Batterien

Ich habe eine Batterie gekauft

Nein, es ist keine Wunderbatterie, im Gegenteil: Ich habe die Renault-Batterie in meinem Zoe gekauft.

Als ich das Auto im November 2017 als Vorführwagen erworben hatte, war Batteriemiete noch eine Notwendigkeit, man konnte den Zoe gar nicht anders kaufen. Ich hatte den Batteriemietvertrag über 10.000 Kilometer Laufleistung um 79 Euro pro Monat abgeschlossen. Die Kilometerleistung hatte sich jedoch als viel zu wenig herausgestellt.

Batterien
Foto von Roberto Sorin auf Unsplash

Renault hatte mir im ersten Mietjahr einen Brief geschrieben, dass sie die Kilometerleistung des Fahrzeugs überhaupt nicht zuverlässig feststellen können und deshalb der Mietvertrag erst am Ende der Mietdauer bezüglich der Mehr- oder Minderkilometer abrechnen würde.

Es gab somit kein unmittelbares Problem mit den Mehrkilometern, da ich erwartet hatte, dass meine Kilometerleistung abnehmen würde. Dann kamen COVID und das Model 3, plötzlich kamen wesentlich weniger Kilometer monatlich auf den Zähler.

Die erhebliche Differenz zwischen den 10.000 Kilometern pro Jahr und dem tatsächlichen Kilometerstand wurde nur langsam, aber beständig kleiner – alles gut!

Doch der Zoe ist ein ungemein praktisches Auto und nach wie vor fahren wir viele kleine und größere Wege, mittlerweile auch für begleitetes Fahren. Auch deshalb planen wir, das Auto noch mindestens fünf Jahre zu fahren. Außerdem gibt es derzeit kein vergleichbares Modell auf dem Markt, das gleichzeitig bestellbar ist, nicht ein bis zwei Jahre Lieferzeit hat und gleichzeitig zu einem realistischen Preis zu haben ist.

Gleichzeitig erwarte ich, dass auch Renault die Preise für die Batterien aufgrund der starken Inflationszahlen, steigender Zinsen und möglicher Erhöhungen der Leitzinsen erhöhen wird. Die Renault Bank ist schließlich eine Bank wie jede andere und rechnet mit den Finanzwerten wie jede andere Bank.

Renault hat die Barriere für den Batteriekauf extrem reduziert. Musste man früher über einen Händler anfragen lassen, gibt es heute ein Formular auf der Website der Renault Bank.

Dort wird der Prozess für den Batterie dargestellt:

Mit diesem Formular können Sie eine unverbindliche Anfrage zum Kauf der Antriebsbatterie Ihres Elektroautos stellen. Wir ermitteln den aktuellen Kaufpreis für Sie und senden Ihnen innerhalb weniger Tage das Formular zur verbindlichen Bestellung mit allen weiteren Informationen zum Ablauf per Post zu.

Wenn Sie mit den Konditionen einverstanden sind, senden Sie uns die verbindliche Bestellung ausgefüllt und unterschrieben zurück. Sobald Sie den Kaufpreis überwiesen haben, ist der Kaufvertrag gültig.

Das klingt tatsächlich einfach und ist einen Versuch wert. Also Formular ausfüllen und abschicken!

Nur wenige Tage später kam – eine Email. Wegen großen Arbeitsanfalls wurde ich um Geduld gebeten. Nun gut, in Zeiten von COVID nimmt man das bereits als Normalität. Zur Überraschung traf der Vertragsvorschlag bereits eine Woche später ein.

Die Eckdaten: Baujahr 2017, Kapazität 40 kWh, Ablauf der Werksgarantie 2025. Die Batterie gibt die Degradation bei Kilometerstand 62.850 mit 92 Prozent an.

Der verlangte Kaufpreis beträgt 4.426,80 Euro inklusive Mehrwertsteuer. Lieferkosten gibt es zum Glück nicht 😉 Ich hatte zwei Wochen Zeit für die Überweisung des Kaufpreises, bevor das Angebot auslaufen würde. Stellen wir also den Vergleich an…

Zum Kostenmodell: Die Erhöhung auf 15.000 Kilometer Jahreslaufleistung kostet derzeit 99 Euro. Die große Unbekannte ist die Anzahl der Mehrkilometer am Ende der Batteriemiete und jeder davon wird 4,20 Cent kosten. Mit einem Batteriekauf wären diese Kosten zumindest in der Zukunft vermeidbar.

OptionVertrag weiter laufen lassenVertrag auf 15.000 km/Jahr erhöhenBatterie kaufen
Batteriemiete bisher4.108 Euro4.108 Euro4.108 Euro
Batteriemiete für weitere 5 Jahre4.740 Euro5.940 Euro0
Batteriekauf0 Euro0 Euro4.427 Euro
Summe8.848 Euro10.048 Euro8.535 Euro

Die Kosten liegen relativ nahe zusammen, die Renault Bank hat ihre Hausaufgaben offensichtlich gemacht. Die Probleme beim Wiederverkauf mit Batteriemiete könnte man noch einiges schreiben.

Vom heutigen Standpunkt aus ist der Batteriekauf die kostengünstigste Option.

Und deswegen: Ich habe eine Batterie gekauft.

Der Prozess war tatsächlich sehr einfach: Vertrag unterschreiben, scannen und hochladen. Geld überweisen. Wenige Tage später kam die Rechnung für den Batteriekauf und die Abrechnung für die Beendigung des Batteriemietvertrags.

Diese Einfachheit ist ein klares Zeichen dafür, dass Renault gerne aus der Mietkonstruktion aussteigen möchte. Kein Wunder, waren doch die Erfahrung mit den sterbenden Mietbatterien des Renault Fluence ziemlich negativ und endete mit dem Rückkauf aller Fahrzeuge.

Das wäre bei der riesigen Anzahl der Zoes im Markt vollkommen undenkbar…

Wieder eine neue Wunderbatterie

Wieder eine neue Wunderbatterie

Wer die Medien mit ein wenig Aufmerksamkeit konsumiert, wird zumindest alle zwei Wochen feststellen: Schon wieder eine neue Wunderbatterie!

Und so war es auch diese Woche wieder so weit: Das deutsche Start-up Theion will schon bald eine Solid State-Batterie anbieten, die Lithium-Ionen-Akkus deutlich übertrifft: Die dreifache Reichweite wird für E-Autos versprochen!

Auf der Website werden alle erforderlichen Versprechen gebracht: Verdreifachte Energiedichte, hohe Zyklenfestigkeit, tolle Schnellladeleistung, nicht brennbar, billiges Rohmaterial, geringer Energieaufwand für die Produktion und natürlich: billig! Schwefel anstelle von Konfliktmaterialien – wäre das nicht fantastisch?

Erste Muster sind für 2023 angekündigt.

Wie real sind diese Versprechungen? Beginnen wir mit der Physik: Die Lithium-Schwefel-Batterie gibt es tatsächlich zumindest seit 1958, allerdings eher als Forschungsobjekt.

Zellenaufbau Lithium-Schwefel-Zelle
Urheberhinweis: Von Egibe – Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=80152749

Die Zellenspannung liegt bei 2,2 Volt, deutlich unter den 3,6 Volt der derzeit gängigen Lithium-Ionen-Batterien und die Spannungskurve ist kompliziert. Ein BMS für eine Lithium-Schwefel-Batterie muss ein durchaus aufwändiges Stück Technik sein.

Wer den Wikipedia-Artikel bis zum Ende liest, kommt auf zwei Erkenntnisse: Es tut sich etwas bei diesem Zellentyp. Allerdings sind Ankündigungen aus 2018 noch nicht in der Realität angekommen.

Eine deutliche Verbesserung der Eigenschaften der Schwefelzelle wurde durch den Einsatz von Cobaltoxalat berichtet. Und da war er wieder, der Problemstoff Kobalt!

Wer bisher bereits eine gewisse Skepsis beim Lesen verspürt hat, irrt definitiv nicht. Wenn eine neue Wunderbatterie bereits mehrmals ergebnislos angekündigt wurde und dann noch mit Kobalt verbessert werden muss: Da ist gewiss Vorsicht geboten.

Vor Schwierigkeiten mit Wunderbatterien sind selbst große Namen nicht gefeit: Beispielsweise steht das von Volkswagen unterstützte Feststoffbatterieunternehmen QuantumScape derzeit aufgrund eines sehr kritischen Berichts über mögliche Insidergeschäfte und Betrugsvorwürfe unter Druck – Theranos und Nikola lassen grüßen. Es gilt selbstverständlich die Unschuldsvermutung! Das Management von QuantumScape wirft deshalb gerade positive Berichte auf den Markt, um positive Stimmung zu verbreiten. Die viel früher als geplant vorgestellte Zelle mit 16 Schichten hat allerdings eine deutlich schlechtere Performance und die Zellengröße wird lediglich als “kommerziell relevant” bezeichnet, wohl weil die Firma auch für die lächerlich kleinen Zellen in ihren Testaufbauten kritisiert wurde.

Vielleicht ist das alles ungerecht gegenüber dem oben erwähnten Startup Theion – ich wünsche ihnen viel Glück. Ruft mich an, wenn das Produkt auf dem Markt ist!

Wiederverwertete Batterien besser als neu

Häufig wird bei Elektroautos darauf hingewiesen, dass es keine Recycling-Konzepte gibt. Natürlich ist das Recycling von Antriebsbatterien ein wichtiger Bestandteil bei der Verbesserung der Umweltbilanz von E-Autos. Eine in der wissenschaftlichen Zeitschrift „Jouleveröffentlichte Studie hat nun herausgefunden, dass wiederverwertete Batterien besser als neu sind. Das ist eigentlich unglaublich…

Batterie
Foto von Mika Baumeister auf Unsplash

Man könnte das natürlich für den wöchentlichen Jubelartikel über die nächste Batterierevolution abtun. Allerdings: Das Journal „Joule“ wird vom renommierten Verlag Elsevier herausgegeben und Artikel in dieser Publikation unterliegen dem Peer-Review-Prozess. Das bedeutet, dass die Texte von Experten auf dem jeweiligen Gebiet geprüft und positiv begutachtet werden müssen, bevor sie veröffentlicht werden können.

Dieser Prozess ist natürlich nicht völlig frei von Fehlern, zählt aber zu den besten Verfahren der wissenschaftlichen Qualitätssicherung. Reine Presseartikelware oder plumpe PR wird auf diesem Weg definitiv nicht publiziert. Diese Forschungsergebnisse haben also bereits einige kritische Prüfungen überstehen müssen.

Worum geht es aber überhaupt?

Die Studienautoren haben Lithium-Ionen-Batterien mit NMC111-Kathoden untersucht. Das bedeutet, dass die Kathode der Batterie zu gleichen Teilen die Metalle Nickel, Mangan und Kobalt enthält. Man könnte an dieser Stelle natürlich kritisieren, dass die aktuelle Batteriegeneration wesentlich mehr Nickel und dafür weniger Mangan und Kobalt beinhaltet, aber wir wollen nicht kleinlich sein.

Bei der Untersuchung einer 1 Ah-Zelle aus recyceltem Material kommt die Studie zum Ergebnis, dass diese Zelle 11.600 Zyklen mitmachte, bevor die Kapazität auf 70 Prozent des Nennwerts abgesunken war. Das ist ein Plus bei der Lebensdauer von 56 Prozent gegenüber einer Zelle mit neuem Kathodenmaterial. Eine solche Leistungsverbesserung ist schon spektakulär!

Dieses Ergebnis scheint zustande zu kommen, weil das wiedergewonnene Material eine porösere Struktur aufweist als neues Material. In dieser Struktur können die Lithium-Ionen offenbar gemütlicher und problemloser ein- und auswandern, was die chemische Abnutzung der Zelle reduziert.

Wenn diese Ergebnisse halten, wäre das wieder ein großer Schritt vorwärts in allen Bereichen, in denen Lithium-Ionen-Zellen eingesetzt werden. Das wären unter anderem Mobiltelefone, Laptops, drahtlose Kopfhörer und natürlich Elektroautos.

Wer wird der erste Autohersteller sein, der mit den Leistungen von Recyclingzellen wirbt, weil wiederverwertete Batterien besser als neu sind? Ich bin gespannt!