![\"\"](\"https:\/\/battery9999.com\/wp-content\/uploads\/2025\/04\/1111-273x200.jpg\")
<\/p>\n09.04.2025<\/p>\n
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Bislang gibt es nur sehr wenige detaillierte Daten und Analysen zu modernen Akkus f\u00fcr E-Autos. Forscher der RWTH Aachen haben jetzt aktuelle Antriebsbatterien von Tesla und BYD zerlegt und miteinander verglichen.<\/p>\n
Zwei Hersteller dominieren den Markt f\u00fcr Elektrofahrzeuge: Zum einen der US-amerikanische Elektroautobauer\u00a0Tesla<\/a>, der in Europa und Nordamerika am beliebtesten ist, und der chinesische Elektroautohersteller\u00a0BYD<\/a>\u00a0(“Build Your Dreams”), der den chinesischen EV-Markt anf\u00fchrt. Beide Unternehmen stellen effiziente Traktionsbatterien f\u00fcr Elektrofahrzeuge her. Doch sowohl Tesla als auch BYD haben bislang nur begrenzte Daten \u00fcber ihre Batterien ver\u00f6ffentlicht.\u00a0Aufbau und die Eigenschaften der Batteriezellen sind ein Geheimnis.<\/p>\n Licht ins Dunkle bringen will nun ein Forscherteam des Lehrstuhls “Production Engineering of E-Mobility Components” (PEM) der RWTH Aachen, des “M\u00fcnster Electrochemical Energy Technology” (MEET) und des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Keramische Technologien und Systeme (IKTS). Das Team hat sowohl die 4680er-Zellen von Tesla als auch die Blade-Batterie von BYD\u00a0zerlegt, miteinander verglichen und in einer Studie beschrieben.<\/p>\n “Beide Akteure haben immer nur wenige Daten zu ihren Batterien preisgegeben, so dass die mechanische Struktur und die meisten Eigenschaften der Zellen bis dato im Verborgenen geblieben sind”, sagt PEM-Leiter Professor Achim Kampker. Generell gebe es nur wenige detaillierte Daten und Analysen zu modernen Elektrofahrzeug-Batterien. Die RWTH-Forschenden untersuchten daher die mechanische Konstruktion, die Abmessungen und die elektrischen und thermischen Eigenschaften der Zellen sowie die genaue Materialzusammensetzung der Elektroden.<\/p>\n Der Hauptunterschied zwischen der Tesla-4680-Zelle und den BYD-Blade-Zellen liegt in ihrem Format: BYD verwendet eine prismatische Zelle (Lithium-Eisenphosphat-(LFP)-Akku<\/a>) mit den Abmessungen 90 mm H\u00f6he, 965 mm L\u00e4nge und 14 mm Dicke. Teslas Zelle ist eine zylindrische (Nickel-Mangan-Cobalt-Chemie, NMC) mit einem Durchmesser von 46 mm und einer H\u00f6he von 80 mm und\u00a0einem deutlich geringeren Volumen.<\/p>\n Die Tesla-4680-Zelle wurde f\u00fcr die Analyse aus dem Akkupack eines neuen Tesla Model Y (2022) entnommen. Daher sei der genaue Alterungszustand der Zelle zu Beginn der Studie ungewiss gewesen, es sei jedoch ein\u00a0SOH (State of Health, Gesundheitszustand)<\/a>\u00a0von 100 % erwartet worden. Die BYD-Blade-Zelle sei online von einem chinesischen H\u00e4ndler mit einem SOH von 100 % (im Jahr 2023) importiert worden.<\/p>\n Die in der Fachzeitschrift “Cell Reports Physical Science<\/a>” ver\u00f6ffentlichten Studienergebnisse w\u00fcrden den Forschern zufolge unter anderem zeigen, dass bei Teslas 4680-Zellen eine hohe Energiedichte im Vordergrund stehe, w\u00e4hrend bei der Blade-Zelle von BYD die Volumeneffizienz und kosteng\u00fcnstigere Materialien bedeutsamer seien. Die Energiedichten betragen auf Zellebene 160 Wh\/kg und 355,26 Wh\/l bei BYD und 241,01 Wh\/kg und 643,3 Wh\/l bei Tesla.<\/p>\n Der Studie zufolge sei die Batterie von BYD effizienter, weil sie ein einfacheres W\u00e4rmemanagement erm\u00f6gliche. Vergleiche man die spezifische Erw\u00e4rmung pro Volumen, erzeuge die Tesla-4680-Zelle bei einer Last von 1 C etwa das Doppelte der abzuf\u00fchrenden W\u00e4rme. Bei der Entwicklung eines Systems mit den gleichen Leistungsanforderungen m\u00fcsse die f\u00fcr die Tesla-4680-Zellen erforderliche K\u00fchlung also etwa das Doppelte der W\u00e4rme pro Volumen abf\u00fchren als die f\u00fcr die BYD-Zelle bei gleicher Last erforderliche. Daher sei das LFP-Elektrodendesign f\u00fcr die Entwicklung einer K\u00fchlstrategie f\u00fcr schnelles Laden vorteilhafter.<\/p>\n Um den thermische Wirkungsgrad der Zellen zu vergleichen, wurde der zelleninterne Gleichstromwiderstand bei 10 % Ladezustand (SOC) und 10 \u00b0C, 20 \u00b0C und 40 \u00b0C f\u00fcr beide Zellen charakterisiert. Der Zellwiderstand der Tesla 4680 steige bei hohen SOC-Werten, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, w\u00e4hrend der Zellwiderstand der BYD Blade bei h\u00f6heren SOCs abnehme.\u00a0Der Grund f\u00fcr diese Beobachtung k\u00f6nnte ein erh\u00f6hter Ladungs\u00fcbertragungswiderstand in und an der Oberfl\u00e4che der Anode aufgrund einer hohen Lithiumkonzentration sein, da diese Widerst\u00e4nde dazu neigen w\u00fcrden, mit zunehmendem SOC zu steigen. Dies sollte laut den Forschern aber weiter untersucht werden.<\/p>\n Au\u00dferdem ermittelten sie die Kosten der Zellmaterialien und die f\u00fcr den Zusammenbau verwendeten Verfahren. “Wir waren \u00fcberrascht, dass in den Anoden beider Batterien kein Silizium enthalten ist \u2013 vor allem bei Teslas Zelle, da\u00a0Silizium in der Forschung weithin als Schl\u00fcsselmaterial zur Erh\u00f6hung der Energiedichte<\/a>\u00a0gilt”, sagt PEM-Leitungsmitglied Professor Heiner Heimes. Beide Zellen verwenden stattdessen Graphitanoden\u00a0ohne Siliziumdioxid.<\/p>\n Die Forschenden h\u00e4tten zudem herausgefunden, dass die beiden “hochgradig innovativen” und “grundlegend unterschiedlich designten” Batterietypen erhebliche Unterschiede in der Geschwindigkeit aufwiesen, mit der sie sich im Verh\u00e4ltnis zu ihrer maximalen Kapazit\u00e4t aufladen oder entladen lassen. Der Studie zufolge liege der Blade-Zelle von BYD eine besondere Methode zugrunde, bei der durch Laminierung der Separartorkanten die Anoden und Kathoden im Elektrodenstapel in idealer Position zueinander fixiert werden. Die Tesla-Batterie nutze indes ein neuartiges Bindemittel, das die aktiven Materialien in den Elektroden zusammenh\u00e4lt.<\/p>\n Die Batterien h\u00e4tten allerdings auch unerwartete \u00c4hnlichkeiten aufgewiesen: So seien ihre d\u00fcnnen Elektrodenfolien jeweils mit dem noch ungew\u00f6hnlichen\u00a0Laserschwei\u00dfen<\/a>\u00a0anstatt mit dem markt\u00fcblichen Ultraschallschwei\u00dfen miteinander verbunden. Und: “Obwohl die Zelle von BYD viel gr\u00f6\u00dfer ist als die von Tesla, ist der Anteil der passiven Zellkomponenten wie Stromabnehmer, Geh\u00e4use und Stromschienen \u00e4hnlich”, sagt Kampker.<\/p>\n Laut dem PEM-Experten und Hauptautoren Jonas Gorsch sind weitere Studien f\u00fcr andere Parameter erforderlich, “aber die aktuellen Ergebnisse liefern sowohl der Forschung als auch der Industrie bereits einen Ma\u00dfstab f\u00fcr gro\u00dfformatige Zelldesigns und dienen als belastbare Grundlage f\u00fcr weitere Analysen und Optimierungen”.<\/p>\nNur wenige \u00f6ffentlich zug\u00e4ngliche Daten<\/h2>\n
Unterschiedliche Konstruktionsans\u00e4tze<\/h2>\n
LFP-Batterie von BYD effizienter<\/h2>\n
In Anoden beider Zellen kein Silizium<\/h2>\n
Ungew\u00f6hnlicher Verfahrensschritt f\u00fcr BYD-Batterie<\/h2>\n
Grundlage f\u00fcr weitere Optimierungen<\/h2>\n