Akku

[MF]

Hört sich nach einem "vernünftigen" Elektroauto an. Sicher, die Lade-Infrastruktur fehlt der zeit noch, was aber kein unlösbares Problem darstellen sollte - wobei selbst eine Ladedauer von 25 Minuten bei längeren Strecken unvorteilhaft ist. Aber zumindest für Fahrzeuge, die hauptsächlich in der Stadt unterwegs sind, hört sich das doch schon praktikabel an.

Einzig das Akku selbst ist natürlich noch ein Problem. Die weltweit verfügbare Menge an Lithium ermöglicht keine flächendeckende Nutzung von Elektroautos mit Lithium-Polymer Akku. Hier müssten dringend neue Akku-Technologien her.

[Peter vom Haus gegenüber]

MF schrieb:
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> Einzig das Akku selbst ist natürlich noch ein Problem. Die weltweit
> verfügbare Menge an Lithium ermöglicht keine flächendeckende Nutzung von
> Elektroautos mit Lithium-Polymer Akku.


Es gibt mehr Lithium auf der Erde als Blei, das sollte ja wohl irgendwie reichen... Ist ja nicht so dass son Akku aus 100kg Lithium besteht.

[hlwsn]

Jo, würd mich mal interessieren ob das Lithium wirklich knapp ist oder ob das irgendson Halbwissen-Troll mal behauptet hat und die ganzen üblichen Golemidioten das immer aufs neue nachplappern.

[lulula]

> Sicher, die Lade-Infrastruktur fehlt der zeit noch,

Bei mir wäre die Infrastruktur vorhanden. Meine Garage hat eine Steckdose unterm Lichtschalter.

> wobei selbst eine Ladedauer von 25 Minuten

Der Wagen stünde bei mir die halbe Nacht in der Garage und hätte genügend Zeit zum Laden.

> bei längeren Strecken unvorteilhaft ist.

Falsches Einsatzkonzept. Der ist nicht für lange Strecken sondern für den üblichen Kurz- bis Mittelpendler-Tagesbedarf.

Das Problem ist nicht, dass die Elektroautos zu wenig Reichweite haben, sondern dass alle Welt glaubt, man müsse Benziner-Paradigmen auf Elektroautos anwenden. Tankstellen? Unfug, nächtliches Laden in der Garage.

Für die tägliche Fahrt in die Arbeit und zum Einkaufen reichen 140 km. Das dürften 90% aller Fahrten sein. Wenn man ausnahmsweise mal ne lange Strecke vor sich hat, reichts für die Fahrt zum Flughafen oder Bahnhof.

Wer täglich längere Strecken als 140 km unterwegs ist, der fährt halt Benziner oder Diesel und hat halt ggf. in der Familie einen entsprechenden Elektrozweitwagen.

Das Elektroauto wird das Benzinauto in absehbarer Zeit genau so wenig verdrängen wie Diesel Benziner verdrängt hat. Das Elektroauto würde höchstens das Fahrzeugangebot ergänzen. Durch die begrenzte Reichweite zwar nur in einer bestimmten Anwendungsnische. Diese Nische wäre aber sehr breit.

Kein Mensch sagt, sobald es Diesel im Porsche oder im Ferrari gibt, dann kaufe ich nen Diesel. Kein Mensch sagt, sobald es SUV gibt, die in eine Fiat-500 Parklücke passen, kaufe ich nen SUV. Kein Mensch sagt, sobald ich in einen Polo soviel Gepäck bekomme, wie in einen Passat, kaufe ich nen Polo. Warum verlangen aber alle, einen Elektrowagen wie einen Benziner zu nutzen?

Die Hersteller sollen endlich das Reichweiten-Gezeter aufgeben und genau solche Elektroautos auf den Markt werfen. Selbst wenn es ihnen gelänge, die Reichweite auf 500 km zu erhöhen, würde ich trotzdem einen mit 140 km kaufen. Der dürfte wegen des entsprechend kleineren Akkus halb so teuer und halb so schwer sein.

[ign]

Lithium ist sicher kein seltener Rohstoff (weltweit bekannten Vorkommen werden auf ca. 5,4Mio. Tonnen geschätzt), so wie z.Bsp. auch das Erdöl, nur die Probleme könnten die gleichen werden. Wenn der Siegeszug des Elektro-Mobils in dem selben Tempo anhält, wie in der Vergangenheit bei den Verbrennungsmotoren, wird es zu Engpässen bei Lithium (u.a. weil die Abbaukapazitäten gar nicht da sind) kommen und damit gehen die Preise hoch und das ganze wird noch weniger wirtschaftlich. Die jährliche Autoproduktion liegt inzwischen bei über 55Mio. Stück ... der Anteil von Elektro-Autos sind da noch im 0,..% Bereich anzusiedeln. Zudem sind die heutigen Lithium-Akkus für Autos wesentlich teuerer als Verbrennungsmotoren und haben eine deutlich geringere Laufleistung. Wenn man mal diese Zahlen nimmt, wird man zu dem Schluß kommen, das mit der aktuellen Akku-Technik das Elektro-Mobil keine langfristige Zukunft haben wird.

[hhhd]

Das mit der Lebensdauer glaube ich so nicht.
Mein Handy hat auch nach 5 Jahren noch eine sehr gute Akkuleistung.
Gut ich telefonier damit nicht dauernd, aber habe es doch immer eingeschaltet.
Beim Elektroauto wäre es ja genauso, wenn man nicht gerade Pendler ist, dann dürfte die Leistung sehr lange ausreichen.
Die Zukunft ist jedenfalls das E-Auto, auch wenn ein Erdgas-Auto als Brückentechnologie für längere Strecken noch akzeptabel wäre.

Bleibt die Frage ob die Regierung die Zeichen der Zeit erkennt und E-Autos entsprechend bevorteiligt oder sich von der Autolobby längere Laufzeiten für Benzin- und Diesel-Autos aufschwatzen lässt.

[Lithiumbroker]

Angebot und Nachfrage...

Wenn das Lithium knapp wird, wird es teurer, dann werden Li-Akkus teurer, dann werden aber auch E-Autos mit Li-Akkus teurer, und damit werden weniger E-Autos verkauft, wodurch das Lithium wieder weniger knapp wird, was das Lithium wieder billiger werden läßt.

Was ist das für ein Argument, aufgrund eines "begrenzten" Lithiumangebotes keine E-Auto herstellen und verkaufen zu dürfen?

Mann mann mann...

[Das Huhn aus dem Ei]

anszumerken zum Vorredner: der Lithium Abbau ist natürlich selbst ein dynamischer Prozess der mit der Nachfrage rückkoppelt. Zur Zeit der Entwicklung des Diesel Motor lief der mit Pflanzenöl. Eine Logistik von weltweiten Tankstellen und Straßen gab es nicht. Erdölabbau steckte in den Anfangsjahren und an Riesentanker oder Pipelines war garnicht zu denken. Der Schritt einen anderen Motor bzw. Energieträger auf ein Transportkonzept zu adaptieren scheint mir weniger utopisch als ein Transportsystem diesen Ausmaßes zu errichten. Und wenn ich mich nicht irre sind 2% in .de asphaltiert ;) Also diese Dinge ergänzen sich mit der Zeit gegenseitig. Kein Mensch hat heute Interesse Lithium auf den Markt zu fluten für das es keine Nachfrage gibt. Da lässt man es lieber noch ne Weile in der Erde reifen.

Eine andere Frage ist natürlich viel mehr, woher denn die Energie schlußendlich kommt. Der Wagen hat hier eine angegebene Akkukapazität von 17kWh. Das bedeutet bei 140km Reichweite ca. 12 kWh pro 100km, oder in Benzinäquivalent 4l /100km. (Bei angenommener Energiedichte 10kWh / kg, 750g pro Liter, Motorwirkungsgrad 30%, überschlagen). Dazu zu addieren wären natürlich Verluste im Gesamtsystem, Ladeverlust / Selbstentladung, Transportverlust durch Leitungswiderstand etc.

Es bleibt noch anzumerken, das die Realität der Reichweite stark von der Fahrweise abhängen wird, auch mit Bremskraftrückgewinnung. In meinem E200 cdi, brauche ich bei konstant 90 auf der Autobahn oft um die 4 Liter. Bei 180 wären das schon alleine 8 aufgrund des Windwiderstandes der in der 3. Potenz wächst, real noch mehr aufgrund von Wirkungsgradeinbußen im oberen Drehzahlbereich. Wenn ich jedoch die vielen Ampelsprinter, kurz noch mal Überholer, Highspeed zwischen den Baustellen Gasakrobaten sehe, so würden die mit dem optimistischen Reichweitenangaben der E-Autos nicht weit kommen ;). Achso nochmal zur Überlegung, 4 l / 100 sind bei 15000 600 liter pro Jahr, 9000 in einer angenommenen Lebensdauer von 15 Jahren, die Kosten zur Zeit etwa 11000 Euro, würde der Sprit teurer, also in der Frist Verdoppelung, im Mittel also die Hälfte teurer, wären es 16000. Das Auto kostet ohne Versicherung und Steuern 40000. Im Verhältnis sieht man da schon das es sich einfach nicht lohnt im Moment. Den Strom gäbe es ja auch nicht geschenkt, und die 12 kWh schlügen mit 3 Euro zu Buche, dafür aber Elektro Kleinwagen mit begrenzter Reichweite. Bei der Differenz reduziert sich der Vorteil eines E-Mobils auf wenige Tausend über seine Lebenszeit. Dafür wird man im Moment keine Akkutechnologie kaufen können.

Ich lasse mich gerne eines besseren belehren. Bin auch fleissig aufs sparen bedacht :)

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Je nach Art des Lithium-Akkus werden pro kWh Speicherkapazität zwischen zirka 80 Gramm (Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulator) und 130 Gramm (Lithium-Mangan- und Lithium-Cobalt-Akkumulator) metallisches Lithium benötigt. [Quelle http://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Ionen-Akkumulator#Ressourcenverbrauch]

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Eigentlich ist der ganze Absatz hier sehr relevant:
Der Massenanteil von Lithium in der Erdkruste ist etwa drei mal höher als der von Blei. Lithium ist allerdings gleichmäßiger verteilt, es sind nur wenige Lagerstätten mit hohen Lithiumanteilen bekannt. Lithium beziehungsweise das Vorprodukt Lithiumcarbonat wird derzeit meist als Nebenprodukt bei der Gewinnung von Borax und Pottasche gewonnen. Der Marktpreis[17] für Lithiumcarbonat liegt derzeit bei ca 4,50 USD/kg.

Die bei diesen Marktpreisen wirtschaftlich förderbaren Lithiumressourcen sind bei weitem nicht in der Lage, beispielsweise die weltweite Umstellung der Kraftfahrzeuge auf Elektroantrieb mit Lithium-Akkus zu decken. Dies hat vereinzelt zu Befürchtungen geführt, dass die sich anbahnende Elektrifizierung des Straßenverkehrs aufgrund begrenzter Ressourcen an Lithium nicht durchführbar sei.

Diese Bedenken konnten aber leicht zerstreut werden, denn die Kosten für die Lithiummineralien spielen für die Kosten der Lithium-Akkus nur eine sehr untergeordnete Rolle. Für die Produktion von Lithium-Akkus wird metallisches Lithium benötigt, dessen Preis je nach Marktlage sehr stark schwankt (ca 60 USD/kg im Jahr 1998 und ca 550 USD/kg im Jahr 2008). Metallisches Lithium wird in einem relativ energieaufwändigen Prozess aus Lithiumcarbonat oder anderen Lithiumverbindungen gewonnen, wie reines Silizium aus Sand. Neben der nicht mit der rasant wachsenden Nachfrage nach metallischem Lithium mithaltenden Produktionskapazität ist vor allem dieser aufwändige Produktionsprozess für die hohen Kosten des Lithiums verantwortlich. Die Kosten der Exploration und des Abbaus der Lithiummineralien spielen im Vergleich zu diesem Kostenfaktor praktisch keine Rolle.

In einer Studie [18] aus dem Jahr 1975 werden die Kosten für die Extrahierung von Lithium aus Seewasser auf 22 bis 32 USD/kg geschätzt. Selbst wenn man diese Kosten für heute um den Faktor 10 multiplizieren müsste, wird der Preis für metallisches Lithium dadurch sehr viel weniger beeinflusst als durch die wechselnde Nachfrage. Die Menge des in den Ozeanen gelösten Lithiums übersteigt den Bedarf, der durch die vollständige Elektrifizierung des weltweiten Verkehrs entstünde, um viele Größenordnungen. Selbst für die Pufferung von Wind- und Solarstrom aller Stromnetze weltweit sind die Lithiumvorräte weit mehr als ausreichend.

Bei einer erfolgreichen Einführung der Kernfusion zur Stromerzeugung würde eine Verwendungskonkurrenz auftreten, da Lithium die nach derzeitigem Stand beste Quelle für die Herstellung des benötigten Tritiums wäre (vgl. Fusionsreaktor)