. BYD entwickelte ein fortschrittliches Flüssigkeitskühlsystem, das die Temperatur während des Ladevorgangs effektiv reguliert und Überhitzung verhindert. Die extrem schnellen Lade- und Entladezyklen führten zu Materialermüdung und einer verkürzten Lebensdauer der Batterie. BYD setzte auf innovative Materialien wie Silizium-Kohlenstoff-Anoden und hochdichte Kathoden, die den schnellen Ionenaustausch ermöglichen und gleichzeitig langlebig sind.

Die Elektrolyte mussten eine hohe Leitfähigkeit aufweisen, um den schnellen Ionentransport zu unterstützen, ohne dabei instabil zu werden BYD optimierte die Zusammensetzung des Elektrolyts, um eine maximale Leitfähigkeit und Stabilität zu gewährleisten. Die hohen Stromstärken und Spannungen erhöhten das Risiko von Kurzschlüssen und thermischem Durchgehen. BYD integrierte fortschrittliche Schutzmechanismen wie Überstrom- und Überspannungsschutz sowie eine präzise Überwachung der Batterieparameter.

Die Flash Charging Battery stellt hohe Anforderungen an die Ladeinfrastruktur, die nicht überall verfügbar sind. BYD entwickelte ein Megawatt-Ladesystem, das speziell für die Flash Charging Battery optimiert wurde und eine Spitzenleistung von bis zu 1’360 kW bietet. Die Technologie musste für den Massenmarkt skalierbar gemacht werden, ohne die Kosten zu stark zu erhöhen. BYD optimierte die Produktionsprozesse und setzte auf modulare Designs, um die Skalierbarkeit zu verbessern und die Kosten zu senken.

Welches sind die Vorteile von BYD Super e-Platform?

Die Plattform ermöglicht es, Elektrofahrzeuge in nur fünf Minuten für eine Reichweite von bis zu 400 Kilometern aufzuladen. Dies entspricht einer Ladegeschwindigkeit, die mit dem Tanken eines Verbrenners vergleichbar ist und eines der grössten Hindernisse für die breite Akzeptanz von Elektroautos beseitigt.

Die Plattform ist mit der neuen "Dual-Gun Charging"-Technologie ausgestattet, die es ermöglicht, bestehende Schnellladestationen nachzurüsten. Die schnelle Ladeleistung und die verbesserte Energieeffizienz tragen dazu bei, den CO₂-Ausstoss zu reduzieren und die Elektromobilität als nachhaltige Alternative zu fossilen Brennstoffen zu fördern.

Was ist Dual Gun (Dual Tab) von BYD ?

Diese Technologie wird beispielsweise im BYD Han L und Denza D9 verwendet. Durch die gleichzeitige Nutzung von zwei Ladekabeln kann die Ladezeit erheblich verkürzt werden. Der BYD Han L kann beispielsweise von 16 % auf 100 % in nur 24 Minuten aufgeladen werden, selbst bei extremen Temperaturen von -30 °C. Durch die Verwendung von zwei Tabs wird die Wärme gleichmässiger verteilt, was die Kühlung der Batterie verbessert und das Risiko von Überhitzung verringert. Die Dual Tab Technologie ermöglicht eine höhere Stromabgabe, was zu einer verbesserten Beschleunigung und Gesamtleistung des Fahrzeugs führt. Die gleichmässigere Verteilung der elektrischen Last reduziert den Verschleiss der Batteriezellen, was die Lebensdauer der Batterie verlängert. Mit zwei Tabs kann die Batterie schneller geladen werden, da der Ladestrom effizienter verteilt wird. Besonders für Flottenbetreiber und Nutzer, die auf schnelle Ladezeiten angewiesen sind, bietet das Dual Gun-System eine erhebliche Effizienzsteigerung.

Wie wird Super e-Platform hergestellt?

Die Plattform verwendet spezielle Materialien wie Siliziumkarbid-Leistungschips (SiC). Diese Chips sind entscheidend für die Effizienz und die Fähigkeit, hohe Spannungen und Ströme zu bewältigen. Die Batterien bestehen aus fortschrittlichen Anoden- und Kathodenmaterialien, die für schnelle Ladezyklen optimiert sind. Die Herstellung der "Flash Charging Battery", die das Herzstück der Plattform bildet, erfordert präzise Verfahren. Die Elektrolyte werden speziell formuliert, um eine hohe Leitfähigkeit und Stabilität zu gewährleisten. Die Anoden und Kathoden werden in einem mehrstufigen Prozess gefertigt, der ihre Langlebigkeit und Leistung maximiert. Die Plattform wird mit einem Megawatt-Ladesystem kombiniert, das flüssigkeitsgekühlte Technologie nutzt, um die Effizienz zu steigern und die Sicherheit zu gewährleisten. Die Ladestationen werden in spezialisierten Anlagen hergestellt, die auf die Verarbeitung von Hochleistungskomponenten ausgelegt sind. Jede Komponente der Plattform durchläuft strenge Tests, um sicherzustellen, dass sie den hohen Anforderungen entspricht. Dies umfasst thermische, elektrische und mechanische Prüfungen, um die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Plattform zu garantieren.

LFP-Batterien (Lithium-Eisenphosphat) haben ein breiteres und stabileres Temperaturfenster im Vergleich zu NMC-Batterien (Nickel-Mangan-Cobalt). LFP-Batterien arbeiten am besten zwischen 20°C und 40°C. Sie sind bekannt für ihre hervorragende thermische Stabilität und Sicherheit, was sie ideal für Anwendungen macht, bei denen hohe Temperaturen auftreten können. LFP-Batterien können auch bei niedrigeren Temperaturen gut funktionieren, obwohl ihre Effizienz unter 0°C etwas abnimmt. Sie sind weniger anfällig für Überhitzung und thermisches Durchgehen. NMC-Batterien haben ebenfalls ein optimales Temperaturfenster, das jedoch etwas enger ist. Sie arbeiten am besten zwischen 15°C und 35°C. Bei hohen Temperaturen neigen NMC-Batterien dazu, schneller zu degradieren und ihre Lebensdauer zu verkürzen. Bei niedrigen Temperaturen sinkt ihre Kapazität und Effizienz deutlich. Insgesamt bieten LFP-Batterien eine bessere thermische Stabilität und sind daher für Anwendungen geeignet, bei denen extreme Temperaturen auftreten können.

Technische Daten.

• Ladeleistung: Bis zu 1'000 kW (1 Megawatt).
• Architektur: 1'000-Volt-System für optimierten Stromfluss und Effizienz.
• Batterietechnologie: Flash Charging Battery mit einem maximalen Ladestrom von 1'000 Ampere.
• Laderate: Bis zu 10C, was ultraschnelles Laden ermöglicht.
• Reichweite: Bis zu 400 Kilometer in nur fünf Minuten Ladezeit.
• Leistungselektronik: Siliziumkarbid-Leistungschips (SiC) mit einer Nennspannung von bis zu 1'500 Volt.
• Ladeinfrastruktur: Megawatt-Ladestationen mit einer Spitzenleistung von bis zu 1'360 kW, ausgestattet mit flüssigkeitsgekühlter Technologie.
• Fahrzeugintegration: Optimierte Kombination aus Motor, Batterie und Steuerelektronik für maximale Effizienz.
• Kompatibilität: Unterstützung von Dual-Gun Charging für die Nachrüstung bestehender Schnellladestationen.

Welche Patente gibt es zu BYD Super e-Platform?

BYD hat vermutlich Patente für die "Flash Charging Battery" angemeldet, die einen extrem schnellen Ionenaustausch zwischen Anode und Kathode ermöglicht:

• Materialien für Anoden und Kathoden, die schnelle Ladezyklen unterstützen.
• Optimierte Elektrolyte mit hoher Leitfähigkeit und Stabilität.
• Thermisches Management, um die Batterie vor Überhitzung zu schützen.

Die Megawatt-Ladestationen, die speziell für die Super e-Platform entwickelt wurden, sind vermutlich ebenfalls patentiert:

• Flüssigkeitsgekühlte Technologie zur effizienten Wärmeableitung.
• Dual-Gun Charging, das die gleichzeitige Nutzung von zwei Ladeanschlüssen ermöglicht.
• Intelligente Steuerungssysteme zur Optimierung des Ladevorgangs.

BYD hat vermutlich auch Patente für die Verwendung von Siliziumkarbid-Leistungschips (SiC) angemeldet, die hohe Spannungen und Ströme bewältigen können. Diese Chips sind entscheidend für die Effizienz und Sicherheit der Plattform.

• Die Plattform ist mit fortschrittlichen Schutzmechanismen ausgestattet, die vermutlich durch Patente geschützt sind:
• Überstrom- und Überspannungsschutz.
• Echtzeitüberwachung der Batterieparameter.

Die genaue Liste der Patente ist nicht öffentlich zugänglich, aber BYD hat in der Vergangenheit betont, dass die Super e-Platform durch eine Vielzahl von Innovationen geschützt ist. 

Welches sind die Investoren?

Während BYD als führender Entwickler und Hersteller hinter der Plattform steht, gibt es Hinweise darauf, dass das Unternehmen von verschiedenen Investoren und Partnern unterstützt wird. Die chinesische Regierung hat in den letzten Jahren erhebliche Mittel in die Förderung der Elektromobilität investiert. Es ist wahrscheinlich, dass BYD von staatlichen Subventionen und Förderprogrammen profitiert hat, um die Entwicklung der Super e-Platform voranzutreiben. BYD arbeitet eng mit Energieunternehmen und Ladeinfrastruktur-Anbietern zusammen, um die Verbreitung der Megawatt-Ladestationen zu fördern. Diese Partnerschaften könnten auch finanzielle Unterstützung umfassen. BYD ist ein börsennotiertes Unternehmen, und es gibt zahlreiche institutionelle und private Investoren, die in das Unternehmen investieren. Diese Investitionen tragen indirekt zur Finanzierung von Projekten wie der Super e-Platform bei. BYD hat in der Vergangenheit mit internationalen Unternehmen zusammengearbeitet, um Technologien und Märkte zu erschliessen. Solche Kooperationen könnten auch finanzielle Beiträge zur Entwicklung der Plattform umfassen.

Die genauen Details zu den Investoren der BYD Super e-Platform sind nicht öffentlich zugänglich.

Anwendungen der BYD Super e-Platform?

Schnellladung von Elektrofahrzeugen.

Die Plattform ermöglicht es, Elektroautos in nur fünf Minuten für eine Reichweite von bis zu 400 Kilometern aufzuladen.Dies macht sie ideal für den Einsatz in urbanen und ländlichen Gebieten, wo schnelle Ladezeiten entscheidend sind.

Langstreckenmobilität.

Mit der ultraschnellen Ladeleistung können Elektrofahrzeuge problemlos für Langstreckenreisen genutzt werden. Dies beseitigt eines der grössten Hindernisse für die Akzeptanz von Elektroautos und macht sie zu einer echten Alternative zu Verbrennerfahrzeugen.

Flottenmanagement.

Die Plattform ist besonders geeignet für kommerzielle Fahrzeugflotten, wie Lieferdienste oder öffentliche Verkehrsmittel. Die schnelle Ladezeit minimiert Ausfallzeiten und maximiert die Effizienz.

Integration in Ladeinfrastruktur.

Die Megawatt-Ladestationen, die speziell für die Plattform entwickelt wurden, können bestehende Schnellladestationen nachrüsten. Dies erleichtert die Einführung der Technologie und macht sie für eine breite Masse zugänglich.

Unterstützung von Hochleistungsfahrzeugen.

Die Plattform ist kompatibel mit Hochleistungs-Elektrofahrzeugen, die Geschwindigkeiten von über 300 km/h erreichen können. Dies macht sie attraktiv für den Einsatz in Premium- und Sportwagen.

Förderung der Elektromobilität.

Durch die drastische Reduzierung der Ladezeiten trägt die Plattform dazu bei, die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen zu steigern und die Energiewende voranzutreiben.

Künftigen Märkte für die BYD Super e-Platform mit Lade-Spitzenleistung von 1000 kW.

China.

Als Heimatmarkt von BYD wird China wahrscheinlich der erste und grösste Markt für die Super e-Platform sein. Die Modelle Han L und Tang L, die auf dieser Plattform basieren, sind bereits in China vorbestellbar.

Europa.

Europa ist ein wachsender Markt für Elektrofahrzeuge, und Länder wie Deutschland, Norwegen und die Niederlande könnten frühe Anwender dieser Technologie sein. Die strengen Emissionsvorschriften und die starke Nachfrage nach umweltfreundlichen Fahrzeugen machen Europa zu einem attraktiven Markt.

USA.

Mit der zunehmenden Akzeptanz von Elektrofahrzeugen und der Unterstützung durch staatliche Anreize könnte die Super e-Platform auch in den USA Fuss fassen. Kalifornien und andere Bundesstaaten mit hohen Umweltstandards sind potenzielle Märkte.

Japan und Südkorea.

Diese Länder haben eine starke Automobilindustrie und eine wachsende Infrastruktur für Elektrofahrzeuge. Die technologische Affinität und die Bereitschaft zur Innovation machen sie zu idealen Märkten für die Einführung der Super e-Platform.

Indien.

Mit seiner grossen Bevölkerung und den Bemühungen, die Luftverschmutzung zu reduzieren, könnte Indien ein bedeutender Markt für Elektrofahrzeuge werden. Die Super e-Platform könnte hier eine wichtige Rolle spielen, um die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen zu fördern.

Käuferschichten.

Elektrofahrzeug-Enthusiasten und umweltbewusste Verbraucher, die Wert auf kurze Ladezeiten und hohe Reichweiten legen, sind die Hauptzielgruppe. Unternehmen, die grosse Fahrzeugflotten betreiben, wie z.B. Taxi- und Lieferdienste, können von der schnellen Ladefähigkeit profitieren. Dies reduziert die Ausfallzeiten und erhöht die Effizienz der Flotte. Käufer, die nach High-End-Elektrofahrzeugen mit beeindruckender Leistung und modernster Technologie suchen, werden von der Super e-Platform angezogen. Die Plattform bietet eine Spitzenleistung von 580 kW und eine Höchstgeschwindigkeit von über 300 km/h2. Aber auch Personen, die immer die neuesten technologischen Entwicklungen verfolgen und in innovative Produkte investieren möchten, sind potenzielle Käufer. Die Super e-Platform repräsentiert den neuesten Stand der Elektromobilität. Investoren, die in nachhaltige Technologien und Unternehmen investieren möchten, könnten sich für Fahrzeuge auf der Super e-Platform interessieren, da sie zur Reduzierung der CO2-Emissionen beitragen.

Können LFP Batterien am europäischen 400 kW Charger geladen werden?

LFP-Batterien sind robust und sicher, was sie ideal für schnelles Laden macht. Sie sind weniger anfällig für Überhitzung und thermisches Durchgehen. LFP-Batterien haben eine etwas niedrigere Energiedichte als andere Lithium-Ionen-Batterien, aber sie können hohe Ladeleistungen gut verkraften. Das bedeutet, dass sie an 400 kW Ladegeräten effizient geladen werden können.

Ladezyklen und Lebensdauer.

Um die Lebensdauer der LFP-Batterien zu maximieren, wird empfohlen, sie regelmässig auf 100 % zu laden. Dies hilft, das Batterie-Management-System (BMS) zu kalibrieren und die Kapazität zu erhalten.

Ladezeiten.

An einer 400 kW Schnellladestation können LFP-Batterien in kurzer Zeit aufgeladen werden. Dies ist besonders vorteilhaft für Nutzer, die auf schnelle Ladezeiten angewiesen sind.

Designwerk liefert Megawatt Charger für ELKW.

Designwerk entwickelt eine Megawatt-Ladestationen für Elektro-LKWs (ELKW). Diese Ladestationen sind Teil eines partnerschaftlichen Pilot- und Demonstrationsprojekts in Winterthur, das darauf abzielt, Elektro-LKWs für den Langstreckenverkehr tauglich zu machen und gleichzeitig das Stromnetz zu entlasten. Die Ladestationen bieten eine Entladeleistung von bis zu 2,1 Megawatt und eine Speicherkapazität von 1’800 Kilowattstunden. Durch die Nutzung von Second-Life-Batterien wird überschüssiger Strom gepuffert, was zur Stabilisierung des Stromnetzes beiträgt. Die Entwicklung und Normierung eines neuen Ladestecksystems im Megawattbereich ist ein zentraler Bestandteil des Projekts. Diese Technologie könnte die Wettbewerbsfähigkeit von batterieelektrischen Nutzfahrzeugen erheblich steigern und neue Logistikszenarien im Dauer- und Schichtbetrieb ermöglichen.

Disclaimer / Abgrenzung

Stromzeit.ch übernimmt keine Garantie und Haftung für die Richtigkeit und Vollständigkeit der in diesem Bericht enthaltenen Texte, Massangaben und Aussagen.

Mit bestem Dank für die Videos von:

Geladen - der Batteriepodcast

electrive

Tom Bötticher