BYD Flash Charging in Shenzhen ausprobiert

In Shenzhen, unweit der BYD-Zentrale, ist die Flash Charging Station zur Mittagszeit gut besucht. Es herrscht reges Kommen und Gehen. Die Durchfahrtslösung an den sieben Stationen mit 14 Anschlüssen ermöglicht einen schnellen Durchsatz. Rechnerisch können bis zu 700 Fahrzeuge hier pro Tag vollladen.

In Shenzhen zeigt das Thermometer an diesem Mai-Tag 35 Grad Celsius. Da spendet das Dach über den Ladestationen etwas Schatten. Ein Shop bietet kühle Getränke und Snacks. Natürlich sind auf dem Dach Photovoltaik-Zellen verbaut. Aber das wichtigste Bauteil der Ladestation befindet sich in unauffälligen schwarzen Schränken am Rande der Station. Darin befinden sich Blade Batterien. Jeder Schrank speichert bis zu 186 kW an Energie und lädt laufend aus dem Stromnetz nach.

1.500 kW Ladeleistung

Mit einer Spannung von 1.000 Volt und einer Stromstärke von bis zu 1.500 Ampere erreicht das System eine Ladeleistung von 1.500 Kilowatt oder 1,5 Megawatt Ladeleistung. Ein oder mehrere Stromanschlüsse wären für diese Leistung zu teuer, zumal die maximale Ladeleistung immer nur zeitweise benötigt wird. Ein Stromanschluss ist auf kontinuierliche Leistungsabgabe ausgelegt. Somit bezieht BYD an der Station maximal 200 kW aus dem Stromnetz. Den Rest der benötigten Ladeleistung liefern die Batterien. Dabei ist jede Station mit ihren zwei Ladeanschlüssen auf eine Leistung von 2.100 kW begrenzt. Laden hier zeitgleich zwei E-Autos, liegt das Maximal bei jeweils 1.050 kW.

„Wir laden ein E-Auto mit Blade Batterien der zweiten Generation in fünf Minuten von 10 auf 70 Prozent„, sagt Dr. Zhiyuan Cao, R&D-Manager für Flash Charging bei BYD. Das Unternehmen hat für europäische Lade-Gewohnheiten ungewöhnliche Spannen gewählt. Die Kurzformel lautet: Bereit in 5 Min. Voll in 9. Bei Kälte +3. Also: Fünf Minuten für den Ladehub von 10 bis 70 Prozent SoC. In neun Minuten ist das Wagen mit 97 Prozent nahezu voll. Bei Kälte (bis zu -30 Grad Celsius) dauert eine Ladung von 20 bis 97 Prozent 12 Minuten. Das sind die +3 Minuten, wobei der Ladehub hierbei anders ausgelegt wird.

Durchdachte Ladestation

Ein türkisfarbener Blitz am Heck des Fahrzeugs steht für Blade Batterien der zweiten Generation. Diese Autos laden hier mit voller Leistung. Natürlich können auch ältere Modelle sowie E-Autos anderer Hersteller laden, nur eben nicht so schnell. Die Ladepreise richten sich flexibel nach Lage der Station, Tageszeit und Auslastung. Bei unserem Besuch zeigt die BYD-App einen Preis von 1,05 RMB für die Kilowattstunde, was umgerechnet 0,13 Euro entspricht.

Cao und seine Kollegen haben sechs Jahre lang an den Verbesserungen für die zweite Batteriegeneration der Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) geforscht. Die Ladestation ist bereits die dritte Generation. Hier merkt man, dass sich die Ingenieure die bisherigen Kunden-Erfahrungen in eine praktische Anwendung umgesetzt haben. Den Stecker entnimmt man einer Halterung aus Kniehöhe. Stecker samt Kabel sind erstaunlich leicht und gut zu greifen. Das meiste Gewicht trägt die T-förmige Station. Die Ladekabel sind so bemessen, dass die Stecker nicht auf den Boden fallen können. Die Kabel hängen an einer Schiene. So kann man es leicht auf die linke oder rechts Fahrzeugseite ziehen, je nachdem wo der Ladeport ist. Der Ladevorgang wird in der BYD-App gestartet. Das Display an der Station zeigt keine Ladeleistung an, sondern nur einen Prozentwert der Batterieladung (SoC).

Cao betont in seinem Vortrag, dass die Flash Charger aufgrund der höheren Ladeleistung deutlich effizienter sind als konventionelle Schnelllader. Der Fahrzeugdurchsatz ist um den Faktor zehn höher. Aktuell sind 6.100 Flash Charging Stationen in China aktiv. Bis Ende des Jahres will BYD 20.000 Stationen in Betrieb haben. Für Europa sind bis Jahresende 3.000 Stationen, davon 300 in Deutschland geplant. „Zunächst werden wir die bei unseren Händlern installieren„, sagt Deutschland-Manager Lars Bialkowski bei der Eröffnung des ersten Denza-Stores in Hamburg. Neben Händlern, wird BYD auch vorhandene Ladeparks nutzen, um dort Flash Charger zu errichten. Schließlich sind dort bereits leistungsfähige Netzanschlüsse verfügbar. Allerdings wird das Laden in Deutschland zunächst mit einem Maximum von 1.000 kW möglich sein. Für eine Kundenveranstaltung im Allgäu wurde temporär eine Ladestation an der Iselerbahn bei Hindelang im Oberjoch installiert. Inzwischen ist die erste dauerhafte Flash Charging Station an der BYD Zentrale UK in Uxbridge westlich von London eröffnet.

Woher kommt der Leistungssprung?

Cao hält seinen Vortrag in der BYD-Zentrale auf Mandarin. Eine Übersetzerin wiederholt seine Aussagen auf Englisch. Auf die Frage, wie BYD die Leistungssteigerung in der zweiten Generation ihrer Blade Batterie realisiert habe, erlebe ich eine Mischung aus Verschwiegenheit und „Lost in Translation“.

Vereinfacht gesagt, sind die Senkung des Innenwiderstands der Zelle, eine Erhöhung der Energiedichte um fünf Prozent sowie eine Temperatursenkung ausschlaggebend. Da die Auskunft nicht so tief ging wie von mir erhofft, greife ich auf eine Pressemitteilung von BYD Deutschland zum Denza Z9 GT zurück:

Um diese Fortschritte zu erreichen und dabei Sicherheit und Langlebigkeit zu gewährleisten, hat BYD ein „FlashPass“-Ionen-Transportsystem entwickelt, das die Grenzen von Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) deutlich erweitert. Es basiert auf drei zentralen technologischen Durchbrüchen:

· Die „Flash-Release“-Kathode verfügt über eine richtungsorientierte, mehrstufige Partikelgrößenarchitektur, die eine dichte Packung und schnelle Deinterkalation ermöglicht.

· Der „Flash Flow“-Elektrolyt nutzt KI-gestützte Präzisionsoptimierung, um eine hohe Ionenleitfähigkeit und schnelle Ionenbeweglichkeit sicherzustellen.

· Die „Flash Intercalate“-Anode besitzt eine multidimensionale Struktur für LithiumEinlagerung, die eine 360 Grad 3D-Hochgeschwindigkeits-Interkalation von Lithiumionen erlaubt.

Eine weitere Innovation der Anode: Ein hochdurchsatzfähiges Elektroden-Restrukturierungsverfahren sowie senkrecht zur Elektrodenebene ausgerichtete Graphitpartikel reduzieren den Transportwiderstand für Lithiumionen. Dadurch wird eine besonders gleichmäßige und schnellere Interkalation ermöglicht.

Die zweite Generation der Blade-Batterie verfügt über eine weiterentwickelte Solid Electrolyte Interphase (SEI) – eine für die Leistungsfähigkeit von LithiumIonenBatterien zentrale Komponente. BYD kombiniert dabei eine präzise molekulare Feinabstimmung mit einer makroskopischen Strukturoptimierung. Das Ergebnis ist eine extrem dünne SEI-Schicht, die eine hohe ionische Leitfähigkeit ermöglicht, gleichzeitig jedoch außergewöhnlich dicht aufgebaut ist, um maximale chemische Stabilität zu gewährleisten. Ergänzt wird dies durch eine dynamische Selbstreparaturtechnologie, die das Gleichgewicht zwischen minimaler Schichtdicke und langfristiger Robustheit unterstützt.