Vergleich der Anzahl eingebauter Knopfzellen: Fahrzeuge mit alternativen Antrieben vs. konventionelle benzinbetriebene Fahrzeuge
Vergleich der Anzahl eingebauter Knopfzellen: Fahrzeuge mit alternativen Antrieben vs. konventionelle benzinbetriebene Fahrzeuge
Wenn man ein Elektrofahrzeug und ein herkömmliches benzinbetriebenes Auto auseinandernimmt und die darin enthaltenen Lithium-Mangan-Knopfzellen vom Typ CR2032, CR2450 und andere Einwegbatterien einzeln zählt, wird man ein interessantes Phänomen feststellen: Elektrofahrzeuge enthalten mehr eingebaute Knopfzellen als benzinbetriebene Autos.
Jede zusätzliche Batterie steht im Zusammenhang mit der „Elektrifizierung“.
1. Welche Bauteile benötigen Knopfzellenbatterien?
Ob es sich nun um Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICE) oder um Fahrzeuge mit alternativen Antrieben (NEV) handelt, es gibt zwei Systeme, die fast immer auf Knopfzellenbatterien angewiesen sind.
Reifendruckkontrollsystem (TPMS).
Fahrzeuge mit direktem Reifendruckkontrollsystem (TPMS) verfügen über einen in jedem Reifen integrierten Sensor. Dieser Sensor enthält eine Knopfzelle zur Erfassung von Druck- und Temperaturdaten sowie zur Funkübertragung. Insgesamt werden vier Batterien pro Fahrzeug benötigt. TPMS-Anwendungen stellen hohe Anforderungen an Batterien – insbesondere an deren Temperaturbeständigkeit von -40 °C bis 125 °C und eine wartungsfreie Lebensdauer von 5 bis 10 Jahren. Daher sind hochtemperaturbeständige Modelle wie CR2450HT und CR2032HT Industriestandard.
Fernbedienungsschlüssel.
Die CR2032 ist heutzutage der am weitesten verbreitete Batterietyp für Autoschlüssel mit Fernbedienung; die überwiegende Mehrheit der Originalschlüssel verwendet diese 3-V-Lithium-Mangan-Knopfzelle, wobei Fahrzeuge in der Regel ein oder zwei davon benötigen. Einige Modelle verwenden die CR2032 auch in ihren NFC- oder Bluetooth-fähigen Kartenschlüsseln.
Bislang starten Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor und Elektrofahrzeuge auf Augenhöhe: vier TPMS-Batterien plus ein oder zwei Schlüsselanhängerbatterien, insgesamt also fünf bis sechs Knopfzellenbatterien pro Fahrzeug.
2. Wo befinden sich Knopfzellenbatterien typischerweise in Fahrzeugen mit alternativen Antrieben (NEVs)?
Der Anstieg der Nutzung ist auf zwei Quellen zurückzuführen: spezifische Anforderungen an die drei elektrischen Systeme (Batterie, Motor und Steuerungssysteme) und zusätzliche Komponenten, die durch die Fahrzeugintelligenz gesteuert werden.
BMS Echtzeituhr (RTC) Backup-Batterie.
Dies ist eine Anwendung, die speziell für Elektrofahrzeuge (NEVs) entwickelt wurde. Die Hauptsteuerplatine des Batteriemanagementsystems (BMS) benötigt eine Knopfzelle zur Stromversorgung des Echtzeituhr-Moduls (RTC). Im Tiefschlafmodus wird der Haupt-Mikrocontroller (MCU) abgeschaltet; der RTC-Chip arbeitet dann im Backup-Modus mit einem Stromverbrauch von nur ca. 0,3 µA und ist dafür zuständig, das BMS periodisch zu aktivieren, um Zellspannung und -temperatur zu prüfen sowie den statischen Ladezustand (SOC) zu korrigieren. Gängige Batterietypen sind beispielsweise CR2032 oder BR2330. Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor verfügen nicht über einen Traktionsakku und benötigen daher weder ein BMS noch diese spezielle Backup-Batterie.
Intelligente Schlüsselkarten.
Bei einigen NEV-Modellen werden herkömmliche Funkschlüssel durch dünne NFC- oder Bluetooth-Karten ersetzt. Diese Karten enthalten zudem eine integrierte CR2032-Batterie, wodurch sich die Gesamtbatterieanzahl des Fahrzeugs erhöht.
Echtzeituhren in anderen Steuergeräten.
Komponenten wie das T-Box-Kommunikationsmodul und die Fahrzeugsteuereinheit (VCU) haben in bestimmten Modellen ebenfalls unabhängige RTC-Anforderungen und können je nach Fahrzeugdesign mit einer oder zwei zusätzlichen Knopfzellenbatterien ausgestattet sein.
3. Ein Missverständnis zur Aufklärung
Das 12-V-Niederspannungssystem in Elektrofahrzeugen versorgt eine Vielzahl elektronischer Komponenten mit Strom – darunter Kameras im Wächtermodus, NFC-Lesegeräte und OTA-Update-Module. Diese werden von einer 12-V-Batterie (entweder Blei-Säure oder Lithium-Eisenphosphat) gespeist, die über einen DC/DC-Wandler vom Hauptakku geladen wird. Die Notstromversorgung für die T-Box nutzt üblicherweise einen Nickel-Metallhydrid-Akku (NiMH) und keine Knopfzelle.
Im Fahrzeug dienen Knopfzellen eher der Langzeitüberwachung bei extrem niedrigem Stromverbrauch als der primären Stromquelle für die Geräte.
4. Datenvergleich
Anwendungsszenario | Typisches Batteriemodell | Verbrennerfahrzeug (Benzinauto) | NEV (New Energy Vehicle) | Anmerkungen |
TPMS (Reifendrucküberwachung) | CR2450HT / CR2032HT | 4 Einheiten (Standard) | 4 Einheiten (Standard) | Die Durchdringungsrate der werkseitigen Direktinstallation von TPMS liegt bei über 98 %. |
Fernbedienungsschlüssel | CR2032 | 1–2 Einheiten | 1–2 Einheiten | Universell für alle Marken |
BMS RTC-Backup | CR2032 / BR2330 | 0 | 1 Einheit | Einzigartig für NEVs |
NFC-/Bluetooth-Kartenschlüssel | CR2032 | 0 | 0–1 Einheit | Ausgestattet bei einigen Fahrzeugmodellen |
Anderer Controller RTC | CR2032 / CR1220 | 0 | 0–2 Einheiten | Variiert je nach Fahrzeugmodell |
Gesamt | 5–6 Einheiten | 6–10 Einheiten | NEVs haben 1–4 Einheiten mehr. |
Der Wechsel von 5–6 Batteriezellen auf 6–10 – wobei jede zusätzliche Zelle direkt mit dem Batteriemanagementsystem oder intelligenten Zugangsfunktionen verbunden ist – unterstreicht die Kernmerkmale, die Fahrzeuge mit neuer Energie von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor unterscheiden.
Da die Marktdurchdringung von Fahrzeugen mit neuen Antrieben weiter zunimmt, wird dieser schrittweise Anstieg durch das wachsende Basisvolumen noch verstärkt.
5. Kleine Batterien, hohe Standards
Obwohl der Einsatz von Knopfzellenbatterien in Automobilen einen sehr geringen Stromverbrauch mit sich bringt, sind damit hohe Markteintrittsbarrieren verbunden.
Nehmen wir das Reifendruckkontrollsystem (TPMS) als Beispiel: Die Sensoren sind in den Reifen integriert und arbeiten in einem Temperaturbereich von -40 °C bis 125 °C mit einer typischen Lebensdauer von 5 bis 10 Jahren. Diese Bedingungen stellen hohe Anforderungen an die Lagerfähigkeit bei hohen Temperaturen, die stabile Entladeleistung über einen weiten Temperaturbereich und die Langzeitstabilität. Gleichzeitig benötigen die Backup-Batterien des Batteriemanagementsystems (BMS) für die Echtzeituhr (RTC) eine extrem niedrige Selbstentladungsrate, da die RTC auch dann eine präzise Zeitmessung gewährleisten muss, wenn das Fahrzeug wochen- oder monatelang geparkt ist.
Die CR-HT-Serie von Power Glory umfasst Knopfzellen mit breitem Temperaturbereich, die speziell für solch anspruchsvolle Betriebsbedingungen entwickelt wurden. Sie deckt wichtige Modelle wie dieCR2032HT und CR2450HT,Die Serie arbeitet in einem Temperaturbereich von -40°C bis +125°C und verfügt über internationale Zertifizierungen wie UN38.3, UL und CE.
Da neue Energiefahrzeuge weiterhin Marktanteile gewinnen, dient die Integration jeder zusätzlichen Knopfzelle als Test für die Leistungsfähigkeit über einen weiten Temperaturbereich und die langfristige Zuverlässigkeit – genau der Wert, den Power Glory durch seine 22-jährige fundierte Expertise im Bereich der Lithium-Mikroleistungszellen bietet.
