Versuche nicht, das Batterieaustauschsystem als gescheitert zu deklarieren.
Im Elektromobilbranche wird der Akkuwechsel immer zum Gegenbeispiel, sobald es einen Durchbruch beim Ladeerlebnis gibt.
Am Anfang März hat BYD das Megawatt-Schnelllade-System 2.0 vorgestellt. Der größte Hervorhebungspunkt ist die Ladegeschwindigkeit: Der Akku kann von 10% auf 97% in nur neun Minuten aufgeladen werden. Selbst unter experimentellen Bedingungen von minus 30 Grad Celsius dauert es nur ein paarzehn Minuten, um den Akku von 20% auf 97% aufzuladen.
Obwohl BYD auf der Vorstellung immer mit Tankstellen verglichen hat, war es tatsächlich die NIO-Akkuwechselstationen, die in den sozialen Medien kritisiert wurden, nachdem die Vorstellung beendet war.
Einige Tage später besuchte Li Bin, der Gründer von NIO, die CCTV [1] und unterstützte weiterhin die Akkuwechsel-Strategie: Selbst die schnellste Super-Schnellladung kann nie so schnell sein wie ein Akkuwechsel. Gleichzeitig gab er den nützlichen Rat, für die Gesundheit des Akkus möglichst die Langsamladung zu verwenden und nicht die Schnellladung.
Auf den ersten Blick scheinen diese Aussagen einander zu widersprechen, aber die BYD-Schnellladung und der NIO-Akkuwechsel wurden erneut in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit gerückt.
Akkuwechsel vs. Schnellladung
Der wichtigste Durchbruch des BYD-Megawatt-Schnelllade-Systems ist die Lösung des Problems der "Trickle-Ladung".
Trickle-Ladung tritt am Ende des Ladevorgangs auf. Das Laden ist ein Prozess, der zunächst schnell und dann langsam verläuft. Es geht sehr schnell, den Akku auf 80% aufzuladen, danach tritt der Trickle-Ladezustand ein, und die Geschwindigkeit nimmt deutlich ab. Der Prozess vom 90% bis zum "voll aufgeladenen" Zustand dauert sehr lange.
Dies hängt mit dem Arbeitsprinzip der Lithium-Ionen-Batterien zusammen. Vereinfacht ausgedrückt, ist die Bewegung der Lithium-Ionen von der Anode zur Kathode wie das Suchen nach einem Parkplatz. Wenn der Parkplatz leer ist, ist es leicht, einen Parkplatz zu finden, aber wenn 80% der Plätze belegt sind, wird es schwierig.
Bei der Schnellladung müssen die Lithium-Ionen in kürzester Zeit von der Anode zur Kathode wandern. Wenn eine große Anzahl von Lithium-Ionen auf einmal eintreten, können einige Ionen nicht in die Kathode einbauen und stapeln sich stattdessen auf der Graphitoberfläche an. Die Lithium-Ionen werden dann zu metallischem Lithium, das sogenannte "Lithium-Ausscheidungsphänomen".
Nach einer langen Zeit bildet das metallische Lithium Dendriten. Sobald diese die Membran zwischen Anode und Kathode durchstechen, kann es zu einem Kurzschluss kommen.
Die meisten Automobilhersteller messen die Ladegeschwindigkeit anhand des Bereichs von "10% - 80%". Dies liegt sowohl an der Eigenschaft der Lithium-Ionen-Batterien als auch an der Überlegung, den Batterieverlust zu reduzieren und die Batterielebensdauer zu verlängern.
Daher ist es beeindruckend, dass BYD nur neun Minuten braucht, um den Akku von 10% auf 97% aufzuladen. Gleichzeitig braucht es nur fünf Minuten, um den Akku von 10% auf 70% (den "gebrauchsfähigen Zustand") aufzuladen. Theoretisch ist dies bereits sehr nahe an der drei-minütigen Zeit für einen Akkuwechsel.
Noch beeindruckender ist Wang Chuanfu's Aussage: "Die Schnellladung der zweiten Generation der Blade-Batterien hat keine Auswirkungen auf die Lebensdauer."
Die Super-Schnellladung beschleunigt das Lithium-Ausscheidungsphänomen und lässt auch die Temperatur im Inneren der Batterie ansteigen, was die Instabilität des Elektrolyten erhöht und somit die Lebensdauer beeinträchtigt. Dies ist der Schlüsselgrund für den Kapazitätsverlust der Lithium-Ionen-Batterien.
Vor zehn Jahren war die Technologie der Traktionsbatterien noch nicht sehr ausgereift, und das Batteriemanagementsystem (BMS) war auch recht bescheiden. Die Kernchips und Algorithmen lagen in der Hand ausländischer Anbieter [1]. Es war sehr schwierig, das Dilemma zwischen Super-Schnellladung und langer Lebensdauer zu lösen.
In den letzten zehn Jahren haben Batteriefirmen wie CATL und BYD viele Praxistests durchgeführt. Beispielsweise haben sie super schnelle Ionenkanäle zwischen Anode und Kathode geschaffen und die Graphit-Kathode modifiziert, um die Lithium-Ionen schnell ein- und ausbauen zu lassen. Dadurch wurden die Auswirkungen der Super-Schnellladung auf die Batterielebensdauer stark verbessert.
Aber andererseits kann die technologische Entwicklung diese Auswirkungen nur "verbessern", nicht vollständig beseitigen. Daher hat Li Bin auch Recht. Solange das Laden von der Bewegung der Lithium-Ionen abhängt, ist der Verlust unvermeidlich. Dies ist eine physikalische Eigenschaft.
Die Daten der Forschungsinstitution Geotab bestätigen dies auch. In einer Stichprobe von über 20.000 Fahrzeugen aus 21 Modellen nimmt die Batteriekapazität im Durchschnitt um 2,3% pro Jahr ab. Die Batterien, die häufig mit Schnellladung (über 100 kW) geladen werden, haben eine jährliche Abnahmerate, die doppelt so hoch ist wie die der Batterien, die eher mit Langsamladung geladen werden [2].
Theoretisch nimmt die Batterie in den NIO - Akkuwechselstationen, die mit Langsamladung geladen werden, langsamer ab. Laut NIOs offizieller Aussage wird die Abnahmerate jeder Batterie in den Akkuwechselstationen streng unter 15% gehalten [4].
In diesem Fall kann die Batteriekapazität auch dann noch bei etwa 85% bleiben, wenn das Fahrzeug die Garantiezeit von 8 Jahren oder 160.000 Kilometern überschritten hat. Dies liegt weit über dem aktuellen Garantiestandard.
In diesem Rahmen bedeutet es zwar, dass neue Fahrzeughalter möglicherweise eine ältere Batterie beim Akkuwechsel erhalten, aber auch alte Fahrzeughalter können eine neue Batterie bekommen. Je länger man das Auto nutzt, desto größer ist der Wert des Akkuwechsels.
Im Wesentlichen besteht zwischen BYDs Schnellladung und NIOs Akkuwechsel keine Beziehung der gegenseitigen Substitution.
Kein Kampf ums Überleben
Als weltweiter Absatzführer im Bereich Elektromobile hat BYD offensichtlich das Ziel, den Marktanteil der Benzin - und Dieselautos, der fast die Hälfte ausmacht, zu ersetzen, nicht den Marktanteil von NIO, das jährlich nur etwas über 300.000 Fahrzeuge verkauft.
Die Architektur von BYDs Schnellladestationen und Akkuwechselstationen ist eigentlich sehr ähnlich. Beide sind kleine Energiespeichersysteme. Wenn man es übertrieben ausdrückt, könnte BYD direkt auf das Laden verzichten und die Batterien des Energiespeichersystems direkt in das Auto einbauen. Dann würde es aber wie eine NIO - Akkuwechselstation aussehen.
Beim Ladeerlebnis haben Schnellladung und Akkuwechsel jeweils Vor - und Nachteile. In der Realität betrachten die Verbraucher beim Auto - Kauf nicht nur, wie schnell das Auto aufgeladen werden kann. Die Art der Energieerneuerung hat weder die größte noch die wichtigste Rolle bei der Kaufentscheidung.
Aus einem anderen Blickwinkel ist der Akkuwechsel und die Schnellladung für beide Unternehmen auch das Ergebnis ihrer eigenen Geschäftsstrategien.
Zu Beginn hat NIO enorme Summen in die Errichtung von Akkuwechselstationen investiert. Das Kernziel war es, das Problem zu lösen, dass die Ladeeffizienz weit hinter dem Tanken zurückblieb. Nach 2020 ist der Bereich der "Drei Elektrischen" (Elektromotor, Batterie, Elektronik) im Elektromobilsektor einem schnellen technologischen Fortschritt unterzogen. Der Effizienzvorteil des Akkuwechsels hat tatsächlich abgenommen.
In der Vergangenheit war der größte Nachteil von NIOs Akkuwechselstationen, dass die Länge und Breite der Batteriepacks festgelegt waren. Neue Modelle mussten Kompromisse machen, um mit den alten Standards kompatibel zu sein.
In diesem Fall muss bei der Modellaktualisierung die Kompatibilität der Batteriepacks berücksichtigt werden. Wenn man auf eine neue Plattform umstellt, können die alten Batterien in den Akkuwechselstationen zu einem Vermögenslast werden und möglicherweise auch das Akkuwechsel - Erlebnis beeinträchtigen.
Ab der vierten Generation der Akkuwechselstationen wird der Akkuwechsel für mehrere Marken an derselben Station schrittweise umgesetzt. Die fünfte Generation der Akkuwechselstationen mit flexibler Design soll noch besser kompatibel sein.
Aus betrieblicher Sicht bringt das Akkuwechselsystem NIO mehr betriebliche Flexibilität:
Erstens die Trennung von Auto und Batterie. Basierend auf dem BaaS - Modell (Batterie als Dienstleistung) werden das Eigentum und die Nutzungsrechte der Batterie getrennt. Dies senkt die Kaufschwelle für NIO - Fahrzeuge stark und erhöht erfolgreich die Fahrzeugverkäufe.
Zweitens die auf dem Akkuwechsel basierenden Zusatzleistungen. Beispielsweise kann man bei einer Langstreckenreise eine 150 - kWh - Batterie mieten.
Drittens die Batterierückgewinnung. Da NIO eine große Anzahl von Batterie - Vermögenswerten angesammelt hat, können die abgelaufenen Batterien entweder als Energiespeicherbatterien verwendet oder die Edelmetalle daraus zurückgewonnen werden.
BYD hat auch sehr klare Ziele, wenn es um die Schnellladung geht. Es möchte nicht nur seine technologischen Fähigkeiten zeigen, sondern auch den Premium - Automarkt berücksichtigen.
In den letzten Jahren hatte BYD fast keine Konkurrenz auf dem Markt unter 200.000 Yuan. Aber auf dem Markt für Luxusautos über 200.000 Yuan und sogar über 300.000 Yuan konnte BYD nie die gleiche Dominanz wie auf anderen Märkten erreichen.
Deshalb vermuten wir, dass BYDs Schnellladung 2.0 auch das Ziel hat, die Attraktivität der teureren Modelle zu erhöhen und somit den durchschnittlichen Verkaufspreis aller Fahrzeuge zu steigern.
Um eine Ladegeschwindigkeit im Megawatt - Bereich (1000 kW) zu erreichen, müssen gleichzeitig eine sehr hohe Spannung und ein sehr großer Strom (P = U * I) erreicht werden. Die zweite Generation der Blade - Batterien ist da, und die Schnellladestationen sind gebaut. Aber wenn das Auto nicht über die entsprechende Hochspannungsarchitektur verfügt, kann die Schnellladung nicht effektiv genutzt werden.
Eine ganzheitliche Hochspannungsarchitektur bedeutet eine Erhöhung der Fahrzeugkosten. Tatsächlich ist es schwierig, alle Preissegmente abzudecken.
Deshalb hat BYD seit der Veröffentlichung der e - Plattform 3.0 Evo im Jahr 2024 einige Modelle auf die ganzheitliche 800 - V - Architektur aktualisiert. Die Super - e - Plattform im vergangenen Jahr war auf die ganzheitliche 1000 - V - Architektur ausgelegt. Die Erstausführungen der Han L und Tang L waren die Grundlage für die starke Vermarktung der Schnellladestationen in diesem Jahr.
Derzeit sind die Modelle, die BYDs Hochspannungsplattformarchitektur nutzen, hauptsächlich die teureren Modelle wie Han, Tang, Denza und Yangwang. Wenn man die Effizienz der Schnellladung erleben möchte, kann man nicht ein zu günstiges Auto kaufen.
Nach der Veröffentlichung der Schnellladung 2.0 von BYD haben alle neuen und alten Fahrzeughalter der Han L und Tang L eine kostenlose Schnellladeberechtigung für 366 Tage erhalten, ohne Ausnahme. Das BYD Qin, das 35% der Gesamtverkäufe in der Dynasty - Serie ausmacht und 660.000 Fahrzeuge pro Jahr verkauft, kann dies jedoch nicht nutzen.
Letztendlich gibt es zwar Unterschiede in der Effizienz der Energieerneuerung zwischen Akkuwechsel und Schnellladung, aber es besteht keine Beziehung, in der das eine das andere ersetzen möchte.
Nach all den Verlusten, die NIO in der Vergangenheit gemacht hat, ist es wahrscheinlich nicht, dass es daran liegt, dass es zu viele Akkuwechselstationen gebaut hat. Und BYDs geringe Präsenz auf dem Premiummarkt hat sicherlich nicht damit zu tun, dass die Verbraucher glauben, dass BYD - Fahrzeuge zu langsam aufgeladen werden.
Referenzen
[1] Wie löst der Akkuwechsel das Problem der "verschiedenen Lebensdauern von Auto und Batterie"? Die vollständige Aufzeichnung von NIOs Li Bin in der CCTV - Sendung "Dialog", NIO
[2] Bericht über die Entwicklung der Traktionsbatterie - Industrie für Elektromobile in China (2016)
[3] Neue Geotab - Daten zeigen, dass die Gesundheit von Elektromobilbatterien trotz zunehmender Nutzung der Schnellladung stark bleibt, GEOTAB
[4] Enthüllung der schwarzen Technologie hinter NIOs Akkuwechsel: Nicht nur die Trennung von Auto und Batterie, NIO