Batterieladen und Ladeleistung
Beim Laden wird elektrische Energie aus dem Stromnetz oder einer anderen Quelle in chemische Energie umgewandelt und in einer EV-Batterie gespeichert.
Dieses Kapitel erklärt, wie Energie die Batterie erreicht, was die Ladeleistung bestimmt und warum sich zwei Elektrofahrzeuge an derselben Ladesäule unterschiedlich verhalten können. Die zugrunde liegende Elektrochemie wird unter Batteriegrundlagen erläutert. Steckverbinder, Laden zu Hause, öffentliche Infrastruktur, bidirektionales Laden und Batteriewechsel behandelt der separate Leitfaden zum Laden von Elektrofahrzeugen.
Ionen- und Elektronenbewegung beim Laden einer Batterie
AC- und DC-Laden
Eine EV-Batterie speichert Gleichstrom. Der wichtigste Unterschied zwischen AC- und DC-Laden besteht darin, wo der Wechselstrom des Netzes in den von der Batterie benötigten Gleichstrom umgewandelt wird.
AC-Laden
Beim AC-Laden liefert der Ladepunkt Wechselstrom an das Fahrzeug. Das Onboard-Ladegerät des Fahrzeugs wandelt diesen Wechselstrom in Gleichstrom um, bevor er die Hochvoltbatterie erreicht.
Eine Wallbox zu Hause wird häufig als Ladegerät bezeichnet, doch ihre Hauptaufgaben sind:
- Kontrollierte elektrische Versorgung
- Kommunikation mit dem Fahrzeug
- Elektrischer Schutz
- Überwachung von Kabel und Stecker
- Freigabe des Stromflusses
Die Hardware zur Leistungsumwandlung befindet sich normalerweise im Fahrzeug. Das US-Energieministerium beschreibt das Onboard-Ladegerät als die Komponente, die eingehenden Wechselstrom in den von der Traktionsbatterie benötigten Gleichstrom umwandelt. (Alternative Fuels Data Center)
Ein vereinfachter AC-Ladepfad lautet:
Stromnetz
↓
AC-Ladepunkt oder Wallbox
↓
Ladeanschluss des Fahrzeugs
↓
Onboard-Ladegerät: AC wird in DC umgewandelt
↓
Hochvoltschütze
↓
Batteriezellen
Die tatsächliche AC-Ladeleistung wird durch den niedrigsten anwendbaren Grenzwert im Gesamtsystem begrenzt:
- Gebäudeanschluss
- Anzahl der Stromphasen
- Nennwert von Stromkreis und Ladepunkt
- Belastbarkeit des Kabels
- Leistung des Onboard-Ladegeräts
- Batterietemperatur und Aufnahmegrenze
- Vom Fahrer gewählte Ladeeinstellungen
Ein Fahrzeug mit einem Onboard-Ladegerät von 11 kW kann an einem AC-Ladepunkt keine 22 kW nutzen, selbst wenn die Infrastruktur diese Leistung bereitstellt.
AC-Laden eignet sich normalerweise am besten für lange Standzeiten
AC-Laden eignet sich, wenn das Fahrzeug mehrere Stunden geparkt bleibt:
- Laden zu Hause
- Laden am Arbeitsplatz
- Laden am Hotel
- Laden über Nacht am Ziel
- Langzeitparken
Die geringere Leistung reicht normalerweise aus, wenn das Fahrzeug lange genug angeschlossen bleiben kann. Zudem entfallen Kosten und Bauraum für einen leistungsstarken DC-Wandler in jedem Fahrzeug.
DC-Schnellladen
Beim DC-Laden übernimmt die Ladestation die Umwandlung von AC in DC.
Die Station liefert geregelten Hochvolt-Gleichstrom über den Ladeanschluss des Fahrzeugs. Das Onboard-AC-Ladegerät wird umgangen.
Stromnetz
↓
Externe DC-Ladestation: AC wird in DC umgewandelt
↓
Ladeanschluss des Fahrzeugs
↓
Hochvoltschütze
↓
Batteriezellen
Die Station legt nicht einfach ihre maximale Spannung und ihren maximalen Strom an. Fahrzeug und Ladestation kommunizieren während der gesamten Sitzung. Das Fahrzeug fordert anhand der von Batterie- und Ladesteuerung berechneten Grenzen eine geeignete Spannung und Stromstärke an. Die CCS-Ladesequenz umfasst während Vorladung und anschließender Ladekommunikation eine angeforderte DC-Spannung und einen angeforderten Strom. (CharIN)
Das Fahrzeug kann seine Anforderung jederzeit verringern wegen:
- Batterietemperatur
- Ladezustand
- Zellspannung
- Zellungleichgewicht
- Temperatur des Ladeanschlusses
- Batteriestromgrenze
- Kühlleistung
- Eines erkannten Fehlers
kW, kWh und Ladezeit
In Diskussionen über das Laden werden Leistung und Energie häufig verwechselt.
- Kilowatt oder kW beschreibt, wie schnell Energie übertragen wird.
- Kilowattstunden oder kWh beschreiben, wie viel Energie übertragen oder gespeichert wird.
- Ladezeit hängt von der hinzugefügten Energie und der durchschnittlichen Ladeleistung ab.
Ein vereinfachter Zusammenhang lautet:
Ladezeit ≈ hinzugefügte Energie ÷ durchschnittliche Ladeleistung
Betrachten wir ein Fahrzeug, das zwischen 10% und 80% SOC insgesamt 49 kWh aufnimmt.
Dauert der Vorgang 18 Minuten:
18 Minuten = 0.3 Stunden
Durchschnittliche Ladeleistung =
49 kWh ÷ 0.3 h
= ungefähr 163 kW
Das Fahrzeug kann kurzzeitig 250 kW erreichen, der Durchschnitt über die Sitzung beträgt jedoch ungefähr 163 kW.
Deshalb beschreibt die Spitzenladeleistung allein nicht die Ladezeit.
Was bestimmt die tatsächliche DC-Ladeleistung?
Die tatsächliche Ladeleistung ergibt sich aus mehreren gleichzeitig wirkenden Grenzen.
Näherungsweise gilt:
Tatsächliche Ladeleistung =
Niedrigste anwendbare Grenze von Ladesäule,
Stecker, Fahrzeug und Batterie
Grenzen auf Seiten der Ladesäule
Die Ladestation kann begrenzt werden durch:
- Maximale Gesamtleistung
- Maximale Ausgangsspannung
- Maximalen Ausgangsstrom
- Kabel- und Steckertemperatur
- Temperatur der Leistungsmodule
- Anschlussleistung des Standorts
- Batteriespeicher- oder Netzgrenzen
- Leistungsverteilung zwischen Ladepunkten
- Vorübergehende thermische Leistungsreduzierung
Eine mit 350 kW beworbene Ladesäule liefert nicht bei jeder Kombination aus Spannung und Strom 350 kW. Ladegeräte arbeiten innerhalb eines definierten Spannungs-Strom-Bereichs und nicht in jeder Situation mit einer festen Leistung. Die DC-Leistungsklassen von CharIN geben daher sowohl Spannungs- als auch Stromfähigkeit an. (CharIN)
Grenzen auf Seiten des Fahrzeugs
Das Fahrzeug kann begrenzt werden durch:
- Batteriespannung
- Maximalen Batteriestrom
- Maximale Ladeleistung
- Zelltemperatur
- Ladezustand
- Höchste Zellgruppenspannung
- Innenwiderstand
- Zellungleichgewicht
- Leistung des Kühlsystems
- Temperatur des Ladeanschlusses
- Grenzen von Hochvoltkabeln und Stromschienen
- Ladestrategie des BMS
Die an der Ladesäule angezeigte Leistung entspricht der Grenze, die in diesem Moment am niedrigsten ist.
Beispiel
Ein Elektrofahrzeug kann unterstützen:
- 500 kW maximale Batterieleistung
- 800 A maximalen Batteriestrom
Die angeschlossene Ladesäule kann jedoch nur bereitstellen:
- 350 kW maximale Leistung
- 500 A maximalen Strom
Das Fahrzeug erreicht sein beworbenes Maximum nicht, weil die Ladesäule zur begrenzenden Komponente wird.
Die Ladekurve
Eine Ladekurve stellt die Ladeleistung über dem Ladezustand der Batterie dar.
Sie ist nicht flach, weil sich Batteriespannung, Zellzustand, Temperatur und sichere Stromgrenzen während des Ladens verändern.
Kommunikation, Vorladung und Leistungsanstieg
Bevor hoher Strom fließt, führen Fahrzeug und Station folgende Schritte aus:
- Kommunikation aufbauen
- Stecker verriegeln
- Elektrische Isolation prüfen
- Spannungs- und Stromgrenzen vereinbaren
- Hochvoltstromkreis des Fahrzeugs vorladen
- Batterieschütze schließen
- Strom erhöhen
Die ersten Sekunden einer Sitzung sind daher nicht repräsentativ für die volle Ladefähigkeit der Batterie.
Manche Elektrofahrzeuge steigen schnell auf die Spitzenleistung. Andere erhöhen sie aufgrund thermischer Bedingungen, des Verhaltens der Ladesäule oder der BMS-Strategie allmählicher.
Laden bei niedrigem SOC
Bei niedrigem SOC verfügt die Batterie normalerweise über viel Spannungsreserve. Die Maximalleistung kann dennoch eingeschränkt sein durch:
- Eine kalte Batterie
- Stromgrenzen der Ladesäule
- Niedrige Packspannung
- Zellstromgrenzen
- Anfängliche Anstiegsstrategie des BMS
Eine Batterie hoher Spannungsklasse erreicht bei sehr niedrigem SOC möglicherweise keine hohe Leistung, wenn die Ladesäule ihre Stromgrenze vor der beworbenen Leistung erreicht.
Hochleistungsbereich
Der stärkste Teil der Kurve kann durch Strom, Leistung oder Temperatur bestimmt werden.
Verhalten bei konstantem Strom
Bleibt der Ladestrom annähernd konstant, während die Batteriespannung steigt, nimmt die Ladeleistung zu:
Leistung = Spannung × Strom
Verhalten bei konstanter Leistung
Hält das System die Leistung bei steigender Batteriespannung annähernd konstant, muss der Strom allmählich sinken.
Thermische Begrenzung
Das BMS kann den Strom verringern, wenn:
- Die Zelltemperatur zu schnell steigt
- Das Kühlsystem seine Kapazität erreicht
- Ladeanschluss oder Stecker heiß werden
- Ein bestimmtes Modul oder eine Zellgruppe wärmer als der Rest ist
Dadurch können sichtbare Stufen oder Einbrüche in der Ladekurve entstehen.
Leistungsreduzierung bei hohem SOC
Mit zunehmender Füllung nähern sich die Zellgruppen mit der höchsten Spannung ihrer Obergrenze.
Das BMS muss den Strom verringern, damit keine überwachte Gruppe ihre zulässige Spannung überschreitet. Diese Verringerung wird Ladetaper genannt.
Der Taper kann beeinflusst werden durch:
- Zellchemie
- Zellwiderstand
- Batterietemperatur
- Zellungleichgewicht
- Strategie des oberen Puffers
- Ladestromgrenzen
- Kühlleistung
Die letzten Prozentpunkte benötigen häufig unverhältnismäßig viel Zeit, weil der Ladestrom nahe der oberen Betriebsgrenze niedrig wird.
Spitzenleistung gegenüber Durchschnittsleistung
Die Spitzenleistung beschreibt die höchste während der Sitzung beobachtete Leistung.
Die Durchschnittsleistung beschreibt, wie schnell über ein gewähltes SOC-Fenster Energie hinzugefügt wird.
Ein Fahrzeug, das eine Minute lang 400 kW erreicht und anschließend schnell unter 150 kW fällt, kann von 10% bis 80% länger benötigen als eines, das über den größten Teil desselben Fensters ungefähr 250 kW hält.
Nützliche Vergleichswerte sind:
- Spitzenladeleistung
- Durchschnittsleistung von 10% bis 80%
- Durchschnittsleistung von 10% bis 100%
- In 10, 15 oder 20 Minuten hinzugefügte Energie
- Zeit von 10% bis 80%
- Ladeleistung bei 50%, 70% und 80% SOC
- Wiederholbarkeit an späteren Ladestopps
Spitzenleistung ist nicht dasselbe wie Langstreckenleistung
Die Ladeleistung sollte gemeinsam mit der Fahrzeugeffizienz bewertet werden.
Ein Fahrzeug, das in 20 Minuten 60 kWh aufnimmt, aber 30 kWh/100 km verbraucht, gewinnt unter den angenommenen Bedingungen ungefähr 200 km Energie.
Ein effizienteres Fahrzeug, das in derselben Zeit 50 kWh aufnimmt und 20 kWh/100 km verbraucht, gewinnt ungefähr 250 km.
Auf einer langen Reise hängt die nützliche Ladeleistung ab von:
Hinzugefügte Energie pro Minute
÷
Energieverbrauch pro Kilometer
Deshalb kann Reichweitengewinn pro Minute nützlich sein, wenn die zugrunde liegenden Verbrauchsannahmen klar sind.
Herstellerangaben auf Grundlage einer Laborreichweite dürfen nicht direkt mit realen Ladetests verglichen werden, wenn beide nicht dieselbe Reichweiten- und Verbrauchsbasis verwenden.
Lade-C-Rate
Die C-Rate vergleicht Ladeleistung und Batteriekapazität.
Eine ungefähre Lade-C-Rate lautet:
Lade-C-Rate =
Ladeleistung in kW ÷ Batteriekapazität in kWh
Beispiele:
| Batteriekapazität | Ladeleistung | Ungefähre C-Rate |
|---|---|---|
| 100 kWh | 100 kW | 1C |
| 100 kWh | 250 kW | 2.5C |
| 50 kWh | 250 kW | 5C |
Dieselbe Ladeleistung von 250 kW beansprucht die Batterie mit 50 kWh wesentlich stärker als die Batterie mit 100 kWh.
Dies ist ein vereinfachter Vergleich. Die Batteriespannung ändert sich während der Sitzung, und Hersteller können die C-Rate anhand der Bruttokapazität, nutzbaren Kapazität, nominalen Amperestundenkapazität oder eines bestimmten Betriebspunkts berechnen.
Spannung und Strom
Die Ladeleistung wird berechnet als:
Leistung = Spannung × Strom
Bei idealisierten 500 A:
| Batteriespannung | Leistung bei 500 A |
|---|---|
| 400 V | 200 kW |
| 800 V | 400 kW |
| 1,000 V | 500 kW |
Diese Werte dienen der Veranschaulichung.
Eine „800-Volt“-Batterie bleibt nicht exakt bei 800 V. Die tatsächliche Packspannung ändert sich mit:
- SOC
- Chemie
- Anzahl der in Reihe geschalteten Zellen
- Temperatur
- Strom
- Spannungsgrenzen des Herstellers
Eine nominelle Batterie der 800-Volt-Klasse kann während eines großen Teils der Ladesitzung deutlich unter 800 V arbeiten.
Strombegrenztes Laden
Strom ist bei den neuesten leistungsstarken Elektrofahrzeugen zu einer der wichtigsten Grenzen geworden.
Betrachten wir eine auf 500 A begrenzte Ladesäule.
Bei einer tatsächlichen Batteriespannung von 700 V:
Leistung = 700 V × 500 A
= 350 kW
Ein Elektrofahrzeug mit mehr als 500 kW Ladefähigkeit kann diese Leistung an der Säule nicht erreichen, selbst wenn sowohl Fahrzeug als auch Station als Hochvoltsysteme vermarktet werden.
Höherer Strom erfordert:
- Größere Leiterquerschnitte
- Niederohmigere Verbindungen
- Leistungsfähigere Steckerkühlung
- Stärkere flüssigkeitsgekühlte Kabel
- Bessere Temperaturüberwachung
- Hochstromschütze und -stromschienen
Die beworbene Leistung einer Ladesäule muss daher gemeinsam mit ihrem Maximalstrom betrachtet werden.
Laden der 400-, 800- und 1,000-Volt-Klasse
Die Unterschiede der Fahrzeugarchitekturen werden ausführlich unter Batteriepack und Konfiguration behandelt.
Beim Laden besteht der wichtigste Vorteil höherer Spannung darin, dieselbe Leistung mit niedrigerem Strom übertragen zu können.
Batterien der 400-Volt-Klasse
Eine gut entwickelte 400-Volt-Batterie kann schnell laden, besonders wenn sie Folgendes besitzt:
- Hohe Stromfähigkeit
- Leistungsfähige Kühlung
- Geringen Zellwiderstand
- Ein breites Ladeplateau
- Eine ausreichend leistungsfähige Ladesäule
Ihre größte Herausforderung besteht darin, sehr hohe Leistung ohne extremen Strom zu erreichen.
Batterien der 800-Volt-Klasse
Eine Batterie der 800-Volt-Klasse kann hohe Ladeleistung bei geringerem Strom als ein entsprechendes 400-Volt-System erreichen.
Dies kann verringern:
- Kabelverluste
- Steckererwärmung
- Stromschienenverluste
- Kühlbedarf in Leitern
Die Lade-C-Rate der Zellen wird dadurch nicht automatisch verbessert und eine bessere Ladekurve nicht garantiert.
Batterien der 1,000-Volt-Klasse
Neue Plattformen bewegen sich über die etablierte 800-Volt-Klasse hinaus.
BYD stellte 2025 die Super e-Platform als durchgängige 1,000-Volt-Architektur mit einem angegebenen Batterieladestrom von 1,000 A, einer Lade-C-Rate von 10C und 1 MW Spitzenladeleistung vor. Die zuerst angekündigten Fahrzeuge waren BYD Han L und Tang L. BYD kündigte außerdem ein flüssigkeitsgekühltes Ladeterminal mit bis zu 1,360 kW an. (BYD)
Diese Werte erfordern sowohl ein kompatibles Fahrzeug als auch neue Ladeinfrastruktur. Eine 1-MW-fähige Batterie bleibt an einer herkömmlichen Ladesäule mit 500 A strombegrenzt.
Laden einer 800-Volt-Batterie an Hardware mit niedrigerer Spannung
Eine 800-Volt-Batterie kann nicht direkt an einer Station laden, deren maximale Ausgangsspannung unter der Batteriespannung liegt.
Hersteller verwenden mehrere Ansätze.
Eigener Spannungsbooster
Ein DC-DC-Hochsetzsteller hebt die Stationsspannung auf das von der Batterie benötigte Niveau an.
Dies bietet breite Kompatibilität, verursacht jedoch zusätzlich:
- Kosten
- Gewicht
- Bauraumbedarf
- Umwandlungsverluste
- Kühlbedarf
Motor und Wechselrichter als Spannungsbooster
Die E-GMP-Architektur der Hyundai Motor Group nutzt Traktionsmotor und Wechselrichter als Teil des Spannungswandlers, wenn das Fahrzeug an DC-Ladehardware niedrigerer Spannung angeschlossen wird.
Hyundai gibt an, dass das System einen Ladeeingang von 400 V auf die für die Batterie mit 800 V benötigte Spannung anhebt, ohne einen separaten externen Adapter zu benötigen. (Hyundai)
Das schafft Kompatibilität, doch die Ladeleistung an der Station niedrigerer Spannung kann unter dem Wert bleiben, den das Fahrzeug an geeigneter Hochvoltinfrastruktur erreicht.
Laden in Bänken
Eine weitere Strategie schaltet die Batterie elektrisch in zwei Abschnitte niedrigerer Spannung um.
Der Audi Q6 e-tron und Porsche Macan Electric können ihre Batterien der 800-Volt-Klasse in zwei Bänke der ungefähr 400-Volt-Klasse teilen. Die Bänke werden anschließend parallel geladen.
Audi und Porsche nennen bei diesem Verfahren an geeigneten 400-Volt-Ladegeräten bis zu 135 kW. Der Macan erreicht dies ohne separaten Hochvolt-Booster. (Audi)
Beim Laden in Bänken ändert sich die elektrische Verbindung zwischen Packabschnitten. Die Batteriezellen werden weder physisch geteilt noch bewegt.
Batterietemperatur
Die Batterietemperatur beeinflusst die Ladeleistung stark.
Eine kalte Batterie besitzt:
- Höheren Widerstand
- Langsamere Ionenbewegung
- Stärkeren Spannungsanstieg unter Ladestrom
- Höheres Risiko von Lithium-Plating
- Niedrigeren zulässigen Ladestrom
Auch eine zu heiße Batterie kann weniger Leistung aufnehmen, weil das BMS übermäßige Zelltemperatur und Alterung verhindern muss.
Das bevorzugte Ladetemperaturfenster unterscheidet sich zwischen Chemien und Fahrzeugkonstruktionen.
Batterievorkonditionierung
Die Vorkonditionierung erwärmt oder kühlt die Batterie vor der Ankunft an einer Schnellladesäule.
Zu den Aktivierungsmöglichkeiten gehören:
- Auswahl einer Ladesäule im integrierten Navigationssystem
- Automatische Routenplanung
- Manuelle Steuerung der Batterievorbereitung
- Geplante Abfahrt
- Softwareprognose anhand des erwarteten Ladens
Die Vorkonditionierung garantiert keine Spitzenleistung. Das Fahrzeug benötigt weiterhin:
- Genügend Vorbereitungszeit
- Einen geeigneten SOC bei Ankunft
- Eine kompatible Ladesäule
- Akzeptablen Zellgleichlauf
- Ausreichende Kühlleistung
Das System wird ausführlich unter Batterie-Thermomanagement erklärt.
Ladestrategie des BMS
Das Batteriemanagementsystem berechnet fortlaufend die maximale Spannung und den maximalen Strom, die die Batterie aufnehmen kann.
Seine Entscheidung stützt sich unter anderem auf:
- Höchste Zellgruppenspannung
- Batterietemperatur
- Zellwiderstand
- Ladezustand
- Zellungleichgewicht
- Gesundheitszustand der Batterie
- Kühlleistung
- Fehlerstatus
Das BMS übermittelt diese Grenzen an das Ladesteuergerät des Fahrzeugs. Das Fahrzeug fordert anschließend eine geeignete Leistung von der Station an.
Deshalb können zwei Fahrzeuge mit ähnlicher Batteriekapazität und Spannung sehr unterschiedliche Ladekurven besitzen.
Hersteller können unterschiedliche Prioritäten setzen:
- Maximale kurzfristige Ladeleistung
- Ein breites, wiederholbares Ladeplateau
- Niedrigere Batterietemperatur
- Konservative Zellspannungsgrenzen
- Langfristige Haltbarkeit
- Kompatibilität mit einer größeren Auswahl an Ladesäulen
Ein Softwareupdate kann das Ladeverhalten ändern, ohne Batteriezellen oder Ladehardware auszutauschen.
Ladeverluste
Die Batterie speichert weniger Energie, als die Ladeinstallation aus dem Netz entnimmt.
Energie geht verloren in:
- Leistungselektronik der Ladestation
- Onboard-Ladegerät beim AC-Laden
- Kabeln und Steckern
- Leitern im Fahrzeug
- Batteriewiderstand
- Kühlmittelpumpen und Lüftern
- Klimakompressor
- Batterieheizungen
- Niedervoltelektronik
Beim AC-Laden können Umwandlungsverluste im Onboard-Ladegerät einen wesentlichen Teil der Differenz ausmachen.
Beim DC-Laden führt die Station die hauptsächliche AC-DC-Umwandlung durch. Batterie- und Fahrzeugthermosysteme verbrauchen dennoch Energie.
Die Anzeige der Station kann die an ihrem Ausgang abgegebene Energie darstellen und nicht die Energie, die schließlich chemisch in den Zellen gespeichert wird.
Eine ausführliche Aufschlüsselung bietet der EVKX-Artikel Ladeverluste.
Wiederholtes Schnellladen
Eine starke Ladesitzung garantiert nicht dasselbe Ergebnis am nächsten Stopp.
Wärme sammelt sich an in:
- Zellinnerem
- Kühlplatten
- Kühlmittel
- Stromschienen
- Kontakten des Ladeanschlusses
- Batteriegehäuse
- Leistungselektronik
Das Thermosystem muss:
- Während des Ladens Wärme abführen
- Nach der Abfahrt weiter kühlen
- Die Batterie auf den nächsten Stopp vorbereiten
- Große Temperaturunterschiede im Pack verhindern
Ein Fahrzeug mit niedrigerer Spitze, aber guter Wiederholbarkeit kann eine lange Reise schneller absolvieren als eines, das eine spektakuläre erste Sitzung erreicht und danach deutlich langsamer lädt.
Wiederholte Ladeleistung ist besonders relevant bei:
- Autobahnfahrten im Sommer
- Fahrten mit hohem Tempo
- Anhängerbetrieb
- Bergstrecken
- Mehreren aufeinanderfolgenden Hochleistungsstopps
- Hoher Umgebungstemperatur
Ladeleistung vergleichen
Ein sinnvoller Ladevergleich sollte mehr als eine Zahl umfassen.
Relevante Kennwerte
Vergleichen Sie:
- Spitzenladeleistung
- Zeit von 10–80%
- Von 10% bis 80% hinzugefügte Energie
- Durchschnittliche Ladeleistung
- Ladeleistung bei höherem SOC
- Ungefähre maximale und durchschnittliche C-Rate
- Spannungs- und Stromanforderungen an die Ladesäule
- Leistung bei kaltem Wetter
- Unterstützung der Vorkonditionierung
- Leistung bei wiederholten Stopps
- Fahrzeugeffizienz
Dasselbe SOC-Fenster verwenden
Eine Angabe von 10–80% lässt sich nicht direkt vergleichen mit:
- 20–80%
- 10–70%
- 10–90%
- 30–80%
Die übertragene Energiemenge ist unterschiedlich.
Ein Ergebnis von fünf Minuten für 10–70% kann herausragend sein, beschreibt aber nicht die benötigte Zeit bis 80%, 90% oder 100%.
Energie statt nur Prozent vergleichen
60% einer Batterie mit 120 kWh entsprechen mehr Energie als 60% einer Batterie mit 60 kWh.
Deshalb liefern durchschnittliche Ladeleistung und hinzugefügte Kilowattstunden entscheidenden Kontext.
Anforderungen an die Ladesäule prüfen
Eine Ladekurve kann erfordern:
- Mehr als 500 A
- Mehr als 800 V
- Eine proprietäre Ladesäule
- Ein speziell gekühltes Kabel
- Eine Station ohne Leistungsverteilung
- Batterievorkonditionierung
Ein Fahrzeug, das an einer Ladesäule außergewöhnlich lädt, kann sich im vorhandenen öffentlichen Netz ganz anders verhalten.
EVKX-Ladekurven sorgfältig lesen
EVKX stellt Ladekurven für einzelne Fahrzeugvarianten bereit.
Jede Kurve sollte gemeinsam betrachtet werden mit:
- Batterievariante
- Quelle und Testbedingungen
- Ausgangstemperatur der Batterie
- Leistungsfähigkeit der Ladesäule
- SOC-Fenster
- Angabe, ob die Leistung gemessen oder vom Hersteller behauptet wurde
- Möglichen alternativen strombegrenzten Szenarien
Eine unter optimalen Bedingungen aufgezeichnete Kurve garantiert nicht, dass jede Ladesitzung sie reproduziert.
Aktuelle Beispiele für Hochleistungsladen
Die folgenden Beispiele zeigen verschiedene Entwicklungsstufen des Hochleistungsladens. Weitere EVKX-Modellkurven können leistungsstarke 400-Volt-Systeme, etabliertes 800-Volt-Laden, moderate, aber flache Kurven und Grenzen durch den Ladestrom veranschaulichen.
XPENG X9: 800-Volt-Laden mit hohem Strom
Der europäische XPENG X9 zeigt anschaulich, wie C-Rate der Batterie, Packspannung und Stromfähigkeit der Ladesäule heute zusammenwirken.
Die deutschen XPENG-Spezifikationen 2026 nennen:
- 800-Volt-Architektur
- 5C-Laden
- Bis zu 537 kW für den Standard Range mit einer LFP-Batterie von 94.8 kWh
- Bis zu 542 kW für Long Range und Performance mit einer NCM-Batterie von 110 kWh
- Angegebene zehn Minuten von 20–80%
Anderes regionales XPENG-Material nennt 12 Minuten von 10–80%. Deshalb müssen für den beschriebenen Markt und die Fahrzeugvariante das genaue SOC-Fenster und die homologierte Spezifikation genannt werden. (XPENG)
Bei 800 V entsprechen 542 kW ungefähr 678 A:
Strom = 542,000 W ÷ 800 V
= ungefähr 678 A
Die tatsächliche Batteriespannung kann unter 800 V liegen, was noch mehr Strom erfordert. Eine auf 500 A begrenzte Ladesäule kann daher die volle Ladeleistung des Fahrzeugs nicht reproduzieren.
Der X9 zeigt deutlich, warum bei der nächsten Ladestufe häufig die Stromfähigkeit und nicht allein die beworbene Leistung der Ladesäule den Engpass bildet.
BYD Super e-Platform: 1 MW
BYD stellte 2025 die erste Generation seines Megawatt-Ladesystems für Pkw vor.
Der Hersteller nennt:
- Durchgängige 1,000-Volt-Architektur
- 1,000 A Ladestrom
- 10C Spitzenladerate
- 1,000 kW Spitzenladeleistung
- 400 km angegebener Reichweitengewinn in fünf Minuten
- Ladehardware mit bis zu 1,360 kW
Die zuerst angekündigten Fahrzeuge waren BYD Han L und Tang L. (BYD)
Dies sind Herstellerangaben unter festgelegten Bedingungen. Sie beschreiben nicht das Laden an gewöhnlichen öffentlichen Ladesäulen.
Blade Battery 2.0 als Basis für Flash Charging mit 1.5 MW
2026 kündigte BYD eine zweite Generation seiner Blade Battery und die Flash-Charging-Technologie an.
Für die neue Umsetzung im Denza Z9 GT nennt BYD:
- Bis zu 1,500 kW über einen Ladeanschluss
- 10–70% in fünf Minuten
- 10–97% in neun Minuten
- 20–97% in 12 Minuten bei −30°C
- Eine Batteriekapazität von ungefähr 122 kWh
BYDs Ankündigung verbindet den höchsten Wert von 1,500 kW mit seiner neuesten speziellen Flash-Charging-Station und erwähnt eine chinesische Umsetzung mit einem Kabel. Die europäische Infrastrukturversion und eine unabhängig gemessene Ladekurve bleiben beim Marktstart wichtige Prüfpunkte. (BYD)
Der Flash-Charging Z9 GT von 2026 darf nicht als elektrisch identisch mit früheren Z9-GT-Varianten betrachtet werden. Batteriegeneration und Ladesystem müssen bei der Darstellung von EVKX-Ladedaten getrennt identifiziert werden.
Megawatt-Laden bedeutet nicht, dass jeder Stopp fünf Minuten dauert
Megawatt-Laden kann den mit der Batterie verbundenen Teil eines Stopps verkürzen. Zum vollständigen Vorgang gehören aber auch:
- Einfahrt auf das Ladegelände
- Suche nach einer freien kompatiblen Ladesäule
- Anschließen des Kabels
- Authentifizierung und Bezahlung
- Start des Ladesystems
- Erreichen des gewünschten SOC
- Trennen und Abfahren
Die höchsten Ladeangaben setzen außerdem voraus:
- Einen bestimmten Start-SOC
- Eine vorbereitete Batterie
- Kompatible Infrastruktur
- Keine Leistungsreduzierung der Ladesäule
- Keine Leistungsgrenze des Standorts
- Geeignete Batterietemperatur
- Ein Fahrzeug, das seine angegebene Kurve einhält
Diese Systeme bringen die Batterieladezeit unter Idealbedingungen näher an einen herkömmlichen Tankstopp. Sie machen jedoch nicht jede Ladesitzung mit dem Tanken gleichwertig.
Was auf einer langen Reise zählt
Das beste Ladefahrzeug ist nicht zwangsläufig das mit der höchsten Zahl im Prospekt.
Das nützlichste System verbindet:
- Eine Batterie mit hoher Aufnahmeleistung
- Eine breite Ladekurve
- Effizientes Thermomanagement
- Zuverlässige Vorkonditionierung
- Kompatibilität mit verfügbaren Ladesäulen
- Gute Wiederholbarkeit
- Niedrigen Energieverbrauch
- Klare Routenplanung
Spitzenleistung hilft bei kurzen Stopps mit niedrigem SOC. Durchschnittsleistung bestimmt, wie schnell Energie aufgenommen wird. Fahrzeugeffizienz bestimmt, wie weit diese Energie reicht.
Die Ladeleistung ist daher eine Eigenschaft des Gesamtsystems aus Fahrzeug, Batterie, Ladesäule und Reise – und nicht einer einzelnen Kilowattzahl.
Quellen
- Alternative Fuels Data Center — Funktionsweise vollelektrischer Fahrzeuge
- CharIN — Konstruktionsleitfaden zum Combined Charging System
- CharIN — DC-CCS-Leistungsklassen
- BYD — Super e-Platform mit Megawatt-Laden
- Hyundai — Elektroplattform E-GMP
- Audi — Batterie und Laden des Q6 e-tron
- XPENG — X9-Konfigurator
- BYD — Flash Charging des Denza Z9 GT