Bei den gegenwärtigen Diskussionen um die Akzeptanz des Elektromobils spielt neben dem Anschaffungspreis und der Reichweite vor allem die Alltagstauglichkeit eine dominierende Rolle. Ganz anders die Anforderungen bei Nutzfahrzeugen, also bei Flurförderfahrzeugen, bei Fahrzeugen auf dem Flughafenvorfeld oder auch bei Elektrobussen im öffentlichen Personennahverkehr: Die hier erforderliche Reichweite ist meist durch das Aufgabenfeld der Fahrzeuge definiert - Busse im Stadt- oder Nahverkehr fahren keine Fernstrecken.
Einsatz in Nutzfahrzeugen
Für das Battery Swapping sprechen die kurzen Stillstandzeiten der Fahrzeuge, da Ladezeiten praktisch keine Rolle spielen. Der Ladevorgang darf zudem nicht von Laien ausgeführt werden, die mit Ladesteckern hantieren müssen, denn die Batteriewechsel-Steckverbinder im Nutzfahrzeug-Umfeld übertragen bis zu 300 kW.
Im Personen-Nahverkehr der ostchinesischen acht-Millionen-Stadt Qingdao setzt die XJ Group Corporation als Betreiber elektrisch angetriebene Busse ein. An den Wechselstationen werden die leergefahrenen Batterien in einer beidseitig mit Robotern bestückten Gasse gegen aufgeladene Batterien ausgetauscht. In rund sieben Minuten sind die Batterieeinheiten komplett getauscht und der Bus kann seine Fahrt „vollgetankt“ wieder aufnehmen.
Batterien müssen extremer Belastung genügen
Die größte Herausforderung bei diesem Projekt lag darin, eine Ladestation in weniger als sechs Monaten auf die grüne Wiese zu stellen.
In dieser kurzen Zeit musste auch ein zuverlässiges und robustes Stecksystem entwickelt werden - mit einem Stecker an der Batterie sowie einer Buchse in der Ladestation und im Fahrzeug. Da die Batterien durch das mehrfache Laden und Entladen pro Tag extremer Belastung ausgesetzt sind, muss der Ladevorgang schonend und dennoch zügig ablaufen. Phoenix Contact entwickelte für Elektronutzfahrzeuge im Dauereinsatz ein Stecksystem, das aufgrund seiner Dimensionierung und Materialbeschaffenheit für Ströme bis 400 A und Spannungen bis 750 V ausgelegt ist.
1500 Elektrobusse in Qingdao bis 2013
Inzwischen wurden über 15.000 Steckerpaare nach China geliefert. Jeden Tag werden die Batterien von rund 200 Bussen zwei bis drei Mal an der Wechselstation getauscht. So kamen bisher insgesamt mehrere 100.000 Batteriewechsel zustande.
Bis Ende 2013 soll die Bus-Flotte auf 1500 Elektrobusse erweitert werden. Weitere Projekte dieser Art laufen in China bereits und auch in Europa besteht großes Interesse an Lösungen mit Battery Swapping im Nutzverkehr.
