Elektroauto gestern, heute und morgen: Teil 1

Eine Reihe zu den neuen Herausforderungen für die Elektromobilität

Statistische Analyse und strategische Planung sind sehr schwierige Wissenschaften, und die aktuelle Situation mit der gesundheitlichen, gesellschaftspolitischen Situation in der Welt beweist dies. Im Moment kann niemand sagen, was aus Sicht des Automobilgeschäfts nach dem Ende der Pandemie passieren wird, vor allem, weil nicht bekannt ist, wann es sein wird. Werden sich die Anforderungen an die Kohlendioxidemissionen bzw. den Kraftstoffverbrauch in der Welt und insbesondere in Europa ändern? Wie sich dies in Verbindung mit niedrigen Ölpreisen und geringeren Einnahmen aus dem Finanzministerium auf die Elektromobilität auswirkt. Wird sich die Erhöhung ihrer Subventionen fortsetzen oder wird das Gegenteil passieren? Werden die Hilfsgelder (falls vorhanden) für die Automobilunternehmen mit einer Anforderung für Investitionen in "grüne" Technologien bereitgestellt?

China, das die Krise bereits abschüttelt, wird sicherlich weiterhin nach einem Weg suchen, um in der neuen Mobilität führend zu werden, da es in der alten keine technologische Avantgarde geworden ist. Die Mehrheit der Autohersteller verkauft heute noch hauptsächlich Autos mit konventionellem Antrieb, hat jedoch in den letzten Jahren stark in Elektromobilität investiert, sodass sie nach der Krise für verschiedene Szenarien bereit sind. Natürlich beinhalten selbst die dunkelsten Vorhersageszenarien nichts so drastisches wie das, was passiert. Aber wie Nietzsche sagt: "Was mich nicht umbringt, macht mich stärker." Es bleibt abzuwarten, wie Automobilunternehmen und Subunternehmer ihre Philosophie ändern und wie ihre Gesundheit sein wird. Es wird sicherlich Arbeit für Hersteller von Lithium-Ionen-Zellen geben. Bevor wir mit den technologischen Lösungen auf dem Gebiet der Elektromotoren und Batterien fortfahren, werden wir Sie an einige Teile der Geschichte und Plattformlösungen für diese erinnern.

So etwas wie eine Einführung…

Der Weg ist das Ziel. Dieser scheinbar einfache Gedanke von Lao Tzu füllt mit Inhalt die dynamischen Prozesse, die derzeit in der Automobilindustrie stattfinden. Zwar wurden verschiedene Epochen seiner Geschichte auch als „dynamisch“ bezeichnet – etwa die beiden Ölkrisen, aber Tatsache ist, dass es in diesem Bereich heute durchaus bedeutende Transformationsprozesse gibt. Das vielleicht beste Bild von Stress würden die Planungs-, Entwicklungs- oder Lieferanten-Verbindungsabteilungen beschreiben. Wie hoch werden die Mengen und der relative Anteil von Elektroautos an der gesamten Pkw-Produktion in den kommenden Jahren sein? Wie strukturiert man die Lieferung von Komponenten wie Lithium-Ionen-Zellen für Batterien und wer wird Material- und Ausrüstungslieferant für die Produktion von Elektromotoren und Leistungselektronik? Ob zur Investition in die eigene Entwicklung oder zur Investition, zum Kauf von Anteilen und zum Abschluss von Verträgen mit anderen Anbietern von Herstellern von Elektroantrieben. Sollen neue Aufbauplattformen antriebsspezifisch ausgelegt, bestehende angepasst oder neue Universalplattformen geschaffen werden. Eine Unmenge von Fragen, auf deren Grundlage schnelle Entscheidungen getroffen werden müssen, aber auf Basis seriöser Analysen. Denn sie alle sind mit enormen Kosten auf Seiten der Unternehmen und Restrukturierungen verbunden, die den Entwicklungsarbeiten am klassischen Antrieb mit Verbrennungsmotor (einschließlich des Dieselmotors) keinen Abbruch tun sollen. Doch am Ende bringen sie die Gewinne der Autokonzerne und müssen die finanziellen Mittel für die Entwicklung und Serieneinführung der neuen Elektromodelle bereitstellen. Ah, jetzt gibt es eine Krise...

Das Brennholz von Diesel

Analysen auf Basis von Statistiken und Prognosen sind eine schwierige Arbeit. Nach vielen Prognosen aus dem Jahr 2008 soll der Ölpreis heute die 250-Dollar-Marke pro Barrel überschritten haben. Dann kam die Wirtschaftskrise und alle Interpolationen brachen zusammen. Die Krise war vorbei, VW Bordeaux proklamierte den Dieselmotor und wurde mit Programmen namens "Diesel Day" oder D-Day analog zum Normandie-Landetag zum Bannerträger des Diesel-Gedankens. Seine Ideen begannen wirklich zu keimen, als sich herausstellte, dass die Einführung des Diesels nicht auf die ehrlichste und sauberste Art und Weise erfolgt war. Statistiken berücksichtigen solche historischen Ereignisse und Abenteuer nicht, aber weder das industrielle noch das gesellschaftliche Leben ist unfruchtbar. Politik und soziale Netzwerke beeilten sich, den Dieselmotor ohne technologische Grundlage zu vernichten, und Volkswagen selbst goss Öl ins Feuer und warf es als eine Art Ausgleichsmechanismus auf den Scheiterhaufen und schwenkte stolz die Fahne der Elektromobilität in den Flammen.

Viele Automobilhersteller sind durch die rasante Entwicklung in diese Falle geraten. Die dem D-Day zugrunde liegende Religion wurde schnell zu einer Ketzerei, verwandelte sich in einen E-Day, und jeder begann sich hektisch die oben genannten Fragen zu stellen. In etwas mehr als vier Jahren – vom Dieselskandal 2015 bis heute – haben selbst die ausgesprochensten Elektroskeptiker den Widerstand gegen Elektroautos aufgegeben und nach Wegen gesucht, solche Autos zu bauen. Sogar Mazda, die behaupteten, "ihr Herz ist warm" und Toyota, die so selbstlos an ihren Hybriden hängen, dass sie absurde Marketingbotschaften wie "selbstladende Hybride" eingeführt haben, sind jetzt mit einer gemeinsamen Elektroplattform fertig.

Jetzt beginnen ausnahmslos alle Autohersteller, Elektro- oder elektrifizierte Autos in ihr Angebot aufzunehmen. Hier werden wir nicht näher darauf eingehen, wer genau wie viele elektrische und elektrifizierte Modelle in den kommenden Jahren auf den Markt bringen wird, nicht nur weil solche Zahlen vergehen und gehen wie Herbstlaub, sondern auch weil diese Krise viele Sichtweisen verändern wird. Pläne sind wichtig für Produktionsplanungsabteilungen, aber wie oben erwähnt, "der Weg ist das Ziel". Wie ein Schiff, das sich auf dem Meer bewegt, ändert sich die Sicht zum Horizont und dahinter eröffnen sich neue Perspektiven. Die Batteriepreise sinken, aber auch der Ölpreis. Politiker treffen heute eine Entscheidung, aber mit der Zeit führt dies zu drastischen Stellenstreichungen und neue Entscheidungen kehren zum Status quo zurück. Und dann hört alles plötzlich auf…

Wir sind jedoch weit davon entfernt zu glauben, dass keine Elektromobilität stattfindet. Ja, es ist "passiert" und wird wahrscheinlich auch weiterhin passieren. Aber wie wir wiederholt über uns im Bereich Automotor und Sport gesagt haben, hat Wissen oberste Priorität und mit dieser Serie möchten wir dazu beitragen, dieses Wissen zu erweitern.

Wer wird was tun - in naher Zukunft?

Der Magnetismus von Elon Musk und die Induktion, die Tesla (wie die weit verbreiteten Asynchron- oder Induktionsmotoren des Unternehmens) auf die Automobilindustrie ausübt, sind unglaublich. Wenn wir die Pläne für den Erwerb von Kapital durch das Unternehmen außer Acht lassen, können wir den Mann bewundern, der seine Nische in der Automobilindustrie gefunden und sein "Start-up" unter die Mastodons geschoben hat. Ich erinnere mich an den Besuch der Detroit Show im Jahr 2010, als Tesla an einem kleinen Stand einen Teil der Aluminiumplattform des zukünftigen Modells S zeigte. Anscheinend besorgt, wurde der Standingenieur von den meisten Medien nicht geehrt und mit besonderer Aufmerksamkeit behandelt. Kaum einer der Journalisten hatte sich damals vorgestellt, dass diese kleine Seite in der Geschichte von Tesla für ihre Entwicklung so wichtig sein würde. Wie Toyota, das nach allen möglichen Designs und Patenten suchte, um den Grundstein für seine Hybridtechnologie zu legen, suchten die Macher von Tesla zu dieser Zeit nach ausgeklügelten Möglichkeiten, um ein Elektroauto zu angemessenen Kosten herzustellen. Im Rahmen dieser Suche werden die Verwendung von Asynchronmotoren, die Integration herkömmlicher Laptop-Zellen in Batterien und deren angemessenes Management sowie die Verwendung der Leichtbau-Plattform von Lotus als Grundlage für das erste Roadster-Modell durchgeführt. Ja, dasselbe Auto, das Musk mit dem Falcon Heavy ins All geschickt hat.

Zufälligerweise hatte ich im selben Jahr 2010 das Glück, von der anderen Seite des Ozeans aus an einer weiteren interessanten Veranstaltung rund um das Thema Elektroautos teilzunehmen - der Präsentation des BMW MegaCity Vehicle. Auch in Zeiten sinkender Ölpreise und völliger Desinteresse an Elektroautos präsentierte BMW ein ganz nach den Spezifika des Elektroantriebs konzipiertes Modell mit einem batterietragenden Aluminiumrahmen. Um das Gewicht der Batterien zu kompensieren, deren Zellen im Jahr 2010 nicht nur eine geringere Kapazität hatten, sondern fünfmal teurer waren als heute, hatten BMW Ingenieure und einige ihrer Zulieferer ein Carbon-Design entwickelt, das sich produzieren ließ in großen Zahlen. Im selben Jahr, 2010, startete Nissan mit dem Leaf seine Elektro-Offensive, und GM stellte seinen Volt / Ampera vor. Das waren die ersten Vögel der neuen Elektromobilität…

Zurück in der Zeit

Wenn wir in die Geschichte des Autos zurückgehen, werden wir feststellen, dass das Elektroauto vom Ende des 19. Jahrhunderts bis um den Ersten Weltkrieg als voll konkurrenzfähig mit dem des Verbrennungsmotors angesehen wurde. Es ist wahr, dass die Batterien zu dieser Zeit ziemlich ineffizient waren, aber es ist auch wahr, dass der Verbrennungsmotor noch in den Kinderschuhen steckte. Mit der Erfindung des Elektrostarters im Jahr 1912, der Entdeckung großer Ölfelder in Texas zuvor und dem Bau von immer mehr Straßen in den Vereinigten Staaten sowie der Erfindung von Montagelinien hat der Motor klare Vorteile gegenüber dem Elektromotor. Die "vielversprechenden" Alkalibatterien von Thomas Edison erwiesen sich als ineffizient und unzuverlässig und gossen nur Öl in das Feuer des Elektroautos. Alle Vorteile bleiben während des gesamten 20. Jahrhunderts erhalten, als Elektroautounternehmen nur aus technologischem Interesse konstruierten. Selbst während der oben genannten Ölkrisen kam niemandem der Gedanke, dass das Elektroauto eine Alternative sein könnte, und obwohl die Elektrochemie von Lithiumzellen noch nicht bekannt war, war sie noch nicht "verfeinert" worden. Der erste große Durchbruch bei der Entwicklung eines moderneren Elektroautos war der GM EV1, eine einzigartige technische Kreation aus den 90er Jahren, deren Geschichte in der Firma "Who Killed the Electric Car" wunderschön beschrieben wird.

Wenn wir zu unseren Tagen zurückkehren, werden wir feststellen, dass sich die Prioritäten bereits geändert haben. Die aktuelle Situation bei BMW Elektroautos ist ein Indikator für die rasanten Prozesse auf dem Gebiet, und die Chemie wird zur Hauptantriebskraft in diesem Prozess. Es ist nicht mehr erforderlich, leichte Kohlenstoffstrukturen zu entwerfen und herzustellen, um das Gewicht der Batterien auszugleichen. Es liegt nun in der Verantwortung von (Elektro-) Chemikern von Unternehmen wie Samsung, LG Chem, CATL usw., deren Entwicklungs- und Produktionsabteilungen nach Wegen suchen, um Lithium-Ionen-Zellprozesse so effizient wie möglich zu nutzen. Denn sowohl vielversprechende "Graphen" - als auch "feste" Batterien sind tatsächlich Varianten von Lithium-Ionen. Aber lasst uns den Ereignissen nicht voraus sein.

Tesla und alle anderen

Kürzlich erwähnte Elon Musk in einem Interview, dass er die weit verbreitete Verbreitung von Elektroautos genießen würde, was bedeutet, dass seine Mission als Pionier, andere zu beeinflussen, erfüllt wurde. Es klingt altruistisch, aber ich glaube es ist. In diesem Zusammenhang sind Aussagen über die Schaffung verschiedener Tesla-Killer oder Aussagen wie "Wir sind besser als Tesla" sinnlos und überflüssig. Was das Unternehmen geschafft hat, ist beispiellos und das sind die Fakten - auch wenn immer mehr Hersteller bessere Modelle als die von Tesla anbieten.

Die deutschen Autohersteller stehen am Rande einer kleinen elektrischen Revolution, aber die Ehre von Teslas erstem würdigen Gegner fiel Jaguar mit seinem I-Pace zu, der eines der wenigen (noch) Autos ist, die auf einer dedizierten Plattform gebaut wurden. Dies liegt vor allem an der Expertise der Ingenieure von Jaguar / Land Rover und der Muttergesellschaft Tata auf dem Gebiet der Verarbeitungstechnologien für Aluminiumlegierungen und der Tatsache, dass die meisten Modelle des Unternehmens solche sind, und die geringe Serienproduktion ermöglicht es, den hohen Preis aufzufangen.

Wir sollten nicht den Schwarm chinesischer Hersteller vergessen, die speziell entwickelte Elektromodelle entwickeln, die durch Steuerrabatte in diesem Land stimuliert werden, aber der wahrscheinlich bedeutendste Beitrag zur Schaffung eines populäreren Autos wird vom "Volksauto" VW kommen.

Im Rahmen der vollständigen Umgestaltung seiner Lebensphilosophie und der Distanzierung von Dieselproblemen entwickelt VW sein umfangreiches Programm auf der Grundlage der MEB-Karosseriestruktur, auf der in den kommenden Jahren Dutzende von Modellen basieren werden. Anregend für all dies sind die strengen Standards für Kohlendioxidemissionen der Europäischen Union, nach denen bis 2021 die durchschnittliche CO2-Menge im Bereich jedes Herstellers auf 95 g / km gesenkt werden muss. Dies bedeutet einen durchschnittlichen Verbrauch von 3,6 Litern Diesel oder 4,1 Litern Benzin. Bei sinkender Nachfrage nach Dieselautos und steigender Nachfrage nach SUV-Modellen ist dies nicht ohne die Einführung von Elektromodellen möglich, die zwar nicht emissionsfrei fahren, aber das Durchschnittsniveau erheblich senken.

(Folgen)

Text: Georgy Kolev