Mehr Leistung und Energie für Elektrofahrzeuge
Superkondensatoren sind Energiespeicher, die rasch Strom liefern und nahezu unendlich oft wieder aufgeladen werden können, ohne dabei an Leistung einzubüßen. Sie sind unabdingbar für die Hilfsenergie in Elektroautos, da sie bei der Beschleunigung auf Abruf helfen und Energie bei Bremsvorgängen zurückführen. Die Energiespeicherkapazität oder Energiedichte konventioneller Superkondensatoren ist jedoch begrenzt (was ein Gewichtsproblem zur Folge hat), und zudem sind sie teuer. Die Forscher des EU-finanzierten Projekts AUTOSUPERCAP (Development of high energy/high power density supercapacitors for automotive applications) befassten sich mit dem Bedarf für ein kostengünstiges Hochleistungssystem mit geringem Gewicht. Zunächst wurden spezifische Anwendungen und deren Anforderungen definiert und das Antriebssystem mit der Akkumulator-Superkondensatorspeichereinheit simuliert. In parametrischen Studien wurden die Auswirkungen eines Superkondensators auf ein effizientes und nachhaltiges Antriebssystem untersucht. Insgesamt zeigten die Ergebnisse auf, dass der Superkondensator die Akkumulatorlebensdauer stark erhöht und unter kritischen Klimabedingungen auch zu einem leicht verbesserten Wirkungsgrad führt. Abhängig von den Bedingungen erhöht der Superkondensator die Lebensdauer um 400 % bis 2.100 %. Kosten- und Lebenszyklusanalysen wurden für Superkondensatoren und Antriebssystem in Elektrofahrzeugen durchgeführt, um Leistung, Kosten, Wiederverwertbarkeit und Nachhaltigkeit zu beurteilen. Die Recycling-Methoden für die Teile und Materialien des Superkondensators wurden definiert und geprüft. Es wurde festgestellt, dass wiederverwertete Bauteile aus Kohlenstoff wie Aktivkohlefasern, mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren und Graphene bei der Wiederverwertung nicht zusätzlich beschädigt werden. Diese verschiedenen Kohlenstoffformen können möglicherweise in der Herstellung von Superkondensatoren für Elektrofahrzeuge eingesetzt werden. AUTOSUPERCAP lieferte einen innovativen Superkondensator, der noch leistungsfähiger, kostengünstiger, nachhaltiger und wiederverwertbarer ist als erwartet. Auf lange Sicht wird die europäische Industrie mit einem Superkondensator ausgestattet, der wirtschaftlich umsetzbar ist.
Schlüsselbegriffe
Leistung, Elektrofahrzeuge, Superkondensatoren, Energiespeicher, Automobil
