03/2022 NIO
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03/2022_NIO Power Swap
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03/2022_NIO Power Swap 34 Bilder

Nio-Batterietausch in fünf Minuten: Preis, Funktion, Bilder und Videos

Erste Nio Swap Station in Europa Klappt der Batteriewechsel in fünf Minuten?

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Autosalon Paris

Der chinesische E-Autobauer Nio setzt in der Volksrepublik seit 2018 auf ein schnelles Wechselakku-Konzept: In so genannten Swap Stations geht der Batterietausch schneller als einmal Volltanken mit einem klassischen Auto. Jetzt drängt Nio auf den europäischen Markt, startet dabei in Norwegen und hat dort auch schon die erste Tauschbox in Betrieb. Wir haben sie ausprobiert.

Nio setzt beim Thema Lade-Infrastruktur auf eine Idee, die einmal bereits grandios gescheitert ist und um die die meisten anderen Elektro-Autobauer bislang einen großen Bogen machen: Wechsel-Akkus. Schon seit 2018 können Nio-Kunden in China per so genanntem Power Swap in einer containerartigen Tauschbox mit Robotertechnik einfach den Akku ihres Fahrzeugs tauschen lassen, statt ihn per Kabel zu Hause oder an öffentlichen Stromsäulen zu laden. Die Idee ist bestechend einfach, die technischen Herausforderungen aber waren mehr als komplex. Das musste auch der ehemalige SAP-Manager Shai Agassi feststellen, als er mit seinem Unternehmen "Better Place" im Jahr 2013 spektakulär 850 Millionen Dollar in den Sand setzte. Zu groß, zu teuer, technisch unausgereift – die Batteriewechsel-Stationen entpuppten sich damals als innovativer Rohrkrepierer. Außerdem war die automobile Welt noch nicht bereit, ernsthaft über Elektromobilität nachzudenken.

Dass sich Letzteres drastisch verändert hatte, spielte Nio natürlich in die Karten. Ebenso wie die Tatsache, dass gut 300 Better-Place-Patente inzwischen bei dem 2014 gegründeten und heute 16.000 Mitarbeiter beschäftigenden Unternehmen gelandet waren. Warum sich Nio-Chef William Li schon von Beginn an sicher war, dass seine Akku-Wechseltechnik nicht auch krachend scheitert? "Unser System ist viel günstiger!", erklärte Li damals. Außerdem habe man technische Fortschritte gemacht. Dabei entscheidend: Nio hebt die Autos in der Box über eine Hebebühne an und tariert sie perfekt aus. Nur so kann der Wechsel-Roboter den über 500 Kilo schweren Akku millimetergenau platzieren und fixieren. Bei Better Place blieben die Autos auf ihren Rädern stehen, was für Probleme sorgte. Einfach nur, weil nicht alle vier Räder eines Fahrzeugs immer gleich prall aufgepumpt sind und das ganze Auto damit minimal "schief" stand.

Ein Netz aus Tauschboxen

1/2022, Nio Battery Swap
Nio
Im chinesischen Lianyungang ging Ende 2021 schon die 700. Nio Power Swap Station ans Netz.

Und tatsächlich: Nios Konzept mit den Power Swap Stations geht zunehmend auf. Im Jahr 2018 waren die Chinesen mit acht Batteriewechsel-Stationen entlang der Autobahn G2 zwischen Peking und Shanghai gestartet. Zwischenzeitlich wuchs das Netz bis 2020 auf 158 Tauschboxen. Ende 2021 ging in Lianyungang schon die 700. Nio Power Swap Station ans Netz. Mittlerweile betreibt Nio in der Volksrepublik über 860 Wechselstationen. Nach Angaben des Unternehmens wurden an den Swap Stations insgesamt schon 7,6 Millionen Tauschvorgänge vollzogen. Der große Clou: Ein solcher soll laut Nio samt autonomem Ein- und Ausparken des Fahrzeugs in die Tauschbox innerhalb von etwa fünf Minuten komplett über die Bühne gehen.

Erste Pilot-Tauschstation in Norwegen

Ob dem wirklich so ist haben wir in Norwegen getestet, denn dort startet Nio mit seinen Modellen jetzt die Europa-Expansion und hat auch die erste Swap Station im Gepäck – oder besser gesagt, bereits in Betrieb. Denn die Tauschbox leistet Nio-Kunden schon seit Januar dieses Jahres täglich von 7 bis 20 Uhr ihre Dienste. Auf einem Rastplatz an der E18 bei Lier zwischen Oslo und Drammen steht die Pilotstation – unmittelbar angrenzend an ein Burger-King-Restaurant, einen Tesla-Supercharger und einen Mer-Ladepark. Und da Nio zweigleisig fährt, befinden sich direkt neben der Swap Station auch zwei Nio-Ladesäulen, an denen via CCS-Stecker mit bis zu 120 kW geladen werden kann – für den Fall, dass es beim Batterietausch zu Wartezeiten kommt.

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Da Nio zweigleisig fährt, gibt es direkt neben der Swap Station noch zwei Nio-Ladesäulen. Hier kann via CCS-Stecker mit bis zu 120 kW geladen werden kann, falls es beim Batterietausch zu Wartezeiten kommt.

Die Tauschboxen, die im Schnitt so viel Platz wie drei Stellplätze brauchen, haben es in sich: Installieren lässt sich so ein Container innerhalb von 18 Tagen. Das linke Abteil beinhaltet im hinteren Drittel einen kleinen Mitarbeiterraum. Davon abgetrennt befindet sich weiter vorne ein mit Tauschakkus geladenes Magazin. Insgesamt 13 Stück der 100-kWh-Batterien lagern hier regalartig links und rechts aufgebahrt. Währenddessen werden die Akkus mit 20 bis 80 Kilowatt Gleichstrom versorgt und durch ein Kühlsystem der deutschen Firma Technotrans auf Temperatur gehalten. Lädt das System mit 80 Kilowatt, ist ein leerer Akku in gut einer Stunde zu 90 Prozent voll. Die Ladeleistung variiert je nach Nachfrage. Geht die über Nacht zurück, wird schonend geladen. Im rechten Container-Part, der Garage, vollzieht der Roboter den Akkuwechsel am Fahrzeug.

So läuft der Power Swap ab

In der Nio-Smartphone-App und auf dem Infotainment-Display sehen Kunden vorab, ob geladene Batterien zur Verfügung stehen, zudem vergibt die Anwendung bei Bedarf Nummern. An der Swap Station wird dann nach dieser Reihenfolge getauscht. Vordrängeln? Geht nicht. Zur Überwachung der Tauschbox und des Wechselvorgangs beschäftigt Nio in Norwegen noch einen Mitarbeiter, den so genannten Power Operator. Doch der ES8, den das Unternehmen als Testfahrzeug stellt, parkt automatisch per Autopilot rückwärts in die Swap Station ein, nachdem der Fahrer das Auto vorher auf einer markierten Fläche quer vor dem Container postiert hat. Der Befehl zum Einparken wird vom Kunden im Fahrzeug via Infotainment erteilt.

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Der ES8 parkt per Autopilot selbstständig in die Power Swap Station ein.

Nach Abschluss des Einparkvorgangs stehen alle vier Räder auf Rollen, sodass Schiebe-Vorrichtungen das Auto final ausrichten können. Eine kleine Hebebühne hebt das Fahrzeug um circa fünf Zentimeter an und tariert es aus. Indes öffnet die Swap Station am Boden eine Luke und gibt eine Aussparung frei. Aus dem 75 Zentimeter tiefen Schacht erhebt sich der Tauschroboter. Der verfügt eine Art Plattform, aus der spezielle Steckschlüssel herausragen. Sie docken direkt an die insgesamt zehn schraubbaren Bolzen an, die den Akku am Fahrzeug-Unterboden fixieren. So werden die Bolzen gelöst. Anschließend senkt sich das Trägersystem samt des leeren Batteriepacks ab, die Luke schließt sich. Anstatt den gebrauchten Akku jedoch direkt nach links ins Laderegal zu fahren, schiebt ihn der Roboter kurzzeitig rechts zur Seite. "Das spart beim Tauschvorgang Zeit", erklärt Gert-Jan Gerrinckx, der früher für Tesla arbeitete, jetzt bei Nio als Head of Power fungiert und für den Rollout der Swap Stations zuständig ist.

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Sandro Vitale
Der Tauschroboter verfügt über eine Art Plattform, aus der spezielle Steckschlüssel herausragen. Sie docken an die zehn schraubbaren Bolzen an, die den Akku am Fahrzeug-Unterboden fixieren.

Direkt im Anschluss bedient sich der Wechselroboter im Akkuregal und nimmt ein frisches Batteriepaket Huckepack. Aus der sich erneut öffnenden Luke erhebt sich das Trägersystem wieder – diesmal samt Tauschakku, der nun mit den Bolzen wieder am Fahrzeug-Unterboden festgeschraubt wird. Und der Fahrer? Der rührt hinterm Steuer während des gesamten Vorgangs keinen Finger. Das ganze fühlt sich ein bisschen an wie das Warten in der Waschstraße. Bis auf einige laute metallische Einrast- und Schraubgeräusche kriegt man nichts mit.

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Sandro Vitale
Nachdem sich der Tauschroboter im Akkuregal bedient hat, erhebt sich das Trägersystem wieder aus dem Schacht und fixiert die geladene Batterie wieder am Fahrzeug-Unterboden.

Nachdem der Roboter samt Trägersystem wieder im Boden verschwunden und die Luke dicht ist, dauert es noch einige Sekunden, dann poppt auf der Ampelanzeige der Swap Station anstatt des roten Kreuzes ein grüner Pfeil auf. Die Fahrt kann mit frischem Akku weitergehen. Und der Blick auf die Stoppuhr verrät: Samt vollautomatischem Einpark-Vorgang dauerte der Batteriewechsel exakt fünf Minuten und 47 Sekunden. Eine stolze Zeit. Laut Nio seien pro Stunde zwölf Tauschvorgänge möglich, was somit aber nicht ganz hinhauen dürfte.

Getauscht werden nur Mietakkus

Und das Geschäftsmodell? Das ist recht simpel. Wer sich in Norwegen einen ES8 gönnt – mit dem Elektro-SUV läutete Nio im vergangenen Jahr die Expansion dorthin ein –, der entscheidet sich für ein bestimmtes Kaufmodell. Kunden, die den Stromer samt einem 75-kWh-Akku ordern, zahlen umgerechnet 60.000 Euro. Für einen ES8 mit 100-kWh-Energiebunker werden 67.000 Euro fällig. Wer hingegen die Batteriemiete bevorzugt, spart je nach Akkukapazität 9.000 oder gar 16.000 Euro. "Unser Battery as a Service macht den Wagen deutlich günstiger in der Anschaffung", stellt Nios Group Vice President und Europa-Chef Hui Zhang klar. Dafür verlangen die Chinesen für den 75-kWh-Akku aber eine monatliche Gebühr von 146 Euro, mit 100 kWh werden 209 Euro fällig. Als Extraleistung gibt's pro Monat zwei Batteriewechsel und 200 kWh Energie gratis. Jeder Weitere Power Swap kostet zwischen 25 und 30 Euro. Übrigens: In China will Nio ab dem vierten Jahresquartal auch eine 150-kWh-Batterie zum Wechsel anbieten – eine Option, die der Hersteller später auch für Europa anpeilt.

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Zu diesen Konditionen können Nio-Kunden den ES8 in Norwegen kaufen. Wer die Swap Station nutzen möchte, der entscheidet sich für das Akku-Mietmodell, das die Chinesen als "Battery as a Service" betiteln.

Kooperation zwischen Nio und Shell

Das erscheint alles vielversprechend. Aber damit sich das Tauschkonzept in Europa durchsetzt, bedarf es auch hier eines entsprechenden Netzes an Swap Stations. Klingt illusorisch? Nicht unbedingt, denn die Chinesen meinen es ernst. Schließlich hat Nio zur Bewerkstelligung dieser Mammutaufgabe nicht umsonst einen Deal mit Shell eingestielt. In China kooperiert Nio dahingehend zudem mit dem Erdgas- und Ölkonzern Sinopec. Weltweit will der E-Auto-Hersteller bis 2025 insgesamt 4.000 Tauschstationen aufstellen, davon 1.000 außerhalb Chinas. Und Nios Group Vice President Zhang lässt aufhorchen: "Wir sind durchaus offen gegenüber weiteren Partnerschaften und zudem auch bereit, unsere Swap Stations für andere Hersteller zu öffnen, wenn diese ihr Batterieformat entsprechend anpassen."

Die Swap Stations kommen nach Deutschland

In Norwegen sollen laut Nio schon im Laufe des Jahres weitere 19 Swap Stations folgen. Als nächstes nimmt der Autobauer mit seinen Modellen die Märkte Deutschland, Schweden, Dänemark und Niederlande ins Visier. Den Anfang macht hierzulande aber nicht etwa der ES8, sondern die Elektro-Limousine ET7. Geplanter Markstart: Ende 2022. Dann soll in Deutschland auch schon die erste Swap Station in Betrieb sein. "Wo genau das der Fall sein wird, sagen wir noch nicht. Was ich aber schon mal verraten kann: Sie wird in der Nähe von München stehen", prophezeit Nios Head of Power Gert-Jan Gerrinckx.

Fazit

Der 850-Millionen-Dollar-Flop rund ums Thema Akkuwechsel feiert ein wuchtiges Comeback. Die Nio-Batterietausch-Boxen kosten deutlich weniger als die damaligen Better-Place-Varianten und sind technisch entscheidend weiterentwickelt worden. Bei unserem Probe-Batteriewechsel funktionierte das System reibungslos.

Teuer bleiben die Dinger dennoch. Und es bleibt die Frage, ob man die Wechsel-Idee zukünftig 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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