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um Donnerstag, Februar 04, 2016 2
Teslas 85 kWh Akku hat real nur knapp 81 kWh. (Bild:©unbekannt)
 Tesla hatte sich sicher den Jahresstart 2016 etwas anders vorgestellt. An allen Ecken sind "Baustellen" aufgetreten. Die Klage gegen einen ehemaligen Zulieferer, Die Produktion des SUV läuft noch nicht rund und Qualitätsprobleme plagen so manchen Model X Kunden. Und nun behauptet ein Kunde, dass das 85 kWh Akku gar nicht die Leistung aufbringen kann.

 Begonnen hat die Akku-Debatte vor 2 Tagen im Tesla Motors Club. Ein Nutzer, der den Beitrag verfasst hat fährt selbst ein Tesla Model S und hat schon mehrfach gezeigt, dass er von den Tesla-Akkus eine Menge versteht. Schon mehrere Male hat dieser sich die Tesla-Akkus genau unter die Lupe genommen und interessante Details bezüglich technischer Daten herausgefunden.
Nun behauptet dieser, dass das  85 kWh Akku lediglich einen Energiegehalt von 80,7 kWh aufweist. Laut seiner Rechnung fehlen 4,3 kWh von den beworbenen 85 kWh und damit ca. 14 Meilen an rechnerischer Reichweite (etwa 22,5 Kilometer).


In seinem neuesten Artikel behauptet er, dass Tesla Motors nicht den wahren Energiegehalt des Akkupakets angibt, sondern die Energie aufrundet. Die Berechnung des TMC Nutzers lautet wie folgt:
  • Eine 85 kWh-Batterie von Tesla besteht aus 16 einzelnen Modulen mit jeweils 444 Akkuzellen und kommt somit auf insgesamt 7.104 Akkuzellen.
  • Eine 60 kWh-Batterie von Tesla (welche nicht mehr erhältlich ist) besteht aus 14 Modulen mit jeweils 384 Akkuzellen und kommt somit auf 5.376 Akkuzellen.
Und darin sieht der Foren Nutzer das Problem: Wenn 7.104 Zellen 85.000 Wh ergeben, dann würde jede Zelle über 11,961 Wh an Energie verfügen. Wenn nun 5.376 Zellen 60.000 Wh ergeben sollen, müsste jede Zelle über 11,161 Wh an Energie verfügen. Diese Werte passen aber nicht zusammen.
Natürlich kann man jetzt argumentieren, dass womöglich unterschiedliche Zellen genutzt wurden, aber auch das wird im Beitrag widerlegt. Die einzelnen Zellen wurden in ihrem Energiegehalt getestet und lieferten identische Ergebnisse aus (Abweichung innerhalb 0,5%). Es handelt sich also definitiv um identische Zellen innerhalb beider Akkupakete.


Der Forennutzer hat das Akku  einen Monat lang im 6-Stunden-Rhythmus aufgeladen und wieder entladen, um den exakten Energiegehalt zu ermitteln. Die durchschnittliche Energie der Zellen betrug demnach 11,36 Wh pro Zelle. Die maximal gemessene Energie lag bei 11,42 Wh pro Zelle.
Wenn man diese Werte einmal zugrunde legt, erhält man für das 85 kWh-Akkupaket: 7.104 Akkuzellen * 11,36 Wh = 80.701 Wh (80,7 kWh). Das 60 kWh-Akkupaket liegt bei: 5.376 Akkuzellen * 11,36 Wh = 61.071 Wh (61 kWh). Dies würde bedeuten, dass die 85 kWh-Batterie circa 5 Prozent weniger Energie speichern kann, die 60 kWh-Batterie wiederum hat circa 2 Prozent mehr Energie  als angegeben.

Auch die Aussage von Tesla, dass in die Akkupakete ein Puffer einbaut ist und diese nicht vollständig entladen lässt, verneint der Nutzer von vornherein. Er hatte die Möglichkeit, die Zellen nicht innerhalb des Systems von Tesla zu testen, sondern in seiner eigenen Werkstatt. Dies ermöglichte ihm, die Batterie deutlich unter die von Tesla angeblich gesetzte Grenze zu entladen. Andere Tests haben  ergeben, dass diese Grenze von Tesla Motors bei 4,00 kWh liegt. Das würde bedeuten, dass man sogar nur circa 77 kWh nutzbare Kapazität hätte.

Laut dem Verfasser müsste Tesla, ähnlich wie bei der Angabe der PS bei Farzeugen, auch auf diesen Umstand hinweisen. Es ist verständlich, dass man 61 kWh auf 60 kWh abrundet, doch knappe 81 kWh auf 85 kWh aufzurunden ist unverständlich.
Da aber auch mit diesen nur 81 kWh starken Akku die angegebenen Reichweiten erreicht werden, sollten die meisten Kunden damit kein Problem haben. Doch was ist mit all denjenigen Kunden, die die seit Sommer letzten Jahres mögliche Option des Akkuupgrades von 85 auf 90 kWh für 3000 Dollar genutzt haben? Denn wenn physisch nur 81 kWh möglich sind, kann nicht auf 90 per Software aufgerüstet werden.
Tesla hat sich bis heute dazu noch nicht zu Wort gemeldet.
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um Dienstag, Februar 02, 2016 0
Intelligente Batteriezelle des Fraunhofer IPA: Ein Mikrocontroller erfasst physikalische Parameter wie Temperatur und Ladezustand. Ist eine Zelle leer, klinkt sie sich automatisch aus.(Bild:©Fraunhofer IPA)  
Die Batterie ist das Herzstück des Elektroautos. Fraunhofer-Forscher haben einen Stromspeicher entwickelt, der über den gesamten Lebenszyklus deutlich kostengünstiger sein soll als bisherige Modelle. Ist eine der über hundert Batteriezellen defekt, lässt sie sich einfach austauschen. Bisher wird der gesamte Akku ausgewechselt.

Das Herzstück von Elektroautos sind ihre Batterien. Bislang sind diese ein monolithischer Block, in dem die einzelnen Batteriezellen sowie die nötige Technik untergebracht sind. Zwar sollten die einzelnen Zellen theoretisch alle gleich viel Energie speichern können. In der Praxis sieht das jedoch anders aus: Herstellungsbedingt variieren ihre Kapazitäten. Das ist problematisch, da die Zellen in Reihe geschaltet sind. Die gesamte Batterie ist daher nur so stark wie die schwächste Zelle. Ist diese leer, nützt auch die restliche Energie in den anderen Batteriezellen nichts mehr – das Auto muss Strom tanken. Die Hersteller sortieren daher vor und bauen jeweils Zellen ähnlicher Kapazität in eine Batterie. Da dabei jedoch auch einige Zellen aussortiert werden, treibt dies die Preise der Batterien in die Höhe. Ein weiteres Manko: Ist eine Zelle defekt, bleibt das Fahrzeug liegen. Dann heißt es, den kompletten Stromspeicher auszutauschen.


Unabhängige Batteriezellen kommunizieren miteinander
 
Forscher am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart haben nun eine Alternative geschaffen. »Unser modulares Batteriesystem löst diese Probleme«, sagt Dr. Kai Pfeiffer, Gruppenleiter am IPA. Der Trick: Jede Batteriezelle verfügt über einen eigenen integrierten Mikrocontroller, der relevante physikalische Parameter wie Temperatur und Ladezustand der Zelle erfasst. Jede Zelle kennt also ihren Zustand. Über die bereits vorhandene Hochstrom-Verkabelung zwischen den Batteriezellen, durch die gespeicherte Energie zu den Verbrauchern geleitet wird, reden die Zellen miteinander. Man spricht dabei von Powerline-Kommunikation. Oder sie kommunizieren mit anderen Geräten, etwa dem Bordcomputer, der aus den Daten der Zellen errechnet, wie viel Restenergie die gesamte Batterie noch aufweist.


Höhere Reichweite

Ist eine Zelle leer, während die anderen noch Energie gespeichert haben, muss das Auto nicht wie bisher stehenbleiben. Vielmehr klinkt sich die leere Batteriezelle einfach aus dem Verbund aus, sie leitet den Strom an sich vorbei. Die anderen liefern weiterhin Energie. »Je nach Zellqualität können wir die Reichweite auf diese Weise um mindestens vier Prozent steigern«, erläutert Pfeiffer. »Im Laufe der Zeit verstärkt sich dieser Effekt: Schaltet man bei einer älteren Batterie die jeweils leeren Zellen aus, ist es denkbar, dass man durchaus zehn Prozent mehr Reichweite erzielen kann.«

Da sich eine Zelle mit geringerer Kapazität kaum auf die gesamte Reichweite des Autos auswirkt, brauchen die Hersteller diese nicht mehr vorzusortieren. Dies dürfte die Kosten deutlich senken. Zudem passen sich die Kapazitäten der Zellen im Laufe der Zeit aneinander an. Denn die Varianten, die weniger Energie speichern können, werden früher ausgeschaltet. Die ergiebigen Zellen laufen dementsprechend länger und altern somit schneller: Ihre Kapazität sinkt. Und sollte eine Batteriezelle einmal ausfallen, kann man sich den Weg in die Werkstatt sparen. Da das Auto über mehr als hundert Zellen verfügt, kommt es auf eine einzelne Zelle nicht an. Und entscheidet der Fahrer sich doch für eine Reparatur, genügt es, anstelle der kompletten Batterie lediglich die einzelne Zelle auszutauschen.

Einen Prototyp der Batteriezelle haben die Forscher bereits entwickelt. Nun geht es daran, die Elektronik in den Zellen zu miniaturisieren. »Wir wollen es schaffen, dass sie weniger als einen Euro kostet«, so Pfeiffer. Teile der Entwicklung bearbeiten die Forscher im EU-Projekt »3Ccar« weiter.
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