Laut S&P Global Mobility prognostizieren wir, dass die Zahl der Fahrzeuge mit einer Hochspannungsarchitektur von über 650 V zwischen 2022 und 2034 um jährlich durchschnittlich 16 % steigen wird.

Ein häufig geäußerter Standpunkt der meisten Branchenbeobachter zur Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge (EV) lautet, dass die Ladegeschwindigkeit und der einfache Zugang zu Ladenetzwerken zu den wichtigsten Faktoren gehören werden, die dazu beitragen, die weltweite Verbreitung von Elektrofahrzeugen zu beschleunigen. Laut der S&P Global 2022 E-Mobility Consumer Survey zu EV-Besitz und Kaufabsichten gaben fast 43 % bzw. rund 40 % der Befragten an, dass die mangelnde Verfügbarkeit von Ladestationen und die für das Laden benötigte Zeit zu den Hauptgründen gehören, warum sie kein EV mehr kaufen würden.

Neben dem Ausbau des Ladenetzes, das auch Lösungen für den Batteriewechsel und das kabellose Laden umfassen wird, müssen Fahrzeughersteller und Ladedienstleister massiv in Technologien und Infrastruktur investieren, die das Laden von Elektrofahrzeugen mit deutlich höherer Leistung ermöglichen und es den Besitzern von Elektrofahrzeugen gestatten, die Belastung der Netzinfrastruktur zu verringern, sowie den Kunden, Strom zurück ins Netz zu verkaufen.

Schnellladung

Eine der wichtigsten Entwicklungen, die es geben muss, ist, dass Elektrofahrzeuge mit deutlich höherer Leistung geladen werden können. Um dies zu erreichen, müssen die Fahrzeuge mit Hochspannungsarchitekturen ausgestattet sein, die dem Laden mit hoher Leistung standhalten. Mehrere Modelle – wie der Porsche Taycan, der Kia EV6, der Hyundai IONIQ 5 und der Lucid Air – verfügen mittlerweile über eine 800-V- oder höhere Hochspannungsarchitektur. Im Vergleich zur gängigeren 400-V-Architektur bietet die 800-V-Architektur erhebliche Vorteile hinsichtlich schnellerer Ladezeiten und einer effizienteren Energieübertragung.

Wie die Namen der oben genannten Modelle vermuten lassen, wird diese Technologie ausschließlich im Premium-Segment des Marktes angeboten. Damit diese Technologie einen echten Einfluss auf die Branche haben kann, ist es unerlässlich, dass sie auch den Massenmarkt erreicht. Laut Daten von S&P Global Mobility wird die Zahl der Fahrzeuge mit einer Hochspannungsarchitektur von über 650 V zwischen 2022 und 2034 voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 16 % auf 24,2 Millionen Einheiten steigen. Im Jahr 2022 waren rund 3,6 % der Fahrzeuge mit einer Architektur von 650 V oder mehr ausgestattet. Wir gehen davon aus, dass dieser Anteil bis 2034 auf fast 40 % steigen wird.

Der von den Fahrzeugen verwendete Gleichstrom-Ladestandard bestimmt in gewisser Weise die maximale Ladegeschwindigkeit eines Fahrzeugs. Derzeit gibt es vier wichtige Gleichstrom-Ladestandards für Elektrofahrzeuge: CHAdeMO, CCS, GB/T und den Tesla-Standard. Während der Tesla-Standard hauptsächlich für Tesla-Modelle verwendet wird, hängt die Verbreitung der anderen drei Standards weitgehend von der jeweiligen Region ab. CHAdeMO wird vor allem von japanischen Autoherstellern verwendet, CCS ist in Europa und Nordamerika verbreitet, GB/T wird auf dem chinesischen Festland genutzt und der Tesla-Standard kommt ausschließlich bei Modellen des US-amerikanischen Elektroautoherstellers zum Einsatz.

Jeder dieser Standards weist unterschiedliche Spitzenladeleistungen auf, die stetig gestiegen sind. Im Juni 2018 wurde das CHAdeMO 2.0-Protokoll veröffentlicht. Es ermöglichte Ladevorgänge mit einer Leistung von bis zu 400 kW, was schneller war als die 350-kW-Grenze von CCS. Selbst die maximalen Ladeleistungen, die der CCS-Standard unterstützen kann, sollen in naher Zukunft auf über 500 kW steigen.

In Kürze soll ein weiterer Ladestandard namens ChaoJi auf den Markt kommen. Die CHAdeMO Association und der China Electricity Council (CEC) arbeiten seit 2018 an der Entwicklung des ChaoJi-Standards. Der neue Standard vereint CHAdeMO- und GB/T-Steckverbinder in einem einzigen, auf dem Controller Area Network (CAN) basierenden Steckverbinder. Der ChaoJi-Standard wäre abwärtskompatibel mit den bestehenden CHAdeMO- und GB/T-Schnellladestandards. Tatsächlich erwarten wir, dass ChaoJi abwärtskompatibel mit allen globalen Standards einschließlich CCS sein wird. Die CHAdeMO Association hat angekündigt, dass der ChaoJi-Standard Ladegeschwindigkeiten von bis zu 900 kW ermöglichen wird.

Neben den herkömmlichen Ladetechnologien konzentriert sich die Ladeindustrie auch auf effizientere und komfortablere Ladeformen wie kabelloses Laden, Batteriewechsel und bidirektionales Laden. Die Entwicklung dieser Technologien bietet Vorteile, die den Besitz eines Elektrofahrzeugs praktischer machen könnten.

Bidirektionales Laden

Eine weitere Technologie, die zur Entlastung der Netzinfrastruktur beitragen wird, ist das bidirektionale Laden. Diese Technologie ermöglicht es Elektrofahrzeugen, eine bestimmte Menge der in der Batterie gespeicherten Energie an eine externe Last zurückzuspeisen. Dabei kann es sich um beliebige Geräte handeln, die mit Wechselstrom betrieben werden – dies wird als Vehicle-to-Load (V2L) bezeichnet –, um den eigenen Haushalt – als Vehicle-to-Home (V2H) – oder direkt um das Stromnetz – als Vehicle-to-Grid (V2G).

Das bidirektionale Laden bietet Autofahrern zudem finanzielle Vorteile. Dank der V2G-Technologie können Kunden Strom zurück ins Netz verkaufen. Diese Entladung der E-Auto-Batterie lässt sich so programmieren, dass sie zu Spitzenzeiten erfolgt, wenn die Strompreise höher sind, was dem Besitzer höhere Erträge sichert.

Die Nutzung der Bidirektionalität steckt noch in den Kinderschuhen. Einer der Hauptgründe dafür ist, dass nicht alle Ladestandards für den V2G-Betrieb ausgelegt sind. Derzeit unterstützt nur der CHAdeMO-Ladestandard die V2G-Technologie. Die beiden anderen großen Standards, CCS und Chinas GB/T, unterstützen V2G noch nicht. CharIn plant Berichten zufolge, CCS bis 2025 um V2G-Fähigkeiten zu erweitern. Wir gehen davon aus, dass der kommende ChaoJi-Standard von Anfang an bidirektionale Funktionen bieten wird.

Die V2L-Funktion ist jedoch in einigen Fahrzeugen mit CCS-Steckdosen verfügbar, darunter der Hyundai IONIQ 5, der Kia EV6 und der Ford F-150 Lightning. Die Fahrzeuge sind mit Adaptern ausgestattet, die an den Wechselstromanschluss angeschlossen werden können, um damit Elektrogeräte mit Strom zu versorgen.

Um die bidirektionale Ladefunktion zu ermöglichen, müssen Fahrzeuge mit einem bidirektionalen Bordladegerät (OBC) ausgestattet sein. Wie bereits erwähnt, stellen mehrere Automobilhersteller bereits Fahrzeuge her, die für das bidirektionale Laden vorbereitet sind, vor allem um das V2L-Laden zu ermöglichen. Im Jahr 2022 entfielen fast 25 % der Nachfrage nach OBCs auf bidirektionale OBCs. Wir prognostizieren, dass die Nachfrage zwischen 2022 und 2034 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 11,3 % steigen und einen Anteil von rund 70 % erreichen wird.

Weitere Informationen und Analysen finden Sie in unserem Bericht Ladeanforderungen für kommende xEVs.