C-Raten, Ladedauer, Reichweite-Nachladen und mehr
Der VW ID.4 soll in der Version mit 82-kWh-Akku 125 kW Ladeleistung mit Gleichstrom bringen. Aber ist das auch realistisch? Wir analysieren die Schnellladefähigkeiten anhand von Daten, die InsideEVs USA bei einem Test an einer Electrify-America-Ladestation an einem kalten Tag gewonnen hat.
Abnahme der Ladeleistung mit zunehmendem SOC
Sehen wir uns zuerst die Ladekurve an. Sie ist recht flach, die höchste Ladeleistung (127-128 kW) bleibt nach dem Starten des Aufladens recht lange konstant, bevor sie ab etwa 30% SOC sanft abzufallen beginnt.
Bei 70 bis 80 Prozent wird noch eine Ladeleistung von 65 kW erreicht. Danach fällt die Kurve schnell ab und sinkt unter 50 kW:
Durchschnittliche Ladedauer für 20-80%
Durchschnittliche Ladeleistung bei 20-80%
Die durchschnittliche Leistung beim Laden von 20 bis 80 Prozent beträgt 91 kW, also 71 Prozent des Maximalwerts – ein sehr gutes Ergebnis.
C-Raten im Verlauf des Ladens
Eine wichtige Größe beim Laden ist die maximale C-Rate*. Dabei gibt die C-Rate an, wie sich die Ladeleistung zur Gesamtkapazität des Akkus verhält. Zum Beispiel liegt die C-Rate bei 1 (meist als 1C angegeben), wenn ein 50-kWh-Akku mit 50 kW geladen wird, so dass er nach einer Stunde voll ist. Bei 2C wäre der Akku in einer halben Stunde voll, wofür 100 kW Ladeleistung nötig wären.
Beim ID.4 liegt die maximale C-Rate (also die Ladeleistung im Verhältnis zur gesamten Batteriekapazität von 82 kWh) bei etwa 1,56C. Die durchschnittliche C-Rate beim Laden von 20 auf 80 Prozent beträgt 1,1 C.
Wie schnell wird Reichweite nachgeladen?
Wie viel Reichweite ein Auto pro Minute nachladen kann, hängt von seinem Stromverbrauch ab und der Stromverbrauch hängt wiederum vom Anwendungsfall ab. Es gibt sowohl die WLTP-Reichweite für die europäische Version wie auch Reichweitenzahlen nach EPA für verschiedene Streckenarten. So können wir Ergebnisse für verschiedene Szenarien berechnen:
- WLTP
Aus der WLTP-Reichweite von 520 km und der verfügbaren Batteriekapazität von 77 kWh errechnet sich ein Stromverbrauch von 148 Wattstunden pro Kilometer. Beim Aufladen von 20 auf 80 Prozent wird durchschnittlich mit 91 kW geladen (siehe oben); 148 Wh/km sind 8.880 Wattminuten pro km. Teilen wir die 91.000 W durch die 8.880 Wmin/km, ergeben sich 10,2 Kilometer pro Minute. - EPA (kombinierte Reichweite)
Unter Berücksichtigung der EPA-Kombinationsreichweite von 402 km (250 Meilen) liegt der Stromverbrauch bei 308 Wh/Meile (191 Wh/km). Die effektive Durchschnittsgeschwindigkeit der Reichweitenauffüllung beim Laden von 20 auf 80 Prozent beträgt dann 4,9 Meilen/Minute (7,9 km/Minute). - EPA (Highway)
Aus der EPA-Highway-Reichweite von 370 km (230 Meilen) berechnet sich der Stromverbrauch bei etwa 208 Wh/km (334 Wh/Meile). Beim Laden von 20 auf 80 Prozent werden dann 4,5 Meilen/Minute (7,3 km/Minute) nachgeladen.
Je nachdem, ob man eher zurückhaltend fährt (WLTP) oder auf der Autobahn (EPA Highway), hier sind die zu erwartenden Geschwindigkeiten fürs Nachladen von Reichweite:
Vergleich mit dem VW ID.3
VW ID.3 und ID.4
Vergleich der Ladeleistung
Wir vergleichen hier den ID.4 (82 kWh) mit dem ID.3 (62 kWh), dessen Ladeeigenschaften wir kürzlich anhand der von Fastned veröffentlichten Daten analysiert haben. Die Form der Schnellladekurve ist sehr ähnlich, aber die größere Batterie hat einfach eine höhere maximale Ladeleistung:
Vergleich der C-Raten
Beide Akkus scheinen ähnlich geladen zu werden, da die Ergebnisse bei der C-Rate ähnlich sind:
Vergleich zum Nachladen von Reichweite
Beim Nachladen von Reichweite – nur für den WLTP-Testzyklus – zeigt sich, dass der ID.4 die Reichweite schneller wiederherstellt als der ID.3, trotz eines etwas höheren Energieverbrauchs. Das liegt an der größeren Batterie, die ein schnelleres Aufladen ermöglicht. Mit der gleichen Batterie wie der ID.4 ausgestattet, würde der ID.3 um eine Kleinigkeit vorne liegen.
Anmerkungen:
* Einige Werte in den Diagrammen sind Schätzungen aus der Datenquelle.
** Die Umgebungstemperatur während des ID.4-Tests lag bei ca. 5 Grad Celsius.
*** Die Temperatur der Batteriezellen könnte die Ladefähigkeit stark negativ beeinflussen. Wir haben keine Daten über die Temperaturen des Akkus zu Beginn und während des Ladevorgangs. Bei niedrigen oder hohen Temperaturen sowie nach sehr dynamischer Fahrt kann die Ladeleistung deutlich niedriger sein als in den Diagrammen angegeben (in extremen Fällen kann das Aufladen sogar ganz unmöglich sein).
