Trends in der Ladeinfrastruktur

Während der Großteil des Ladebedarfs derzeit durch das Laden zu Hause gedeckt wird, werden zunehmend öffentlich zugängliche Ladegeräte benötigt, um den gleichen Komfort und die gleiche Zugänglichkeit wie beim Betanken herkömmlicher Fahrzeuge zu bieten. Insbesondere in dicht besiedelten städtischen Gebieten, in denen der Zugang zum Laden zu Hause eingeschränkter ist, ist die öffentliche Ladeinfrastruktur ein wichtiger Faktor für die Einführung von Elektrofahrzeugen. Ende 2022 gab es weltweit 2,7 Millionen öffentliche Ladepunkte, von denen mehr als 900.000 im Jahr 2022 installiert wurden, was einem Anstieg von etwa 55 % gegenüber dem Bestand von 2021 entspricht und mit der Wachstumsrate von 50 % vor der Pandemie zwischen 2015 und 2015 vergleichbar ist 2019.

Langsame Ladegeräte

Weltweit gibt es mehr als 600.000 öffentliche langsame Ladestationen1wurden im Jahr 2022 installiert, davon 360.000 in China, womit sich der Bestand an langsamen Ladegeräten im Land auf über 1 Million erhöht. Ende 2022 befand sich in China mehr als die Hälfte des weltweiten Bestands an öffentlichen langsamen Ladegeräten.

An zweiter Stelle steht Europa mit insgesamt 460.000 langsamen Ladegeräten im Jahr 2022, was einem Anstieg von 50 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. In Europa liegen die Niederlande mit 117.000 an der Spitze, gefolgt von rund 74.000 in Frankreich und 64.000 in Deutschland. Der Bestand an langsamen Ladegeräten in den Vereinigten Staaten stieg im Jahr 2022 um 9 %, was die niedrigste Wachstumsrate unter den großen Märkten darstellt. In Korea hat sich der Bestand an langsam ladenden Geräten im Vergleich zum Vorjahr verdoppelt und erreicht 184.000 Ladepunkte.

Schnellladegeräte

Öffentlich zugängliche Schnellladegeräte, insbesondere solche an Autobahnen, ermöglichen längere Fahrten und können Reichweitenangst entgegenwirken, die ein Hindernis für die Einführung von Elektrofahrzeugen darstellt. Wie langsame Ladegeräte bieten öffentliche Schnellladegeräte auch Ladelösungen für Verbraucher, die keinen zuverlässigen Zugang zu privaten Lademöglichkeiten haben, und fördern so die Einführung von Elektrofahrzeugen in größeren Teilen der Bevölkerung. Die Zahl der Schnellladegeräte stieg im Jahr 2022 weltweit um 330.000, wobei der Großteil (fast 90 %) des Wachstums erneut aus China stammte. Der Einsatz von Schnellladesystemen gleicht den fehlenden Zugang zu Heimladegeräten in dicht besiedelten Städten aus und unterstützt Chinas Ziele für eine schnelle Einführung von Elektrofahrzeugen. In China gibt es insgesamt 760.000 Schnellladestationen, aber mehr als der gesamte Bestand an öffentlichen Schnellladesäulen befindet sich in nur zehn Provinzen.

In Europa belief sich der Gesamtbestand an Schnellladegeräten Ende 2022 auf über 70.000, ein Anstieg von rund 55 % im Vergleich zu 2021. Die Länder mit dem größten Bestand an Schnellladegeräten sind Deutschland (über 12.000), Frankreich (9.700) und Norwegen (9 000). In der gesamten Europäischen Union besteht ein klares Bestreben, die öffentliche Ladeinfrastruktur weiterzuentwickeln, wie aus der vorläufigen Einigung über die vorgeschlagene Verordnung zur Infrastruktur für alternative Kraftstoffe (AFIR) hervorgeht, die Anforderungen an die Abdeckung von Elektroladestationen im gesamten transeuropäischen Verkehrsnetz (TEN) festlegen wird -T) zwischen der Europäischen Investitionsbank und der Europäischen Kommission wird bis Ende 2023 über 1,5 Milliarden Euro für die Infrastruktur für alternative Kraftstoffe, einschließlich elektrischer Schnellladung, bereitstellen.

Die Vereinigten Staaten installierten im Jahr 2022 6.300 Schnellladegeräte, etwa drei Viertel davon waren Tesla-Supercharger. Der Gesamtbestand an Schnellladegeräten erreichte Ende 2022 28.000. Es wird erwartet, dass der Einsatz in den kommenden Jahren nach der Genehmigung des (NEVI) durch die Regierung beschleunigt wird. Alle US-Bundesstaaten, Washington DC und Puerto Rico nehmen an dem Programm teil und haben bereits 885 Millionen US-Dollar an Fördermitteln für 2023 erhalten, um den Ausbau von Ladegeräten auf 122.000 km Autobahn zu unterstützen. Die US-Bundesstraßenverwaltung hat neue nationale Standards für staatlich finanzierte Ladegeräte für Elektrofahrzeuge angekündigt, um Konsistenz, Zuverlässigkeit, Zugänglichkeit und Kompatibilität sicherzustellen. Aufgrund der neuen Standards hat Tesla angekündigt, dass es einen Teil seines US-Supercharger-Netzwerks (wo Supercharger 60 % des gesamten Bestands an Schnellladegeräten in den Vereinigten Staaten ausmachen) und seines Destination Charger-Netzwerks für Nicht-Tesla-Elektrofahrzeuge öffnen wird.

Öffentliche Ladestationen werden zunehmend notwendig, um eine breitere Verbreitung von Elektrofahrzeugen zu ermöglichen

Der Aufbau einer öffentlichen Ladeinfrastruktur in Erwartung eines Wachstums beim Verkauf von Elektrofahrzeugen ist für eine breite Einführung von Elektrofahrzeugen von entscheidender Bedeutung. In Norwegen beispielsweise gab es im Jahr 2011 etwa 1,3 batterieelektrische LDVs pro öffentlicher Ladestation, was eine weitere Einführung unterstützte. Ende 2022 waren über 17 % der LDVs BEVs, sodass es in Norwegen 25 BEVs pro öffentlicher Ladestation gab. Generell gilt, dass mit zunehmendem Bestandsanteil batterieelektrischer LDVs das Verhältnis Ladepunkt pro BEV abnimmt. Das Wachstum des Elektrofahrzeugabsatzes kann nur aufrechterhalten werden, wenn der Ladebedarf durch eine zugängliche und erschwingliche Infrastruktur gedeckt wird, entweder durch privates Laden zu Hause oder am Arbeitsplatz oder durch öffentlich zugängliche Ladestationen.

Verhältnis der elektrischen LDVs pro öffentlichem Ladegerät

Verhältnis öffentlicher Ladepunkte pro batterieelektrischem LDV in ausgewählten Ländern im Verhältnis zum Anteil der batterieelektrischen LDV-Aktie

Während PHEVs weniger auf die öffentliche Ladeinfrastruktur angewiesen sind als BEVs, sollte die Politikgestaltung im Hinblick auf die ausreichende Verfügbarkeit von Ladepunkten das öffentliche PHEV-Laden einbeziehen (und fördern). Betrachtet man die Gesamtzahl der elektrischen LDVs pro Ladepunkt, lag der weltweite Durchschnitt im Jahr 2022 bei etwa zehn Elektrofahrzeugen pro Ladegerät. Länder wie China, Korea und die Niederlande haben in den letzten Jahren weniger als zehn Elektrofahrzeuge pro Ladegerät gewartet. In Ländern, die stark auf öffentliches Laden angewiesen sind, wächst die Zahl der öffentlich zugänglichen Ladegeräte mit einer Geschwindigkeit, die weitgehend mit der Verbreitung von Elektrofahrzeugen übereinstimmt.

In einigen Märkten, die durch eine weit verbreitete Verfügbarkeit von Heimladegeräten gekennzeichnet sind (aufgrund eines hohen Anteils an Einfamilienhäusern mit der Möglichkeit, ein Ladegerät zu installieren), kann die Anzahl der Elektrofahrzeuge pro öffentlicher Ladestation jedoch sogar noch höher sein. In den Vereinigten Staaten beispielsweise liegt das Verhältnis von Elektrofahrzeugen pro Ladegerät bei 24 und in Norwegen bei mehr als 30. Da die Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen zunimmt, wird das öffentliche Laden auch in diesen Ländern immer wichtiger, um die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen bei Autofahrern zu fördern die keinen Zugang zu privaten Lademöglichkeiten zu Hause oder am Arbeitsplatz haben. Das optimale Verhältnis von Elektrofahrzeugen pro Ladegerät hängt jedoch von den örtlichen Bedingungen und den Bedürfnissen der Fahrer ab.

Vielleicht wichtiger als die Anzahl der verfügbaren öffentlichen Ladegeräte ist die gesamte öffentliche Ladekapazität pro Elektrofahrzeug, da Schnellladegeräte mehr Elektrofahrzeuge versorgen können als langsame Ladegeräte. In den frühen Phasen der Einführung von Elektrofahrzeugen ist es sinnvoll, dass die verfügbare Ladeleistung pro Elektrofahrzeug hoch ist, vorausgesetzt, dass die Ladegerätauslastung relativ niedrig sein wird, bis der Markt ausgereift ist und die Nutzung der Infrastruktur effizienter wird. Dementsprechend enthält das AFIR der Europäischen Union Anforderungen an die insgesamt bereitzustellende Stromkapazität auf der Grundlage der Größe der registrierten Flotte.

Weltweit beträgt die durchschnittliche öffentliche Ladeleistungskapazität pro Elektro-LDV etwa 2,4 kW pro Elektrofahrzeug. In der Europäischen Union ist das Verhältnis niedriger und liegt im Durchschnitt bei etwa 1,2 kW pro Elektrofahrzeug. Korea weist mit 7 kW pro Elektrofahrzeug das höchste Verhältnis auf, auch wenn die meisten öffentlichen Ladegeräte (90 %) langsame Ladegeräte sind.

Anzahl der Elektro-LDVs pro öffentlicher Ladestation und kW pro Elektro-LDV, 2022

Offen

Anzahl der elektrischen LDVs pro LadepunktkW der öffentlichen Ladung pro elektrischen LDVsNeuseelandIslandAustralienNorwegenBrasilienDeutschlandSchwedenVereinigte StaatenDänemarkPortugalVereinigtes KönigreichSpanienKanadaIndonesienFinnlandSchweizJapanThailandEuropäische UnionFrankreichPolenMexikoBelgienWeltItalienChinaIndienSüdafrikaChileGriechenlandNiederlandeKorea08162432404856647280889 610400.61.21.82.433.64.24.85.466.67.27.8

• EV / EVSE (untere Achse)
• kW / EV (obere Achse)

In den Regionen, in denen Elektro-Lkw kommerziell verfügbar werden, können batterieelektrische Lkw auf TCO-Basis mit konventionellen Diesel-Lkw für ein wachsendes Einsatzspektrum konkurrieren, nicht nur im städtischen und regionalen Bereich, sondern auch im Regional- und Fernverkehrssegment mit Sattelzugmaschine . Drei Parameter, die den Zeitpunkt des Erreichens bestimmen, sind Mautgebühren; Kraftstoff- und Betriebskosten (z. B. der Unterschied zwischen Diesel- und Strompreisen für Lkw-Betreiber und geringere Wartungskosten); und CAPEX-Zuschüsse, um die Lücke im Vorabpreis des Fahrzeugs zu schließen. Da Elektro-Lkw die gleichen Aufgaben zu geringeren Gesamtkosten erfüllen können (auch bei Anwendung eines ermäßigten Tarifs), ist die Erwartung der Fahrzeugbesitzer, die Vorabkosten zu amortisieren, ein entscheidender Faktor bei der Entscheidung, ob sie sich für den Kauf eines Elektro- oder eines konventionellen Lkw entscheiden.

Die Wirtschaftlichkeit von Elektro-Lkw im Fernverkehr kann erheblich verbessert werden, wenn die Ladekosten gesenkt werden können, indem das langsame Laden außerhalb der Schicht (z. B. in der Nacht oder in anderen längeren Ausfallzeiten) maximiert und große Abnahmeverträge mit Netzbetreibern abgeschlossen werden „Mitten in der Schicht“ (z. B. in Pausen), schnelles (bis zu 350 kW) oder ultraschnelles (>350 kW) Laden sowie die Erkundung intelligenter Lade- und Vehicle-to-Grid-Möglichkeiten für zusätzliches Einkommen.

Elektro-Lkw und -Busse werden für den Großteil ihrer Energie auf das Laden außerhalb der Schicht angewiesen sein. Dies wird größtenteils an privaten oder halbprivaten Ladestationen oder an öffentlichen Stationen an Autobahnen und oft über Nacht erreicht. Um die wachsende Nachfrage nach Hochleistungselektrifizierung zu bedienen, müssen Depots entwickelt werden, und in vielen Fällen ist möglicherweise eine Modernisierung des Verteilungs- und Übertragungsnetzes erforderlich. Abhängig von den Anforderungen an die Fahrzeugreichweite wird die Depotladung ausreichen, um die meisten Einsätze im städtischen Busverkehr sowie im städtischen und regionalen Lkw-Einsatz abzudecken.

Regelungen, die Ruhezeiten vorschreiben, können auch ein Zeitfenster für das Laden während der Schicht vorsehen, wenn unterwegs schnelle oder ultraschnelle Lademöglichkeiten verfügbar sind: Die Europäische Union schreibt nach jeweils 4,5 Stunden Fahrt eine Pause von 45 Minuten vor; Die Vereinigten Staaten schreiben 30 Minuten nach 8 Stunden vor.

Die meisten handelsüblichen Gleichstrom-Schnellladestationen ermöglichen derzeit Leistungsstufen von 250-350 kW. Die vom Europäischen Rat und dem Parlament beschlossene Initiative sieht einen schrittweisen Prozess des Infrastrukturaufbaus für schwere Elektrofahrzeuge ab 2025 vor. Aktuelle Studien zum Strombedarf für regionale und Fernverkehrs-Lkw-Einsätze in den USA und Europa kommen zu dem Ergebnis, dass die Ladeleistung höher als 350 kW ist , und zwar bis zu 1 MW, kann erforderlich sein, um Elektro-Lkw während einer 30- bis 45-minütigen Pause vollständig aufzuladen.

Traton, Volvo und Daimler erkannten die Notwendigkeit, das schnelle oder ultraschnelle Laden als Voraussetzung für die technische und wirtschaftliche Machbarkeit sowohl des Regional- als auch insbesondere des Fernstreckenbetriebs auszubauen, und gründeten im Jahr 2022 ein unabhängiges Joint Venture mit 500 Euro Mit den gemeinsamen Investitionen der drei Hersteller von Schwerlastfahrzeugen in Höhe von Millionen Euro zielt die Initiative darauf ab, mehr als 1.700 schnelle (300 bis 350 kW) und ultraschnelle (1 MW) Ladepunkte in ganz Europa zu errichten.

Derzeit sind mehrere Ladestandards im Einsatz und technische Spezifikationen für ultraschnelles Laden sind in der Entwicklung. Um die Kosten, Ineffizienzen und Herausforderungen für Fahrzeugimporteure und internationale Betreiber zu vermeiden, die durch unterschiedliche Wege der Hersteller entstehen würden, muss die größtmögliche Konvergenz der Ladestandards und der Interoperabilität für schwere Elektrofahrzeuge sichergestellt werden.

In China entwickeln die Mitentwickler China Electricity Council und CHAdeMOs „ultra ChaoJi“ einen Ladestandard für schwere Elektrofahrzeuge mit bis zu mehreren Megawatt. In Europa und den Vereinigten Staaten gelten Spezifikationen für das CharIN Megawatt Charging System (MCS) mit einer potenziellen maximalen Leistung von. werden von der International Organization for Standardization (ISO) und anderen Organisationen entwickelt. Die endgültigen MCS-Spezifikationen, die für die kommerzielle Einführung benötigt werden, werden für 2024 erwartet. Nach dem ersten Megawatt-Ladestandort, den Daimler Trucks und Portland General Electric (PGE) im Jahr 2021 anbieten, sowie Investitionen und Projekten in Österreich und Schweden , Spanien und das Vereinigte Königreich.

Die Kommerzialisierung von Ladegeräten mit einer Nennleistung von 1 MW wird erhebliche Investitionen erfordern, da Stationen mit einem derart hohen Leistungsbedarf erhebliche Kosten sowohl für die Installation als auch für die Netzmodernisierung verursachen werden. Die Überarbeitung der Geschäftsmodelle öffentlicher Energieversorger und der Vorschriften für den Energiesektor, die Koordinierung der Planung aller Beteiligten und intelligentes Laden können hilfreich sein. Direkte Unterstützung durch Pilotprojekte und finanzielle Anreize kann auch die Demonstration und Einführung in der Anfangsphase beschleunigen. Eine aktuelle Studie skizziert einige wichtige Designüberlegungen für die Entwicklung von Ladestationen mit MCS-Bewertung:

• Die Planung von Ladestationen an Autobahndepotstandorten in der Nähe von Übertragungsleitungen und Umspannwerken kann eine optimale Lösung zur Kostenminimierung und Erhöhung der Ladegerätauslastung sein.
• „Passende Dimensionierung“ von Verbindungen mit direkten Anschlüssen an Übertragungsleitungen in einem frühen Stadium, um so den Energiebedarf eines Systems zu antizipieren, in dem große Teile des Güterverkehrs elektrifiziert wurden, anstatt die Verteilungsnetze ad-hoc und kurzfristig zu modernisieren Basis wird entscheidend sein, um die Kosten zu senken. Dies erfordert eine strukturierte und koordinierte Planung zwischen Netzbetreibern und Ladeinfrastrukturentwicklern sektorübergreifend.
• Da Übertragungsnetzverbindungen und Netzausbauten vier bis acht Jahre dauern können, muss mit der Standortwahl und dem Bau von Ladestationen mit hoher Priorität so schnell wie möglich begonnen werden.

Zu den Lösungen gehören die Installation stationärer Speicher und die Integration lokaler erneuerbarer Kapazitäten in Kombination mit intelligentem Laden, was dazu beitragen kann, sowohl die Infrastrukturkosten im Zusammenhang mit dem Netzanschluss als auch die Strombeschaffungskosten zu senken (z. B. indem es LKW-Betreibern ermöglicht wird, die Kosten zu minimieren, indem sie die Preisschwankungen im Laufe des Tages arbitrieren und so die Vorteile nutzen). von Vehicle-to-Grid-Möglichkeiten usw.).

Weitere Optionen zur Stromversorgung elektrischer Schwerlastfahrzeuge (HDVs) sind Batteriewechsel und elektrische Straßensysteme. Elektrische Straßensysteme können Strom entweder über induktive Spulen in einer Straße oder über leitende Verbindungen zwischen Fahrzeug und Straße oder über Oberleitungen (Oberleitungen) an einen Lkw übertragen. Oberleitungs- und andere dynamische Ladeoptionen könnten vielversprechend sein, um die Systemkosten beim Übergang zu emissionsfreien Regional- und Fernverkehrs-Lkw zu senken und sich im Hinblick auf die Gesamtkapital- und Betriebskosten positiv auszuwirken. Sie können auch dazu beitragen, den Bedarf an Batteriekapazität zu reduzieren. Wenn elektrische Straßensysteme nicht nur mit Lkw, sondern auch mit Elektroautos kompatibel sind, kann der Batteriebedarf weiter gesenkt und die Auslastung weiter verbessert werden. Solche Ansätze würden jedoch induktive oder straßenintegrierte Designs erfordern, die größere Hürden hinsichtlich der Technologieentwicklung und des Designs mit sich bringen und kapitalintensiver sind. Gleichzeitig stellen elektrische Straßensysteme erhebliche Herausforderungen dar, die denen des Schienensektors ähneln, einschließlich eines größeren Bedarfs an Standardisierung von Wegen und Fahrzeugen (wie am Beispiel von Straßenbahnen und Oberleitungsbussen), grenzüberschreitender Kompatibilität für Langstreckenfahrten und einer geeigneten Infrastruktur Eigentumsmodelle. Sie bieten Lkw-Besitzern weniger Flexibilität in Bezug auf Routen und Fahrzeugtypen und verursachen insgesamt hohe Entwicklungskosten, was sich allesamt negativ auf ihre Wettbewerbsfähigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Ladestationen auswirkt. Angesichts dieser Herausforderungen wäre es am effektivsten, solche Systeme zunächst auf stark genutzten Güterverkehrskorridoren einzusetzen, was eine enge Koordinierung zwischen verschiedenen öffentlichen und privaten Interessenträgern erfordern würde. Bisherige Demonstrationen auf öffentlichen Straßen in Deutschland und Schweden stützten sich auf Unterstützer sowohl privater als auch öffentlicher Einrichtungen. Auch in China, Indien, Großbritannien und den Vereinigten Staaten werden Forderungen nach Pilotprojekten für elektrische Straßensysteme erwogen.

Ladebedarf für schwere Nutzfahrzeuge

Eine Analyse des International Council on Clean Transportation (ICCT) legt nahe, dass der Batteriewechsel gegen elektrische Zweiräder in Taxidiensten (z. B. Fahrradtaxis) im Vergleich zu BEV- oder ICE-Zweirädern mit Punktladung die wettbewerbsfähigsten Gesamtbetriebskosten bietet. Bei der Zustellung auf der letzten Meile mit einem Zweirad bietet die punktuelle Aufladung derzeit einen TCO-Vorteil gegenüber dem Austausch von Batterien, aber mit den richtigen politischen Anreizen und dem richtigen Umfang könnte der Austausch unter bestimmten Bedingungen zu einer praktikablen Option werden. Generell gilt: Mit zunehmender durchschnittlicher täglich zurückgelegter Distanz wird das batterieelektrische Zweirad mit Batteriewechsel sparsamer als Punktlade- oder Benzinfahrzeuge. Im Jahr 2021 wurde das „Swappable Batteries Motorcycle Consortium“ mit dem Ziel gegründet, den Batteriewechsel von leichten Fahrzeugen, einschließlich Zwei-/Dreirädern, durch die Zusammenarbeit an gemeinsamen Batteriespezifikationen zu erleichtern.

Besonders in Indien gewinnt der Batteriewechsel bei elektrischen Zwei-/Dreirädern zunehmend an Bedeutung. Derzeit gibt es über zehn verschiedene Unternehmen auf dem indischen Markt, darunter Gogoro, ein in Chinesisch-Taipeh ansässiger Technologieführer für Elektroroller und Batteriewechsel. Gogoro behauptet, dass seine Batterien 90 % der Elektroroller in Chinesisch-Taipeh antreiben, und das Gogoro-Netzwerk verfügt über mehr als 12.000 Batteriewechselstationen, um über 500.000 elektrische Zweiräder in neun Ländern, hauptsächlich im asiatisch-pazifischen Raum, zu unterstützen. Gogoro hat sich jetzt gegründet eine Partnerschaft mit dem in Indien ansässigen Unternehmen Zypp Electric, das eine EV-as-a-Service-Plattform für Lieferungen auf der letzten Meile betreibt; Gemeinsam setzen sie im Rahmen eines Pilotprojekts für Business-to-Business-Lieferungen auf der letzten Meile in der Stadt Delhi sechs Batteriewechselstationen und 100 elektrische Zweiräder ein. Anfang 2023 sammelten sie , mit denen sie ihre Flotte bis 2025 auf 200.000 elektrische Zweiräder in 30 indischen Städten erweitern werden. Sun Mobility blickt auf eine längere Geschichte des Batteriewechsels in Indien zurück und verfügt über zahlreiche Tauschstationen im ganzen Land für elektrische Zwei- und Dreiräder, darunter E-Rikschas, mit Partnern wie Amazon India. Thailand bietet auch Batteriewechseldienste für Motorradtaxi- und Lieferfahrer an.

Während der Batteriewechsel auf Elektro-Zweiräder am weitesten verbreitet ist, breitet er sich auch in Afrika aus. Beispielsweise betreibt ein ruandisches Elektro-Motorrad-Start-up Batteriewechselstationen mit Schwerpunkt auf Motorradtaxi-Betrieben, die große Tagesreichweiten erfordern. Ampersand hat zehn Batteriewechselstationen in Kigali und drei in Nairobi, Kenia, gebaut. Diese Stationen führen monatlich etwa 37.000 Batteriewechsel durch.

Der Batteriewechsel bei Zwei-/Dreirädern bietet Kostenvorteile

Insbesondere bei Lkw kann der Batteriewechsel große Vorteile gegenüber dem Ultraschnellladen haben. Erstens kann der Austausch so wenig kosten, dass dies beim kabelgebundenen Laden schwierig und teuer wäre und ein ultraschnelles Ladegerät erfordert, das an Mittel- bis Hochspannungsnetze angeschlossen ist, sowie teure Batteriemanagementsysteme und Batteriechemien. Der Verzicht auf ultraschnelles Laden kann auch die Kapazität, Leistung und Lebensdauer des Akkus verlängern.

Battery-as-a-Service (BaaS), bei dem der Kauf des Lkw und der Batterie getrennt und ein Leasingvertrag für die Batterie abgeschlossen wird, reduziert die Anschaffungskosten im Vorfeld erheblich. Da Lkw zudem in der Regel auf Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) angewiesen sind, die langlebiger sind als Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid-Batterien (NMC), eignen sie sich im Hinblick auf Sicherheit und Erschwinglichkeit gut für den Austausch.

Allerdings werden die Kosten für den Bau einer Station für den Austausch von LKW-Batterien wahrscheinlich höher sein, da das Fahrzeug größer und schwerer ist und für den Austausch mehr Platz und spezielle Ausrüstung erforderlich ist. Ein weiteres großes Hindernis ist die Anforderung, dass Batterien auf eine bestimmte Größe und Kapazität standardisiert werden müssen, was Lkw-OEMs wahrscheinlich als Herausforderung für die Wettbewerbsfähigkeit empfinden, da Batteriedesign und -kapazität ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal zwischen Elektro-Lkw-Herstellern darstellen.

Aufgrund der erheblichen politischen Unterstützung und des Einsatzes von Technologien, die das Laden per Kabel ergänzen sollen, ist China führend beim Batteriewechsel bei Lkw. Im Jahr 2021 kündigte das chinesische MIIT an, dass eine Reihe von Städten die Batteriewechseltechnologie erproben würden, darunter auch den Batteriewechsel bei schweren Nutzfahrzeugen in drei Städten. Fast alle großen chinesischen Hersteller schwerer Lkw, darunter FAW, CAMC, Dongfeng, Jiangling Motors Corporation Limited (JMC), Shanxi Automobile und SAIC.

China ist Vorreiter beim Batteriewechsel bei Lkw

Auch beim Batteriewechsel bei Pkw ist China führend. Über alle Verkehrsträger hinweg lag die Gesamtzahl der Batteriewechselstationen in China fast Ende 2022 bei, 50 % höher als Ende 2021. NIO, das batteriewechselfähige Autos und die unterstützenden Wechselstationen herstellt, betreibt mehr als in China und berichtet, dass das Netzwerk mehr als zwei Drittel des chinesischen Festlandes abdeckt. Die Hälfte seiner Wechselstationen wurde im Jahr 2022 installiert, und das Unternehmen hat sich das Ziel gesetzt, bis 2025 weltweit 4.000 Batteriewechselstationen einzurichten. Das Unternehmen kann mit seinen Wechselstationen über 300 Wechsel pro Tag durchführen und dabei bis zu 13 Batterien gleichzeitig mit einer Leistung von aufladen 20-80 kW.

NIO kündigte außerdem Pläne zum Bau von Batteriewechselstationen in Europa an, da ihre Automodelle mit Batteriewechselfunktion gegen Ende 2022 auf europäischen Märkten verfügbar werden. Die erste NIO-Batteriewechselstation in Schweden wurde 2022 eröffnet und bis Ende 2022 waren es zehn NIO In Norwegen, Deutschland, Schweden und den Niederlanden wurden Batteriewechselstationen eröffnet. Im Gegensatz zu NIO, dessen Wechselstationen NIO-Autos bedienen, unterstützen die Stationen des chinesischen Batteriewechselstationsbetreibers Aulton 30 Modelle von 16 verschiedenen Fahrzeugherstellern.

Der Batteriewechsel könnte auch eine besonders attraktive Option für LDV-Taxiflotten sein, deren Betrieb empfindlicher auf die Ladezeiten reagiert als Privatfahrzeuge. Das US-Startup Ample betreibt derzeit 12 Batteriewechselstationen in der San Francisco Bay Area und bedient hauptsächlich Mitfahrgelegenheiten von Uber.

Auch beim Batteriewechsel bei Pkw ist China führend

Referenzen

Langsamladegeräte haben eine Leistung von höchstens 22 kW. Als Schnellladegeräte gelten solche mit einer Leistung von mehr als 22 kW und bis zu 350 kW. „Ladepunkte“ und „Ladegeräte“ werden synonym verwendet und beziehen sich auf die einzelnen Ladesteckdosen und geben die Anzahl der Elektrofahrzeuge an, die gleichzeitig aufgeladen werden können. „Ladestationen“ können über mehrere Ladepunkte verfügen.

Die vorgeschlagene AFIR, die zuvor eine Richtlinie war, würde nach ihrer formellen Verabschiedung zu einem verbindlichen Gesetzgebungsakt werden, der unter anderem einen maximalen Abstand zwischen Ladegeräten festlegt, die entlang des TEN-T, der Haupt- und Nebenstraßen innerhalb der Europäischen Union, installiert sind.

Induktive Lösungen sind noch weiter von der Kommerzialisierung entfernt und stehen vor der Herausforderung, bei Autobahngeschwindigkeit ausreichend Leistung zu liefern.