Wichtige Begriffe

Ladeleistung
Wie lange es dauert, den Akku eines Elektro-Autos voll zu laden, hängt vor allem von der Ladeleistung ab. An der Haushaltssteckdose steht eine Ladeleistung von etwa 3,5 kW zur Verfügung. Da kann es leicht einen ganzen Tag dauern, bis der Akku wieder aufgeladen ist. Die Wallbox leistet 11 bis 22 kW. Schnellladesäulen arbeiten mit Gleichstrom und erreichen 50 bis 170 kW und beim Ultraschnellladen geht die Ladeleistung auf bis zu 350 kW hinauf. Bislang gibt es erst wenige Fahrzeuge, die für die sehr hohen Ladeströme ausgelegt sind. Je nach möglicher Ladeleistung reichen dann 15 Minuten bis eine Stunde, um eine 50 kWh Akku wieder voll aufzuladen.

Ladesäulen
Ladesäulen am Straßenrand, auf Parkplätzen und auf Rastplätzen etwa an der Autobahn verfügen meist über mehrere Ladepunkte, so dass zwei oder drei E-Autos gleichzeitig geladen werden können. Die meisten Ladesäulen bieten neben dem Laden mit Wechselstrom inzwischen auch mit Gleichstrom hohe Ladeleistungen über 50 kW.

Lithium-Ionen-Batterie
Aktuell werden in E-Autos Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt. Sie zeichnen sich im Vergleich zu anderen chemischen Energiespeichern durch hohe Energiedichte und Zyklenfestigkeit sowie geringe Selbstentladung aus. Zudem gibt es hier keinen Memory-Effekt. Er bezeichnet den Kapazitätsverlust, der etwa bei älteren Nickel-Kadmium-Batterien durch häufige Teilentladungen entsteht.

Niedervolthybrid-System
Niedervolthybrid-Systeme, oft auch als Mild-Hybride bezeichnet, verzichten auf Hochvolt-Komponenten, die mit 400 Volt arbeiten und deshalb im Fahrzeug besonders geschützt werden müssen. Sie arbeiten mit 48 Volt und sind damit weniger leistungsfähig. Sie unterstützen den Verbrennungsmotor beim Beschleunigen und Anfahren und gewinnen beim Bremsen Energie zurück, was für Verbrauchsreduzierungen des Verbrenners sorgt.

One-Pedal-Driving
Einige E-Autos lassen sich bei vorausschauender Fahrweise nur mit einem Pedal (One Pedal), dem Gaspedal, beschleunigen und abbremsen. Wird der Fuß vom Gaspedal genommen, setzt mit der Rekuperation eine deutliche Verzögerung ein und bremst das Fahrzeug bis zum Stillstand ab. Die Bremse ist nur für stärkeres Bremsen oder in Notsituationen erforderlich.

Permanent erregte Synchronmaschine (PSM)
Elektromotoren im Auto, aber auch in vielen Haushaltsartikeln sind heute „permanent erregt“, das heißt, sie sind mit Permanentmagneten statt mit Elektromagneten ausgestattet.

Plug-In-Hybrid (PHEV)
Wie Hybrid-Fahrzeuge verfügen auch Plug-In-Hybrid-Fahrzeuge (Plug-In-Hybrid-Vehicles – PHEV) sowohl über einen Verbrennungsmotor als auch über einen batterieelektrischen Antrieb. Anders als beim reinen Hybrid-Antrieb kann beim PHEV der Akku an der Steckdose aufgeladen werden.

Range Extender
Der Range Extender ist ein kleiner Verbrennungsmotor, der beim Elektro-Fahrzeug die Reichweite (Range) erweitert.

Rekuperation
Die kinetische Energie, die beim herkömmlichen Bremsen in Wärme umgewandelt wird und verloren geht, kann im Elektroantrieb zurückgewonnen. Dieser Vorgang wird als Rekuperation bezeichnet, von lateinisch recuperare – zurückgewinnen. Beim Bremsen oder Bergabfahren wird der Elektromotor zum Stromgenerator und lädt so die Antriebsbatterie auf. Die Rekuperation kann so die Reichweite verlängern. Zudem sorgt sie für geringeren Bremsenverschleiß.

Superkondensatoren

Im Unterschied zu Akkus, die Energie elektrochemisch speichern, speichern Superkondensatoren Energie elektrisch. Sie können dadurch schneller geladen und ihre Energie schneller wieder abgeben. Allerdings können sie nicht viel Strom laden, ihre Energiedichte ist sehr gering. Deshalb können sie den Akku für den Fahrzeugantrieb nicht ersetzen, sondern kommen nur als Ergänzung zum Einsatz. Einige Hersteller setzen beispielsweise Superkondensatoren für die Bremsenergierückgewinnung ein. In der Formel Eins stellen sie als Teil des Hybridsystems Strom zum Beschleunigen zur Verfügung.

Ultraschnellladen
Während beim Benzin- oder Dieselmotor der Tank in wenigen Minuten gefüllt ist und damit schnell wieder einige Hundert Kilometer Reichweite zur Verfügung stehen, dauert der Ladevorgang eines Elektrofahrzeugs je nach Ladeleistung deutlich länger. Mit Ultraschnellladen und Ladeleistungen bis zu 350 kW über den CCS-Stecker soll dieser Nachteil des Elektroantriebs verringert werden. Ein entsprechendes Stationsnetz wird derzeit entlang der europäischen Autobahnen aufgebaut. Allerdings gibt es derzeit erst wenige E-Autos, die für so hohe Ladeleistungen ausgelegt sind.

Temperaturmanagement
Bei längerer Fahrt und auch beim Laden, vor allem mit hoher Ladeleistung erwärmt sich der Akku des E-Autos. Das verringert die Leistungsabgabe des Akkus und seine Fähigkeit, Strom zu speichern. Hohe Außentemperaturen treiben die Akkutemperatur zusätzlich in die Höhe. Zunehmend werden Elektro-Autos deshalb mit einem Temperaturmanagement ausgerüstet, das die Batterie über ein Kühlsystem auf optimaler Temperatur hält.