Ausführliche Einführung: Warum können sich Elektroautos nicht selbst aufladen

Warum können Elektroautos nicht während der Fahrt aufgeladen werden?

Tatsächlich ist die Funktion des Ladens während der Fahrt noch nicht realisiert, es gibt jedoch eine regenerative Bremstechnologie, die einen Teil der Fahrleistung über einen Wechselrichter in elektrische Energiespeicherung umwandeln kann.

Darüber hinaus haben einige Automobilhersteller versucht, Elektroautos während der Fahrt über Solarmodule aufzuladen. Da die Umwandlungsrate der Solarenergie jedoch zu niedrig ist, konnte das Laden während der Fahrt nicht realisiert werden. Neben diesen beiden Hauptgründen gibt es noch weitere Gründe, warum das Laden während der Fahrt nicht realisiert wurde:

Unzureichende Infrastruktur

Das Laden von Elektrofahrzeugen ist derzeit hauptsächlich an Privathaushalte oder Ladestationen gebunden. Mobile Lademöglichkeiten für die Nutzung während der Fahrt gibt es daher nicht. Theoretisch wäre das möglich, doch der Ausbau der Infrastruktur würde hohe Kosten verursachen.

Strukturelle Einschränkungen

Wenn Elektrofahrzeuge die Funktion des Ladens während der Fahrt realisieren müssen, müssen Energiespeicher eingebaut werden, was dazu führen kann, dass die ursprüngliche Konstruktionsstruktur des Fahrzeugs komplett umgestürzt und neu aufgebaut werden muss. Der Zeit- und Energieaufwand des gesamten Projekts ist zweifellos sehr groß.

Sicherheitsprobleme

Mittlerweile verfügen viele Elektrofahrzeuge über eine Schnellladerate von 7 kW oder 22 kW, und wenn man während der Fahrt laden möchte, um einen so hohen Strom zu erreichen, ist das auch für die bestehende Batterietechnologie eine sehr große Herausforderung.

Gilt die regenerative Bremstechnologie als selbstaufladend?

Aus einer breiteren Perspektive betrachtet, stellt die regenerative Bremstechnologie zwar keine große Leistung bereit, gilt aber dennoch als eine Form der Selbstaufladung. Sie kann die Reichweite in der Regel um 10–20 % erhöhen. Diese höhere Reichweite hilft uns also in gewisser Weise, einen geeigneten Ladeplatz zu finden, bevor die Batterie leer ist.

Ist es möglich, dass sich Elektrofahrzeuge in Zukunft selbst aufladen?

Obwohl das Aufladen von Elektrofahrzeugen während der Fahrt noch nicht realisiert wurde, untersuchen Experten diese Möglichkeit bereits. Mittlerweile gibt es einige relativ ausgereifte Lösungen. Werfen wir einen Blick darauf:

Mobiler Laderoboter

Im Jahr 2019 erprobte der Volkswagen Konzern das Konzept eines mobilen Laderoboters. Diese Roboter werden vorab an einem dafür vorgesehenen Standort geparkt. Bei Bedarf kann der Fahrer den Roboter über eine Smartphone-App zum Laden aufrufen.

Wenn dieses Konzept erfolgreich umgesetzt wird, können wir uns darüber hinaus vorstellen, dass wir uns während der Fahrt mit diesem Laderoboter verbinden können, um so die Möglichkeit des Ladens während der Fahrt zu realisieren.

Es ist erwähnenswert, dass dieses Konzept möglicherweise zu schwierig umzusetzen ist. Derzeit hat Volkswagen alle Inhalte zu automatischen Laderobotern von seiner offiziellen Website gelöscht.

Kabelloses Laden

Dies ist die Ladetechnologie, die am wahrscheinlichsten realisiert wird und die bereits weit verbreitet bei Mobiltelefonen eingesetzt wird. Durch elektromagnetische Induktionstechnologie wird der Strom von einer Spule zur anderen übertragen.

Der Prototyp ähnelt einer Magnetschwebebahn, nur dass die Gleise durch eine Straße ersetzt werden. Berichten zufolge erforschen BMW, Tesla, Mercedes-Benz und andere Automobilhersteller diese Lademethode bereits, und es kann noch lange dauern, bis sie in die Praxis umgesetzt werden kann.

Windaufladung

Durch den Einbau mehrerer Turbinen kann das Auto während der Fahrt enorme Windenergie erzeugen. Diese Windenergie wird zum Betrieb des Generators zur Stromerzeugung genutzt. Berichten zufolge hat Mercedes-Benz einen Prototyp eines windbetriebenen Autos produziert.

Das Problem, das jedoch weiterhin besteht, ist, dass das Gewicht der Turbine zu schwer ist, was dazu führt, dass das Auto langsamer wird. Bei der Stromumwandlung wird zunächst instabiler Wechselstrom gebildet, dann muss er durch einen Gleichrichter in Gleichstrom umgewandelt werden und schließlich in Klimaanlage durch einen Wechselrichter. Der gesamte Prozess hat einen sehr hohen Leistungsverlust.

Solarladung

Solarbetriebene Autos gibt es eigentlich schon seit vielen Jahren. Aufgrund der geringen Nutzung der Solarenergie und der langsamen Ladegeschwindigkeit ist ihr praktischer Nutzen jedoch nicht hoch.

Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass derzeit nur die regenerative Bremstechnologie eine relativ zuverlässige Möglichkeit bietet, Elektrofahrzeuge während der Fahrt aufzuladen. Allerdings ist die Lademenge gering und die Reichweite gering. Andere Selbstladesysteme weisen noch verschiedene Probleme auf und sind noch nicht weit verbreitet. Wir müssen noch abwarten.