Wie zukünftige Besitzer von Tesla der Angst vor der Flucht entkommen werden

Unabhängig davon, wie viel Batterietechnologie verbessert wird, das Aufladen eines Elektrofahrzeugs wird niemals so schnell sein wie ein Auffüllen von Benzin. Die Gesetze der Thermodynamik lassen es einfach nicht zu, auch nicht für Elon Musk und Tesla.

Die Energieübertragungsrate kann nur so schnell sein - für Autobatterien bedeutet dies eine Ladezeit von mindestens 10 Minuten. Wenn Sie versuchen, schneller zu gehen, wird die Aufladung zu ineffizient und erzeugt eine hohe Wärme, was zu Energieverlust führt.

"Es gibt grundlegende Grenzen, wie schnell ein Akku jemals aufgeladen werden kann", erzählt Venkat Viswanathan, Assistent für Maschinenbau an der Carnegie Mellon University Inverse. „Wir können niemals den Zeitrahmen von 30 Sekunden oder zwei Minuten erreichen, den Sie für die Kraftstoffbefüllung haben.“

Aber, sagt Viswanathan, ist das kein Grund, über die Zukunft des Elektrofahrzeugs pessimistisch zu sein. Ja, auch auf langen Strecken.

"Ein Tesla in Brooklyn zu besitzen, funktioniert völlig" - Will http://t.co/yB3KSMAcMN pic.twitter.com/umAB32X67S

- Tesla Motors (@TeslaMotors) 20. März 2016

Das Infrastrukturproblem, das mit dem Technologieproblem einhergeht

Das Tesla-Supercharger-Netzwerk ist das schnellste und fortschrittlichste Netzwerk in den Vereinigten Staaten. Aber es ist nicht überall und funktioniert nur mit Teslas.

Ein Elektrofahrzeug zu besitzen, ist „sehr ähnlich, ein Mobiltelefon zu haben, das Sie nur im Büro oder in Cafés aufladen können“, schreibt Tesla-Besitzer Will Schenk im Tesla-Blog. "Irgendwie komisch, braucht ein bisschen Planung, aber es kann funktionieren."

Wenn das relativ günstige Tesla-Modell 3 herauskommt und mehr Menschen die Supercharger-Infrastruktur nutzen können, muss diese Planung auf etwa 215 Meilen pro Ladung basieren. Die Anzahl der Superchargers (und normaler Ladegeräte, die ebenso leistungsfähig sind, wenn sie langsamer sind) wächst mit jedem Jahr, aber die Gebiete im Mittleren Westen haben immer noch lange Reichweitenangst, die Strecken hervorbringen.

Das vollständige Aufladen eines Akkus dauert mehr als eine Stunde. Es ist viel Zeit, alle 200 Meilen aufzugeben, und bevor sich viele Menschen wohl fühlen, wenn sie in ein Elektrofahrzeug investieren, müssen sie wissen, dass sie die Distanz überwinden können.

Kurzfristig müssen sich die Menschen für das günstigere, kleinere Batterie-Modell S auf den Straßen der Stadt aufhalten.

"Ich denke, dass der Durchbruch in der Ladetechnologie wahrscheinlich beginnen wird, nachdem die Einführung von Elektrofahrzeugen ein wenig zugenommen hat oder wir größere Batterien haben", erzählt Mehrnaz Ghamami, Assistenzprofessor für Ingenieurwissenschaften an der Michigan State University Inverse.

Batteriewechsel: Geschwindigkeit vs. Zuverlässigkeit

Tesla untersuchte zu Beginn des Unternehmens ein Batteriewechselprogramm. Bis zum Jahr 2013 dauerte es nur 90 Sekunden oder etwa die Hälfte der Zeit, um einen Tank zu füllen, um eine Batterie aus einem Modell S auszutauschen. Trotz des Fortschritts wurde das Programm bis 2015 weitgehend aufgegeben.

Das liegt daran, dass Batterien in gewisser Weise eine Erinnerung daran haben, wie sie verwendet wurden und unter welchen Bedingungen sie in der Vergangenheit waren.

"Nehmen wir an, ich habe eine Batterie für 10.000 Meilen verwendet, und eine andere Person hat ihre Batterie für 10.000 Meilen verwendet, und wir führen einen Batteriewechsel durch", sagt Viswanathan. "Man könnte denken, dass sie nicht unterscheidbar sind, aber sie sind es nicht."

Eine Batterie, die kaltem Wetter, heißem Wetter und starkem Stop-and-Go-Verkehr ausgesetzt ist, hat eine stärkere Verschlechterung als eine Batterie im gemäßigten Kalifornien. Ein 90-Sekunden-Tausch könnte dazu führen, dass Sie für eine weniger effiziente Batterie bezahlen.

Laut Ghamami ist ein Batteriewechsel am besten für eine Elektrofahrzeugflotte. Ein Batteriewechsel ist also eine gute Idee, wenn Lyft und GMs Plan, den Besitz von Autos vollständig mit einer Flotte autonomer elektrischer Chevy Bolts zu beseitigen, klappt. Wenn nicht, ist eine umfangreiche Supercharger-Infrastruktur oder eine zukünftige Technologie eher die Antwort auf Reichweitenangst.

Drahtloses Laden: Die langfristige Lösung

Einstecken ist eine moderne Unannehmlichkeit. Sicher, es ist das, was Sie als erstes Problem der Welt bezeichnen könnten, aber wenn das drahtlose Laden ausreichend fortgeschritten ist, kann dies die gesamte Art der Gestaltung von Städten verändern.

Das kabellose Laden wird niemals so schnell oder so effizient wie das Anschließen an einen Supercharger sein. Beim Transfer vom Ladegerät ins Auto geht mehr Energie verloren. Ubiquitäre kabellose Ladegeräte könnten jedoch bedeuten, dass sie niemals absichtlich aufgeladen werden müssen.

Plugless, eines der führenden Unternehmen für drahtloses Laden von Elektrofahrzeugen, hat erfolgreich mit einer Vielzahl von Unternehmen zusammengearbeitet, von Google bis zum Hertz-Mietservice. Wenn sich die Technologie erst einmal entwickelt hat, ist es nicht schwer sich vorzustellen, unter jedem Parkplatz in der Stadt so etwas wie Plugless zu haben. Zum örtlichen Vape-Laden gehen Sie nicht nur Besorgungen, sondern bereiten Ihr Auto für die nächste Fahrt vor.

Schließlich könnten Ladegeräte sogar auf Straßen gebracht werden, um Elektrofahrzeuge während der Fahrt aufzuladen. Wie bei Superchargers ist die Infrastruktur ebenso wichtig wie die Technologie. Wie es bezahlt wird, welche Fahrstreifen reserviert werden und wie es sich auf die Verkehrslage auswirkt, muss berücksichtigt werden. Es ist keine kleine Aufgabe für zukünftige Generationen, wenn dieser Weg eingeschlagen wird.

Für den Moment müssen Elektrofahrzeugbesitzer ihre Reichweitenangst mit der richtigen Reiseplanung und der Vermeidung von Orten ohne öffentliche Ladegeräte beseitigen. Elektrofahrzeuge stehen nur am Rande des Möglichen.

"Wir sind noch nicht ganz dort", sagt Viswanathan, "aber es sind alle richtigen Faktoren vorhanden, um eine Infrastruktur aufbauen zu können, die Fernreisen nahtloser macht."