Mit der stetig steigenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen - die Internationale Energieagentur rechnet bis Ende 2023 mit 14 Millionen verkauften Fahrzeugen, was einem Anstieg von 35 % im Vergleich zum Vorjahr entspricht - wird auch die Geschwindigkeit, mit der die Industrie den Verkauf von Elektrofahrzeugen vorantreiben muss, zunehmen. Da die Massenskalierung von Lithium-Ionen-Batterien ihren Höhepunkt erreicht, werden die Rückruf- und Garantieprobleme, die mit dieser schnellen Markteinführung einhergehen, wahrscheinlich zunehmen. Die Rückrufe bei batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen (BEV) sind zwischen 2018 und 2023 um 533 % gestiegen.
Autohersteller und Fachleute aus der Branche müssen einen Plan ausarbeiten, um mit den unvermeidlichen Rückrufen in der Zukunft umzugehen. Ob es nun um die Skalierung der Ressourcen oder die Kapazität zur Wartung der Fahrzeuge geht - die Lösungen werden nicht mit denen vergleichbar sein, auf die man sich bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor (ICE) bisher verlassen hat.
EV-Rückruflandschaft
Nach Angaben des Weltwirtschaftsforums wird der weltweite Absatz von Elektroautos im Jahr 2022 erstmals die 10-Millionen-Grenze überschreiten, wobei der Absatz von Elektroautos im Vergleich zum Vorjahr um 55 % steigen wird. Infolgedessen wird im Jahr 2022 eines von sieben gekauften Autos ein Elektroauto sein, verglichen mit einem von 70 gekauften Autos im Jahr 2017, nur fünf Jahre zuvor.
Laut Goldman Sachs Research wird der Absatz von Elektroautos bis 2040 auf etwa 73 Millionen Einheiten ansteigen und damit 61 % des gesamten weltweiten Autoverkaufs ausmachen. In vielen Industrieländern wird erwartet, dass der Anteil der E-Autos an den Gesamtverkäufen bei mehr als 80 % liegen wird. Die Bemühungen um eine rasche Skalierung der Batterietechnologie können erhebliche Herausforderungen mit sich bringen: Engpässe bei Arbeitskräften und Materialien, Verzögerungen beim Bau von Gigafabriken zur Herstellung von Batterien in großem Maßstab und der Wettbewerb um Ressourcen innerhalb der Lieferkette, um nur einige zu nennen.
Frühe Nutzer von E-Fahrzeugen waren vielleicht nachsichtiger, was Support, Wartung und technische Probleme anging. Mit der zunehmenden Verbreitung von E-Autos auf dem Markt scheinen die Mainstream-Kunden dies nun anders zu sehen. Eine globale Deloitte-Studie über Automobilkunden aus dem Jahr 2023 ergab, dass Erschwinglichkeit, Reichweitenangst und Batteriesicherheit wichtige Kaufentscheidungen sind. Aber die Produktqualität steht an erster Stelle.
Die Zahl der Rückrufe ist parallel zu den Verkaufszahlen gestiegen. Nach Angaben der US-amerikanischen und europäischen Aufsichtsbehörden gab es in den letzten fünf Jahren 875 einzelne Rückrufaktionen bei E-Fahrzeugen. 103 dieser Vorfälle, also 12 %, sind auf die Batterien zurückzuführen. Andere Problemkategorien sind Flüssigkeitslecks, Brandgefahr beim Laden, Kurzschlüsse und Selbstaufladung.
Risiken des thermischen Durchgehens
Wenn es zu einem Rückruf kommt, müssen die Ursache und der Fehlermechanismus ermittelt werden, um zum nächsten Schritt überzugehen: Abhilfemaßnahmen. Am schwerwiegendsten sind solche Ereignisse, die in einem Brand enden - in der Regel aufgrund eines thermischen Durchgehens, einer plötzlichen, unkontrollierten Freisetzung von Wärme und Energie aus der Batterie, bis diese in Brand gerät.
Die meisten Ursachen sind entweder mechanisch (z. B. bei einem Unfall, bei dem die Zelle gequetscht oder verformt wird), elektrisch (durch elektrischen Missbrauch/Überladung) oder thermisch (wenn ein Akkupack nicht ausreichend gekühlt oder aufgewärmt wird). Alle drei führen zu einem internen Kurzschluss in der Zelle, der Hitze aufbaut und unkontrollierte Reaktionen auslöst, die Feuer, Explosionen und andere Gefahren verursachen.
Einige Ausfallarten treten früher in der Lebensdauer eines Fahrzeugs auf, während andere, wie z. B. ein Unfall, nur sporadisch auftreten. Da Komponenten in alternden Fahrzeugen eine höhere Ausfallrate haben, wird ein Teil davon auf Verschleiß zurückzuführen sein. Das Zellendesign und die verschiedenen Chemikalien werden die wahrscheinlichen Ursachen des thermischen Durchgehens ebenfalls beeinflussen.
EV-Reichweitenangst
Reichweitenangst ist die weit verbreitete Sorge, dass die Batterieladung eines E-Fahrzeugs nicht ausreicht, um das Ziel zu erreichen, und die Insassen auf der Strecke bleiben. Dies gilt auch für die Lebensdauer eines E-Fahrzeugs - wenn das Fahrzeug anfangs mit einer Reichweite von 250.000 Kilometern beworben wird, ist dieser Wert dann für die Lebensdauer und die Garantiezeit des Fahrzeugs verlässlich?
Die Reichweite ist eines von vielen kritischen Hindernissen - neben der Erschwinglichkeit und der Batteriesicherheit - für die Akzeptanz von E-Fahrzeugen, so die Deloitte-Studie 2023 zum globalen Automobilkonsum. Die Studie ergab, dass die Produktqualität der wichtigste Faktor für die Kaufentscheidung der Verbraucher ist - mehr noch als Markenbekanntheit/Image, Preis oder sogar die Gesamtleistung (einschließlich der Batteriereichweite). Die Auswirkungen, die Rückrufe auf die Verbraucherwahrnehmung haben können, sind für Automobilhersteller von entscheidender Bedeutung; sie erfordern eine frühzeitige Vorbereitung und Rückrufbereitschaft sowie einen Plan zur Minderung des Reputationsschadens, wenn es zu einem produktbezogenen Vorfall kommt.
Ehrlich gesagt ist es für die Erstausrüster (OEMs) schwierig, die Reichweite genau vorherzusagen, da die Batterien der Elektrofahrzeuge und die Ausgangsleistung des Fahrzeugs je nach den aktuellen Bedingungen und der Art des Batteriebetriebs stark variieren. Die Außentemperatur und das allgemeine Klima, der Fahrstil, die Fahrzeugbeladung und andere Bedingungen spielen eine entscheidende Rolle.
Auf der Verbraucherseite ist das Schnellladen ein bekannter Mechanismus, der zu einer schnelleren Degradierung der Batteriezellen führt. Der Schlüssel zum Ausgleich zwischen Reichweitenvorhersagen und Verbrauchererwartungen liegt in der täglichen Analyse auf Fahrzeugbasis und in der Aufklärung der Verbraucher darüber, wie Batterien funktionieren, wie sie sich abbauen und wie man die langfristige Leistung maximieren kann.
Erweiterte Fehlervermeidung
Wie lässt sich nach der Ermittlung der Ursache und der Einleitung von Abhilfemaßnahmen verhindern, dass ein Fehler erneut auftritt? Unabhängig davon, ob eine Neukonstruktion oder eine Beratung mit dem Hersteller erforderlich ist, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um ein sicheres Produkt auf die Straße zu bringen.
Die Sicherstellung, dass das ursprüngliche Design und die Konstruktion eines E-Fahrzeugs so robust wie möglich ist, löst nicht alle Probleme. Mit der weltweit zunehmenden Verbreitung und Nutzung von E-Fahrzeugen werden auch die Datenmengen, die OEMs zur Verfügung stehen, um sie abzufragen, zu analysieren und für fundiertere Entscheidungen zu nutzen. Die vielversprechendsten Strategien zur Fehlervermeidung liegen in der Auswertung der großen Datenmengen, die von jedem Fahrzeug bereitgestellt werden.
E-Fahrzeuge verfügen über komplexe drahtlose interne Netzwerke, die oft mit den OEMs verbunden sind und eine proaktive Diagnose von Fahrzeugdefekten über Telematik und die Möglichkeit der Fernbehebung von Problemen über die Luft ermöglichen. Außerdem lässt sich die Batterieleistung anhand hochwertiger Daten kontinuierlich verfolgen. Die meisten Einstellungen können aus der Ferne angepasst werden, um die Leistung des Fahrzeugs zu optimieren. Wenn ein Fahrzeug nachweislich einen Fehler aufweist, der in den Daten sichtbar ist, kann ein OEM beispielsweise bestimmte Einstellungen ändern, um die Zuverlässigkeit zu verbessern.
Einige dieser Konzepte wurden zuvor in einem 45-minütigen Webinar vorgestellt: Elektrifizierung und die sich entwickelnde Risikolandschaft.
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