Trends bei der Ladeinfrastruktur

Während der Großteil des Ladebedarfs derzeit durch das Laden zu Hause gedeckt wird, werden öffentlich zugängliche Ladestationen zunehmend benötigt, um denselben Komfort und dieselbe Verfügbarkeit wie beim Tanken konventioneller Fahrzeuge zu gewährleisten. Insbesondere in dicht besiedelten Stadtgebieten, wo der Zugang zu Heimladestationen eingeschränkt ist, ist die öffentliche Ladeinfrastruktur ein entscheidender Faktor für die Verbreitung von Elektrofahrzeugen. Ende 2022 gab es weltweit 2,7 Millionen öffentliche Ladepunkte, von denen über 900.000 im Jahr 2022 neu installiert wurden – ein Anstieg von rund 55 % gegenüber 2021 und vergleichbar mit der Wachstumsrate von 50 % vor der Pandemie zwischen 2015 und 2019.

Langsame Ladegeräte

Weltweit gibt es mehr als 600.000 öffentliche Ladestationen für langsames Laden.1Im Jahr 2022 wurden 360.000 dieser Ladestationen in China installiert, wodurch sich der Bestand an langsamen Ladegeräten im Land auf über eine Million erhöhte. Ende 2022 befand sich mehr als die Hälfte des weltweiten Bestands an öffentlichen langsamen Ladegeräten in China.

Europa liegt mit insgesamt 460.000 Ladestationen im Jahr 2022 an zweiter Stelle, ein Anstieg von 50 % gegenüber dem Vorjahr. Die Niederlande führen in Europa mit 117.000 Ladestationen, gefolgt von Frankreich mit rund 74.000 und Deutschland mit 64.000. In den USA stieg der Bestand an Ladestationen 2022 um 9 %, die niedrigste Wachstumsrate unter den wichtigsten Märkten. In Korea hat sich der Bestand an Ladestationen im Jahresvergleich verdoppelt und erreicht 184.000 Ladepunkte.

Schnellladegeräte

Öffentlich zugängliche Schnellladestationen, insbesondere entlang von Autobahnen, ermöglichen längere Fahrten und können die Reichweitenangst – ein Hindernis für die Verbreitung von Elektrofahrzeugen – verringern. Wie herkömmliche Ladegeräte bieten auch öffentliche Schnellladestationen Ladelösungen für Verbraucher ohne zuverlässigen Zugang zu privaten Lademöglichkeiten und fördern so die Elektromobilität in breiteren Bevölkerungsschichten. Die Anzahl der Schnellladestationen stieg 2022 weltweit um 330.000, wobei der Großteil (fast 90 %) des Wachstums erneut auf China entfiel. Der Ausbau des Schnellladenetzes kompensiert den Mangel an Heimladestationen in dicht besiedelten Städten und unterstützt Chinas Ziel einer schnellen Verbreitung von Elektrofahrzeugen. China verfügt über insgesamt 760.000 Schnellladestationen, von denen sich jedoch mehr als die Hälfte in nur zehn Provinzen befindet.

In Europa belief sich der Bestand an Schnellladestationen Ende 2022 auf über 70.000, ein Anstieg von rund 55 % gegenüber 2021. Die Länder mit dem größten Schnellladenetz sind Deutschland (über 12.000), Frankreich (9.700) und Norwegen (9.000). Die Europäische Union verfolgt das klare Ziel, die öffentliche Ladeinfrastruktur weiter auszubauen. Dies zeigt sich in der vorläufigen Einigung zur geplanten Verordnung über die Infrastruktur für alternative Kraftstoffe (AFIR). Diese Verordnung legt die Anforderungen an die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge im transeuropäischen Verkehrsnetz (TEN-V) fest. Die Europäische Investitionsbank und die Europäische Kommission werden bis Ende 2023 über 1,5 Milliarden Euro für die Infrastruktur für alternative Kraftstoffe, einschließlich Schnellladestationen, bereitstellen.

Die USA installierten 2022 6.300 Schnellladestationen, davon waren etwa drei Viertel Tesla Supercharger. Der Gesamtbestand an Schnellladestationen erreichte Ende 2022 28.000. Nach der staatlichen Genehmigung des National Electric Vehicle Initiative (NEVI) wird ein beschleunigter Ausbau in den kommenden Jahren erwartet. Alle US-Bundesstaaten, Washington D.C. und Puerto Rico nehmen an dem Programm teil und haben bereits 885 Millionen US-Dollar für 2023 erhalten, um den Ausbau des Ladenetzes entlang von 122.000 km Autobahn zu unterstützen. Die US-Bundesstraßenverwaltung (Federal Highway Administration) hat neue nationale Standards für staatlich geförderte Ladestationen für Elektrofahrzeuge angekündigt, um Einheitlichkeit, Zuverlässigkeit, Zugänglichkeit und Kompatibilität zu gewährleisten. Tesla hat angekündigt, im Zuge dieser neuen Standards einen Teil seines US-Supercharger-Netzwerks (Supercharger machen 60 % des gesamten Schnellladenetzes in den USA aus) und seines Destination Charger-Netzwerks auch für Elektrofahrzeuge anderer Hersteller zu öffnen.

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

Der Ausbau der öffentlichen Ladeinfrastruktur ist angesichts des erwarteten Wachstums der Elektrofahrzeugverkäufe entscheidend für deren breite Akzeptanz. In Norwegen beispielsweise kamen 2011 etwa 1,3 batterieelektrische Pkw auf eine öffentliche Ladestation, was die weitere Verbreitung begünstigte. Ende 2022, als bereits über 17 % der Pkw batterieelektrisch waren, lag das Verhältnis bei 25 batterieelektrischen Fahrzeugen pro öffentlicher Ladestation in Norwegen. Generell sinkt mit steigendem Anteil batterieelektrischer Pkw das Verhältnis von Ladestationen zu batterieelektrischen Fahrzeugen. Das Wachstum der Elektrofahrzeugverkäufe kann nur dann nachhaltig sein, wenn die Ladenachfrage durch eine zugängliche und bezahlbare Infrastruktur gedeckt wird – sei es durch privates Laden zu Hause oder am Arbeitsplatz oder durch öffentlich zugängliche Ladestationen.

Verhältnis von elektrischen Pkw pro öffentlicher Ladestation

Verhältnis der öffentlichen Ladestationen pro batterieelektrischem Pkw in ausgewählten Ländern zum Aktienanteil batterieelektrischer Pkw

Obwohl Plug-in-Hybridfahrzeuge (PHEVs) weniger auf öffentliche Ladeinfrastruktur angewiesen sind als reine Elektrofahrzeuge (BEVs), sollte die Politik zur Sicherstellung einer ausreichenden Verfügbarkeit von Ladepunkten das öffentliche Laden von PHEVs berücksichtigen und fördern. Betrachtet man die Gesamtzahl der elektrischen Pkw pro Ladepunkt, lag der weltweite Durchschnitt im Jahr 2022 bei etwa zehn Elektrofahrzeugen pro Ladestation. Länder wie China, Korea und die Niederlande verzeichneten in den vergangenen Jahren durchgehend weniger als zehn Elektrofahrzeuge pro Ladestation. In Ländern, die stark auf öffentliches Laden angewiesen sind, hat sich die Anzahl der öffentlich zugänglichen Ladestationen in einem Tempo entwickelt, das weitgehend mit der Verbreitung von Elektrofahrzeugen Schritt hält.

In einigen Märkten mit weit verbreiteter Heimladeinfrastruktur (aufgrund des hohen Anteils an Einfamilienhäusern mit Installationsmöglichkeit) kann das Verhältnis von Elektrofahrzeugen zu öffentlichen Ladestationen sogar noch höher sein. In den USA beispielsweise liegt es bei 24 Elektrofahrzeugen pro Ladestation, in Norwegen sogar bei über 30. Mit zunehmender Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen gewinnt das öffentliche Laden auch in diesen Ländern an Bedeutung, um die Nutzung von Elektrofahrzeugen bei Fahrern zu fördern, die keine private Lademöglichkeit zu Hause oder am Arbeitsplatz haben. Das optimale Verhältnis von Elektrofahrzeugen pro Ladestation hängt jedoch von den lokalen Gegebenheiten und den Bedürfnissen der Fahrer ab.

Wichtiger als die Anzahl der verfügbaren öffentlichen Ladestationen ist möglicherweise die gesamte Ladeleistung pro Elektrofahrzeug, da Schnellladegeräte mehr Elektrofahrzeuge gleichzeitig laden können als Normalladegeräte. In der Anfangsphase der Elektromobilität ist eine hohe Ladeleistung pro Fahrzeug sinnvoll, da die Auslastung der Ladestationen voraussichtlich relativ gering sein wird, bis der Markt ausgereift ist und die Infrastruktur effizienter genutzt wird. Dementsprechend sieht die EU-Richtlinie zur Automobilindustrie (AFIR) vor, dass die gesamte Ladeleistung auf Basis der Größe des registrierten Fahrzeugbestands bereitgestellt werden muss.

Weltweit liegt die durchschnittliche Ladeleistung pro Elektrofahrzeug an öffentlichen Ladestationen bei rund 2,4 kW. In der Europäischen Union ist dieser Wert niedriger und liegt im Durchschnitt bei etwa 1,2 kW pro Elektrofahrzeug. Korea weist mit 7 kW pro Elektrofahrzeug die höchste Ladeleistung auf, obwohl die meisten öffentlichen Ladestationen (90 %) nur langsam laden.

Anzahl elektrischer Pkw pro öffentlicher Ladestation und kW pro elektrischem Pkw, 2022

Offen

Anzahl elektrischer Pkw pro Ladepunkt, kW öffentliche Ladeleistung pro elektrischem Pkw: Neuseeland, Island, Australien, Norwegen, Brasilien, Deutschland, Schweden, Vereinigte Staaten, Dänemark, Portugal, Vereinigtes Königreich, Spanien, Kanada, Indonesien, Finnland, Schweiz, Japan, Thailand, Europäische Union, Frankreich, Polen, Mexiko, Belgien, Welt, Italien, China, Indien, Südafrika, Chile, Griechenland, Niederlande, Korea: 0,816, 243, 240, 485, 664, 728, 808, 9610, 400, 0,61, 1,21, 82,43, 3,64, 4,24, 85,46, 6,67, 7,27,8

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

In Regionen, in denen Elektro-Lkw zunehmend kommerziell verfügbar sind, können batterieelektrische Lkw hinsichtlich der Gesamtbetriebskosten (TCO) mit konventionellen Diesel-Lkw in einem wachsenden Einsatzspektrum konkurrieren – nicht nur im Stadt- und Regionalverkehr, sondern auch im regionalen und Fernverkehr mit Sattelzügen. Drei Parameter bestimmen den Zeitpunkt, an dem sich Elektro-Lkw amortisieren: Mautgebühren, Kraftstoff- und Betriebskosten (z. B. die Differenz zwischen Diesel- und Strompreisen für Lkw-Betreiber sowie geringere Wartungskosten) und Investitionszuschüsse zur Reduzierung der Differenz beim Fahrzeugkaufpreis. Da Elektro-Lkw die gleichen Einsatzmöglichkeiten mit niedrigeren Lebenszykluskosten bieten (auch bei Anwendung eines Rabatts), ist die Amortisationszeit der Anschaffungskosten ein entscheidender Faktor für die Kaufentscheidung zwischen einem Elektro- und einem konventionellen Lkw.

Die Wirtschaftlichkeit von Elektro-Lkw im Fernverkehr kann erheblich verbessert werden, wenn die Ladekosten durch die Maximierung des langsamen Ladens außerhalb der Schicht (z. B. nachts oder in anderen längeren Ausfallzeiten), den Abschluss von Großeinkaufsverträgen mit Netzbetreibern für das schnelle Laden während der Schicht (z. B. in den Pausen), das schnelle Laden (bis zu 350 kW) oder das ultraschnelle Laden (>350 kW) gesenkt werden können und intelligente Lade- und Vehicle-to-Grid-Möglichkeiten für zusätzliche Einnahmen erforscht werden.

Elektro-Lkw und -Busse werden ihren Energiebedarf größtenteils durch Laden außerhalb der regulären Arbeitszeit decken. Dies erfolgt überwiegend an privaten oder halbprivaten Ladestationen oder an öffentlichen Ladesäulen an Autobahnen, oft auch über Nacht. Um die steigende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen zu bedienen, müssen Ladestationen errichtet werden, die in vielen Fällen einen Ausbau der Verteilungs- und Übertragungsnetze erfordern. Je nach Reichweitenbedarf der Fahrzeuge reicht das Laden an den Ladestationen aus, um den Großteil des städtischen Busverkehrs sowie des städtischen und regionalen Lkw-Verkehrs abzudecken.

Vorschriften, die Ruhezeiten vorschreiben, können auch ein Zeitfenster für das Laden während der Schicht bieten, wenn auf dem Weg Schnell- oder Ultraschnelllademöglichkeiten verfügbar sind: Die Europäische Union verlangt 45 Minuten Pause nach jeweils 4,5 Stunden Fahrt; die Vereinigten Staaten verlangen 30 Minuten nach 8 Stunden.

Die meisten kommerziell erhältlichen Gleichstrom-Schnellladestationen ermöglichen derzeit Ladeleistungen zwischen 250 und 350 kW. Die vom Europäischen Rat und Parlament vereinbarte Strategie sieht einen schrittweisen Ausbau der Ladeinfrastruktur für elektrische Nutzfahrzeuge ab 2025 vor. Jüngste Studien zum Energiebedarf im regionalen und Fernverkehr in den USA und Europa zeigen, dass Ladeleistungen von über 350 kW, bis zu 1 MW, erforderlich sein können, um Elektro-Lkw während einer 30- bis 45-minütigen Pause vollständig aufzuladen.

In Anerkennung der Notwendigkeit, Schnell- und Ultraschnellladen als Voraussetzung für die technische und wirtschaftliche Rentabilität sowohl regionaler als auch insbesondere von Langstreckentransporten zu etablieren, gründeten Traton, Volvo und Daimler im Jahr 2022 ein unabhängiges Joint Venture. Mit gemeinsamen Investitionen der drei Nutzfahrzeughersteller in Höhe von 500 Millionen Euro zielt die Initiative darauf ab, europaweit mehr als 1.700 Schnellladepunkte (300 bis 350 kW) und Ultraschnellladepunkte (1 MW) zu errichten.

Derzeit sind verschiedene Ladestandards im Einsatz, und technische Spezifikationen für ultraschnelles Laden werden entwickelt. Um die Kosten, Ineffizienzen und Herausforderungen für Fahrzeugimporteure und internationale Betreiber zu vermeiden, die durch unterschiedliche Vorgehensweisen der Hersteller entstehen würden, ist eine maximale Konvergenz der Ladestandards und Interoperabilität für schwere Elektrofahrzeuge erforderlich.

In China entwickeln der China Electricity Council und CHAdeMOs „ultra ChaoJi“ gemeinsam einen Ladestandard für schwere Elektrofahrzeuge mit einer Leistung von bis zu mehreren Megawatt. In Europa und den USA werden die Spezifikationen für das CharIN Megawatt Charging System (MCS) mit einer potenziellen Maximalleistung von [Wert fehlt] von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) und anderen Organisationen erarbeitet. Die endgültigen MCS-Spezifikationen, die für die kommerzielle Einführung benötigt werden, werden für 2024 erwartet. Dies folgt auf die Inbetriebnahme der ersten Megawatt-Ladestation durch Daimler Trucks und Portland General Electric (PGE) im Jahr 2021 sowie auf Investitionen und Projekte in Österreich, Schweden, Spanien und Großbritannien.

Die Kommerzialisierung von Ladegeräten mit einer Nennleistung von 1 MW erfordert erhebliche Investitionen, da Stationen mit solch hohem Leistungsbedarf sowohl bei der Installation als auch beim Netzausbau hohe Kosten verursachen. Die Überarbeitung der Geschäftsmodelle öffentlicher Energieversorgungsunternehmen und der Regulierungen des Energiesektors, die Koordinierung der Planung zwischen den Beteiligten und intelligentes Laden können dazu beitragen. Direkte Unterstützung durch Pilotprojekte und finanzielle Anreize kann die Demonstration und Einführung in der Anfangsphase beschleunigen. Eine aktuelle Studie beschreibt einige wichtige Designüberlegungen für die Entwicklung von MCS-Ladestationen:

• Die Planung von Ladestationen an Autobahndepots in der Nähe von Übertragungsleitungen und Umspannwerken kann eine optimale Lösung sein, um die Kosten zu minimieren und die Auslastung der Ladegeräte zu erhöhen.
• Die frühzeitige und bedarfsgerechte Dimensionierung von Direktverbindungen an Übertragungsleitungen, um den Energiebedarf eines Systems mit hohem elektrifiziertem Güterverkehr zu antizipieren, anstatt Verteilnetze ad hoc und kurzfristig auszubauen, ist entscheidend für die Kostensenkung. Dies erfordert eine strukturierte und koordinierte Planung zwischen Netzbetreibern und Entwicklern der Ladeinfrastruktur über alle Sektoren hinweg.
• Da die Anbindung des Übertragungsnetzes und die Modernisierung des Stromnetzes 4 bis 8 Jahre dauern können, muss die Standortwahl und der Bau von Ladestationen mit hoher Priorität so schnell wie möglich beginnen.

Zu den Lösungen gehören die Installation stationärer Speicher und die Integration lokaler erneuerbarer Energien in Kombination mit intelligentem Laden, wodurch sowohl die Infrastrukturkosten im Zusammenhang mit dem Netzanschluss als auch die Strombeschaffungskosten gesenkt werden können (z. B. indem Lkw-Betreibern ermöglicht wird, die Kosten durch Ausnutzung von Preisschwankungen im Laufe des Tages zu minimieren, indem sie die Möglichkeiten der Fahrzeug-zu-Netz-Kopplung nutzen usw.).

Weitere Optionen zur Stromversorgung elektrischer Nutzfahrzeuge sind Batteriewechsel und elektrische Straßenladesysteme. Elektrische Straßenladesysteme können Lkw entweder über Induktionsspulen in der Fahrbahn, über leitfähige Verbindungen zwischen Fahrzeug und Fahrbahn oder über Oberleitungen mit Strom versorgen. Oberleitungen und andere dynamische Ladeoptionen bergen das Potenzial, die Systemkosten beim Übergang zu emissionsfreien Regional- und Fernverkehrs-Lkw zu senken und sich hinsichtlich der gesamten Investitions- und Betriebskosten positiv auszuwirken. Sie können auch dazu beitragen, den Bedarf an Batteriekapazität zu reduzieren. Der Batteriebedarf kann weiter gesenkt und die Auslastung weiter verbessert werden, wenn elektrische Straßenladesysteme so konzipiert werden, dass sie nicht nur mit Lkw, sondern auch mit Elektro-Pkw kompatibel sind. Solche Ansätze erfordern jedoch induktive oder in die Fahrbahn integrierte Ladesysteme, die mit größeren Herausforderungen in der Technologieentwicklung und im Design verbunden und kapitalintensiver sind. Gleichzeitig stellen elektrische Straßensysteme ähnliche Herausforderungen wie der Schienenverkehr dar. Dazu gehören ein höherer Bedarf an Standardisierung von Strecken und Fahrzeugen (wie bei Straßenbahnen und Oberleitungsbussen), grenzüberschreitende Kompatibilität bei Langstreckenfahrten und geeignete Infrastruktur-Eigentumsmodelle. Sie bieten Lkw-Besitzern weniger Flexibilität hinsichtlich Routen und Fahrzeugtypen und verursachen insgesamt hohe Entwicklungskosten, was ihre Wettbewerbsfähigkeit gegenüber herkömmlichen Ladestationen beeinträchtigt. Angesichts dieser Herausforderungen wäre der Einsatz solcher Systeme zunächst auf stark frequentierten Güterverkehrskorridoren am effektivsten, was eine enge Abstimmung zwischen verschiedenen öffentlichen und privaten Akteuren erfordern würde. Bisherige Demonstrationsprojekte auf öffentlichen Straßen in Deutschland und Schweden wurden von engagierten Vertretern aus dem privaten und öffentlichen Sektor getragen. Auch in China, Indien, Großbritannien und den USA werden Pilotprojekte für elektrische Straßensysteme erwogen.

Ladebedarf für Nutzfahrzeuge

Analysen des International Council on Clean Transportation (ICCT) legen nahe, dass der Akkuwechsel bei elektrischen Zweirädern im Taxigewerbe (z. B. Fahrradtaxis) die wettbewerbsfähigsten Gesamtbetriebskosten (TCO) im Vergleich zum Laden von Elektro- oder Verbrenner-Zweirädern an Ladestationen bietet. Bei der Zustellung auf der letzten Meile mit einem Zweirad ist das Laden an Ladestationen derzeit noch kostengünstiger als der Akkuwechsel. Mit den richtigen politischen Anreizen und einer entsprechenden Marktgröße könnte der Akkuwechsel jedoch unter bestimmten Bedingungen eine praktikable Option werden. Generell gilt: Je höher die durchschnittliche täglich zurückgelegte Strecke, desto wirtschaftlicher wird das batterieelektrische Zweirad mit Akkuwechsel als das Laden an Ladestationen oder benzinbetriebene Fahrzeuge. Im Jahr 2021 wurde das Swappable Batteries Motorcycle Consortium gegründet, um den Akkuwechsel bei leichten Fahrzeugen, einschließlich Zwei- und Dreirädern, durch die gemeinsame Entwicklung von Batteriespezifikationen zu erleichtern.

Der Akkutausch bei elektrischen Zwei- und Dreirädern gewinnt insbesondere in Indien immer mehr an Bedeutung. Derzeit sind über zehn verschiedene Unternehmen auf dem indischen Markt aktiv, darunter Gogoro, ein in Taipeh ansässiges Unternehmen und führender Anbieter von Elektrorollern und Akkutauschtechnologie. Gogoro gibt an, dass seine Akkus 90 % der Elektroroller in Taipeh mit Strom versorgen. Das Gogoro-Netzwerk umfasst mehr als 12.000 Akkutauschstationen, die über 500.000 elektrische Zweiräder in neun Ländern, hauptsächlich im asiatisch-pazifischen Raum, unterstützen. Gogoro ist nun eine Partnerschaft mit dem indischen Unternehmen Zypp Electric eingegangen, das eine EV-as-a-Service-Plattform für die Zustellung auf der letzten Meile betreibt. Gemeinsam installieren sie im Rahmen eines Pilotprojekts für die Zustellung von Waren an Geschäftskunden in Delhi sechs Akkutauschstationen und 100 elektrische Zweiräder. Anfang 2023 sammelten sie einen Betrag ein, mit dem sie ihre Flotte bis 2025 auf 200.000 elektrische Zweiräder in 30 indischen Städten ausbauen wollen. Sun Mobility verfügt in Indien über langjährige Erfahrung im Bereich Akkutausch und betreibt landesweit über 200.000 Tauschstationen für elektrische Zwei- und Dreiräder, darunter auch E-Rikschas, in Zusammenarbeit mit Partnern wie Amazon India. Auch in Thailand werden Akkutauschdienste für Motorradtaxis und Lieferfahrer angeboten.

Obwohl der Akkutausch für elektrische Zweiräder vor allem in Asien verbreitet ist, breitet er sich auch in Afrika aus. So betreibt beispielsweise das ruandische Start-up-Unternehmen Ampersand Akkutauschstationen, die sich auf Motorradtaxis mit hohem täglichen Reichweitenbedarf konzentrieren. Ampersand hat zehn Akkutauschstationen in Kigali und drei in Nairobi (Kenia) errichtet. Dort werden monatlich fast 37.000 Akkutausche durchgeführt.

Der Batteriewechsel bei Zwei- und Dreirädern bietet Kostenvorteile

Gerade bei Lkw bietet der Batteriewechsel gegenüber ultraschnellem Laden erhebliche Vorteile. Erstens ist der Wechsel deutlich schneller, was mit kabelgebundenem Laden schwierig und teuer wäre, da hierfür ein ultraschnelles Ladegerät an Mittel- bis Hochspannungsnetzen sowie teure Batteriemanagementsysteme und spezielle Batterietechnologien erforderlich wären. Durch den Verzicht auf ultraschnelles Laden lassen sich zudem Batteriekapazität, Leistung und Lebensdauer verlängern.

Battery-as-a-Service (BaaS) trennt den Kauf des Lkw und der Batterie und schließt einen Leasingvertrag für die Batterie ab, wodurch die Anschaffungskosten erheblich gesenkt werden. Da Lkw in der Regel auf Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) angewiesen sind, die langlebiger als Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid-Batterien (NMC) sind, eignen sie sich zudem aufgrund ihrer Sicherheit und Wirtschaftlichkeit hervorragend für den Batteriewechsel.

Die Kosten für den Bau einer Batteriewechselstation für Lkw dürften aufgrund der größeren Fahrzeuggröße und der schwereren Batterien, die mehr Platz und Spezialausrüstung für den Wechsel benötigen, höher ausfallen. Ein weiteres großes Hindernis ist die Vorgabe, dass die Batterien auf eine bestimmte Größe und Kapazität standardisiert sein müssen. Lkw-Hersteller dürften dies als Wettbewerbsnachteil betrachten, da Batteriedesign und -kapazität ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal zwischen den Herstellern von Elektro-Lkw darstellen.

China ist dank umfassender politischer Unterstützung und dem Einsatz von Technologien, die das Laden per Kabel ergänzen, führend im Bereich des Batteriewechsels für Lkw. 2021 kündigte das chinesische Ministerium für Industrie und Informationstechnologie (MIIT) an, dass in mehreren Städten Pilotprojekte zum Batteriewechsel durchgeführt werden sollen, darunter auch in drei Städten zum Batteriewechsel bei schweren Nutzfahrzeugen. Nahezu alle großen chinesischen Lkw-Hersteller, darunter FAW, CAMC, Dongfeng, Jiangling Motors Corporation Limited (JMC), Shanxi Automobile und SAIC, sind an diesem Projekt beteiligt.

China ist führend beim Batteriewechsel für Lkw.

China ist auch führend beim Batteriewechsel für Pkw. Über alle Fahrzeugtypen hinweg lag die Gesamtzahl der Batteriewechselstationen in China Ende 2022 bei fast [Zahl einfügen], 50 % höher als Ende 2021. NIO, Hersteller von Fahrzeugen mit Batteriewechselsystem und den dazugehörigen Stationen, betreibt in China mehr als [Zahl einfügen] Stationen und gibt an, dass sein Netzwerk mehr als zwei Drittel des chinesischen Festlands abdeckt. Die Hälfte der Stationen wurde 2022 installiert, und das Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2025 weltweit 4.000 Batteriewechselstationen zu betreiben. Die Stationen des Unternehmens können über 300 Batteriewechsel pro Tag durchführen und bis zu 13 Batterien gleichzeitig mit einer Leistung von 20–80 kW laden.

NIO kündigte zudem Pläne zum Bau von Batteriewechselstationen in Europa an, sobald die entsprechenden Fahrzeugmodelle Ende 2022 auf dem europäischen Markt erhältlich sein würden. Die erste NIO-Batteriewechselstation in Schweden wurde eröffnet, und bis Ende 2022 gab es bereits zehn solcher Stationen in Norwegen, Deutschland, Schweden und den Niederlanden. Im Gegensatz zu NIO, dessen Wechselstationen ausschließlich NIO-Fahrzeuge bedienen, unterstützen die Stationen des chinesischen Betreibers Aulton 30 Modelle von 16 verschiedenen Fahrzeugherstellern.

Der Batteriewechsel könnte insbesondere für Taxiflotten mit leichten Nutzfahrzeugen eine attraktive Option darstellen, da deren Betrieb stärker von Ladezeiten abhängt als der von Pkw. Das US-amerikanische Start-up Ample betreibt derzeit zwölf Batteriewechselstationen in der San Francisco Bay Area, die hauptsächlich Fahrzeuge des Fahrdienstes Uber bedienen.

China ist auch führend beim Batteriewechsel für Pkw.

Referenzen

Langsame Ladegeräte haben eine Leistung von maximal 22 kW. Schnellladegeräte hingegen laden mit einer Leistung von über 22 kW bis zu 350 kW. Die Begriffe „Ladepunkte“ und „Ladegeräte“ werden synonym verwendet und bezeichnen die einzelnen Ladebuchsen, die die Anzahl der gleichzeitig zu ladenden Elektrofahrzeuge widerspiegeln. Ladestationen können mehrere Ladepunkte umfassen.

Die vorgeschlagene AFIR, die zuvor eine Richtlinie war, würde nach ihrer formellen Genehmigung zu einem verbindlichen Rechtsakt werden, der unter anderem einen maximalen Abstand zwischen den entlang des TEN-T-Netzes, den primären und sekundären Straßen innerhalb der Europäischen Union, installierten Ladegeräten festlegt.

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