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Schnelles Laden von Elektroautos: Wie funktioniert es?

Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen gewinnt eines der Hauptthemen, nämlich das schnelle Aufladen, immer mehr an Bedeutung. In der Tat ist eine der größten Herausforderungen für Autofahrer der Bedarf an schnellen Ladezeiten, um die E-Mobilität bequemer und praktikabler zu machen.

Das schnelle Aufladen von Elektroautos ist eine entscheidende Lösung, um diese Herausforderung zu meistern. Während herkömmliche Ladestationen mehrere Stunden benötigen, um ein Fahrzeug vollständig aufzuladen, sind Schnellladestationen so konzipiert, dass sie eine hohe Energiemenge in viel kürzerer Zeit bereitstellen und so die Ladezeiten erheblich verkürzen.

Die Schnellladetechnologie für Elektroautos beruht auf einer Reihe von Faktoren, darunter eine spezielle Infrastruktur, die Energiemanagementfähigkeiten der Elektroautos selbst und eine fortschrittliche Batterietechnologie.

• Ladegeschwindigkeit: Wo stehen wir?

• Lademodi: Was sind die Unterschiede?

• Batterien und Technologie

• Schnelles Aufladen zu Hause: Der E-GAP Schnellladedienst löst das Problem

Ladegeschwindigkeit: Wo stehen wir?

Die Ladegeschwindigkeit von Elektroautos ist ein sich dynamisch entwickelndes Thema, das von vielen nnovationen und schnellen Entwicklungen getrieben wird.

Das schnelle Aufladen von Elektroautos ermöglicht es den Fahrern, die Wartezeiten bei langen Fahrten zu verkürzen, wodurch die Nutzung von Elektroautos bequemer und mit dem herkömmlichen Tanken vergleichbar wird.

Eine der größten Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Schnellladen von Elektroautos ist die Notwendigkeit einer angemessenen Infrastruktur mit genügend strategisch verteilten Schnellladestationen, um den Fahrern einen besseren Zugang zu diesen zu ermöglichen.

Für eine allgemeine Einschätzung der Ladezeiten kann man sagen, dass Ladestationen des Typs 2 – die am weitesten verbreiteten – bis zu 22 kW liefern können. Das vollständige Aufladen eines Elektroautos mit einer Batterie durchschnittlicher Kapazität an einer Typ-2-Station kann zwischen 4 und 8 Stunden dauern, je nach der tatsächlichen Ladeleistung und der Batteriekapazität des Autos.

Schnell- und Ultra-Schnellladestationen (DC) können eine viel höhere Leistung erbringen, sogar bis zu 350 kW: In nur 30 Minuten könnten sie etwa 80 Prozent der Batterie aufladen, aber es sollte betont werden, dass diese Schätzungen Richtwerte sind und von verschiedenen Faktoren abhängen und deshalb variieren können.

Bei alledem sollte jedoch die praktische Möglichkeit des mobilen Schnellladens nicht außer Acht gelassen werden, ein Service, der es Ihnen ermöglicht, Ihr Fahrzeug überall aufzuladen, indem Sie spezielle Lieferwagen einsetzen, die Ihr Auto erreichen und die Aufladung liefern, sofern Sie diese über die App buchen.

Lademodi: Was sind die Unterschiede?

Die Ladegeschwindigkeit hängt hauptsächlich von zwei Faktoren ab: der Kapazität der Batterie und der Art des verwendeten Ladesystems.

Die Batterien von Elektroautos werden in der Regel nach ihrer Energiespeicherkapazität, gemessen in Kilowattstunden (kWh), eingeteilt. Die gängigsten Elektroautos haben Batterien mit Kapazitäten zwischen 40 und 100 kWh, es gibt aber auch Modelle mit höheren Kapazitäten.

Ladesysteme für Elektrofahrzeuge werden in der Regel in vier Modi unterteilt:

• Modus 1 – AC-Laden ohne PWM

Der Lademodus 1 eignet sich nicht für Autos, sondern nur für Motorräder, E-Bikes und Motorroller. Dabei wird ein haushaltsübliches Ladegerät mit Steckdose verwendet, ohne Lademanagement und Kontrollsysteme. Diese Methode erfordert eine einfache Verbindung zwischen dem Fahrzeug und der Steckdose über ein Ladekabel. Sie ist vergleichbar mit dem Laden eines Mobiltelefons und erreicht eine maximale Ladeleistung von etwa 2 kW.

• Modus 2 – Laden mit Wechselstrom im Haushalt/Industrie

Beim Laden von Elektroautos nach Modus 2 wird ein Ladegerät mit einem Ladekabel verwendet, das von einem Gerät gesteuert wird, das zwischen dem Fahrzeug und dem Stromnetz platziert wird. Dieses Kabel verfügt über ein Ladesteuerungs- und Kontrollsystem sowie über Sicherheits- und Schutzelemente gegen Überlastung oder Stromausfall. Das Ladegerät wird an eine Haushalts- oder Industriesteckdose angeschlossen (einphasig oder dreiphasig bis zu einer Höchstleistung von 22 kW) und bietet somit eine höhere Ladeleistung als Modus 1.

• Modus 3 – Öffentliches AC-Laden

Bei Modus 3 des Aufladens von Elektroautos wird ein an der Wand montiertes Gerät (Wallbox) oder eine andere feste Infrastruktur (Ladesäule) installiert, die mit Wechselstrom betrieben wird. Der Anschluss erfolgt direkt an das Stromnetz und liefert eine höhere Leistung als die bisherigen Methoden. Es sei darauf hingewiesen, dass das Aufladen nach Modus 3 auch unterwegs über den E-GAP Schnellladedienst erfolgen kann.

• Modus 4 – DC-Laden

Für das Laden von Elektroautos nach Modus 4 werden schnelle Gleichstrom-Ladegeräte mit hoher Leistung verwendet. Diese sind in der Regel an öffentlichen Ladestationen oder Hochleistungsladepunkten an Autobahnen installiert. Sie bieten eine sehr hohe Gleichstrom-Ladeleistung, sodass das Elektroauto in nur wenigen Minuten aufgeladen werden kann. Es sei darauf hingewiesen, dass Ladungen nach Modus 4 auch unterwegs über den E-GAP Schnellladedienst durchgeführt werden können.

Batterien und Technologie

Die Batterietechnologie für Elektroautos hat in den vergangenen Jahren beträchtliche Fortschritte gemacht, die eine größere Reichweite, ein schnelleres Aufladen und eine verbesserte Gesamtlebensdauer ermöglichen.

Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) werden in Elektroautos am häufigsten verwendet. Lithium-Ionen-Batterien bieten im Vergleich zu anderen Batterietypen eine hohe Energiedichte und einen niedrigen Selbstentladungswert.

Ein anderer Batterietyp verwendet eine Lithium-Eisen-Phosphat-Chemie (LiFePO4), die eine höhere thermische Stabilität und eine längere Lebensdauer bietet. Diese Batterien sind weniger anfällig für Überhitzung oder Feuergefahr, was Elektroautos mit diesem Batterietyp sicherer macht.

Einige Entwickler erforschen auch alternative Batterietechnologien, wie etwa Festkörperbatterien. Festkörperbatterien verwenden feste Elektrolyte anstelle der flüssigen Elektrolyte herkömmlicher Li-Ionen-Batterien. Diese Batterien bieten mehrere Vorteile, darunter bessere Sicherheit, höhere Energiedichte und kürzere Ladezeiten.

Ein weiterer vielversprechender Forschungsbereich sind Flow-Batterien, bei denen flüssige Elektrolyte in externen Reservoirs verwendet werden. Mit diesem Ansatz können die Batterien schnell wieder aufgeladen werden, indem der entladene Elektrolyt einfach durch einen geladenen ersetzt wird. Durchflussbatterien könnten sich besonders für den großtechnischen Einsatz eignen, etwa für die Speicherung von Energie aus erneuerbaren Quellen.

Die Aufladungskapazität von Batterien hat sich jedoch im Laufe der Jahre erheblich verbessert. Inzwischen gibt es Schnellladenetze, die es ermöglichen, die Batterien innerhalb weniger Minuten nahezu vollständig aufzuladen. Darüber hinaus haben die zunehmende Verbreitung von Ladeinfrastrukturen und die Entwicklung mobiler Schnellladedienste das Aufladen von Elektroautos überall zugänglich gemacht.

Schnelles Aufladen zu Hause: Der E-GAP Schnellladedienst löst das Problem

Die flächendeckende Ladeinfrastruktur ist heute der heikelste Punkt bei der E-Mobilität.

Mit anderen Worten: Schnellladestationen sind noch nicht flächendeckend vorhanden, was für die Besitzer von Elektroautos zu Unannehmlichkeiten führen kann. Um dieses Problem zu umgehen, gibt es die Möglichkeit, Elektroautos bei Bedarf zu Hause schnell aufzuladen. Dabei handelt es sich um den innovativen E-GAP Schnellladedienst, den ersten seiner Art in Italien. Worin genau besteht er?

Im Grunde handelt es sich um ein hervorragendes Beispiel für die „Energielieferung“ zur Unterstützung der Elektromobilität, die die bestehenden Lösungen ergänzt. Der Nutzer kann jederzeit eine Aufladung anfordern, unabhängig davon, wo sich sein Fahrzeug befindet. Die Aufladung erfolgt unterwegs durch einen speziellen Transporter mit der gleichen Leistung wie eine Schnellladestation (bis zu 90 kW).

Der gesamte Prozess, von der Buchung bis zur Bezahlung, wird über die App abgewickelt. Sie reservieren die Aufladung direkt über Ihr Smartphone, indem Sie die Geolokalisierung aktivieren oder einen zukünftigen Standort angeben, an dem Sie Ihr Fahrzeug parken werden. Dann wählen Sie, wie schnell Sie die Aufladung benötigen. Der E-GAP-Van erreicht das Auto auch dann, wenn der Besitzer nicht vor Ort ist. Der Betreiber lädt das Fahrzeug in der angeforderten Zeit auf. Es ist auch möglich, den Fortschritt des Ladevorgangs in Echtzeit über die App zu verfolgen. Wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist, bucht das System die Ladekosten automatisch von der Kreditkarte.

Das Aufladen Ihres Elektroautos mit dem E-GAP Schnellladedienst ist außerdem eine 100 % umweltfreundliche Wahl, da die Lieferwagen alle vollelektrisch fahren und Batterien verwenden, deren Energie aus zertifizierten erneuerbaren Quellen stammt.