Batterie-Wechselstation von Nio
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Batterie-Wechselstation von Nio 9 Bilder

Nio-Wechselakkus: Erster Check

Batterietausch in fünf Minuten

Der chinesische Elektroautobauer Nio setzt auf ein superschnelles Wechselakku-Konzept: Der Batterietausch ist schneller, als einmal Volltanken mit einem klassischen Auto. Wir erklären, wie die Technik funktioniert und warum Nio technisch noch einige Herausforderungen meistern muss!

Nio setzt beim Thema Lade-Infrastruktur auf eine Idee, die einmal bereits grandios gescheitert ist und um die alle anderen Elektro-Autobauer bislang einen extrem großen Bogen machen: Wechsel-Akkus. NIO-Kunden können schon jetzt per so genanntem „Battery Swap“ einfach den Akku ihres Fahrzeugs tauschen, statt ihn per Kabel zu Hause oder an öffentlichen Stromsäulen zu laden. Die Idee ist bestechend einfach, die technischen Herausforderungen aber sind mehr als komplex. Das musste auch der ehemalige SAP-Manager Shai Agassi feststellen, als er mit seinem Unternehmen „Better Place“ 2013 spektakulär 850 Millionen Dollar in den Sand setzte. Seine Batteriewechsel-Stationen waren zu groß, zu teuer und technisch nicht ausgereift. Außerdem war die automobile Welt noch nicht bereit, ernsthaft über Elektromobilität nachzudenken. Viele der Better-Place-Patente sind inzwischen bei Nio gelandet. Und die Chinesen wollen sicher nicht alles besser machen. Aber bedeutend günstiger.

Netz aus Wechselboxen geplant

Batterie-Wechselstation von Nio
auto motor und sport
18 Wechselstationen hat Nio entlang der 2300 Kilometer langen Transitstrecke G4 in China aufgestellt.

Dabei hat Nio vor allem die Wohnsituation der Chinesen im Blick, die in einer der Mega-Städte leben. Eigene Ladesäulen sind dort praktisch nicht realisierbar. Hier kommen die Batterie-Wechselboxen ins Spiel, die Nio entwickelt hat. Die brauchen im Schnitt so viel Platz wie drei Stellplätze und lassen sich innerhalb von 18 Stunden installieren. Jede Wechselbox hat vier Akkus vorrätig, nicht alle werden aber auch in der Swaping-Station geladen. Vor allem in Zeiten mit erhöhter Nachfrage plant Nio auch geladene Akkus per Transporter anzuliefern. Ist das nicht nötig, dann dauert es im Schnitt eine Stunde, bis so ein 70 kWh großer Akku in der Wechselbox komplett aufgeladen ist. „Den Bedarf überwachen wir in Echtzeit!“, erklärt Nio-Präsident und Co-Gründer Lihong Qin. Das Zauberwort heißt „mobiles Internet“, das alle Nio-Systeme, also auch die Akkus, vernetzt.

Akkuwechsel in unter fünf Minuten

Rund 3,5 Minuten dauert so ein Akku-Wechsel, inklusive Ein- und Ausfahrt ist die Sache in kaum fünf Minuten vorbei. Gut dreihundert Patente hat sich das Nio-Team für die Technologie gesichert, nicht alles wurde aber selbst entwickelt. Die schraubbaren Befestigungsbolzen, die den Akku im Unterboden der Nio-Modelle ES8 und ES6 fixieren, sind ursprünglich ein Patent von Better Place. In der Vision parkt der ES8, Nios erstes Elektroauto, autonom in die enge Wechselbox und kommt so auch wieder heraus. Die Realität sieht noch ein wenig anders aus: Die Geisterhand, die das Auto eigentlich in die Batterietausch-Station fahren soll, trägt einen gelben Helm und ist ein Angestellter von Nio. Noch fehlt die offizielle Abnahme und Freigabe der Auto-Einpark-Funktion. So lange muss in Handarbeit eingeparkt werden.Und zwar an allen 18 „Swaping Stations“, die Nio bislang entlang der G4-Schnellstraße aufgebaut hat. Die G4 führt über fast 2.300 Kilometer von Nord- nach Südchina und soll 2019 durch weitere Tauschstationen an wichtigen Autobahnen, vor allem im zentralen Osten Chinas, ergänzt werden.

So funktioniert der Batterietausch in der Praxis

Warum ist Nio-Chef William Li sicher, dass seine Akku-Wechseltechnik nicht genauso krachend scheitern wird, wie bei Better Places? „Unser System ist viel günstiger!“, erklärt William Li. Außerdem habe man entscheidende technische Fortschritte gemacht. Ganz entscheidend ist dabei die Tatsache, dass Nio die Autos in der Box über eine automatische Hebebühne anhebt und damit perfekt austarieren kann. Nur so kann der Wechsel-Roboter den über 500 Kilo schweren Akku millimetergenau platzieren und fixieren. Bei Better Places blieben die Autos auf ihren Rädern stehen und sorgten damit oft für Probleme. Einfach nur, weil nicht alle vier Räder eines Fahrzeugs immer gleich prall aufgepumpt sind und das ganze Auto damit minimal „schief“ steht. Der Rest sieht überaus spektakulär aus, ist aber technische beherrschbar: Fahrzeug anheben, Roboter unters Auto fahren, Bolzen lösen, leeren Akku absenken, drehen und in den Speicher der Wechselbox fahren. Auf dem Rückweg hat der Roboter den vollen Batteriespeicher huckepack, dreht ihn unterm Auto wieder um 90 Grad, platziert ihn in der Akku-Aussparung im Unterboden und fixiert die Bolzen. Kaum der Akku-Roboter wieder unterm Fahrzeug raus, wird das Auto wieder abgesenkt und aus der Swaping Station gefahren. Fertig. Kann sowas auch in Europa funktionieren? Da ist sich Li sicher. Aber: Nio wird frühstens in zwei bis drei Jahren das Abenteuer Europa angehen!

Getauscht werden nur Miet-Akkus

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Bevor der über 500 Kilo schwere Akku wieder unterm Fahrzeug fixiert wird, muss er um 90 Grad gedreht werden.

Das Geschäftsmodell hinter der Wechslerei ist simpel: Wer eines der Nio-Modell kauft, entscheidet sich beim Kauf gleichzeitig für ein Lademodell: Der günstigste Nio ES8 kostet in China 448.000 Yuan, das sind umgerechnet rund 57.000 Euro. Verzichtet man darauf, den Akku zu kaufen, sinkt der Preis auf 348.000 Yuan, bzw. 44.693 Euro. Dann kommen allerdings noch 1700 Yuan monatliche Batteriemiete hinzu, das entspricht ungefähr 210 Euro, für die man dann aber auch kostenlos die Akkus tauschen darf.

Fazit

Feiert der 850-Millionen-Dollar-Flop rund ums Thema Akkuwechsel ein wuchtiges Comeback? Wenn's nach Nio geht, dann schon. Die Batterietausch-Boxen kosten nur noch ein Zehntel der Better-Place-Varianten und sind technisch entscheidend weiterentwickelt worden. Ganz so einfach ist die Sache dennoch nicht. Denn die Dinger bleiben teuer. Und fehleranfällig. Außerdem ist es nicht im Sinne der Erfindern, wenn statt autonomer Intelligenz eine menschliche Rund-um-die-Uhr-Betreuung gewährleistet werden muss. Wird technische sicher alles gelöst. Es bleibt aber die Frage, ob man bis dahin die Wechsel-Idee überhaupt noch braucht. Es ist der perfekte Ansatz, um Menschen mit ausgeprägter Reichweitenangst fürs elektrische Fahren zu begeistern. Das dürfte aber mit einem gut ausgebauten Schnellladenetz genauso gelingen. Und das ist im Zweifel die effizientere Lösung. Das weiß man übrigens auch bei Nio und setzt deshalb auf beide Technologien. Das ist mehr oder weniger die perfekte Lösung. Wenn man sie sich als Firma leisten kann. Und will.

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