Elektrische Nutzfahrzeuge: Kommerzielle Flotten richtig elektrifizieren

Anbieter zum Thema

Althen GmbH Mess- und Sensortechnik

CADFEM Germany GmbH

Das Transportwesen wird immer elektrischer. Verglichen mit der Verbreitung von Elektro-Pkw, bei denen mittlerweile mehr als zehn Prozent der verkauften Fahrzeuge elektrisch betrieben werden, scheint die Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen hinterherzuhinken. Allerdings hat sich im Bereich der kommerziell genutzten Elektrofahrzeuge mehr getan, als man vermuten würde – selbst wenn der Lkw-Absatz noch nicht mit dem Pkw-Absatz gleichgezogen hat.

Der weltweite Absatz von elektrischen Transportern und Lkw hat sich laut BloombergNEF bis 2021 mehr als verdoppelt. Wie im Pkw-Bereich stellen die Hersteller Pläne für modernisierte Fahrzeuge in relativ ehrgeizigen Zeiträumen vor. Die großen Lkw-Hersteller streben nach Angaben von BloombergNEF an, dass bis 2030 35 bis 60 Prozent ihrer jährlichen Verkäufe auf emissionsfreie elektrische Nutzfahrzeuge entfallen.

Elektrofahrzeuge im Bergbau verstärkt im Einsatz

Während die höheren Reichweitenanforderungen und das Gewicht im kommerziellen Lkw-Verkehr die Einführung von Elektrofahrzeugen verzögert haben, genießen kommerzielle Elektrofahrzeuge eine Reihe von Vorteilen, die bei der Markteinführung dieser Fahrzeuge im Personenverkehr nicht gegeben waren. Erstens sind die Marktnachfrage und die grundlegenden Technologien für die Produktion kommerzieller Elektrofahrzeuge weiterentwickelt. Zum Teil ist dies der Vorreiterschaft der Elektrofahrzeuge für den Personenverkehr zu verdanken. Auch auf dem kommerziellen Off-Road-Markt wurden Elektrofahrzeuge in Anwendungen wie dem Bergbau in großem Umfang eingesetzt. Das Ergebnis sind Erkenntnisse und Technologie, die die Markteinführung von Elektrofahrzeugen für die Straße beschleunigen.

Jeder Fortschritt in der EV-Technologie baut auf bereits bestehenden Innovationen auf. Dies hat zur Folge, dass jedes neue Marktsegment viele der Herausforderungen früherer Fahrzeuggenerationen nicht mehr lösen muss. Außerdem muss die Branche die Ladeinfrastruktur umfangreich ausbauen. Nur so lässt sich sicherstellen, dass Elektrofahrzeuge im Fernverkehr von einer Ladestation zur nächsten gelangen und schnell laden können.

Elektrische Nutzfahrzeuge: Batterietechnologie ist wichtiges Puzzlestück

Die Batteriedichte ist nach wie vor das Haupthindernis für die Einführung größerer, leistungsfähigerer kommerzieller Elektrofahrzeuge auf der Straße. Größere und schwerere Fahrzeuge benötigen eine höhere Leistung, um sich fortzubewegen. Damit steigen die Temperaturen im Vergleich zu Elektro-Pkw. Hersteller kommerzieller Elektrofahrzeuge müssen über die richtigen elektrischen Komponenten verfügen, um die Wärme während des Ladevorgangs und des Betriebs angemessen abzuleiten, damit die Fahrzeuge sicher und zuverlässig sind. Das gilt insbesondere dann, wenn sich die Batterietechnologie weiterentwickelt.

Glücklicherweise halten die Fortschritte in der Bauelemente-Technologie bereits Einzug in elektrische Nutzfahrzeuge und machen sie effizienter denn je. Auch Technologien, die für die Langlebigkeit und den Betrieb mit höherer Leistung im kommerziellen Off-Road-Segment entwickelt wurden, werden die Entwicklung kommerzieller Elektrofahrzeuge wahrscheinlich beschleunigen.

Da viele dieser Fortschritte die Effizienz sowohl von On- als auch Off-Road-Elektrofahrzeugen verbessern, tragen sie zur Standardisierung von Lösungen in der gesamten Branche bei. Diese Standardisierung bedeutet schnellere Antworten für Hersteller, die ihre Nutzfahrzeuge elektrifizieren – und kostengünstigere Lösungen, da diese Komponenten in größerem Umfang produziert werden.

Vorteile der heutigen Batterietechnologie voll ausschöpfen

Der Markt für gewerbliche Elektrofahrzeuge ist kein Monolith. Elektrofahrzeuge für kürzere Strecken sind der breiten Akzeptanz wesentlich näher als solche für lange Strecken. Busse und lokale Naben-und-Speichen-Lieferflotten sind ideale Anwendungen für die heutige Batterietechnologie. Gleichzeitig sind Flottenbetreiber dieser Fahrzeuge in der Lage, in regelmäßigen Abständen in einem Depot aufzuladen und so die Vorteile der heutigen Batterietechnologie voll auszuschöpfen.

Die ersten Anwender auf diesen Märkten profitieren bereits von den Vorteilen batteriebetriebener Flotten. Ölwechsel gehören der Vergangenheit an, und ihre Kraftstoffkosten sind nicht direkt an den Rohölpreis gekoppelt. Abgesehen von den geringeren Kohlendioxidemissionen sind diese Fahrzeuge auch geräuschärmer als herkömmliche Busse und Lkw – und reduziert so die Lärmbelastung. Durch die verringerte Anzahl beweglicher Komponenten sind EV-Kraftwerke auch einfacher zu warten – und Nutzbremssysteme verlängert die Lebensdauer der Bremsbeläge.

Langstrecke bleibt letzte Grenze für elektrische Nutzfahrzeuge

Neben einer höheren Batteriedichte stehen Langstrecken-EVs vor weiteren technischen Herausforderungen, welche die Industrie lösen muss, um eine breite Marktakzeptanz zu erreichen. So erfordert beispielsweise der längere Radstand von Sattelschleppern, dass die Hersteller die Energie weiter von der Batterie zum Rad transportieren. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Leitungen und Verbindungen diese Energie zuverlässig, effizient und sicher liefern.

Die Verbindungen zwischen Anhänger und Zugmaschine sind eine weitere Herausforderung. Der Grund: Im Laufe ihrer Lebensdauer müssen sie oft ein- und ausgesteckt werden. Bei Elektrofahrzeugen für den Personenverkehr sind in der Regel keine Verbindungen erforderlich, die zahlreichen Steckzyklen standhalten. Gewerbliche Anhänger benötigen eine dichte Verbindung, die Energie effizient überträgt und ständigem Ab- und Ankuppeln sowie den starken Vibrationen bei Langstreckenfahrten standhält.

Investitionen in elektrische Infrastruktur erforderlich

Außerdem muss die Branche die Ladeinfrastruktur auf breiter Front ausbauen. Nur so lässt sich sicherstellen, dass die Elektrofahrzeuge im Fernverkehr von einer Ladestation zur nächsten gelangen und schnell aufgeladen werden, um die Liefertermine einzuhalten. Um diese Strommenge zu erzeugen und über das Stromnetz zu transportieren, sind zusätzliche Elektrifizierung und Investitionen in die elektrische Infrastruktur erforderlich. Nur so kann der Ausbau der Elektro-Flotten in allen Segmenten des gewerblichen Transportverkehrs unterstützt werden.

Langstreckenflotten müssen jedoch nicht direkt auf Elektrofahrzeuge umsteigen, um ihr Nachhaltigkeitsprofil zu verbessern. Da die Branche auf eine verbesserte Batteriedichte und eine robustere Ladeinfrastruktur wartet, sind Hybridlösungen für kommerzielle Langstreckenflottenbetreiber zunehmend verfügbar.

Zukunft für elektrische Nutzfahrzeuge näher als vermutet

Kontinuierliche Fortschritte in der Elektrofahrzeug-Technologie sorgen für Dynamik bei der Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen. TE Connectivity ist Vorreiter auf diesem Weg und prognostiziert, dass in zwei bis fünf Jahren mehr innerstädtische Elektrofahrzeugflotten auf den Markt kommen. Die Zahl der Hybridfahrzeuge für den Langstreckenverkehr nimmt wahrscheinlich zu, da sich die Batterie- und Ladetechnologien im nächsten Jahrzehnt weiterentwickeln.

Der Autor Greg Fehribach ist Vice President, Transportation Solutions Technology Strategy bei TE Connectivity.

Lesen Sie auch: Automatisierung: Wibu-Systems USA tritt Association for Advancing Automation bei