Wusstest du, dass es Elektrofahrzeuge (EVs) schon seit über einem Jahrhundert gibt? Zu Beginn des 20. Jahrhunderts waren sogar mehr Fahrzeuge mit Elektroantrieb als mit Verbrennungsmotor auf den Straßen unterwegs. Was ist danach passiert?
Vom ersten Elektrofahrzeug im Jahr 1887 bis zu den 40 Millionen weltweit verkauften Elektrofahrzeugen heute – wie und warum hat sich die EV-Technologie in den vergangenen 135 Jahren verändert und entwickelt? Und was hält die Zukunft bereit?
Legen wir los …
Während der frühen 1800er-Jahre gab es eine Reihe technologischer Entwicklungen – von der Erfindung der Batterie bis hin zum Elektromotor –, die den Weg für das Elektrofahrzeug von heute ebneten.
Der erste Elektromotor, der Maschinen antreiben konnte, wurde 1832 von dem britischen Forscher William Sturgeon entwickelt. Dieser Prototyp wurde später von dem amerikanischen Erfinderpaar Thomas und Emily Davenport weiterentwickelt und 1837 patentiert. Ihre Elektromotoren erreichten 600 Umdrehungen pro Minute und konnten große Maschinen, wie Druckerpressen, antreiben.
Die erste richtige Batterie wurde von dem italienischen Physiker Alessandro Volta im Jahr 1800 entwickelt. Sie bestand aus übereinander gestapelten Kupfer- und Zinkscheiben, die durch in Salzwasser getränkte Tücher voneinander getrennt waren. Die an beiden Enden des Stapels angeschlossenen Drähte erzeugten einen kontinuierlichen, stabilen Strom. Es dauerte jedoch bis in die 1860er-Jahre, bis der französische Physiker Gaston Plante die erste wiederaufladbare Blei-Säure-Batterie entwickelte.
Trotz dieser Fortschritte gelang es dem schottischen Chemiker William Morrison erst 1890, Batterien und Elektromotoren in der Fahrzeugtechnik zu vereinen.
William Morrison lebte in den 1880er-Jahren in Des Moines, Iowa, und arbeitete heimlich an der Akkutechnologie und einem selbstfahrenden Wagen mit elektrischem Antrieb. Im Jahr 1887 konnte der Prototyp fertiggestellt werden, aber der Elektromotor, das Getriebe, die Batterien und der Lenkmechanismus mussten noch verbessert werden. 1890 setzte er die Änderungen um und stellte die zweite Version vor. Bei diesem Fahrzeug handelte es sich um eine umgebaute „Surrey“-Pferdekutsche mit einer Batterie und einem Elektromotor, die bis zu 12 Personen mit einer Geschwindigkeit von 32 Kilometern pro Stunde befördern konnte.
Um seinen Erfolg öffentlich zu demonstrieren, nahm Morrison 1890 mit dem Fahrzeug an der Seni Om Sed-Parade (Des Moines rückwärts buchstabiert) teil und beförderte sieben Passagiere in dem batteriebetriebenen Fahrzeug. Die pferdelose Kutsche entfachte das Interesse an elektrischen Fahrzeugen, und bis 1912 waren in den USA über 30.000 Kutschen mit Elektroantrieb im Einsatz.
Trotz des anfänglichen Erfolgs und des wachsenden Interesses an Elektrofahrzeugen baute Henry Ford 1913 das erste fahrende Fließband der Welt für die Massenproduktion von Fahrzeugen mit Brennstoffantrieb. Was vorher über 12 Stunden gedauert hatte, konnte nun in 93 Minuten erledigt werden. Das machte das Ford Modell T relativ kostengünstig und effizient.
1914 installierte Ford außerdem ein motorisiertes Fließband, das die Geschwindigkeit der Produktionslinie auf 1,8 Meter pro Minute erhöhte. Bis Juni 1924 verließen 10 Millionen Fahrzeuge des Model T das Fließband. Das war erst der Anfang für die Massenproduktion von Fahrzeugen mit Kraftstoffantrieb.
Zusammen mit dem Boom in der Ölindustrie (Spindletop Hill, Texas) waren die 1920er- und 1930er-Jahre vom Aufstieg kultiger Automarken wie General Motors, Peugeot, Renault, Citroën und Volkswagen geprägt, die erschwingliche Fahrzeuge entwickelten. Mitte der 1930er-Jahre gab es kaum noch Elektrofahrzeuge.
Diese auf Kraftstoff ausgerichtete Mentalität setzte sich bis in die 1970er-Jahre fort, als die USA sich nicht mehr allein durch die inländische Ölproduktion versorgen konnten. 1972 stammten 83 % der amerikanischen Ölimporte aus dem Nahen Osten (Organisation erdölexportierender Länder) und ebneten den Weg für die Krise im folgenden Jahr …
Im Oktober 1973 brach der Jom-Kippur-Krieg (der vierte arabisch-israelische Krieg) aus. Der Krieg dauerte vom 6. Oktober bis zum 25. Oktober 1973, als die Vereinten Nationen einen ägyptisch-israelischen Waffenstillstand vereinbarten. Aufgrund des Kriegsausgangs verkündete die Organisation erdölexportierender Länder (OPEC) unter der Führung von Saudi-Arabien ein Ölembargo, das sich gegen die Länder richtete, die Israel während des Krieges unterstützt hatten. Ende Oktober 1973 traf das Embargo die Vereinigten Staaten, das Vereinigte Königreich, Kanada, Japan, die Niederlande, Portugal, Rhodesien und Südafrika. Das Embargo dauerte bis März 1974. Währenddessen verteuerte sich der Ölpreis um bis zu 300 %.
Das Problem der Ölabhängigkeit wurde deutlich. Nach den 1970er-Jahren erwachte in Ländern auf der ganzen Welt das Interesse an der Entwicklung alternativer Kraftstoffe.
Aber es dauerte über 20 Jahre, bis Elektrofahrzeuge wirklich als ernsthafte Alternative angesehen wurden…
1997 brachte Toyota die erste Generation des Prius auf den Markt – das erste serienmäßig produzierte Benzin-Elektro-Hybridauto der Welt. Toyota war der erste Autohersteller, der die komplexen technischen Herausforderungen eines batteriebetriebenen Hybrid-Verbrennungsmotors bewältigte.
Der Prius basierte auf dem Toyota Hybrid System mit einer theoretischen Reichweite von 900 Kilometern. Der kombinierte Kraftstoffverbrauch lag bei 4,9 l/100 km, und der Motor hatte einen CO2-Ausstoß von nur 114 g/km. Im Vergleich zu den Top 10 der meistverkauften Limousinen dieser Zeit war der Prius in fast jeder wichtigen Kategorie messbar sauberer und sparsamer.
Im Jahr 2000 kam der Prius weltweit auf den Markt. Im Jahr 2003 endete die Produktion der ersten Generation des Prius, nachdem weltweit mehr als 123.000 Fahrzeuge verkauft worden waren.
Im Jahr 2003 trafen die amerikanischen Ingenieure Martin Eberhard und Marc Tarpenning die historische Entscheidung, Tesla Motors zu gründen. Im Kern sollte Tesla Motors Autohersteller und Technologieunternehmen in einem sein – mit Fokus auf die Entwicklung von Batterietechnologie, Computersoftware und Elektromotoren.
Spulen wir ins Jahr 2006 vor: Tesla stellt sein Flaggschiff vor, den Tesla Roadster (erste Generation).
Der Tesla Roadster war eines der ersten Fahrzeuge, das ausschließlich durch Lithium-Ionen-Batterien angetrieben wurde und mit einer Ladung etwa 320 Kilometer weit kam. Mit einem Preis von rund 60.000 € und einer Technologie, die nachträglich in die Karosserie des Lotus Elise eingebaut wurde, produzierte Tesla vier weitere Versionen des Roadsters (Roadster 1.5, Roadster 2.0, Roadster 2.5 Base, Roadster 2.5 Sport), bevor die Produktion 2012 eingestellt wurde. Insgesamt wurden 2.500 Fahrzeuge verkauft.
Der Roadster war nie dazu gedacht, das revolutionärste Produkt von Tesla zu sein. Er diente vielmehr als Übungsobjekt und zur Entwicklung zukünftiger Modelle.
Neben Tesla arbeiteten auch andere Hersteller auf Hochtouren an der Entwicklung von Elektrofahrzeugen …
2010 brachte Nissan den Leaf auf den Markt, ein vollständig batteriebetriebenes Fahrzeug (BEV) mit Fließheck, das vor allem auf Benutzerfreundlichkeit ausgelegt war. Der Leaf war so beliebt, dass er bis 2020 als die Nummer eins der meistverkauften Elektroautos aller Zeiten galt – bis das Tesla Model 3 in Führung ging.
Von 2010 bis 2020 wurde eine Flut von EV-Technologien entwickelt. Dabei spielten mehrere Faktoren eine Rolle (z. B. intelligentere Batterietechnologie, fortschrittlichere Elektromotoren, die Nachfrage von Autofahrer*innen, der Ausbau der öffentlichen Ladeinfrastruktur). Am bedeutendsten war jedoch der Rückgang der Lithiumpreise. Von 1991 bis 2018 sind die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien um 97 % gesunken. Zum Vergleich: Der Nissan Leaf hat eine 40-kWh-Batterie – im Jahr 2018 kam die Batterie etwa 5.402 €, aber im Jahr 1991 hat allein die Batterie etwa 168.000 € gekostet. Dieser Preisrückgang hat die Herstellung – und den Kauf – von Elektrofahrzeugen um einiges erschwinglicher gemacht.
Zwischen 2010 und 2020 sind insgesamt 46 verschiedene BEVs auf den Weltmarkt gekommen. In diesem Jahrzehnt stieg der weltweite Absatz von Elektrofahrzeugen von fast 0 auf 10,2 Millionen (davon waren 6.859.000 BEVs).
Die EV-Revolution hat also mehr als eindeutig begonnen.
Allein im Jahr 2023 wurden 13,8 Millionen Elektrofahrzeuge verkauft (davon 9,5 Millionen BEVs). Auf Deutschland entfallen nur knapp über 5 % dieser Verkäufe, auf Frankreich 3 %, auf Italien 0,9 % und auf Spanien 0,8 %. Im Jahr 2024 ist der weltweite Absatz von Elektrofahrzeugen weiter stark angestiegen.
Die Internationale Energieagentur (IEA) äußert sich dazu wie folgt: Der Absatz von Elektroautos blieb auch im ersten Quartal 2024 hoch und übertraf den des Vorjahreszeitraums um rund 25 % auf mehr als 3 Millionen.
Dieser Wachstumstrend zeigt sich auch in der steigenden Zahl der verfügbaren Elektrofahrzeugmodelle. Im Jahr 2020 gab es weltweit 29 Elektrofahrzeugmodelle. Im Jahr 2022 stieg diese Zahl auf 67.
Vor diesem Hintergrund kann man mit Recht sagen, dass das Jahr 2021 den Wendepunkt für Elektrofahrzeuge markiert hat.
Mit der Zunahme der öffentlichen Ladestationen wuchs auch der Bedarf an einem einfachen Zugang zum Netz. Hier kommt Octopus Electroverse ins Spiel. Bis heute bietet Electroverse EV-Fahrer*innen einen einfachen Zugang zu über 725.000 Ladepunkten zu günstigen Tarifen.
Vor 4 Jahren war das Aufladen eines Elektrofahrzeugs noch mit einer Vielzahl von Karten und Apps verbunden, für deren Nutzung verschiedene E-Mails, SMS und Rechnungen zum Einsatz kamen. Das ist Schnee von gestern. Electroverse wurde geschaffen – und wird stetig weiterentwickelt –, um EV-Fahrer*innen ein superschnelles, supereinfaches Ladeerlebnis zu ermöglichen. Eine Karte, eine App und Hunderttausende Ladepunkte – alles an einem Ort. Und das ganz ohne zusätzliche Kosten oder laufende Gebühren.
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Bessere Technologien und Recyclingmöglichkeiten für Batterien.
Die derzeit (Mai 2024) größte EV-Batterie auf dem europäischen Markt ist im Mercedes-Benz EQS (107,8 kWh) verbaut. Mit einer vollen Ladung kommst du damit 729 Kilometer weit. Stell dir vor, diese Reichweite könnte verdoppelt werden!
Genau das versucht die Festkörperbatterie-Technologie zu erreichen.
Mehr dazu erfährst du in unserem Blog: Wie funktionieren Elektrofahrzeuge?
„Festkörperbatterien gelten als der nächste große Entwicklungsschritt von Elektrofahrzeugen. Obwohl sie sich noch in der Entwicklung befinden, wird erwartet, dass Festkörperbatterien den aktuellen Lithium-Ionen-Batterietyp deutlich überdauern und ihre optimale Leistung 30 Jahre lang beibehalten. Das würde sich auch auf die Reichweite eines Elektrofahrzeugs auswirken, die laut einigen Berichten um etwa 50 % steigen soll.“
Weitere Informationen zu Festkörperbatterien und der Entwicklung von EV-Batterien erhältst du in unserem Blog: Wie funktionieren Elektrofahrzeuge?
Auch in Sachen Batterierecycling stehen in den nächsten Jahren große Fortschritte an.
„Die Faraday Institution Battery Challenge – eine Initiative, die darauf abzielt, die Forschung zur Entwicklung erstklassiger, effizienter und sicherer Batteriesysteme bis 2035 zu unterstützen – hat sich sehr erfolgreich mit Extraktionstechniken per Ultraschall beschäftigt. Das Ziel: die Entwicklung eines Elektrofahrzeugs, das zu mindestens 95 % recycelbar ist.“
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