Batteriewechsel

Der Batteriewechsel ist eine Technologie für Elektrofahrzeuge, die es ermöglicht, einen entladenen Akku schnell gegen einen vollgeladenen auszutauschen , anstatt das Fahrzeug an einer Ladestation aufzuladen . Der Batteriewechsel ist bei Elektrogabelstaplern weit verbreitet . ^{[ 1 ]}

Stand 2021 betreibt der taiwanesische Elektrorollerhersteller Gogoro das größte Akkuwechselnetz für Elektromopeds mit fast 11.000 GoStations in Taiwan und 250 in Festlandchina . ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} Der chinesische Luxusautohersteller Nio ist der einzige größere Betreiber von öffentlich zugänglichen Akkuwechselstationen für Automobile. Das Unternehmen hat rund 2.250 Akkuwechselstationen in China und Europa errichtet; der gesamte Vorgang dauert drei Minuten. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Zuvor hatten auch Renault und Tesla versucht, ihre Fahrzeuge mit Akkuwechselfunktion auszustatten.

Das Konzept eines Batteriewechselsystems wurde bereits 1896 vorgeschlagen. Es wurde erstmals zwischen 1910 und 1924 von der Hartford Electric Light Company über den Batterieservice GeVeCo für Elektro-Lkw angeboten. Der Fahrzeughalter erwarb das Fahrzeug ohne Batterie von der General Vehicle Company (GeVeCo), die sich teilweise im Besitz von General Electric befand . ^{[ 7 ]} Der Strom wurde von Hartford Electric in Form einer austauschbaren Batterie bezogen. Fahrzeuge und Batterien waren so konstruiert, dass ein schneller Austausch möglich war. Der Halter zahlte eine variable Gebühr pro Meile sowie eine monatliche Servicegebühr für Wartung und Lagerung des Lkw. Diese Fahrzeuge legten insgesamt über 6 Millionen Meilen zurück.

Ab 1917 und für einige Jahre wurde in Chicago ein ähnlicher Service für Besitzer von Milburn-Elektroautos angeboten . ^{[ 8 ]}

1993 entwickelte Suntera das zweisitzige, dreirädrige Elektrofahrzeug SUNRAY, das mit einem Akku ausgestattet war, der an einer Akkuwechselstation innerhalb weniger Minuten ausgetauscht werden konnte. ^{[ 9 ]} 1995 erweiterte Suntera sein Angebot um einen Motorroller. ^{[ 10 ]} Später wurde das Unternehmen in Personal Electric Transports ^{[ 11 ]} (PET) umbenannt. Nach 2000 entwickelte das Unternehmen einen Elektrobus. 2004 gewann das dreirädrige Steh-Elektrofahrzeug des Unternehmens den ersten Platz beim fünftägigen amerikanischen Elektrofahrzeugrennen Tour de Sol ^{[ 12 ]} , bevor es 2006 den Betrieb einstellte.

Bei den Olympischen Sommerspielen 2008 wurde ein Schnellbatteriewechselsystem für 50 Elektrobusse eingeführt . ^{[ 13 ]}

Einige kleinere Projekte haben versucht, den Batteriewechsel in einzelnen Städten zu etablieren. Zotye Auto baute eine Flotte von 15 M300 Elektro-Kleinwagen für eine Taxiflotte in Hangzhou , China. Im Jahr 2011 geriet eines dieser Fahrzeuge in Brand , nachdem der Akku im Kofferraum Feuer gefangen hatte. Eine spätere Untersuchung ergab, dass sowohl der betreffende Akku als auch die zugehörige Elektronik im Fahrzeug durch das wiederholte Be- und Entladen geladener Akkus verschlissen waren. Das Elektroprojekt wurde nach dem Vorfall eingestellt. ^{[ 14 ]}

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  Bei einem Zotye M300 EV werden die Batterien ausgetauscht.
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  Die Batterien eines Zotye M300 EV werden vor dem Austausch geladen.
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  Verschleißerscheinungen im Batteriefach eines Zotye M300 EV im Kofferraum.

Das Better Place -Netzwerk war der erste moderne Versuch, das Batteriewechselmodell flächendeckend zu etablieren. Der Renault Fluence ZE war das erste Auto, das für dieses Verfahren geeignet war und in mehreren Ländern angeboten wurde, darunter auch solchen, in denen keine Batteriewechselstationen geplant waren. ^{[ 15 ]}

Better Place eröffnete im März 2011 in Kiryat Ekron bei Rehovot die erste Akkutauschstation in Israel. Der Tauschvorgang dauerte fünf Minuten. ^{[ 16 ] [ 17 ]} Weitere Akkutauschstationen wurden in Dänemark errichtet . Better Place meldete im Mai 2013 in Israel Insolvenz an. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

2012 begann Tesla mit dem Aufbau eines eigenen Schnellladenetzes, den Tesla Superchargern . ^{[ 20 ]} Ein Jahr später, im Juni 2013, kündigte Tesla an, einen Akkutausch anzubieten. Tesla demonstrierte, dass ein Akkutausch beim Model S nur etwas über 90 Sekunden dauerte. ^{[ 21 ] [ 22 ]} Elon Musk gab an, dass der Service im Juni 2013 zu Preisen zwischen 60 und 80 US- Dollar angeboten werden sollte . Im Fahrzeugkauf war ein Akku enthalten. Nach dem Tausch konnte der Besitzer seinen Akku später voll aufgeladen zurückerhalten. Alternativ konnte er den getauschten Akku behalten und die Wertdifferenz zwischen Original- und Ersatzakku erhalten bzw. bezahlen. Die Preise wurden nicht bekannt gegeben. ^{[ 21 ]} 2015 gab das Unternehmen seine einzige Tauschstation auf der Harris Ranch aufgrund mangelnden Kundeninteresses auf. ^{[ 23 ]}

Zu den weiteren Anbietern von Akkuwechseldiensten gehören Gogoro , Delta Electronics , BattSwap, Voltia und Swap & Go . ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]} In Südostasien konzentrieren sich namhafte Unternehmen wie Oyika und Volta auf Netzwerke für Elektromotorräder und bieten in aufstrebenden Märkten wie Indonesien , Malaysia und Thailand schnelle Akkuwechsel sowie ein Battery-as-a-Service (BaaS)-Modell an . ^{[ 27 ] [ 28][29 ] [ 30 ] Bis Anfang 2022} hatte Nio in China über 850 Wechselstationen errichtet ^{[ 31 ]} , gegenüber 131 im Jahr 2020. ^{[ 32 ]} Eine Station kann in China bis zu 772.000 US-Dollar kosten. Ein 90-kWh-Akku wird mit 60 kW geladen und kann in 6 Minuten ausgetauscht werden. ^{[ 31 ]} In China werden auch Zementmischer eingesetzt , bei denen der schwere Akku gewechselt wird. ^{[ 33 ]} Ein Batteriewechselsystem mit einer 2-  MWh-Batterie in jedem 20-Fuß-Schiffscontainer (6,1 m), das ein umgebautes Kanalschiff mit Strom versorgt, wurde 2021 in den Niederlanden in Betrieb genommen. ^{[ 34 ] [ 35 ]}

In Frankreich haben Unternehmen wie ZEWAY ein Akkuwechselsystem für ihre Elektroroller eingeführt, das ein sofortiges Aufladen in nur 50 Sekunden über ein Netzwerk von Akkuwechselstationen ermöglicht. Dieser Ansatz gewinnt zunehmend an Bedeutung, insbesondere in urbanen Gebieten, da er nachhaltige Mobilität fördert und gleichzeitig die Einschränkungen herkömmlicher Lademethoden überwindet. Im Jahr 2024 erreichte ZEWAY 1.000.000 Akkuwechsel und wurde damit zum europäischen Marktführer im Bereich Akkuwechsel.

Im Jahr 2013 kritisierte der CNET -Rezensent Wayne Cunningham die proprietären Batteriewechsellösungen. Er äußerte Bedenken hinsichtlich der Werbung für das Tesla Model S, in der „Tesla-Stationen“ zum Batteriewechsel erwähnt wurden. Durch das Monopol auf den Besitz der Batterien und inkompatible, patentgeschützte Technologien könnten die Unternehmen den Markt unter sich aufteilen und die Chancen auf eine breitere Nutzung des Batteriewechsels verringern. ^{[ 36 ]}

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  Batteriewechselstation, die von einem Taxi in Oslo , Norwegen, genutzt wird.
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  Batteriewechselstation für leichte Nutzfahrzeuge in der Slowakei.
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  Beladung eines Voltia-Elektro-LKW-Akkus.
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  Eine stillgelegte Better Place -Teigwechselstation in Fünen , Dänemark.
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  Gogoro GoStation, befindet sich an einer CPC -Tankstelle im Bezirk Sanzhi , New Taipei City