Wechselakku-System für alle Elektroautos?
Morgen,
eine schlaue Möglichkeit für die Elektroauto-Umsetzung wäre doch ein Wechselakkusystem.
Dann kann man auch ein Elektroauto in wenigen Minuten "tanken".
Die Idee ist einen genormten Akku einzuführen, der in alle Elektroautos passt, dieser Akku wird zum Fahren benutzt. Ist der Akku leer, fährt man auf eine "Tankstelle" und tauscht den Akku gegen einen neuen, vollen aus. Der leere verbleibt an der Tankstelle und wird dort geladen. Die Akkus sind Eigentum der Tankstellenfirma und werden gegen eine Pfandgebühr und die entsprechenden Stromkosten verliehen.
Nachteilig sind natürlich die hohen investitionskosten für die Akkus, die die Konzerne tätigen müssen. Aber dafür brauchen sie ja auch keine Ölbohrtürme mehr bauen.
Was haltet Ihr von der Idee?
Was habt Ihr für Bedenken?
Gruß aus der Umwelt,
Lottermoser
Beste Antwort im Thema
Es gibt ein paar Punkte die viele vergessen:
Diese Akkus wollen ebenfalls geladen werden. Ob jetzt im Auto oder in der zentralen Ladestation, die Energie muß da rein. Auch gleich schnell wie beim fest verbauten Akku um den gleichen Durchsatz zu generieren. Sprich die Leitunge zu den Lagerstätten muß man dennoch legen (und die werden recht dick sein müssen).
Thema Sicherheit: Sobald man den Akku standardmäßig aus dem Auto (und damit dem schützenden Rahmen) entfernen kann, gelten ganz andere Sicherheitsvorschriften für Stecker und Gehäuse. Die Dinger müssen nun nicht einfach nur im Auto selbst crashsicher sein, sondern auch im ausgebauten Zustand. Das bedingt schon mal ein robusteres, schwereres Gehäuse. Die Steckverbinder (da fließen schnell mal über 500A drüber) müssen nun statt nur mehr 5 Steckzyklen um die 1000 Zyklen halten (und das Wasser und Staubdicht).
In Anbetracht dessen, das ein Wechselakkusystem die Designfreiheit deutlich einschränkt und der Aufwand in keinem Verhältnis zum (gefühlten) Gewinn steht, wird sich so ein System nicht durchsetzen.
Grüße,
Zeph
[Von Motor-Talk aus dem Thema 'Haben Wechselakkus für e-Kfz Vorteile bzw. Nachteile?' überführt.]
414 Antworten
Ich habe die beiden Threads nun zusammengelegt und zudem in den bereits existierenden Thread zu dem Thema verschoben.
Grüße
ballex
MT-Team | Moderation
Danke!
Zitat:
@Grasoman schrieb am 05. Feb. 2018 um 12:52:59 Uhr:
* in USA Tesla 1 Demostation für Model S -> keine Nachfrage, nicht weiter verfolgt
Das ist der einzige Punkt, den ich an deinem Beitrag bemaengele: der Akkutausch war fuer den Teslafahrer 1. teurer und 2. musste er den getauschten Akku spaeter wieder zuruecktauschen. Das ist eine denkbar schlechte Ausgangssituation, um Akkutausch zu forcieren. Des weiteren sind Teslafahrer gewohnt, zum Tanken Zeit mitzubringen.
Zitat:
@Bahnfrei schrieb am 5. Februar 2018 um 18:55:42 Uhr:
Zitat:
@Grasoman schrieb am 05. Feb. 2018 um 12:52:59 Uhr:
* in USA Tesla 1 Demostation für Model S -> keine Nachfrage, nicht weiter verfolgt
Das ist der einzige Punkt, den ich an deinem Beitrag bemaengele: der Akkutausch war fuer den Teslafahrer 1. teurer und 2. musste er den getauschten Akku spaeter wieder zuruecktauschen. Das ist eine denkbar schlechte Ausgangssituation, um Akkutausch zu forcieren. Des weiteren sind Teslafahrer gewohnt, zum Tanken Zeit mitzubringen.
Wie hätte es denn laufen sollen?
zu 1.) Günstiger?
Wer bezahlt den Aufbau, den Unterhalt, die vielen verschiedenen Akkutypen (S60, S70, S75, S85, P85, P85D, S90, P90D, S100, S100D), die man vorrätig haben muss?
zu 2.) Die Akkus werden gekauft und die meisten pflegen den Akku so gut wie es nur geht. Da will man keinen anderen Akku im Auto behalten.
zu "3."😉 Wie viel wärst du bereit für einen vollen Akku zu zahlen, wenn du statt 60 Minuten nur 5 Minuten brauchen würdest? (Nur als Hinweis: Aktuell zahlt man für einen vollen Tank rund 100€)
http://www.zeit.de/.../seite-2Zitat:
Und was würde so ein Akkutausch kosten? "Wir rechnen mit Kosten von circa 50 bis 60 Dollar, in etwa die gleiche Summe, die es kostet, um eine Limousine vollzutanken", so Tesla.
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Was zeigt: es ist nicht nur die Technik, die stimmen muss, sondern auch die Bedingungen der Nutzung müssen attraktiv sein.
Teurer als Laden: ist verständlich, schließlich bekommt man ja eine bessere Leistung: voller Akku verlässlich in 3-5 min anstatt voller Akku in 15-60 Minuten - je nach Ladestand und Auslastung des Superchargers.
Später zurücktauschen - war wohl Teslas Ansatz, das "Skepsis-ggü-fremdem-Akku-Problem" zu lösen.
Eine Station "mussten" sie bauen, weil Elon Musk vorher in einer ihrer Wir-jubeln-alle-künstlich-Präsentationen den Vergleich Tesla Model S Akkutausch gegen Audi A8 betanken gezeigt hatten, wo der Tesla schneller abschnitt und für den besonderen Effekt gleich in 2 Model S nacheinander der Akku getauscht wird - gegen einen A8 betanken.
Das hier: https://www.youtube.com/watch?v=6_XEv2f_Uhw
Natürlich hat auch so ein Audi A8 einen Riesentank von um 100 Liter. Sieht man ja am Ende: um 23,3 Gallonen sind reingeflossen.
Am Ende ist von "you always have the choice at a Tesla station: either fast battery swap or always free supercharging" nicht viel übrig geblieben. Trotzdem war sowas vielleicht eine wichtige Technologiepräsentation, um bei den Käufern ein gutes Gefühl zu erzeugen. Aber wirklich drauf vertrauen, dass ein ganzes Netz von Battery-Swap-Stationen kommt, konnten sie nicht. Wer sich drauf verlassen hatte, wurde schwer enttäuscht. Aber das "kostenlose" (naja mit einer Pauschale im Fahrzeugkaufpreis integrierte) und einfache (!, keine Karten, Auth über das Auto) Superchargen war offenbar für die Early-Adopter-Tesla-Kunden gut genug in Verbindung mit der Reichweite des Fahrzeugs und der Dichte des SuC-Netzes. Wobei es da auch Probleme gab, aber das sieht zu Stoßzeiten an Tankstellen nicht anders aus.
Zitat:
zu 1.) Günstiger?
Wer bezahlt den Aufbau, den Unterhalt, die vielen verschiedenen Akkutypen (S60, S70, S75, S85, P85, P85D, S90, P90D, S100, S100D), die man vorrätig haben muss?
Es sind doch weniger Batterietypen. Aber ja: sonst sieht man schon daran, dass Tesla an sich nicht besonders dauertausch-freundlich konstruiert hat, weil sie diese Vielfalt zugelassen haben. Denn sonst hätten sie viel weniger Batteriearten konzipiert, z.B. maximal 2 oder 3: 75 und 100 kWh. Und das für mindestens 10 Jahre gleich gelassen. Dann entstünde keine solche Vielfalt.
Oder mit Software lösen: alle bekommen beim Swap z.B. ein 100kWh-Pack rein (auch wenn das ein bisschen mehr wiegt) und die kWh und Features (z.B. Batterieheizung für Luden-Modus), die der Kunde wirklich nutzen kann werden dann passend zum Auto per Software begrenzt. Auch solche Lösungen hätte es gegeben. Lösungen, wo Tesla mit 1-2 Batteriearten in den Swap-Stationen auskommt.
Oder über den Preis regeln: wer danach 60 kWh nutzbare Kapazität (aus dem reingeswappten 100 kWh-Akku) will, zahlt den Standardpreis, wer danach volle 100 kWh aus dem reingeswappten 100 kWh-Akku will (ganz egal ob er einen S60 oder S100D hat), zahlt einen höheren Preis. Und später der Swap zurück (im Akkubesitzmodell).
In echten Battery-Swap-Systemen hingegen würde es gleich anders konzipiert werden: Einheitsbatterien und alle Features im Auto rund um die Batterie standardisert. Da aber genau diese Zwangseinheitlichkeit die Hersteller in der Konstruktion recht stark einschränkt, wird da aktuell nix draus. Und 3 bis 10 standardisierte Module (z.B. auch für Variabilität im Radstand) zu tauschen - das würde wieder die Komplexität erhöhen ggü. einem dicken Batterieklops.
Und die "Lösung", am Ende pro Herstellerverbund auch ein eigenes Battery-Swap-Stationsnetz in der Fläche zu bauen, (einmal für Tesla, einmal für Renault-Nissan, einmal für VW/Audi/Seat/Skoda, ...) sieht auch nicht so wirklich attraktiv aus. Obwohl dann jeder Herstellerverbund für sich sein eigenes Ding drehen könnte.
Ein Punkt weshalb es noch so teuer ist, ist die Marktgrundregel Nr1: Angebot und Nachfrage. Weder Tesla noch die anderen ‚Wanabe Teslas‘ haben einen entsprechen hohen Marktanteil, so dass man eine Produktionsmenge im Stille von Diesel/Benzin wagen könnte. Und erst diese Produktionsmege wird dazu führen, dass die Preise auf dem Niveau der herkömmlichen Antriebe oder sogar drunter (weil simplerer Antrieb) landen werden. Alles bis da hin ist das was nur early adopters hinnehmen wollen/können. Dazu zählt die Zwangspause aber auch Routenplaung im Vorfeld sowie horrende Preise. Ein einheitlicher Standard würde Die Entwicklung und Herstellungskosten einer teueren Komponente auf größere Stückzahlen verteilen und damit langfristig die Preise senken und schließlich einen Wandel herbeiführen.
Zitat:
@Grasoman schrieb am 6. Februar 2018 um 08:41:26 Uhr:
Eine Station "mussten" sie bauen, weil Elon Musk vorher in einer ihrer Wir-jubeln-alle-künstlich-Präsentationen den Vergleich Tesla Model S Akkutausch gegen Audi A8 betanken gezeigt hatten, wo der Tesla schneller abschnitt und für den besonderen Effekt gleich in 2 Model S nacheinander der Akku getauscht wird - gegen einen A8 betanken.Trotzdem war sowas vielleicht eine wichtige Technologiepräsentation, um bei den Käufern ein gutes Gefühl zu erzeugen.
Weißt du, warum sie eine Battery-Swap-Stationen bauen MUSSTEN?
Weil sie nur mit der Möglichkeit der "Schnellwechselns" die vollen ZEV-Kredits bekommen haben.
http://www.autonews.com/.../article?...
Zitat:
Battery swapping
"I don't think [Tesla] did this just to get credits," Bevan said. "It's to get an additional market advantage, another feature to their car to make it acceptable to consumers. To put in battery-swap stations, that's a longer view than just getting credits."
As for why CARB might change the ruling, CARB spokesman David Clegern said, "We were worried an OEM might make the battery swappable, but not have any supporting locations or infrastructure available to the user."
When Tesla originally filed paperwork with CARB to start producing cars in California, there was no rule in place regarding quick-change batteries, so Tesla appealed to CARB to include it under fast-charging guidelines.
Tesla's upgrade request was approved on Sept. 18, 2012. On Dec. 18, CARB granted the three Model S trim levels updated ZEV credit levels from their existing level worth four credits per car. The 85kW version was given Tier V status, worth seven emissions credits, the 60kW version was Tier IV, worth five emissions credits, while the base 40kW version would remain at four credits.
Although Tesla said the credits sold were worth $67.9 million in its SEC filings, it did not have to disclose to whom it sold the credits, how many it sold, or how many credits it still has.
Based on R.L. Polk registration figures from the first quarter, Tesla would have gained about $19,000 in emissions credits for each of the 3,537 Model S sedans sold in the 14 states that follow CARB's emissions laws under so-called "Section 177" rules.
Auch wenn die schreiben, sie würden es nicht nur für die ZEV-Kredits machen, sieht man ja am "einstampfen", dass es so war.
Zitat:
@Grasoman schrieb am 6. Februar 2018 um 09:11:32 Uhr:
Oder mit Software lösen: alle bekommen beim Swap z.B. ein 100kWh-Pack rein (auch wenn das ein bisschen mehr wiegt) und die kWh und Features (z.B. Batterieheizung für Luden-Modus), die der Kunde wirklich nutzen kann werden dann passend zum Auto per Software begrenzt. Auch solche Lösungen hätte es gegeben. Lösungen, wo Tesla mit 1-2 Batteriearten in den Swap-Stationen auskommt.Zitat:
zu 1.) Günstiger?
Wer bezahlt den Aufbau, den Unterhalt, die vielen verschiedenen Akkutypen (S60, S70, S75, S85, P85, P85D, S90, P90D, S100, S100D), die man vorrätig haben muss?
Ist die bekannt, dass Tesla 350V und 400V Systeme hat?
Also 60er und 75er haben nur 350V.
Ab 85er haben sie 400V.
Von daher passt ein 100er Akku nicht in meinen 75D.
Dieses Henne-Ei-Problem hat aber prinzipiell jede neue Technologie.
Eine neue Technologie in Kleinserie hat quasi immer erstmal höhere Herstellkosten als das verbreitete in Großserie.
Zitat:
Ein einheitlicher Standard könnte zu hohen Produktionszahlen führen und damit langfristig die Preise senken und schließlich einen Wandel herbeiführen.
Die Standardisierung ist ja heute auf der Zelllebene schon weit fortgeschritten:
Rundzellen in 18650, 21700. - für alle mögleichen Consumer-Geräte. Und nun auch Autos.
Prismatische Zellen in VDA PHEV1, VDA PHEV2, VDA BEV1, VDA BEV2.
Pouch-Zellen in VDA-Maßen für HEV, PHEV, BEV.
-- als Spezialmaße für PHEV, BEV.
Bei Tesla kann man sich schon anschauen:
* die Zwangspausen sind bei Ladung großer Akkus an 100 kW und drüber überschaubar, weil das Auto mit seiner Batterie (typisch ab so 50 kWh) gleiche ne gute Reichweite hat, das SuC-Netz recht gut ausgebaut ist und die Kompatibilität Auto zu SuC sichergestellt ist
* und die Routenplanung braucht man nicht im vorhinein machen, sondern die macht man ganz normal im Auto und das Navi bezieht es gleich mit ein
* die "horrenden Preise" entwickeln sich schon jetzt von selbst nach unten
Aber diese ganze Entwicklung braucht keinen Battery-Swap.
In China wollen das aber doch noch mal Leute angehen:
https://www.nextbigfuture.com/.../...ork-of-battery-swapping-vans.html
Es gibt auch einige Ansätze davor (oft für geschlossene Benutzergruppen wie etwas Taxis einer Stadt) und man kann sich mal schlau machen, wie erfolgreich das dann wirklich war:
2015 - https://insideevs.com/china-battery-swap/
Nov 2016 - https://www.chinamoneynetwork.com/.../...ap-station-network-in-beijing
Interessant. Die CARB-Ziele sind ja interessant (mal richtig gute, anspruchsvolle, aber auch differenzierte Vorgaben). Und Tesla hat sich "durchgemogelt" und die Lücke genutzt, dass in der Gesetzgebung nur die Fähigkeit demonstriert werden musste, nicht aber die verbreitete Durchführbarkeit in der Praxis. Eine Gesetzeslücke pfiffig interpretiert - solange keiner einen "Skandal" draus macht. Ich denke, an sich wollten sich da H2-FCEV-Lobbyisten/Befürworter ihr Bonbon ins Gesetz schreiben, von dem sie annahmen, ein BEV könne das nicht erfüllen. :-) Aber die kalifornische Regierung oder CARB wird ja ihrer lokalen Wirtschaft (hier Tesla) keine Auge aushacken.
Ich denke, in nächster Runde werden BEV-Hersteller die gleichen Ziele (300 Meilen, 95% in 15 min, vielleicht noch mal reduziert auf 80% in 15 min) durch eine Schnelladung mit einer Art Supercharger V2 lösen. Porsche hat sowas in der Pipeline, Tesla sicherlich auch.
Oder sie brauchen irgendwann gar nicht mehr die Top-Level-ZEV-Credits.
Zitat:
Ist dir bekannt, dass Tesla 350V und 400V Systeme hat? Also 60er und 75er haben nur 350V.
Ab 85er haben sie 400V. Von daher passt ein 100er Akku nicht in meinen 75D.
Klar ist mir das bekannt: es gibt 84s Akkus und 96s-Akkus bei Tesla S/X (eine Vielfalt, die an sich unnötig wäre, aber Tesla hat es nunmal so gebaut). Und natürlich könnte dein Auto auch mit einer 96s Batterie fahren. Denn der Inverter und Motor(en) und Onboardlader (alle HV-Komponenten) können mit Sicherheit von der Hardware her auch in deinem Auto den kompletten Spannungsbereich bis 4,2V * 96 = 403,2V abdecken als Batteriespannung. Eine einfache Umkonfiguration der betroffenen Steuergeräte würde also dein Auto (selbst wenn ausgeliefert mit 84s) mit ziemlicher Sicherheit temporär direkt 96s kompatibel machen.
Und sonst könnte man über das BMS in den 96s-Akkus auch 12s wegschaltbar machen (oder einen zweiten Abgriff dran machen) und auf diese Art einen 96s Akku wahlweise temporär zu einem 84s Akku machen. Sobald man wie ein Ingenieur rangeht, gibt's auch Lösungen.
Wir werden hier halt streng genommen Off-Topic, denn das Ausgangsthema war mal "Ein Wechselakku-System für alle Elektroautos?" - und nun sind wir bei herstellerspezifischen Ansätzen.
Für mich machen Wechselstationen weiterhin keinen Sinn.
Im Alltag lädt man zu Hause oder an der Arbeit.
Auf Langstrecke spricht nichts gegen eine Pause nach 300-400km.
Na dann lebst du irgendwie ganz anders als die meisten die ich kenne. Ich wohne in Hamburg und wenn du relativ zentral wohnst, dann freust du dich abends über jeden Parkplatz den du noch finden kannst, und nein, da ist sicher keine Steckdose in der Nähe. Bei der Arbeit Strom tanken? Wie denn, arbeitest du bei Vatenfall? Hier gilt das gleiche, wenn du ein Parkplatz findest dann bist du der King und freust dich - aber alles andere sind unerfüllbare Sonderwünsche. Auch die Tiefgaragen, wo du entweder 12€ pro Tag oder 140€ pro Monat für zahlen darfst haben kein Strom. Wie hast du es denn geschafft dein Leben um das Elektroauto herum zu bauen?
Zitat:
@Macilias schrieb am 6. Februar 2018 um 11:41:52 Uhr:
Wie hast du es denn geschafft dein Leben um das Elektroauto herum zu bauen?
Auch wenn wir jetzt Richtung Offtopik kommen:
Ich habe das Elektroauto gekauft, weil es zu meinem Leben passt und nicht umgekehrt.
EFH
Garage
22kWp PV-Anlage
47kWh Speicher
BlueGEN Brennstoffzellen-BHKW
An der Arbeit gibt es einen Firmenparkplatz, aber noch ohne Lademöglichkeiten.
Aber dank EWE ein super ausgebautes Ladenetzwerk im Umfeld.
Ich denke gar nicht dass es off-topic ist, schließlich gehts grade da drum Rahmbedingungen für erfolgreiche Elektrifizierung des Automarktes zu schaffen. Ich würde gerne mal eine Umfrage sehen bei wie vielen vor der Haustür und der Arbeit die Möglichkeit zum Laden vorhanden ist. Kann ja sein dass ich mich täusche und dem Wald vor lauter Bäumen nicht sehe.
Die Lösungen für Städter und dort die Laternenparker sind vielfältig:
1) "Destination Charger", also Lader an Zielen, wo man doch immer mal gern hinfährt: Supermärkte, Schwimmbad, Restaurants, usw. Und dann dort Strom für 2-3 Tage nachladen in der normalen Verweilzeit.
2) Schnelladeparks in den Städten, dann reichen 15-60 Minuten für Akku voll und der reicht dann 1-2 Wochen
3) ein langsamer aber kontinuierlicher Ausbau der Stellplätze mit Ladelösung (mindestens mal immer bei Neubau oder Umbau von Parkplätzen, da kann auch irgendwann mal eine Verordnung kommen. Nutzen werden das gerade Arbeitgeber, weil die einen Anreiz dazu haben, nicht nur bei Vattenfall, sondern bei allen, weil es steuerlich gefördert wird.
4) schlicht weniger Autos, denn Auto in der Stadt/Innenstadt ist an sich schon ne doofe Sache und ein Reiche-Leute-Problem.
Gerade den letzten Punkt können die privat besessenen Einzel-BEVs als immer noch Rumsteh-Autos an sich nicht lösen. Aber ein besserer (und dann elektrifizierter) ÖPNV, Pedelecs, Lastenräder, Taxis, Carsharing, Free-Floating-Carsharing und irgendwann mal Robotertaxis.