In den letzten Jahren wurde die Elektrifizierung von Fahrzeugen immer weiter vorangetrieben, zum Teil auch durch die Regulierungsbehörden. Dies hat dazu geführt, dass sich nicht nur private Verbraucher zunehmend für Elektroautos entscheiden, sondern auch gewerbliche Unternehmen bei mittleren und schweren Transporten auf Elektrofahrzeuge umsteigen. Der Grund dafür ist, dass die Elektrifizierung die Möglichkeit bietet, die Gesamtbetriebskosten zu senken, indem der Bedarf an Kraftstoff entfällt und die Wartung vereinfacht wird. Darüber hinaus bringt sie mehr Stabilität, da sie die Flottenbesitzer vor steigenden und schwankenden Kraftstoffpreisen schützt.
Eine oft genannte Herausforderung bei der Elektrifizierung des Lkw-Verkehrs ist der Kompromiss zwischen Nutzlastkapazität und Batteriegewicht. Im Gegensatz zu ihren Diesel-Pendants müssen Elektro-Lkw große Batteriepakete mitführen, die zur Gesamtmasse des Fahrzeugs beitragen und daher die Nutzlastkapazität beeinträchtigen. In diesem Blog untersuchen wir, wie sich die Nutzlastkapazität von Elektro-Lkw mit unterschiedlichen Reichweiten mit der eines Diesel-Lkw vergleichen lässt. Dazu betrachten wir die Nutzlast der beiden Lkw-Plattformen in den USA und Europa nach Abzug des Gewichts des Antriebsstrangs. Der Unterschied zwischen den beiden Regionen ergibt sich vor allem aus dem zulässigen Gesamtgewicht des Fahrzeugs - in den USA beträgt dieses 80.000 lb. (etwa 36,2 Tonnen), während der entsprechende Wert in Europa bei 40 Tonnen liegt. Beachten Sie, dass es Bestimmungen gibt, die eine Überschreitung dieses Gewichts erlauben.
Die verschiedenen Reichweitenwerte auf der horizontalen Achse ergeben sich durch Variation der Batteriekapazität zwischen 200 kWh und 1.000 kWh bei einem Wirkungsgrad von 1,4 kWh/km (beachten Sie, dass wir einen Durchschnittswert für den Wirkungsgrad verwenden; einige Fahrzeuge sollen bessere Werte haben). Der Tesla Semi beispielsweise soll einen Wirkungsgrad von etwa 1,7 kWh/Kilometer (oder 1,06 kWh/km) haben. Um das Gewicht der Batterie zu bestimmen, verwenden wir einen Energiedichtewert von 160 Wh/kg, der heute der Standard für Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien ist. Das obige Diagramm reagiert zwar empfindlich auf diese (und andere Gewichts-)Werte, gibt aber das Verhältnis zwischen den Nutzlasten von Elektro-Lkw und ihren Diesel-Pendants mit unterschiedlicher Reichweite genau wieder.
Bei Lkw mit Reichweiten unter 300 km haben Elektro-Lkw fast die gleiche Nutzlast wie ihre Diesel-Pendants. Dieser Wert sinkt in der EU auf etwa 80 % und in den USA auf 78 % am anderen Ende (~1.400 km). Allerdings gibt es heute keinen Lkw mit einer so großen Reichweite. Die meisten Lkw bieten Reichweiten zwischen 300 km und 500 km, und die elektrischen Lkw in diesem Segment bieten Nutzlasten von etwa 95 % im Vergleich zu Dieselfahrzeugen (der Tesla Semi ist eine bemerkenswerte Ausnahme mit einer angegebenen Reichweite von 500 Meilen oder 800 km, bei der das Nutzlastverhältnis in beiden Regionen etwa 90 % beträgt).
Lux Take
Auf Kurzstrecken sind Elektro-Lkw in Bezug auf die Nutzlast eine hervorragende Alternative zu Diesel-Lkw. Bei längeren Strecken verlieren Elektrostapler zwar etwas an Nutzlast, aber der Unterschied ist nicht allzu groß. Bei vielen Anwendungen spielt das Volumen in der Regel eine Rolle, bevor das obere Ende der Gewichtsgrenze erreicht ist. Darüber hinaus gleichen die von beiden Regionen (teilweise) gewährten Gewichtszugeständnisse die Unterschiede bei der Nutzlast aus. In der EU dürfen Elektro-Lkw bis zu 4 Tonnen mehr wiegen, während Staaten wie Kalifornien in den USA einen Zuschlag in Höhe des Gewichtsunterschieds zwischen einem nahezu emissionsfreien oder emissionsarmen Antriebsstrang und einem vergleichbaren Dieseltank und Betankungssystem zulassen, wobei die Obergrenze bei 2.000 lb liegt. Andere Parameter wie Reichweite oder Ladezeiten werden je nach Anwendung wahrscheinlich größere Hindernisse darstellen.
