Elektromobilität – Ein Blick hinter die Kulissen

Der Markt für Elektromobilität ist weiter rasant angestiegen, mit etwa 3 Millionen verkauften Autos in 2020. Doch was sind die Treiber und wie grün sind E-Pkw wirklich?

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Porsche Taycan, Einblicke in die Porsche Produktion 4.0. Quelle: Porsche

Der Markt für Elektromobilität und vor allem Elektroautos ist im Jahr 2020 um etwa 38% gewachsen. Doch woher kommt der anbleibende Anstieg?

Zuletzt wurde in 2018 der Meilenstein von 4 Mio. verkauften Elektroautos geknackt. Das Intervall, in dem jeweils eine Million Autos verkauft wurden, hat sich laut BloombergNEF von einst 60 Monaten (2015) auf nur sechs Monate (2018) drastisch reduziert. China liegt in 2020 mit 5 Millionen Elektrofahrzeugen weiterhin auf Platz 1. Darauf folgen die USA mit 1,77 Millionen und Deutschland mit 570.000. Nach Angaben des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden Württemberg (ZSW) stiegen vor allem in Europa die Zulassungszahlen von Elektroautos, wohingegen der Markt in China und den USA eher stagnierte.

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China ist einer der größten Treiber für das rasante Wachstum im Bereich der alternativen Antriebstechnologien. Das ambitionierte Ziel ab 2020 jährlich 2 Millionen neue Elektrofahrzeuge auf die Straßen zu bringen, wurde leider noch nicht erreicht. Schuld dafür kann auch die Corona-Pandemie sein. Zusätzlich hat China verordnet, dass ab 2030 mindestens 40% aller Verkäufe von Autoherstellern Elektrofahrzeuge sein müssen. Die chinesische Regierung erhofft sich damit vor allem eine Reduzierung des klimaschädlichen Treibhausgases CO2 und bessere Luft in Großstädten.

Hinzu kommt, dass Vorschriften die CO2-Grenzwerte für neu zugelassene Fahrzeuge weltweit weiter verschärfen. Für Automobilhersteller wird es immer schwieriger ihren Flottenverbrauch allein durch effizientere Antriebe zu erreichen. Daher wird zunehmend versucht durch vollelektrisch betriebene Fahrzeugmodelle die CO2-Bilanz der gesamten Flotte auszugleichen sowie dadurch mögliche Strafzahlungen zu umgehen.

Elektromobilität im internationalen Vergleich

Übersicht Neuzulassungen Elektrofahrzeuge weltweit 2018-2019

Quelle: Center of Automotive Management (CAM). Neuzulassungen 2018 vs. 2019. Werte für China gerundet, inkl. Nutzfahrzeuge; China und USA inkl. FCEVs; Hersteller in den USA teilweise geschätzt; USA Q4 geschätzt.

Laut dem Kraftfahrtbundesamt und Center of Automotive Management (CAM) stiegen in Deutschland die Neuzulassungen von Elektrofahrzeugen auf 394.940, davon rund 194.163 E-Pkw. Der Marktanteil kletterte auf 13,5%. Somit steht Deutschland mit seiner E-Flotte weltweit auf Rang 3 für Neuzulassungen, bei Pkw-Zulassungen sogar auf Platz 2. Subventionen für den Kauf von Elektro-Modellen sowie Förderprogramme für Innovation & Technik, sollen die Flotte auf 1 Mio. in 2022 und 6 Mio. in 2030 bringen, so Kanzlerin Angela Merkel.

„From Production Hell to Logistic Hell”. Was steht hinter der Aussage von Teslas CEO Elon Musk?

Unter den Produzenten ist Tesla mit rund 499.000 verkauften Exemplaren seiner Modelle S, 3 und X der Topseller in 2020. Knapp gefolgt vom chinesischen Produzenten BAIC, welcher im Vergleich dazu in den letzten Jahren über ein Dutzend neue EV Modelle auf den Markt brachte. Andere Hersteller wie Mercedes-Benz und Audi haben ab 2018 erst langsam mit der Massenproduktion ihrer Luxus EVs begonnen.

Für Ende 2021 hat BMW iX angekündigt. Damit will sich die Marke weiter im Markt der Elektromobilität etablieren. Grund dafür, dass es so lange gedauert hat sind die kostenintensive Produktion sowie geringe Profitabilität der modernen E-Autos. Viele Produzenten fahren derzeit nachgewiesene Verluste mit ihren Elektro-Modellen ein. Es ist zu erwarten, dass es noch einige Jahre dauern wird bis die derzeit getätigten Investitionen Früchte tragen.

Elektro vs. Benziner, die Halbierung der Kosten ist notwendig

Eine große Rolle für die Umsetzung der Massenproduktion spielen vor allem die Produktionskosten, sowie die zum Einsatz kommenden natürlichen Ressourcen. Im Jahr 1995 wurde erstmals von Nissan mit dem Modell Joy ein batteriebetriebenes Auto auf den Markt gebracht. Die Kosten für die Batterie betrugen damals $3.000 pro kWh. Mithilfe des technologischen Fortschritts konnten diese auf heute $209 pro kWh reduziert werden. Laut J.P. Morgan sollen sich diese bis 2025 weiter halbieren, wodurch eine Kosteneffizienz gleichauf mit Benzinern erreicht wird.

Die Produktion der Batterien findet größtenteils in Asien statt. Der für Tesla produzierende japanische Hersteller Panasonic Sanyo ist Marktführer (40% Marktanteil), gefolgt von chinesischen Produzenten.

Manch europäischer Hersteller, wie Bosch, hat trotz einer deutlichen Aufforderung von Angela Merkel, die europäische Entwicklung von Batteriezellen voranzutreiben, das Projekt aufgrund der hohen Investitionskosten eingestellt. Nach Angaben von Bosch stehen einem möglichen Marktanteil von 20% rund €20 Mrd. Kosten für Forschung & Entwicklung gegenüber.

Lithium-Ionen-Batterien stehen vor Herausforderungen

Derzeit beziehen Hersteller das für die Produktion der Batterien benötigte Lithium aus den Ländern mit den höchsten Rohstoffvorkommen - Chile, China, Argentinien sowie Australien. Wie lange die derzeitigen Lithium-Vorräte reichen wird, hängt von der Anzahl der in Zukunft produzierten Elektroautos ab. Des Weiteren könnte sich der Rohstoff Kobalt als Achillesferse der Elektro-Mobilität entpuppen. Die für die Produktion benötigte knappe Ressource wird zu 60% unter umstrittenen Bedingungen aus der Republik Kongo bezogen.

Stimmen entgegen dem Hype rund um Elektro-Mobilität stellen vor allem die CO2 intensive Produktion der Lithium-Ionen-Batterien in Frage. Lebenszyklusanalysen des ICCT zufolge würde eine CO2-neutrale Bilanz zwischen einem Benziner und einem Elektroauto nach 2-3 Jahren erreicht werden. Dieser Wert könnte sich mehr als halbieren, wenn der zur Produktion und Aufladung der Batterie genutzte Strom ausschließlich aus erneuerbaren Energien stammt. Dies verdeutlicht die Wichtigkeit der Energiewende für den Klimavorteil von Elektro-Autos. Zudem könnte eine erhöhte Massenproduktion effizientere Produktionsabläufe ermöglichen sowie die Emissionen weiter reduzieren.

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Grüne Mobilität setzt auf alternative Technologien und Rohstoffe

Automobilhersteller arbeiten bereits an alternative Lösungen, um die grüne Mobilität voranzutreiben. Die zentralen Trends gehen Richtung lithiumfreie Feststoffbatterien sowie mit Wasserstoff betriebene Automobile. Samsung setzt derzeit auf recyceltes Lithium aus alten Mobiltelefonen. Ebenfalls kommen andere chemische Stoffe wie Natrium oder Zink und Calcium als Substitut für das benötigte Kobalt in Frage.

Die Prognose für Neuzulassungen mit Elektroantrieb wird derzeit von J.P. Morgan auf weltweit rund 60% in 2030 geschätzt. Davon 40% Hybrid EVs und 20% reine BEVs. So lange die Ladeinfrastruktur noch nicht ausgebaut ist, können Brückentechnologien wie Hybridantriebe drohende Fahrverbote in Großstädten verhindern und lokal schadstofffreie Fortbewegung garantieren. Gleichfalls gibt es sehr große Anstrengungen auf den Gebieten des autonomen Fahrens sowie der Vernetzung der Fahrzeuge untereinander um den Verkehrsfluss und die Sicherheit auf den Straßen zu verbessern.

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