Lithium und Konsorten, was ist in Zukunft zu erwarten?

speed

Vereinsmitglied
Hallo E- Flug Gemeinde,

im Beitrag:http://www.rc-network.de/cgi-bin/beitraege/ultimatebb.php?ubb=get_topic;f=27;t=000889;p=4 hat sich ein wirklicher Fachmann, nämlich Sven Bauer von BMZ zu Wort gemeldet.
Ich will die Gelegenheit nutzen die Fachleute unter uns um Nachhilfe in Sachen Akku Technologie zu bitten.

Zur Zeit setzen wir Lipos ein, die ca. 170 bis 175 Wh/kg bringen. Der Innenwiderstand beschränkt uns auf Entladeraten von 10 bis 20 C, wobei im High End Bereich genügend Kleingeld vorhanden sein muss, da die Lebensdauer dann auch leidet.
Bisher war meine Philosohie: Ein Akku muss nur ca. 100 Zyklen aushalten, da beim Lebensende die Kapazität schon wieder überholt ist. n der Regel halten die Akkus aber länger.

Was können wir in Zukunft noch erwarten?
Die sicheren Li- Mangan Zellen fallen im Leistungsgewicht auf ca. 100 Wh/kg zurück. Sie vertragen etwas höhere Entladung aber so gewaltig ist der Fortschritt dann auch nicht. Obwohl Sicherheit vorgeht, wäre ein nochmals höheres Leistungsgewicht für uns attraktiv. Im Moment zeichnet sich ab dass ein F3A Modell mit E- Antrieb dem Verbrenner überlegen zu sein scheint!
Ich denke bei 250 bis 300 Wh/kg und passender Motorenentwicklung zu höheren Spannungen (40 V) oder höherer Entladung der Akkus hätte ich noch mehr Spass.
Wo geht die Reise hin?
Was ist bei den Akkus zu erwarten? Wo ist die chemische Grenze?
Der Hinweis auf die KFZ Branche ist ja nett, aber können wir Modellflieger davon profitieren?
Ich glaube wir sind als Kunden eine finanzstarke Klientel. Ich habe auf jeden Fall mehr Lipolys in den Fliegern als in den Werkzeugmaschinen (Dremel)oder im Laptop.
Hat jemand Zahlen darüber wieviel Umsatz Kokam im Modellflug macht?

Otto
 

Claus Eckert

Moderator
Teammitglied
Hallo Otto,

ich zähle sicher nicht zu den Fachleuten unter uns, trotzdem möchte ich etwas zu Deiner letzten Feststellung anmerken.

Ich glaube wir sind als Kunden eine finanzstarke Klientel. Ich habe auf jeden Fall mehr Lipolys in den Fliegern als in den Werkzeugmaschinen (Dremel)oder im Laptop.
Das ist im Prinzip ja richtig. Allerdings befürchte ich "Finanzstärke" bedeutet, dass wir hohe Preise zahlen können.

Wir Modellbauer können niemals auch nur annähernd an die Absatzzahlen von wireless Phone (Handy), Palm, PDA etc. herankommen. Weltweit dürften inzwischen etliche hundert Millionen, wenn nicht sogar über eine Milliarde, dieser Geräte im Gebrauch sein. Und ein nicht unerheblicher Teil wird mit Lithium-Zellen betrieben.
Ich befürchte fast, da erreichen wir nicht einmal ein Promille des Absatzes.

Und jetzt schließt sich der Kreis. Wenige Anwender in einem Segment und trotzdem große Nachfrage ergibt: Hohe Preise.

Wobei ich gleich hinzufügen möchte, dass mir duchaus bekannt ist, mit welchen finanziellen Umständen ein Import dieser Zellen nach Europa verbunden ist. Als Beispiel sei hier die Versicherung benannt. Ein Importeur ist nach EU-Recht Hersteller und hat ein entsprechende Produkthaftungsversicherung abzuschließen. Und die ist nicht billig.
Mit ein Grund warum nur wenige den Direktimport wagen.

Fazit:
Zu geringe Stückzahlen verhindern
die Entwicklung zu beeinflußen. Leider...

[ 28. September 2004, 15:13: Beitrag editiert von: Claus Eckert ]
 

Ost

User
Hi,
ich denke nicht, daß "wir" Modellbauer so wenig sind im Vergleich, denn man muß wohl auch die Spielzeuge dazuzählen.
Nicht wenige Fahrzeuge von z.B. Dickie sind mit NimH ausgerüstet und es ist nur eine Frage der Zeit, bis die damit werben, wie lange ihre Fahrzeuge mit einer Akkuladung fahren!
Und das geht eben nur mit neuen Akkus!
Darunter sind auch einige Hochleistungsfahrzeuge, die wegen ihrer Spritzigkeit und schieren Größe Power brauchen.

Also ich denke schon, daß der Bereich Modellbau/ Spielwaren/ Hobby einige Prozente ausmacht und nicht nur Promille- sicher nicht soviel wie in anderen Bereichen, aber bestimmt soviel, daß die Hersteller darauf nicht verzichten können- schon deshalb, weil es immer mehr Anbieter gibt.
Grüße
Oliver
 

MalteS

User
Da hinkt der Vergleich:
Wir sind zwar vieleicht finanzstark (obwohl ich das auch nicht glaube) beim Spielzeug ist aber der Preis wesentlich entscheidend.
So viele Modellflieger sinds dann nicht. Gegen die 400 Millionen Lipos die jedes Jahr in Mobiltelefone gebaut werden sind wir verschwindend wenige. Dann wären da noch ungefähr 50 Millionen Notebooks jedes jahr die mit mehr als einer Zelle bestückt sind.

Malte
 

Ulrich Horn

Moderator
Teammitglied
Ja und Nein .. :)

im Gesamtmarkt der Akkuanwendungen sind wir nur eine winzige Randgruppe. Wenn man sich eine LiPo-Zelle ansieht, sollte einem eigentlich klar werden, daß die nicht mal für etwas ähnliches wie Modellbauanwendungen konstruiert wurde.

Bei Hochstromanwendungen sieht das aber schon besser aus. Auch wenn wohl mehr Akkus für Bohrschrauber als für Modellflugzeuge verkauft werden, ist das Verhältnis gar nicht mal so schlecht. Ich bin auch ziemlich sicher, dass z.B. eine GP 3300 oder 2200 nicht in Hinblick auf den Heimwerkermarkt entwickelt wurde.

Die treibende Kraft hinter den Entwicklungen zu niedrigen Ri ist übrigens weniger die hohe Leistungsabgabe, sondern eher die Leistungsaufnahme, also der Wunsch, leere Akkus so schnell wie möglich laden zu können. Außerdem hat sich gezeigt, daß die Alltagstauglichkeit nicht leidet, wenn die spezifische Leistung und Energiedichte erhöht werden.

Tja, was können wir erwarten?

Mit der Li-Technologie wird es wohl ähnlich laufen wie bei früheren Akkutechnologien, d.h. der Innenwiderstand sinkt, die Kapazität steigt. Wieviel, kann man nur spekulieren - sie ist jedenfalls noch nicht ausgereizt.

In den Labors gibt es zwei Richtungen, in die geforscht wird. Zum einen sind das "herkömmliche" Akkus mit chemischen Umwandlungsreaktionen. Rein theoretisch erreicht man hier noch eine vielfach höhere Energiedichte als mit bisheriger Technologie. Grenzen setzt hauptsächlich die Stabilität und Umkehrbarkeit der Reaktion.
Das andere sind direkte Ladungsspeicher, ähnlich wie Kondensatoren. Auch hier sind die möglichen Energiedichten enorm, nicht zuletzt aufgrund neuer Methoden wie der Nanotechnologie.

Wie sich aber schon bei der Li-Technologie zeigt, kommen wir bei der Energiedichte zunehmend an eine Grenze, die durch die Sicherheit bzw. Alltagstauglichkeit gesetzt wird. Je mehr Energie auf kleinem Raum freigesetzt wird, desto höher sind die Temperaturen und damit die mögliche Gefahr. Ein zunehmender Anteil der Entwicklungskapazität wird in die Sicherheit investiert, denn ein Akku darf nicht zur Bombe werden.

Grüße, Ulrich
 

speed

Vereinsmitglied
Hallo e-flyer,

ich hoffe Du bist jünger als ich (45), dann wirst Du das evtl. noch erleben. Mir fehlt da etwas der Glaube an eine mittelfristige Umsetzung.
Operationell wird die Brennstoffzelle in den neuen U- Booten eingesetzt. Autos fahren als Prototypen rum und wären wahrscheinlich schnell als Produkt verfügbar. Hier fehlt die Infrastruktur in Form von Tankstellen für Wasserstoff.
In USA, ich glaube bei AeroVironment wurde ein Modell mit Brennstoffzellen geflogen.

Nebenbei: Methanol hat einen Energieinhalt von 5700 Wh/kg. Der Verbrennungsmotor hat so 30% Eta also bleiben am Antrieb immer noch 1900 Wh/kg übrig.
Dagegen ist mein Wunsch nach 300 Wh/kg für Li- Akkus bescheiden. Und Methanol ist doch relativ sicher, auch bei Modllfliegern.

Otto
 
Hallo zusammen!

Vielleicht ist dies die (ferne?)Zukunft, auch wenn wir nicht unbedingt 3000km weit fliegen wollen! Also zurück zum Methanol und dergleichen.

Rekordfahrt

Gruß e-flyer
 
Hallo Otto

Ich bin kaum jünger(38)als Du und möchte es trotzdem noch gerne erleben.

Mit dem Methanol hab ich es natürlich als Brennstoff für die Zellen gemeint. Ich seh den Wasserstoff, zu mindest z.Z., als sehr aufwendig an, was die Lagerung, Mitführung und Betankung betrifft. Ganz zu schweigen von der allgemeinen Brisanz.
Auf den Rekord-Seiten wird ein Eta um die 50% erwähnt, weiß aber nicht, ob es das Gesamteta ist, oder nur das der Brennstoffzellen. Wenn es das der Zellen wäre, hätten wir mit Methanol knappe 2900 Wh/kg, abzüglich dem Zellengewicht, blieben da sicher um die 1500-2000 Wh/kg übrig. Das wär´s doch?
Über die Umsetzung solcher Technologien, kann man, wenn man nicht gerade direkt vom Fach ist, nur spekulieren. Ich weiß nur, daß ich vor nicht mal 4-5 Jahren über die so "revolutionären" NiMH- Akkus im Modellflug gestaunt habe, aber über die ersten Lithiumzellen (Tadiran), mit ihren max. 2 Ampere Peakstrom, nur ein müdes Lächeln übrig hatte. Noch vor einem guten Jahr, war ich stolz auf meine neuen 1950 FAUP´s, jetzt weiß ich schon gar nicht mehr wie man nIMh :confused: schreibt (oops, das ging aber schnell!).
Ja, manchmal gehen solche Entwicklung so schnell vor sich, daß man sie erst dann merkt, wenn man schon mitten drin ist, siehe auch Handys, PC´s, Internet, DVD.... Weltraumtourismus :D usw.

Also, ich für meinen Teil bin da recht zuversichtlich und hoffe, daß mein überübernächstes Fahrzeug nur 3 Liter Methanol auf 1000 km braucht.

Gruß e-flyer
 

Dix

User
Original erstellt von e-flyer:

Also, ich für meinen Teil bin da recht zuversichtlich und hoffe, daß mein überübernächstes Fahrzeug nur 3 Liter Methanol auf 1000 km braucht.
Das wäre zu schön um wahr zu sein.


Da hast Du aber die Rechnung ohne OPEC und Konsorten gemacht...
Das (echte) Dreiliterauto ist schon längst relatistisch geworden. Aber warum fahren auch moderne Autos immer noch mit (auch finanziell)horrenden Verbräuchen rum? Und zumindest im (tempolimit)freien Deutschland zählt primär erstmal Leistung und Geld! Traurig aber wahr.
 
Hallo Dirk

Du hast da schon recht mit Opec usw., ganz zu schweigen von der USA oder Rußland und weiteren Lobbys die dahinter stecken. Ich möchte gar nicht wissen, was alles für Ideen in irgendwelche Schubläden liegen, die vielleicht so revolutinär sind, daß sie uns noch nicht zugemutet werden können, weil sie finanziell unrentabel (zu billig für den Verbraucher )für die Unternehmen oder der Regierungen (Steuereinnahmen) wären. Lieber verheizen wir die kostbaren und unwiederbringlichen fossilen Energieträger.

Aber sowas kann schnell umschlagen, siehe dazu die Tabaksteuer. Durch die letzte Steuererhöhung entstanden deutliche Steuereinbußen, weil die Leute einfach weniger rauchen. Laß in naher Zukunft den Sprit mal wirklich 2,50€ (~ 5DM) und mehr kosten, da werden so einige Leute das Auto mal öfter stehen lassen oder sich verstärkt nach Alternativen umsehen.

Gruß e-flyer
 

Dix

User
Na wenn das keine Milchmädchenrechnung ist?

Naja, langfristig mag das mit dem Spritpreis ja hinkommen. Aber bis dahin wird er wegen Erschöpfung der Ressourcen eh hoch gehen.

Der Spritpreis ist in D hausgemacht!!!
Und die Amis interessiert der Spritpreis eh nicht. Für die ist es doch billiger einzumarschieren und die Quellen einfach zu besetzen. ("Oh, ds Barrel ist teuer geworden, die bösen bösen Buben! Wir haben Beweise...")

Wenn erst mal alle Chinesen ein Auto haben. Dann wird noch schneller noch teurer.

Zum Thema: Die LiXX müssen aber sicherer und alltagstauglicher werden. Die Folienakkus rennen den BlechdosenIONS gewichtsmäßig noch davon. Am Imax wird gearbeitet.
 
Leider ist der Hobbymarkt dicht sehr groß.
Wir haben 5 Millionen Zellen/Jahr im Weltmarkt.

Der gesamte Weltmarkt für LIB und LPB beträgt 1600 Millionen Zellen in 2004

Entwickelt werden die Zellen grundsätzlich für die Mobilphonekunden und Laptopkunden. Die neuen Zellen von KAN, APL und Cocam sind kleine Firmen in China die keine weitere Rolle spielen.

Neu ist das Spiel mit den Lithium Ion Mangan. Da kann der Hobbymarkt provitieren weil diese für den Powertoolmarkt entwickelt wurden. Wie auch die CP 2400 , N 1900, CS 3000 usw.

Sven grüsst
 

Claus Eckert

Moderator
Teammitglied
Hallo Sven,

produziert APL in China und hat den Vertrieb in Malaysia?
 
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