Das Elektroauto: Kostenpunkt und Zukunft

Das Elektroauto gewinnt immer mehr an Relevanz und ist aus einer klimaneutralen Zukunft nicht mehr wegzudenken. Jedoch entpuppen sich die im Vergleich zum Verbrenner hohen Anschaffungskosten für viele Menschen immer wieder als großes Hindernis. Doch wieso sind diese oftmals noch so hoch und welche Entwicklungen werden zukünftig zu erwarten sein?

Auf Teslas letztjährigem Battery-Day kündigte Elon Musk ein Elektroauto für 25.000 Dollar an. Das Fahrzeug soll bereits bis 2023 auf den Markt kommen. Eine Differenz von 15.000 Dollar, bzw. minus 37,5%, zum momentan günstigsten Tesla Model 3. Dieser Preispunkt gilt unter Wirtschaftsexperten als kritischer Wert, um ein wirkliches Massenmarktprodukt zu kreieren.

Das Hauptproblem stellen die Herstellungskosten der Batterien dar. Sie verkörpern immer noch rund ein Drittel der gesamten Kosten in der Produktion eines Elektrofahrzeuges. Große Einsparungen in der Technologie sind hier also notwendig. Besonders kostenintensiv ist dabei die Herstellung der sog. Kathode. Hier kommen Metalle wie Kobalt, Nickel, Lithium und Mangan zum Einsatz, welche zur Speicherung und Freigabe von Energie nötig sind. Diese müssen gefördert und in chemische Komponenten umgewandelt werden.

Momentan liegen die Durchschnittskosten für die Herstellung einer Batterie, wie sie in Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommt, bei 6.300 Dollar. Diese haben sich laut Nachrichtenmagazin Bloomberg in der letzten Dekade zwar um 89% reduziert, die kritische Marke von 100 Dollar Herstellungskosten pro Kilowattstunde (kWh) sei jedoch noch immer nicht erreicht. Zurzeit liegen diese bei 137 Dollar. Ab der Unterschreitung dieser Grenze wird es möglich sein, ein Elektroauto kostengünstiger zu produzieren als ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor.  Verschiedene Studien rechnen damit, dass bereits 2024 die Kosten lediglich bei 92 Dollar pro kWh und bis 2030 58 Dollar liegen.

 

Kostengünstigere Alternativen

Ein besonderer Fokus wird hier auf Kobalt gelegt. Pläne zur Ersetzung beinhalten unter anderem den Einsatz von Nickel, dass in seiner Förderung nicht nur günstiger ist, sondern auch noch eine höhere Energiespeicherkapazität aufweist. Hierfür sind jedoch Anpassungen an die Fahrzeugsicherheit erforderlich.

Zudem spielt bei Fahrzeugherstellern das Thema Sicherheit eine sehr große Rolle. General Motors hat beispielsweise erst vor Kurzem 100.000 Chevrolet Bolts zurückgerufen. Grund dafür waren aufgetretene Produktionsmängel. Kostenpunkt der Aktion: 1,8 Milliarden Dollar. Ein zusätzliches Problem stellen momentan Unfälle mit Elektroautos dar. Batteriebrände lassen sich nicht einfach auf normalem Wege löschen. Nach einem Unfall in Texas, bei dem ein Tesla ausbrannte, musste die unzureichend ausgerüstete Feuerwehr mehr als 100.000 Liter Wasser einsetzen, um den Brand zu kontrollieren.

Eine weitere Option ist der Einsatz von Batteriezellen, die aus Lithium-Eisen-Phosphaten bestehen. Sie waren in der Vergangenheit relativ ineffizient, sind auf Grund von Design-Fortschritten jedoch aktuell wesentlich effektiver geworden. Allerdings eignen sie sich lediglich für Batterien, die überwiegend für die Nutzung auf Kurzstrecken vorgesehen sind. Werden die Fahrzeuge vor allem im Langstreckenbetrieb eingesetzt, ist das Zurückgreifen auf Kobaltverbindungen noch fast unerlässlich.

 

Die Abhängigkeit von China

Einen Grund zur Sorge liefert momentan vor allem die Rohstoffabhängigkeit von China. Denn 80% der chemischen Weiterverarbeitung von Lithium und Kobalt findet in China statt. Dazu kommt, dass ebenfalls über 50% der Verarbeitung von Kathoden, Anoden, Elektrolyt-Lösungen dort stattfindet. Allein das chinesische Unternehmen Contemporary Amperex Technology verfügt seit September 2021 über einen Marktanteil von 30% der weltweiten Lithium-Ionen-Zellen-Produktion.

Lediglich in der Herstellung von Halbleitern und dem Ausarbeitung von Design und Software, die für das Vorantreiben der Fahrzeugintelligenz benötigt werden, liegen die Chinesen hinten. Hier sind Unternehmen aus dem Reich der Mitte für nur 5% der Erzeugnisse verantwortlich.

Um diese Abhängigkeit zu verringern, ist es insbesondere notwendig Metalle wie Lithium zu ersetzen. Dies ist beispielsweise durch die Erforschung des Einsatzes von Graphit und Silizium möglich. Zukünftig ist zudem vorgesehen, sogenannte Solid-State-Batterien herzustellen. Hierbei werden die chemischen Flüssigkeiten, die für das Laden und Entladen notwendig sind, durch feste Komponenten wie Keramik, Glas oder Polymere ersetzt. Experten gehen davon aus, dass dadurch eine Leistungssteigerung von bis zu 50% zu erwarten ist. Der Hersteller Quantum Scope prognostiziert, dass der Einbau von Solid-State-Batterien in Elektrofahrzeuge ab 2026 erfolgen wird.

Wie viel CO2 spart ein Elektroauto während seiner Lebenszeit tatsächlich ein ? Erfahren Sie hier mehr 

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