Wie GM, Ford und Tesla die nationale Herausforderung des Ladens von Elektrofahrzeugen angehen

Wie der GM-Sprecher erläuterte, besteht ein ständiger Bedarf an sektorübergreifender Zusammenarbeit und politischer Unterstützung, um die Genehmigungsverfahren zu straffen, die Stromversorger proaktiv einzubinden, die Fristen für die Standortwahl und den Netzanschluss zu verkürzen und andere noch bestehende Hindernisse für die Einführung der Infrastruktur zu beseitigen.

Während der Wettbewerb ein wichtiger Bestandteil der Innovation im Bereich der Elektrofahrzeuge war, wird die Zusammenarbeit zwischen dem öffentlichen und dem privaten Sektor dazu beitragen, die Entwicklung der Ladeinfrastruktur voranzutreiben. Die Regierung Biden hat vor kurzem neue Standards für das Aufladen von Elektrofahrzeugen angekündigt, die mit ihrem Ziel übereinstimmen, bis 2030 500.000 zusätzliche Ladestationen zu installieren, und die 7,5 Milliarden Dollar, die durch das Zweiparteien-Infrastrukturgesetz bereitgestellt werden, sind die erste Investition der Regierung in Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Die Mindeststandards bilden die Grundlage für die Errichtung von Ladestationen in den Bundesstaaten, die allen Autofahrern unabhängig vom Standort, der Marke des Fahrzeugs oder dem Ladeunternehmen zugänglich sind.

Einem aktuellen Bericht von McKinsey & Company zufolge werden etwa 20-mal mehr Ladestationen benötigt als heute verfügbar sind, nämlich bis zu 1,2 Millionen öffentliche Ladestationen.

Derzeit verursachen Pkw und Lkw zusammen etwa ein Fünftel der Treibhausgasemissionen. Um die Netto-Null-Emissionsziele in den kommenden Jahrzehnten zu erreichen, werden die Verbraucher viele Elektrofahrzeuge kaufen müssen, und sie werden viele Ladestationen benötigen. Das Energieministerium verfolgt aktiv die Gesamtzahl der öffentlichen Ladestationen (die Gesamtzahl der Ladeanschlüsse ist höher) im Land, die derzeit bei 55.000 liegt. Wenn das nach viel klingt, sollte man bedenken, dass es fast dreimal so viele Tankstellen gibt. Bedenken Sie auch, dass die Ladezeiten für E-Fahrzeuge zwar stark variieren, aber deutlich langsamer sind als beim Tanken, so dass Staus an den Ladestationen ein großes Problem darstellen.

Mehr Menschen als je zuvor kaufen Elektrofahrzeuge. In den USA sind etwa 2 Millionen E-Fahrzeuge unterwegs, was einer Versechsfachung seit 2016 entspricht, aber die Anzahl der E-Fahrzeuge ist immer noch ein sehr kleiner Teil der mehr als 280 Millionen in Betrieb befindlichen Fahrzeuge. Einige Faktoren, wie z. B. die Anschaffungskosten und die Batteriereichweite, sind größtenteils Herstellungs- und Innovationsherausforderungen, die innerhalb der Unternehmen bewältigt werden. Ein weiterer Grund für den Widerstand der Verbraucher ist jedoch eine Reihe komplexer Fragen, die auf der Makroebene geklärt werden müssen: die Verfügbarkeit von Ladestationen und ein Stromnetz, das diese bewältigen kann.

Ein Teil des Mangels an Ladeinfrastruktur hat mit der Art der bisherigen EV-Käufe zu tun. Tesla macht 80 % des US-Elektrofahrzeugmarktes aus. Da ein Tesla der Einstiegsklasse rund 50.000 Dollar kostet und 80 % der Tesla-Besitzer zu Hause laden, hat die Entwicklung öffentlicher Ladestationen nicht mit dem künftigen Bedarf Schritt gehalten.

Doch es gibt Anzeichen dafür, dass sich dies ändert.

Tesla, das für sein Supercharger-Netzwerk eine eigene Technologie verwendet hat, ist von diesem Modell abgerückt. Im vergangenen Juli stellte Tesla-CEO Elon Musk in einem Tweet fest, dass Tesla sein eigenes Netz geschaffen hat, weil es noch keines gab. „Wir haben unseren eigenen Anschluss entwickelt, da es damals keinen Standard gab und Tesla nur Elektroautos mit großer Reichweite herstellte. Trotzdem machen wir unser Supercharger-Netzwerk offen für alle anderen Elektroautos.“

Aus Sicht von GM ist die schiere Anzahl der Ladestationen zwar wichtig, aber nur ein Teil der Geschichte.

„Wir glauben, dass der Schwerpunkt auf dem Aufbau eines umfassenden Ladesystems liegen muss, das einen bequemen, zuverlässigen und erschwinglichen Zugang zum Laden für alle ermöglicht, und genau das versuchen wir mit Ultium Charge 360 zu erreichen“, sagte der GM-Sprecher. Dazu gehört die Ausweitung des Zugangs zu Hause (einschließlich Mehrfamilienhäuser), am Arbeitsplatz und an strategischen öffentlichen Orten sowie für zusätzliche Anwendungsfälle wie Flotten. „Es geht auch darum, die richtigen Ladegeräte an den richtigen Orten aufzustellen, um die Kundenbedürfnisse zu erfüllen und Vertrauen zu schaffen, sowohl jetzt als auch in Zukunft“, sagte er.

Auf der Konferenz Future of the Car im Mai sagte Musk, dass Tesla sein Supercharger-Netzwerk um CCS-Anschlüsse erweitern wird: „In den USA ist es etwas komplizierter, weil wir einen anderen Anschluss haben als der Rest der Branche, aber wir werden den Anschluss des Restes der Branche als Option zu den Superchargern in den USA hinzufügen“, sagte Musk. Das kombinierte Ladesystem (CCS) ist in Europa Standard, und das Hinzufügen des Tesla-Adapters gibt Tesla-Besitzern Zugang zu mehr Lademöglichkeiten und ermöglicht gleichzeitig Nicht-Tesla-Besitzern den Zugang zum Supercharger-Netzwerk.

Im April setzte sich Musk, dessen Verhältnis zur Regierung Biden und zur Demokratischen Partei angespannt war, mit Vertretern von Biden und der GM-Chefin Mary Barra zusammen, um über die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge zu sprechen. Das Verkehrsministerium beschrieb die Veranstaltung mit kooperativen Worten: „Es herrschte ein breiter Konsens darüber, dass Ladestationen und Fahrzeuge interoperabel sein und ein nahtloses Nutzererlebnis bieten müssen, unabhängig davon, welches Auto man fährt oder wo man sein Elektrofahrzeug auflädt“, heißt es in einer Erklärung des Verkehrsministeriums.

In den nächsten zehn Jahren plant Ford, die Ausgaben für Elektrofahrzeuge um bis zu 20 Milliarden Dollar zu erhöhen. Sein BlueOval Charging Network ist das größte öffentliche Ladenetzwerk in Nordamerika mit fast 20.000 Ladestationen mit über 60.000 Steckern. Jim Farley, CEO von Ford, sagte kürzlich auf einer Veranstaltung zur Einführung von Elektrofahrzeugen: „Das hätte uns vor zwei Jahren noch niemand zugetraut.

Die Kultur rund um die Ladestationen für Elektroautos unterscheidet sich erheblich von derjenigen der Tankstellen, wobei die Verbreitung von Ladestationen zu Hause Fragen nach der Gleichberechtigung und dem Zugang aufwirft und eine Kluft zwischen städtischen und ländlichen Gebieten schafft, so das Environmental and Energy Study Institute. Es gibt weite Teile des ländlichen Amerikas, in denen man für einige Zeit fahren kann, ohne eine E-Ladestation zu sehen, während Tankstellen in regelmäßigen Abständen die Landschaft prägen. GM und Ford müssen einen großen Teil dieser wichtigen Bemühungen zur Bekämpfung der „Ladewüsten“ übernehmen.

GM wird über sein Dealer Community Charging Program bis zu 10 Ladestationen an seine EV-Händler verteilen. Dadurch werden etwa 40.000 zusätzliche Ladestationen geschaffen, die gleichmäßig über das ganze Land verteilt sind, insbesondere in unterversorgten Gebieten. Dies wird dazu beitragen, dass viele Verbraucher in Reichweite einer Ladestation wohnen: Fast 90 % der Amerikaner leben in einem Umkreis von 10 Meilen um einen GM-Händler. Als Teil einer 750-Millionen-Dollar-Initiative können diese Stationen nach dem Ermessen der GM-Händler in ihren Gemeinden verteilt werden.

„Wir wollen unseren Kunden die richtigen Werkzeuge an die Hand geben und ihnen den Zugang zu Ladestationen ermöglichen, wo und wann sie ihn brauchen“, erklärte GM-Präsident Mark Reuss im Oktober letzten Jahres in einer Erklärung zu den Zielen der Initiative.

GM geht davon aus, dass der Großteil der Ladevorgänge zu Hause stattfinden wird, was für die meisten Kunden bequem ist. McKinsey schätzt, dass die USA bis 2030 28 Millionen private Ladestationen benötigen werden. Die intelligenten Ultium-Ladegeräte von GM, die im Laufe dieses Jahres erhältlich sein werden, bieten Kunden und Unternehmen die Möglichkeit, die Kosten in Leasingraten und Fahrzeugdarlehen einzubeziehen.

Außerdem werden Ladestationen an öffentlichen Orten aufgestellt, an denen die Kunden bereits in Zeitintervallen von 30 Minuten bis zu einigen Stunden laden, z. B. in Lebensmittelgeschäften und Fitnessstudios, um ein bequemeres öffentliches Laden zu ermöglichen. Ein Beispiel dafür ist die Zusammenarbeit von GM mit EVgo, um bis Ende 2025 3.250 Gleichstrom-Schnellladestationen in großen Ballungsräumen zu installieren.

Eine ebenso große Herausforderung wie das Problem der Ladewüsten ist die Frage der städtischen Infrastruktur, bei der es selbst für willige Käufer – von denen viele auch in Wohnungen leben – schwierig sein kann, bequeme und zuverlässige Ladestationen zu finden. In einer städtischen Umgebung oder im Fall von städtischen Flotten ist ein großes Problem der Mangel an Garagen oder anderen Einrichtungen, in denen einzelne Ladestationen aufgestellt werden könnten. Laut Yury Dvorkin, Assistenzprofessor für Elektro- und Computertechnik und Mitglied des C2SMART Tier 1 Transport Center an der NYU Tandon, ist eine wichtige Lösung die öffentliche Ladeinfrastruktur, die eine hohe Wattleistung (um eine hohe Ladeleistung und damit Ladegeschwindigkeit zu gewährleisten) und mehrere Ladestationen (um sicherzustellen, dass viele E-Fahrzeuge gleichzeitig geladen werden können) haben muss.

„Wenn man ein relativ günstiges Elektroauto kaufen kann (wenn man alle Anreize und Steuervorteile berücksichtigt), ist der Kaufpreis für eine große Anzahl von Menschen in den städtischen Gebieten der USA erschwinglich, und die eigentliche Grenze für die Akzeptanz ist der Zugang zu öffentlicher Ladeinfrastruktur“, sagte Dvorkin.

Die großen Autohersteller fordern eine Verlängerung dieser staatlichen Anreize für den Kauf von Elektrofahrzeugen. In der Zwischenzeit ist die jüngste Finanzierung der Infrastruktur ein wichtiger Schritt vorwärts“ für die EV-Infrastruktur, sagte Dvorkin, aber eher als Öffnung für weitere Forschung und Entwicklung denn als Allheilmittel.

Es gibt zahlreiche technisch-wirtschaftliche Herausforderungen“, so Dvorkin, die jenseits der direkten Kontrolle der Autohersteller gelöst werden müssen. In erster Linie geht es dabei um Genehmigungsbeschränkungen und vor allem um Einschränkungen im Stromnetz. „Genehmigungen sind immer noch eine Herausforderung, und es kann Monate dauern, bis eine Ladestation für Elektrofahrzeuge genehmigt wird“, sagte er. „Außerdem muss sichergestellt werden, dass das Stromnetz in der Lage ist, die Ladestationen mit Strom zu versorgen. Dies erfordert die Entwicklung von Instrumenten, mit denen entschieden werden kann, wo die Ladeinfrastruktur für E-Fahrzeuge aufgestellt werden sollte, um die Nachfrage der Verbraucher und die Grenzen des Stromnetzes zu erfüllen.

Die Maßnahmen der etablierten Automobilhersteller wie GM und Ford unterstreichen den kulturellen Wandel, der mit der Umstellung auf Elektrofahrzeuge einhergeht, und können einen Wandel in der nationalen Automobilkultur anstoßen. Obwohl die großen Autohersteller später als Tesla auf den Markt gekommen sind, repräsentieren sie die Kernbegriffe des Automobils, die seit langem in der amerikanischen Vorstellungswelt verankert sind: Freiheit, Möglichkeiten, Flucht – nichts davon kommt gut an, wenn die Batterie nicht aufgeladen bleiben kann. Wenn GM und Ford ihre Produktion von Elektroautos beschleunigen und Tesla den Zugang zu seiner Ladeinfrastruktur ausweitet, kann sich die Vorstellungskraft der Amerikaner mit ihnen weiterentwickeln – mit mehr leicht verfügbaren Ladestationen auf dem Weg dorthin.

„Es ist die Ford Motor Company … das Model-T. Das ist es, was wir tun. Wir sind kein neues Start-up“, sagte Farley kürzlich gegenüber CNBC.

-Von Trevor Laurence Jockims, speziell für CNBC.com