Der Elektro-Pickup von Tesla wurde mit Spannung erwartet und seine Veröffentlichung blieb nicht unbemerkt. Unter den vielen Innovationen finden wir einen Paradigmenwechsel bei der Niedervoltbatterie. 12 Volt weichen 48 Volt. Es ist das erste Auto, das diesen Meilenstein erreicht. Mal sehen, was sich dadurch für die Zukunft der Elektroautos ändert.
Elon Musks Firma hat tatsächlich den berühmten Cybertruck herausgebracht, der 2019 vorgestellt wurde. Vier Jahre später ist das Biest sehr real, und was für ein Biest! Auch wenn sein Design niemanden gleichgültig lässt, ist es vielleicht nicht die größte Revolution dieses außergewöhnlichen Fahrzeugs.
Tatsächlich ist die Architektur der Niederspannungsbatterie – diejenige, die sich normalerweise unter der Fronthaube eines Autos befindet, nicht diejenige, die zum Antrieb eines Elektroautos verwendet wird – zum ersten Mal bei einem 48-Volt-Auto statt von 12 Volt. Diese Änderung wurde auf der Investor Day-Konferenz im März 2023 angekündigt, blieb aber bisher möglicherweise unter dem Radar. Es ist das erste Serienauto, das 12 Volt zugunsten von 48 Volt aufgibt.
Jetzt, da der Cybertruck verfügbar ist, könnten einige Beobachter beginnen, die Auswirkungen dieser Umstellung auf 48 Volt zu erkennen. https://twitter.com/jimfarley98/status/1732821715032375493 zu versuchen, einen Wandel für die Zukunft der Elektromobilität anzustoßen. Doch was wird sich durch den Übergang von 12 auf 48 Volt für die Niederspannungsbatterie wirklich ändern?
Die Niederspannungsbatterie: Wozu dient sie?
Bei einem Elektroauto ist die Traktionsbatterie, die die Motoren antreibt, nicht die einzige Batterie. Wie bei einem thermischen Fahrzeug finden wir eine sogenannte Niederspannungsbatterie, die zur Stromversorgung aller Zubehörteile dient. Dazu gehören die Scheinwerfer, der Zentralbildschirm, aber auch die Sitzheizung oder die mehreren Lautsprecher des Fahrzeugs.
Diese Niederspannungsbatterie wird bei Bedarf von der Traktionsbatterie nachgeladen, um den optimalen Ladezustand aufrechtzuerhalten. Bei Tesla hat bei dieser 12-Volt-Batterie bereits eine kleine Revolution stattgefunden, denn im Jahr 2022 hat die Marke die gute alte Methode einer Blei-Säure-Batterie aufgegeben und auf Lithium-Ionen umgestellt.
Angesichts all dessen, was eine Niederspannungsbatterie mit Strom versorgt, müssen sehr viele Kabel verlegt werden. Tatsächlich muss die 12-V-Stromversorgung zu jedem Lautsprecher, in jeder Tür, aber auch zur Decke gehen, um die Umgebungsbeleuchtung usw. mit Strom zu versorgen. Daher müssen Hunderte Meter Kabel durch ein Auto geführt werden, und am Ende wiegt das Ganze.
Skaleneffekte … aber noch nicht
Die Automobilindustrie verwendet seit fast 70 Jahren standardmäßig 12 Volt für Niederspannungsbatterien. Eine solche Maschine wird ihre Stimmung nicht über Nacht ändern, daher müssen wir uns vorstellen, dass wir auch in den kommenden Jahren fast überall 12 Volt sehen werden. Tesla strebt Skaleneffekte durch ein sehr einfaches physikalisches Prinzip an: Durch Erhöhen der Spannung können wir die Intensität verringern, um die gleiche Leistung zu erhalten, und somit die Größe der Kabel verringern.
Das Ohmsche Gesetz ist in der Tat auf der Seite der Marke Elon Musk, denn durch die Umstellung von 12 auf 48 Volt kündigt Tesla an, dass es im Vergleich zu einer 12-Volt-Architektur im Cybertruck halb so viel Kupfer verbrauchen kann, was eine Reduzierung der Gesamtmenge an Kupfer bedeutet Kabel, die für den elektrischen Tonabnehmer benötigt werden.
Unglücklicherweise für Tesla, das derzeit eine Ausnahme in der Automobilwelt darstellt, muss die Marke auf sich allein gestellt sein, um Ersatzteile für ihre 48-Volt-Architektur zu beschaffen. Während beispielsweise fast alle 12-Volt-Controller in großen Mengen von Subunternehmern gekauft werden, wurde der Großteil der für den Cybertruck benötigten 48-Volt-Controller im eigenen Haus entwickelt. Tatsächlich konnten nur 15 % der Controller anderswo erworben werden.
All diese Arbeiten sind mit einem erheblichen Forschungs- und Entwicklungsaufwand verbunden, der sich nur dann lohnt, wenn diese Controller in Zukunft wiederverwendet werden können. Wir können uns vorstellen, dass die Marke viele Ideen hat und dass ihre Herstellungsprozesse für andere Modelle (insbesondere das zukünftige Modell 2) davon profitieren werden.
Die Idee von Tesla hinter der Veröffentlichung seiner Dokumente zum Entwurf eines Fahrzeugs mit einer 48-Volt-Niederspannungsarchitektur besteht darin, zu versuchen, alle in die gleiche Richtung zu bewegen, sodass die gesamte Lieferkette umgestellt wird. Die Zukunft wird zeigen, ob Tesla der Zeit voraus war und einen Wandel in der gesamten Branche angestoßen hat, wie es beispielsweise mit seinem proprietären Stecker in Nordamerika der Fall war.
Der Cybertruck wird wohl nicht das einzige Fahrzeug sein, das auf 48 Volt umsteigt
Wie oben erwähnt, sollte das, was Tesla offiziell als „die nächste Fahrzeuggeneration“ bezeichnet und das wir uns als Tesla Model 2 vorstellen, ebenfalls von einer Niederspannungsarchitektur von 48 Volt profitieren. Im Moment konzentriert sich die Marke darauf, die Produktionslinien für den Cybertruck hochzufahren, und das dürfte auch noch einige Jahre so bleiben. Aber nach 2025 und 2026 können wir uns vorstellen, dass es für Tesla an der Zeit sein wird, sein neues großes Projekt vorzustellen, mit beträchtlichen Produktionsmengen, wahrscheinlich mindestens rund 3 Millionen Fahrzeugen pro Jahr.
Die aktuellen Fahrzeuge der Marke werden alle von mehreren Hardware-Updates profitiert haben, wie es seit ihrer Veröffentlichung normalerweise bei den Model S, Model 3, Model X und Model Y der Fall ist. Schwer zu sagen, ob die 48-Volt-Architektur bereits auf diese Fahrzeuge ausgeweitet wird, bevor sie auf das zukünftige, günstigere Auto von Elon Musks Firma übertragen wird.
Zu den Vorteilen des Einsatzes der 12-Volt-Niederspannungsbatterie gehört natürlich die Unabhängigkeit von verschiedenen Subunternehmern, die Tesla am Herzen liegt. Tatsächlich legt die Marke im Allgemeinen Wert darauf, die meisten Komponenten selbst zu entwickeln, um die Kostenkontrolle zu behalten und bei der Produktion nicht auf Dritte angewiesen zu sein. Dies haben wir insbesondere während der Halbleiterkrise gesehen, wo Tesla deutlich weniger betroffen zu sein schien als andere Hersteller, die oft gezwungen waren, die Auslieferung von Fahrzeugen einzustellen, während sie auf bestimmte Teile warteten.
Darüber hinaus würden die Skaleneffekte deutlich sichtbar, wenn man von mehreren Millionen Fahrzeugen pro Jahr spricht, während die wenigen tausend produzierten Cybertrucks im Jahr 2023 für die Marke sehr teuer werden. Es besteht kein Zweifel daran, dass sich Tesla-Ingenieure und Finanzmanager auf den richtigen Zeitpunkt für die Einführung von 48 Volt in den übrigen Fahrzeugen einigen und dabei die Vor- und Nachteile abwägen werden.
Zweifellos müssen die Produktionslinien geändert werden, was einen Produktionsstopp zur Folge hat. Im Moment läuft die Produktion bei Tesla weiterhin auf Hochtouren und die Zeit ist nicht wirklich geeignet, eine Pause einzulegen. Aber in ein paar Jahren, mit einem etablierten Cybertruck und hochmodernen Fabriken, die reibungslos laufen, ist es möglich.
Auf dem Weg zu breiteren zukünftigen Nutzungsmöglichkeiten
Wie wir oben gesehen haben, wird Tesla zweifellos schrittweise die Verwendung von 48 Volt in seinem gesamten Sortiment verallgemeinern. Der Wunsch von Elon Musk, einen Wendepunkt in der Branche einzuleiten, ist sehr real, wie die Tatsache zeigt, dass die Hersteller den Leitfaden erhalten haben, ein Fahrzeug mit einer 48-Volt-Niederspannungsbatterie zu produzieren.
Der CEO von Ford wiederum gab an, dass seine Entwicklungsteams an einer 48-Volt-Architektur arbeiteten und sich sogar auf einem ähnlichen Weg wie Tesla befänden. Im nächsten Jahrzehnt könnten daher viele Hersteller den Schritt wagen, insbesondere wenn man bedenkt, inwieweit 48-Volt-Batterien an die Einsatzmöglichkeiten der Zukunft angepasst zu sein scheinen.
Tesla ist es noch nicht gelungen, PoE (Power over Ethernet) im Cybertruck zu implementieren, aber dies ist eine der geplanten Anwendungen mit einem einzigen Kabel für Strom und Daten, eine wertvolle Sache in einem Auto voller Kameras, Lautsprecher und anderem Zubehör, mit dem kommuniziert wird Der Bordcomputer.
Die Revolution, die PoE in Fahrzeugen mit sich bringt, ist mit einer 12-Volt-Batterie nicht kompatibel, da die Intensität viel zu groß wäre, um die verschiedenen Komponenten mit Strom zu versorgen. Bei 48 Volt stellt dies jedoch kein Problem mehr dar und die insgesamt benötigte Kabellänge halbiert sich, was sich kurz gesagt in einer Einsparung und Gewichtszunahme niederschlägt.
Einige betonen auch, dass die Umstellung von 12 Volt auf 48 Volt in vielen Bereichen, nicht nur im Automobilbereich, sehr sinnvoll wäre. Insbesondere der USB-Standard sieht vor, dass wir bei einer Intensität von 5 Ampere die Leistung auf 240 W steigern können, und die Begeisterten unter Ihnen werden bemerkt haben, dass dafür die Nennspannung 48 Volt (48 x 5 = 240) betragen muss. .
Es ist noch ein langer Weg, bis das, was mit Teslas Cybertruck geschehen ist, demokratisiert wird und nach und nach in der gesamten Branche Einzug hält, und warum nicht auch in anderen Bereichen, aber es ist mehr als wahrscheinlich, dass der Elektro-Pick-Up auf dem Vormarsch ist hat einen Trend ausgelöst.
