Bei der Anschaffung von Elektrofahrzeugen (EVs) spielen die Ladegeschwindigkeit und damit die Gestaltung des Alltags eine wichtige Rolle. Aktuell gibt es drei Ladestufen für EVs: Stufe 1, Stufe 2 und Stufe 3 , auch bekannt als Gleichstrom-Schnellladung (DCFC).
DCFC, die schnellste der drei Stufen, eignet sich besonders für längere Fahrten, bei denen kurze Ladestopps erforderlich sind. Mit zunehmender Reichweite von Elektrofahrzeugen und dem Ausbau der Ladeinfrastruktur könnte DCFC es Elektrofahrzeugbesitzern ermöglichen, längere Fahrten auf amerikanischen Highways effizienter zu bewältigen.
Wie funktioniert DC-Schnellladen?
Derzeit gibt es drei Arten von DC-Schnellladesystemen: Combined Charging System (CCS) , CHAdeMO (kurz für CHARge de MOve) und Tesla Supercharger.
Jedes dieser Systeme verwendet einen eigenen Ladeanschluss. Am weitesten verbreitet ist CCS, obwohl einige Automobilhersteller weiterhin auf den CHAdeMO-Standard setzen. Gemäß den Ladevorschriften für Elektrofahrzeuge unterstützen viele Gleichstrom-Ladestationen sowohl CCS- als auch CHAdeMO-Anschlüsse mit einem einzigen Gerät. Es ist wichtig zu wissen, dass Tesla Supercharger ausschließlich für Tesla-Fahrzeuge vorgesehen sind. Tesla-Fahrzeuge können jedoch mithilfe eines Adapters auch CCS- oder CHAdeMO-Schnellladegeräte nutzen.
Beim Ladevorgang ist die maximale Ladeleistung einer Elektrofahrzeugbatterie begrenzt. Diese wird durch die Ladeleistungsaufnahme oder maximale Nennleistung in Kilowatt (kW) angegeben und variiert stark je nach Fahrzeugmodell. Während viele aktuelle Elektrofahrzeuge eine Ladeleistungsaufnahme von 50 kW aufweisen, können neuere Modelle mit bis zu 270 kW geladen werden. Da die Batteriekapazitäten von Elektrofahrzeugen seit ihren Anfängen stetig gestiegen sind, hat sich auch die Leistung von Gleichstromladegeräten erhöht. Einige erreichen mittlerweile Ladeleistungen von bis zu 350 kW.
Kompatibilität von DC-Schnellladegeräten
Angesichts der unterschiedlichen Ladeleistungen von Elektrofahrzeugen und der großen Bandbreite an Nennleistungen von Fahrzeugen und Ladegeräten könnten Bedenken hinsichtlich der Kompatibilität bestehen. Es ist jedoch wichtig zu klären, dass die kW-Grenzwerte von Fahrzeug und Ladegerät nicht übereinstimmen müssen. Ein 200-kW-Ladegerät funktioniert beispielsweise problemlos mit einem Elektrofahrzeug, das 150 kW aufnimmt . Ladegerät und Fahrzeug kommunizieren miteinander, und das Ladegerät liefert die Leistung, die das Fahrzeug aufnehmen kann, in diesem Fall also 150 kW. Das Batteriemanagementsystem des Fahrzeugs überwacht den Ladevorgang und ermöglicht es dem Fahrzeug, Energie bis zu seiner maximalen Kapazität aufzunehmen.
Der umgekehrte Fall ist ebenfalls zutreffend. Beispielsweise kann ein Fahrzeug mit einer maximalen Ladeleistung von 200 kW ein 150-kW-Ladegerät nutzen, das Fahrzeug lädt jedoch langsamer als bei seiner maximalen Kapazität, typischerweise bei 150 kW.
Sobald die Batterieladung eines Fahrzeugs 80 % übersteigt, wird die DC-Schnellladerate deutlich reduziert, um eine Überladung der Batterie zu verhindern. Daher geben viele Hersteller von Elektrofahrzeugen oft die benötigte Zeit zum Schnellladen der Batterie auf 80 % Kapazität an, anstatt die vollen 100 % zu erreichen.
Siehe auch: Was sind die Grundlagen des Ladens von Elektrofahrzeugen?
Was sind die Nachteile des DC-Schnellladens?
Die Nachteile des DC-Schnellladens:
1. Begrenzte Infrastruktur: DCFC-Ladestationen (Ladegeräte der Stufe 3) sind im Vergleich zu Ladegeräten der Stufe 2 weniger verbreitet, was sie für Besitzer von Elektrofahrzeugen weniger zugänglich macht.
2. Höhere Kosten: DCFC benötigt einen 480-Volt-Stromanschluss, was im Vergleich zum Laden mit Normalspannung (Level 2) zu deutlich höheren Installations- und Nutzungskosten führt. Zudem ist der Minutenpreis für DCFC-Laden in der Regel höher.
3. Mögliche Batteriealterung: Häufiges Laden per Gleichstrom-Schnellladestation (DCFC) kann zu thermischen Problemen führen, die die Alterung der Batterie eines Elektrofahrzeugs im Laufe der Zeit beschleunigen können. Obwohl einige Automobilhersteller empfehlen, die tägliche Nutzung von DCFC zu vermeiden, ist der genaue Einfluss auf die Batterielebensdauer weiterhin Gegenstand von Diskussionen.
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