Wann kommen die Elektroautos?

[Holgerli]

Gerade eben schrieb Marfir:

Den Witz verstehe ich nicht.

Das war kein Witz.

Ich kann Dir nur mal empfehlen mal ein paar Tage ein Elektroauto zu fahren.

Von Fahrkomfort, -Dynamik und -Spass sind aktuelle Elektroautos (selbst wenn sie nur als Kompromiss auf einer Vrebrennergrundbasis gebaut wurden) einem entsprechenden Verbrenner oder einem Verbrenner der nächsthöheren Klasse eigentlich immer überlegen.

Und dafür braucht es kein Tesla oder Jaguar zu sein, da reicht schon ein Zoe im Kleinwagensegment oder ein eGolf im Mittelklasse-Segment aus.

[reko]

Obwohl ich die Prognosen nur zu 95% teile, viele gut aufbereitete Fakten von Prof. Dr.-Ing. Markus Lienkamp, Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik, TUM.

Status Elektromobilität 2018: Der Kunde wird es entscheiden, Markus Lienkamp, Florian Homm, 101 Seiten pdf

Zitat

EXPOSÉ

Vom Hype zur Revolution: Spätestens 2025 werden Elektrofahrzeuge billiger sein als von Verbrennungsmotoren betriebene Fahrzeuge. Zudem drohen Fahrverbote.

.. Es kann schon ab 2020 zu einer jahrelangen Kaufzurückhaltung kommen ..

 

S30

Dr. Diess, Vorstandsvorsitzender der Volkswagen Marke Mitte 2017 .. „Wir kriegen dann ein Fahrzeug mit den Außenabmessungen des Golf, dem Interieur eines Passat und den Fähigkeiten eines Tesla zum Preis eines Diesels.“

..  Üblicherweise kündigen die OEM Nachfolgemodelle für später als geplant an, weil sie verhindern wollen, dass der Kunde auf das neue Modell wartet und das alte nicht mehr kauft. Genau umgekehrt läuft das,

wenn der OEM ein komplett neues Modell auf den Markt bringt .. Das erklärt die Ankündigung von Diess für das Jahr 2025 und die von Tesla für 2018. Realistisch landen beide bei 2021 – aber eben mit unterschiedlichen Intentionen.

 

Als Videovortrag GfK-Tagung 2018, Vortrag Prof. Dr.-Ing. Markus Lienkamp

Folien: Status der Elektromobilität 2018_v7_lienkamp.pdf

 

Noch nicht angeschaut habe ich mir: Status Elektromobilität 2016 oder wie Tesla nicht gewinnen wird

 

[reko]

In UK wurde die erste mit Brennstoffzellen betriebene Ladestation für Akku Autos in Betrieb genommen

UK firm launches fuel cell charge point for electric cars – but will hydrogen power our electric dreams?

Der Betreiber ist der Brennstoffzellenhersteller AFC_Energy

[Marfir]

Toyota und Panasonic wollen Akkus für Elektroautos bauen

Zitat

Neben der Produktion geht es aber auch um die Entwicklung neuer Akkutechnologien: Panasonic und Toyota wollen zusammen Festkörperakkus entwickeln. Toyota beschäftigt sich schon seit einigen Jahren mit dieser Akkutechnik und will die ersten Akkus in etwa drei Jahren auf den Markt bringen.

 

[Dandy]

Artikel vom Toyota Vorstand für Wasserstoffantriebe über Hydro vs. Battery.

 

Recht interessant fand ich diesen Abschnitt:

 

Zitat

Three years later, in 2006, the German scientist Ulf Bossel wrote a paper that basically claimed that that making hydrogen from electricity is a waste of energy. Storing the same quantity of energy in a battery rather than turning it into hydrogen for storage and later use is more efficient, Bossel posited. Decades later, the battery cam still treats this paper as if it was brought down from Mount Sinai on two iPads. To this day, Bossel’s screed remains the ideological basis of pure battery doctrine. 

...

Another mainstay of the counter-fuel-cell dogma is that "when storing liquid hydrogen, some gas must be allowed to evaporate for safety reasons, meaning that after two weeks, a car would lose half of its fuel, even when not being driven.” No wonder that hydrogen loses out if we let half of it evaporate before it can power a vehicle. Ah, but Bossel is talking about “liquid” hydrogen, and Hirose calls him on it.

“Automakers have long given up the idea of using liquid hydrogen in their passenger cars,” exactly because their small tanks lack sufficient insulation for the minus 253 Centigrades of the liquid hydrogen, and half of it could indeed boil away within two weeks, I am told. The hydrogen used in fuel cell cars is pressurized, not liquid, and it won’t escape. However, it may escape those who still copypaste a 13-year-old, and long outdated paper. 

Large scale storage of liquid hydrogen, on the other hand, is extremely practical, I learn over a second coffee from Toyota’s expert for advanced hydrogen storage systems: “At Japan’s space station in Tanegashima, enough liquid hydrogen to power a number of rocket launches is stored for many months with evaporation of less than 1 % of volume.” Even that is not wasted, and is used for power generation or other applications.

Another matter escaping the author of the alleged analysis was the heft of the battery. Weight is the enemy of mileage, and trying to gain range by adding more battery quickly becomes a losing proposition as more and more energy is wasted dragging a heavy battery around. Nowhere does this hurt more than with the electric trucks planned by several automakers.

 “A battery-electric 40 ton truck with 500km range needs 8 tons of battery. That’s ridiculous,” says Hirose. “You want to transport goods, not a huge battery. A fuel cell stack is much lighter and easier to handle.” A hydrogen fuel cell powertrain’s weight is comparable to that of a diesel engine, Hirose tells me, sometimes it’s even lighter. “Per weight, hydrogen delivers three times the energy of diesel fuel, but it also needs a heavier tank,” Hirose says.

Times and technologies have changed since Ulf Bossel wrote the paper, and he himself has long departed from the pure battery faith. Ulf Bossel is now owner of the Swiss Almus AG, which sells the UBOCELL, a small SOFC fuel cell that turns hydrogen into electricity.

...

 “Back when the first fuel cell vehicles supposedly cost a million dollars, we used 100 gram of Platinum in them. You can buy that for $3,000. Now we are using …” And he pauses. “Much, much less.” A back and forth ensues on how little Platinum goes into Toyota’s fuel cell stack, and finally, Hirose reveals that it is in the neighborhood of the platinum in a catalytic converter for diesel cars, which “uses around 10 grams of Platinum.”

“People still think fuel cells use a lot of expensive precious metals. Not true,” says Hirose. “The most expensive stuff of the fuel cell stack is a 0.01 millimeter thin membrane. The rest of the stack is very cheap. Actually, the most expensive part of the fuel cell is the process, it’s the making of the stack, not the materials going into it.”

That puts the fuel cell at a huge cost advantage vis-a-vis the battery. “70% of the cost of the battery is in the raw materials,” says Hirose, and the price of raw materials usually does not come down as demand goes up. Neither do batteries free us from being tied to political hotbeds. A key ingredient of batteries is Cobalt, and 66% of the world supply comes from the allegedly Democratic Republic of Congo, where it is mined amid continuous complaints about human rights abuses. Cobalt prices have been exploding, and OEMs are in a rush to secure supplies. Lithium is plentiful in comparison, but nonetheless, The Telegraph reportsof “a frenzy of activity as a global scramble erupts to extract the metal and secure supplies for lithium-ion batteries.” As long as there is water (H2O, two atoms of Hydrogen for one of Oxygen) in the world, there is no way to run out of Hydrogen. 

With 70% of the battery cost tied to raw materials, cost optimizations must focus on the remaining 30%, and “the battery is already scaled out,” says Hirose. But haven’t battery costs come down a lot? “Battery cost has come down drastically because of overcapacity,” Hirose says. “Batteries are a commodity, and if someone sells them 10% cheaper, they get the sale, increasingly below cost.” The huge battery factories built around the world require monstrous up-front investments, and advances in technology leave little time to recoup the CAPEX. Toyota’s battery partner Panasonic wrote “$7 bln in losses in two years, mainly over the write-down of an outdated battery factory,” Hirose says, “and many battery makers are in the same situation.” 

Panasonic makes the battery cells that Tesla then turns into battery modules in its Nevada Gigafactory. Panasonic is “still losing money” with Tesla, Panasonic President Kazuhiro Tsuga recently told Bloomberg, saying he was hopeful it would change. Meanwhile, the round 18650 and 2170 cells Panasonic makes for Tesla are already outdated, and when Toyota and Panasonic announced an alliance to first make prismatic cells, and then solid state, Tsuga was publicly hoping that technology would not advance too quickly, saying that “If we would have shift to solid state batteries all in a sudden, our investments would be wasted.”

.

[reko]

@Dandy  zum Bossel Paper von 2006

 

Wie vom Toyota Vorstand gesagt sind die Zahlen überholt.

 

Edelmetall wurde bisher für PEM Zellen als Katalysator benötigt. Da der Katalysator nicht verbraucht wird und nur die Oberfläche wirksam ist, kann man ihn besser verfügbar machen. Hydrogen fuel cells could go far with new alloy catalyst

Verkleinert man die Strukturen bis auf Nanogröße ändern sich die katalytischen Eigenschaften. Dann sind andere Substanzen besser katalytisch wirksam als Edelmetalle und man braucht dann gar keine Edelmetalle mehr. Catalyst advance could lead to economical fuel cells

 

SOFC kam schon immer ohne Edelmetall aus. High-performance self-assembled catalyst for SOFC

 

[Schildkröte]

Die Bedenken der Skeptiker gegenüber eAutos sind ja bekannt. Anbei ein recht aufschlussreicher WiWo-Artikel, der punktuell auf diese Bedenken eingeht. 

[magicw]

vor 29 Minuten schrieb Schildkröte:

ein recht aufschlussreicher WiWo-Artikel,

geschrieben vom entsprechend eAuto-afinen Stefan Hajek.  @Michalski hat ja im Tesla-Thread schon aufgezeigt, wie gut er (berechtigte) Kritik einstecken kann. 

[magicw]

Am 18.1.2019 um 09:37 schrieb reko:

Folien: Status der Elektromobilität 2018_v7_lienkamp.pdf

finde ich ja interessant im direkten Vergleich zu: 

vor 8 Stunden schrieb reko:

braucht dann gar keine Edelmetalle mehr. Catalyst advance could lead to economical fuel cells

 

Prof.Lienkamp sieht (derzeit) jedenfalls noch das reine BEV als das Vehikel der Zukunft und nicht das FCell. Eben wegen der begrenzten Platinressourcen und der vergleichsweise teureren Stromerzeugung über den Weg der Wasserstoffgewinnung. 

[StefanU]

Am 18.1.2019 um 09:37 schrieb reko:

Obwohl ich die Prognosen nur zu 95% teile, viele gut aufbereitete Fakten von Prof. Dr.-Ing. Markus Lienkamp, Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik, TUM.

Vielen Dank für den Link, wirklich sehr interessante Analysen!

[reko]

vor 13 Stunden schrieb magicw:

Am 18.1.2019 um 09:37 schrieb reko:

Folien: Status der Elektromobilität 2018_v7_lienkamp.pdf

finde ich ja interessant im direkten Vergleich zu: 

vor 21 Stunden schrieb reko:

braucht dann gar keine Edelmetalle mehr. Catalyst advance could lead to economical fuel cells

 

Prof.Lienkamp sieht (derzeit) jedenfalls noch das reine BEV als das Vehikel der Zukunft und nicht das FCell. Eben wegen der begrenzten Platinressourcen und der vergleichsweise teureren Stromerzeugung über den Weg der Wasserstoffgewinnung. 

 

Das Problem der Brennstoffzelle sind immer noch zu hohe Produktionskosten. Das war aber bei Akkus vor 10 Jahren auch nicht anders.

Die Rohstoffversorgung wäre selbst mit Edelmetallkatalysator kein Problem. Die pro Fahrzeug benötigte Menge ist z.Z. etwas so groß wie bei den Abgaskatalysatoren der eingesparten Verbrennungsmotoren. Bei 100% Akku-Autos müsste die Weltproduktion bei einigen Rohstoffen um ein hohes Vielfaches gesteigert werden.

 

Der Wirkungsgrad der gesamten Erzeugungskette ist nur besser wenn man von elektrischen Strom ausgeht. Strom ist aber nur schlecht speicherbar. Man wird nicht um Power2Chemicals herumkommen (nicht zwingend Wasserstoff). Hat man diese chemischen Brennstoffe, dann sind Brennstoffzellen die effektivste Nutzungsart. Statt die Bennstoffzellen stationär zu betreiben (wie bei der Akku-Ladestation mit FC), kann man sie dann auch gleich in die Autos einbauen.

Is hydrogen the fuel of the future?

Zitat

For commercial electric vehicles, lithium-ion batteries are the most common source of energy. However, that appears to be changing. A recent survey by consultant KPMG found most automotive executives around the globe thought the rise of fuel cell electric vehicles would be the number one trend in the sector until 2025.

Darin kann man nun die Verschwörung der Autoindustrie sehen. Die Auswirkungen der Brennstoffzelle auf die Autoindustrie sind aber gar nicht so viel anders als die des Akkus. Beides sind Elektroautos und der Unterschied besteht für die Autoindustrie nur im Zukauf einer Brennstoffzelle+Tank statt eines Akkus.

 

Gesamtwirtschaftlich sind die aktuellen Kosten des Akkus überwiegend Rohstoffe, die bei steigender Nachfrage teurer werden. Bei der Brennstoffzelle mit sehr viel  mehr Verarbeitung und z.Z. sehr kleiner Stückzahl werden die Kosten sinken. Falls nicht ein revolutionärer neuer Akkutyp kommt ist es nur eine Frage der Zeit.

[Dandy]

Letzteres ist genau der Punkt bei der Kostendiskussion. Der Anteil an Arbeit bei der Brennstoffzelle ist der Hauptanteil bei den Kosten. Das Potenzial zu Kosteneinsparungen durch Rationalisierung ist entsprechebd hoch. Bei der Batterie sind es die Rohstoffe, welche den Hauptteil der Kosten ausmachen. Bei den Batterien dürfte sich, zumindest mittelfristig die Kostensituation eher verschärfen als entspannen, denn große neue Rohstoffquellen erschließen sich nur auf lange Zeit und die stark ansteigende Nachfrage treibt die Preise so lange nach oben. Es gibt inzwischen zig Autohersteller mit tiefen Taschen die meinen unbedingt auch bei den batteriebetriebenen Autos mitmischen zu müssen, koste es was es wolle. Sowas kann sich eigentlich nur negativ auf die Rohstoffpreise auswirken. Mit Batterieautos wird somit noch lange kein Geld zu verdienen sein.

[reko]

Zum Wirkungsgrad:

Geht man von Sonnenenergie aus und berücksichtigt die 15..20% Wirkungsgrad der üblichen Solarzellen und den Transport über weite Strecken sieht solarchemischer Wasserstoff (Methan, Methanol, Ammoniak ..) ganz gut aus.

wiki/Solarchemie

Zitat

Thermochemische Kreisprozesse

In diesem Verfahren erhitzt man ein Metalloxid in einem Reaktor, der direkt durch konzentrierte Einstrahlung erhitzt wird und dabei Sauerstoff abspaltet. .. Leitet man das reduzierte Metall ab und führt Wasserdampf zu, dann oxidiert es und bricht aus dem Wasserdampf den Sauerstoff und der gewünschte Wasserstoff kann eingefangen werden. Für diesen Prozess werden die Paare Zn/ZnO und Fe3O4/FeO favorisiert.

2005: Solare Thermochemie

wiki/Solzinc-Verfahren

Zitat

Das Solzinc-Verfahren ist ein von der Europäischen Union gefördertes thermochemisches Verfahren zur Wasserstoffherstellung aus Wasser mittels Zink und Solarenergie.

.. Der Wirkungsgrad des Verfahrens betrug 2005 in der Pilotanlage am Weizmann Institute of Science 30 %, es wird aber durch Verfahrensoptimierungen ein Wirkungsgrad von 60 % erwartet.

.. Das Zink kann alternativ auch in Zink-Sauerstoff-Brennstoffzellen zur Stromerzeugung verwendet werden. Konzepte für die großtechnische Nutzung wurden bereits erarbeitet.

 

[Actionic]

https://www.fool.de/2019/01/25/elektromobilitaet-wie-das-schnellladenetz-von-bmw-vw-und-daimler-die-falschen-anreize-setzt/

 

Bin ich drüber gestolpert.
Interessante Sichtweise.

[Holgerli]

Wir hatten hier (oder im Tesla-Thread) irgendwann mal die Diskussion in der @reko der Meinung war, dass in den Tesla-Superchargern ein Akku verbaut sei mit dem die Autos geladen würden und das ziemlich schlecht sei, weil wenn der Akku leer wäre, dass da nur noch Mickerladeleistungen rauskämen. Wir konnten dann recht schnell rausarbeiten, dass das bei den SuCs von Tesla nicht der Fall ist und die SuCs hinreichend an das stationäre Netz angeschlossen sind und deswegen dauernhaft entsprechend schnell laden können.

 

Scheinbar hat Volkswagen hier nicht gelesen und daher nicht mitbekommen, dass das eine dämliche Idee ist:

 

VW-Beschreibung des Systems (via electrek):

Zitat

“The mobile charging stations can be set up at defined points, for example, spread out across a city. The flexible locations can be easily found via the Internet or apps. Each charging station enables DC quick charging with up to 100 kW. In addition to electric cars, e-bikes can also be charged. Up to four vehicles can be charged simultaneously: two with DC and two with AC connections. The total battery storage capacity of up to 360 kWh is sufficient for up to 15 e-vehicles. There is also the possibility of connecting to the power supply directly, allowing the station to be charged with up to 30 kW via alternating current by means of a permanent standard grid connection. This enables charging points for electric vehicles to be set up quickly and simply, without any structural changes or major financial outlay. The battery pack in the charging station can be recharged around the clock thanks to the direct power connection. This time-independent recharging, and therefore buffering of power, also considerably reduces the strain on the power supply at peak periods.”

 

Wenn ich jetzt mal die Zahlen mal gegenrechne: 360 kWh für bis zu 15 e-Mobile und nachladen per Netz mit max 30kW, dann  stimme ich a.) @rekozu, dass Ladestationen mit Akku Mumpitz sind und b.) bin ich froh, dass Tesla so einen Murks nicht macht. 

[magicw]

Wie willst du es aber sonst lösen, wenn es mobile Einheiten sind? Mit der 220V-Steckdose beim nächsten Nachbar wirds doch auch nichts.

[reko]

vor 44 Minuten schrieb Holgerli:

Wir hatten hier (oder im Tesla-Thread) irgendwann mal die Diskussion in der @reko der Meinung war, dass in den Tesla-Superchargern ein Akku verbaut sei mit dem die Autos geladen würden und das ziemlich schlecht sei, weil wenn der Akku leer wäre, dass da nur noch Mickerladeleistungen rauskämen. Wir konnten dann recht schnell rausarbeiten, dass das bei den SuCs von Tesla nicht der Fall ist und die SuCs hinreichend an das stationäre Netz angeschlossen sind und deswegen dauernhaft entsprechend schnell laden können.

Dem widerspreche ich. Es gibt sowohl als auch. Nichts anderes hatte ich behauptet.

 

Solar betriebenen Ladestationen haben ziemlich sicher Pufferakkus und Musk hat den Umstieg auf solar betriebene Ladestationen angekündigt.

Daneben hatte ich eine Quelle zitiert nachdem bei Tesla Pufferakkus eingesetzt werden falls die Anschlussleistung nicht ausreicht.
2017/11/16: 10 Awesome Design Features of Tesla’s Newest Supercharger Station

Zitat

Solar powered

Battery backup & buffering

 

Da die Ladeinfrastruktur allen E-Autos zu Verfügung steht, ist es auch egal wem die Ladestation gehört.

 

 

[DrFaustus]

Zudem gibt es vom Netzbetreiber immer! die Möglichkeit bei einer drohenden Netzüberlastung die Leistung zu drosseln. Also "schnelles Laden steht bei SC immer zur Verfügung", darauf würde ich nicht mein Haus verwetten.

[Hawkeye]

Naja wenn VW mein das zum "Rollout" bringen zu wollen. Jede zusätzliche Lademöglichkeit ist ein Vorteil aber was man sich von diesem System verspricht bleibt irgendwie schleierhaft

[Holgerli]

vor 57 Minuten schrieb reko:

Dem widerspreche ich. Es gibt sowohl als auch. Nichts anderes hatte ich behauptet.

Soll ich das Zitat von Dir raussuchen wo Du behauptest, dass wenn der Akku leer ist nur noch mit verminderter Geschwindigkeit geladen werden kann?

 

 

vor einer Stunde schrieb reko:

Solar powered

Battery backup & buffering

Finde den Unterschied zu dem Muks, den VW da anbietet. Der SuC-Standort ist mit deutlich mehr als 30 KW an das Netz angeschlossen.

[reko]

vor 22 Minuten schrieb Holgerli:

Soll ich das Zitat von Dir raussuchen wo Du behauptest, dass wenn der Akku leer ist nur noch mit verminderter Geschwindigkeit geladen werden kann?

Das ist ein Fakt. Die Frage war wie viele Ladestationen haben Bufferakkus und wie groß ist deren Anschlußleistung.

 

vor 22 Minuten schrieb Holgerli:

Finde den Unterschied zu dem Muks, den VW da anbietet. Der SuC-Standort ist mit deutlich mehr als 30 KW an das Netz angeschlossen.

Und wo steht welche Anschlussleistung Teslas Supercharger an den einzelnen Standorten haben

 

[Holgerli]

Träum weiter...

[reko]

Vom Messias persönlich:

Jun. 9th 2017: Tesla plans to disconnect ‘almost all’ Superchargers from the grid and go solar+battery, says Elon Musk

 

2017/10/30/tesla-supercharger-stays-online-in-power-outage-powerpack-system

Zitat

Now we learn that Tesla started adding Powerpacks to some Superchargers

.. the automaker is using the energy storage capacity to reduce the peak power demand at the station when several cars are charging at once.

.. They say that it enabled them to grow the station from 2 to 12 Supercharger bays last year.

Das bedeutet die Anschlussleistung reicht nicht um alle Ladepunkte gleichzeitig zu versorgen und mit Bufferakku eben nur eine begrenzte Zeit. Im zitierten Beispiel beträgt die Anschlussleistung nur 1/6  der maximalen Abgabeleistung.

[Holgerli]

 

Ich habe den Fehler gemacht, diese Diskussion wieder anzufangen. Mein Fehler.

Hier mal ein Foto von dem besagten SuC. Ich habe mindestens zwei Trafohäuschen gefunden. Die sollten eigentlich für mehr als zwei SuCs mit Vollpower reichen.

Das Weiße können in der Tat Akkus sein. Von der Größe her vermute ich, dass die wirklich nur Spitzen puffern können.

Ich lasse Dich an der Stelle weiterträumen, dass die SuCs ohne die Akkus nicht hinreichend schnell sind.

[reko]

vor 12 Stunden schrieb Holgerli:

Das Weiße können in der Tat Akkus sein. Von der Größe her vermute ich, dass die wirklich nur Spitzen puffern können.

Spitzen puffern bedeutet genau das was ich gesagt habe. Heute ist es extrem selten, dass alles 12 Anschlüsse gleichzeitig für mehr als 3 Ladungen benötigt werden (= 36 E-Autos ohne Unterbrechung mit maximaler Leistung geladen werden). Deshalb sind das heute Spitzen. Wenn sich die Anzahl der deutschen E-Autos von 2017 34000 auf nur eine Million (=2% des deutschen Fahrzeugbestands) erhöht, dann wird das an manchen Orten nicht mehr die Ausnahme sondern die Regel sein. Dann sind die durch die Akkus gewonnenen 10 zusätzlichen Ladeplätze wertlos.

Die Pufferakkus sind nur eine temporäre Zwischenlösung die man nicht machen würde wenn es so einfach wäre eine höhere Anschlussleistung zu bekommen.

Auf deinen Bildern ist leider kein Typenschild mit Leitungsangaben zu sehen. Die Größe des Trafos hängt von der Netzspannung ab. Aus diesen Bild auf die Leistung zu schließen ist unmöglich. Das Bild zeigt vermutlich auch nicht das besprochene Beispiel (South Mimms near London). Die Rechnung ist aber sehr einfach. Wenn vorher ohne Akkus nur 2 Ladeplätze möglich waren dann reicht die Anschlussleistung auch nachher nur für 2 Ladeplätze. Die 10 neuen Ladeplätze müssen bei maximaler Auslastung aus den Akkus bedient werden.

Wobei es eigentlich nur ein vollwertiger Anschluss ist, da sich bei Tesla immer 2 Plätze einen Anschluß teilen.