Porsche Taycan Technik Erprobung Workshop Porsche
Porsche Taycan Batterie
Porsche Taycan Turbo S, Exterieur
03/2022_400- 800-Volt-Technik
Porsche Taycan Basismodell 19 Bilder

E-Auto-Technik: 800 Volt vs. 400 Volt

Elektro-Antriebstechnik - Spannungslage Was bringt die 800 Volt-Technik beim E-Auto?

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Porsches Luxussportler Taycan war das erste Elektroauto mit 800-Volt-Antriebstechnik – dem doppelten Wert der sonst üblichen Spannung. Inzwischen setzen weitere Hersteller auch in wesentlich günstigeren Preisklassen auf 800 Volt. Warum eigentlich?

Die Hochvoltsysteme der meisten aktuellen Elek­troautos werden mit einem Spannungsniveau von um die 400 Volt betrieben. 400 Volt haben sich über Jahre als Quasi-Branchenstandard etabliert. Ein ­solcher Richtwert bringt durchaus Vorteile mit sich: Werden ­Batterie, Leistungselektronik, E-Motoren und Ladegerä­te auf ein einheitliches Spannungsniveau gebracht, lassen sich Komponenten verschiedener Hersteller und Zulieferer untereinander austauschen.

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Audi, Porsche, Renault
Der Porsche Taycan war das erste 800-Volt-Auto auf dem deutschen Markt.

Gut möglich jedoch, dass mit der 800-Volt-Technik ein weiterer Standard hinzukommt. Nach teuren Luxus-Stromern wie dem Porsche Taycan oder seinem Ableger Audi E-Tron GT kommen inzwischen Mittelklassefahrzeuge mit 800-Volt-Technik auf den Markt, wie der Kia EV6 oder der Hyundai Ioniq 5. Interessanterweise sind sowohl die Koreaner als auch Porsche an Rimac beteiligt. Das kroatische Start-up setzte bei seinem Hypercar Nevera früh auf 800 Volt. Auf dem Markt ist der 1900-PS-Flitzer allerdings noch immer nicht.

Unterdessen werden in China selbst Kompaktfahrzeuge mit braven 70 kW Leistung wie der BYD Dolphin auf eine 800-Volt-Plattform gestellt.

Vier Motoren, 800 Volt: Der Rimac Nevera in Bildern

Elektro Supersportwagen Rimac Nevera Serienmodell 2021
Rimac
Elektro Supersportwagen Rimac Nevera Serienmodell 2021 Elektro Supersportwagen Rimac Nevera Serienmodell 2021 Elektro Supersportwagen Rimac Nevera Serienmodell 2021 Elektro Supersportwagen Rimac Nevera Serienmodell 2021 34 Bilder

Geringere Verluste

Technische Extreme wie bei einem Porsche stehen hier nicht im Vordergrund, es geht um einen höheren Alltagsnutzen und mehr Effizienz. Und genau das bietet die 800-Volt-Technik. Beispiel Effizienz: Immer wenn Strom durch einen elektrischen Leiter wie ein Kabel fließt, entsteht durch den ohmschen Widerstand ein Wärmeverlust. Um den Wärmeverlust zu verringern, lässt sich entweder ein dickeres Kabel mit einem geringeren Widerstand einziehen oder aber die Spannung erhöhen. Die folgende Illustra­tion zeigt die Verlustleistung einer Ladestation bei 400 und 800 Volt. Bei einer Ladeleistung von 200 kW entstehen entweder 21 oder 85 Watt Verlustleistung – pro Meter Kabellänge, wohlgemerkt!

03/2022_400- 800-Volt-Technik
auto motor und sport

Die höhere Effizienz findet auch im Auto selbst ihre Entsprechung: 800 Volt erlauben bei der Verkabelung von Batterie, Motor und Co. den Einsatz dünnerer ­Leitungen, was Bauraum, Gewicht sowie den Rohstoff Kupfer spart. Da sich das System durch die geringere Verlustwärme weniger aufheizt, darf auch das Kühlsystem kleiner und effizienter ausfallen. Dass die Isolierung der Kabel dicker ausfallen muss, lässt sich im Gegenzug leicht verkraften.

Ladefibel, E-Auto laden, ams0222
Alternative Antriebe

Hohe Ladeleistung am High-Power-Charger

Die höhere Spannung beschleunigt zudem die Ladevorgänge, wenn extreme Schnellladung gefragt ist: High-Power-Charger, wie sie derzeit an Autobahnraststätten oder innerstädtischen Ladeparks entstehen, liefern häufig Ströme von maximal 500 Ampere. Bei 400 Volt ergibt das maximal 200 kW Ladeleistung, bei 800 Volt hingegen das Doppelte, bis zu 400 kW. Allerdings handelt es sich hier um theoretische Werte, die meisten 400-Volt-Fahrzeuge sind weit davon entfernt, die maximal möglichen 200 kW Ladeleistung an solchen Chargern zu verdauen, oft ist bei 100 kW Schluss. In der Praxis kommt es darauf an, dass Ladegerät und Batterien auf solch hohe Ladeleistungen abgestimmt sind. Das gilt für die 800-Volt-Technik genauso. Statt mit den ursprünglich angekündigten 350 kW lädt ein Taycan derzeit mit maximal 270 kW. An den Vorteilen von 800 Volt ändert dies allerdings nichts.

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Fazit

Die 800 Volt-Technik führt beim E-Auto zu zwei großen Vorteilen: Zum einen lässt sich bei den meisten High-Power-Chargern die Begrenzung auf 200 kW Ladeleistung umgehen. Zum anderen fällt der ohmsche Widerstand und damit die Verlustleistung geringer aus, wovon die Effizienz des Antriebs profitiert.

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