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DER SPIEGEL: Elon Musk enforces competition with German automotive Industry

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DER SPIEGEL reports: Elon Musk enforces competition with German automotive industry on Electric Mobility

Tesla will build battery factory in Germany!

Finally! And this makes me happy!

The Tesla CEO deals a blow to the automotive industry and accuses them to lack in technological commitment. In an interview Elon Musk announced he will be investing in building a battery factory in Germany.

Cheers!

Electric car manufacturer Tesla surprisingly announced that it plans to produce batteries in Germany. „I assume that Tesla will build a battery factory in Germany on the long run,“ Tesla CEO Elon Musk said in an interview with the magazine Der Spiegel.

Applause! He will choose a windy or sunny region, hopefully.

Daimler operates so far a battery factory in Kamenz near Dresden. However, the production of the cells will expire in 2015. There the batteries for the electric Smart were prepared.

… interestingly just as the subsidies find an end …

Daimler and Toyota recently had sold their Tesla shares. Clearly, Elon Musk did not rate negatively, but explains: „Daimler and Toyota just wanted to realize profits.“ With Daimler there is continued cooperation in the technical field. Recently, plans were made known that Tesla is also talking about sharing charging infrastructure and technology with BMW.

The dialogues are taking place perpetually. Let’s see what BMW will be doing about it, because currently Tesla is setting the benchmark.

Tesla even has a small network of charging stations („Supercharger“) in Germany.

… which is being expanded nationwide …

With the „i3“ BMW has got an electric car in his product portfolio. The „i8“ sportscar has, in addition to a battery and electric motors, an internal combustion engine.

These are merely placebos. Commitment to electric transportation would be a gigantic challence to the german car company. What should BMW do with all her engineers specialized in combustion-based technology? There would be three or four generations of those engineers in excess …

BMW’s carriage, however, unlike Tesla’s, is composed of carbon-fiber enhanced synthetics, which makes the car less heavy. For future vehicles Tesla intends to benefit from this technology.
Common sense, basically. The right contact for this joint venture, however, would be SGL Carbon – a listed company whose majority is held by BMW stockholders. The intersections concerning the processing of nano-carbon structures in battery production (Novelty: carbon anode for Li-ion batteries) and the production of nano-carbon-strucutures in fiber car parts are surprisingly big.

On Fuel Cells

Musk: Fuel cells are inefficient

A harsh judgment. It all depends on the comparison. But any modern system based on generator, battery and electric motor wins by large. In this respect, he is right.

Musk served once more against the fuel cell technology. In the past he had already judged that technology to be inefficient. Toyota introduced the Mirai, a pure fuel cell electric car to be sold from 2015 in Germany. With 79,000 € it is expensive in comparison, but delves in the price-range of the Tesla S and has a range of 500 km per fill. In contrast to Tesla’s electric cars refueling only takes a few minutes.

The Tesla’s range extends to beyond 500 km as well. So far, the short refueling seems to be an advantage, but this aspect is only superficial. The first DC charging system for electric vehicles in the world, the Japanese standard called „CHAdeMO“ („O cha demo ikaga desuka“ which means something like „How about a cup of tea?“ which means, it takes the time of a japanese tea ceremony) can be implemented very well in everydays business affairs. There isn’t a problem in charging an electric vehicle while going through daily tasks, e.g. at night, during lunchtime or during appointments. With first-hand experience one quickly realizes that this is even more relaxed and comfortable than the hustle to the gas station in between or on the way home and the smelly fumbling after looking for cheapest gas station by smart phone app.

Producing hydrogen in sufficient quantity is not a problem, only more expensive by some factors.

Comparison: battery vs hydrogen vs diesel

Basis: electricity is 100% generative, 50:50 prepared with PV and wind turbines, production quota of 7 ct. / kWh.

Questions: Price per kWh? Price per 100 km drive?

Vehicle: VW Bus T3, 22 kWh / 100 km @ 90 km / h

Case 1: fuel cell vehicle:
Process Step 1: (58 kWh) generative electricity by wind/sun, efficiency 100%
Process Step 2: (40.6 kWh) electric water electrolysis, generating hydrogen, efficiency 70% (according to Prof. Sterner, OTH Regensburg)
Process Step 3: (38,60 kWh) hydrogen is cooled, compressed, stashed, transported to tanks at gas stations and stored, efficiency 95%
Process Step 4: (36,70 kWh) hydrogen fuel filling into vehicles, efficiency 95%
Process Step 5: (22 kWh) hydrogen powered fuel cell generating electricity, efficiency 60%
Summary: For 22 kWh of electricity needed to cover the distance 58 kWh of electricity is needed. At 7 ct. / kWh electricity generation costs come to about 4.00€ energy-only costs for 100 km.

Case 2: vehicle with batteries:
Process Step 1: (25.6 kWh) generative electricity by wind/sun, efficiency 100%
Process Step 2 (24.4 kWh) electricity sent over the net and sent to stationary battery storage, efficiency 95%
Process Step 3: (23,15 kWh) electricity is AC / DC loaded into stationary battery storage, efficiency 95%,
Process Step 4: (22 kWh) electricity is DC / DC loaded into the vehicle battery, efficiency 95%
Summary: 22 kWh of electricity needed to cover the distance 26 kWh of electricity is needed. At 7 ct. / kWh electricity generation costs come to about 1.80€ pure energy-only costs for 100 km.

Case 3 vehicle with conventional Turbo Diesel engine:
fuel consume: 8 ltr. / 100 km
Process Step 1: (117.3 kWh) refining, transportation, gas station, refueling, efficiency 75%
Process Step 2: (88 kWh) combustion in the engine, efficiency 25%
Process Step 3: (22 kWh) energy required distance, efficiency 100%
Crosscheck: (8 liter diesel = 6.76 kg: per 100 km in fuel value 9.21 kWh / kg: resulting: 87.2 kWh)

Summary: For the 22 kWh of electricity needed to cover the distance the combustion is 8 liters of diesel = 117 kWh of primary energy is needed. At 1.40 € / liter diesel results in approx 11,30 € pure energy costs. It is fair to admit that here all taxes and charges already included, otherwise it would be about 6 €. However, no cost for carbon dioxide, fuel oil or diesel generation per liter – depending on the calculation method – about 2.4 kilograms was included also. At 8 liters just close to 20 kg emissions are produced. A CO2 certificate costs about 3 ct. / kg which equals 30€ / ton. That would add 60 cents in the 8 liters (= 20 kg CO2) on top.

Another issue that has never before been addressed in the discussion about the toll: charging the driver of incinerators with a fee in this regard.

Nota bene: charging stations compared to hydrogen filling stations are easier to build, the necessary infrastructure is much cheaper. If the number of available charging stations is sufficiently large relative to the number of vehicles, then the current refueling would even be less of a hassle.

Nevertheless Musk is skeptical: „This makes no sense.“ The use of a fuel cell is inefficient. An electric car run this way would need three times more energy than one which is run on batteries. Here, the Tesla chief criticizes the way hydrogen is produced. Hydrogen can be manufactured by electrolysis of water, by reformation of natural gas, or through biomass.The efficiencies of the processes vary widely and environmental damage comes attached. As it is with battery production.

My calculation for the powergeneration with the hydrogen thechnology amounts to about double, taking an estimate with the most optimistic assumptions of Prof. Sterner. My own assessment is much closer to that of Elon Musk. Moreover, here the infrastructure costs are still not considered at all. It’s not just about the cost of hydrogen refueling stations and the special vehicles for distribution, but also that the systems for generative power generation will have to be three times as large. Power-to-gas is as less an alternative, because the efficiency still is even lower then synthetic methane which must be reformed for fuel cell operation.

For my part, I have a resounding „NO“ to P2G as the future leading technology – unless it will be the next governmental subsidies graveyard to create satisfying jobs for their relatives and political friends. Carbon is too valuable a resource as to function as just a fuel source in the long term. The pure hydrogen technology is too expensive compared to battery technology. Therefore, a resounding „YES“ to the future of mobility: It will be purely electric. Elon Musk is the only player who has realized this and also pursues it consistently as a business model.

Plug-in hybrids also criticized

The Tesla CEO also doesn’t approve those plug-in hybrids which are currently offered by virtually all bulk producers. „It’s like an amphibious vehicle, not fit for water and not fit on land“ he told to DER SPIEGEL.

I concur, completely. Hybrids are neither fish nor fowl. They are inconsistency lived and prevent a straight development of true electric mobility. Energetically speaking the combination of electric drive and combustion engines are only useful when the main propulsion is an electric motor. Batteries are recharged by a smallsize CHP (combined heat and power unit), which doubles as a heat generator or air conditioning. Promoting hybrids in the same way as pure electric vehicles is unjust as well. Individuals who actually commit to the introduction of sustainable technologies get alienated by a policy promoting all-electric and hybrid vehicles equally.

Yo-Ho, He is a Pirate

In early summer Elon Mmusk released all patents of Tesla battery technology for public use. The man acts like a Pirate. Now he calls the smug established automotive industry out once more to finally renounce to combustion. For in the end nothing shall be as it has been before.

Sail ho, you fly like „Jonathan Livingston Seagull“, Elon Musk.

I consider you to be a true Pirate of our age.

Thomas Blechschmidt

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Elon Musk enforces competition with German automotive Industry

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Elektromobilität

Tesla will Akkufabrik in Deutschland bauen

Zeit wird es, Das freut mich!

Der Tesla-Chef teilt gegen die Automobilindustrie aus und wirft ihr fehlendes technologisches Engagement vor.

Wo er Recht hat, hat er Recht. Elektromobilität als Politur für die Flottenemission reicht nicht…

In einem Interview deutete Elon Musk zudem an, in Deutschland investieren und eine Akkufabrik bauen zu wollen.

Bravo.

Der Elektroautohersteller Tesla hat überraschend angekündigt, in Deutschland Akkuzellen herstellen zu wollen. „Ich gehe davon aus, dass Tesla auf lange Sicht eine Batteriefabrik in Deutschland errichten wird“, sagte Tesla-Chef Elon Musk in einem Interview mit dem Magazin Der Spiegel.

Applaus. Er geht hoffentlich in eine windreiche oder sonnenreiche Region.

Daimler betrieb bislang eine Akkufabrik in Kamenz in der Nähe von Dresden. Die Produktion der Zellen soll aber 2015 auslaufen. Dort wurden die Akkuzellen für den Elektro-Smart hergestellt.

…ja, kaum laufen die Subventionen aus,…

Daimler und auch Toyota hatten ihre Tesla-Anteile jüngst verkauft. Diese Entwicklung bewertet Elon Musk naturgemäß nicht negativ, sondern interpretiert sie so: „Daimler und Toyota wollten wohl einfach Gewinne realisieren.“ Mit Daimler gebe es weiterhin eine Zusammenarbeit auf technischem Gebiet.

Und noch Mal. Wo er Recht hat, hat er Recht….

Jüngst waren Pläne bekanntgeworden, wonach Tesla auch mit BMW über die gemeinsame Nutzung von Ladestationen und Ladetechnik spricht.

Gespräche gibt es immer. Mal sehen, ob BMW was draus macht, denn Tesla setzt nun mal die Benchmark

Tesla unterhält selbst ein kleines Netz von Ladestationen („Supercharger“) in Deutschland.

…welchas flächendeckend ausgebaut wird…

BMW hat mit dem i3 ein Elektroauto im Sortiment, der Sportwagen i8 hat neben einem Akku und Elektromotoren auch einen Verbrennungsmotor.

Alles Placebo. Was soll BMW auch mit all den auf Verbrennung spezialisierten Ingenieuren machen? Da werden drei bis vier Generationen an Ingenieuren überflüssig…

BMW hat jedoch anders als Tesla bei der Karosserie auf kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff gesetzt, was das Auto leichter macht. Diese Technik interessiert auch Tesla für künftige Fahrzeuge.

Das ist nur vernünftig, Der Ansprechpartner Dafür wäre allerdings die SGL Carbon, die zwar auch mehrheitlich den BMW Aktionären gehört, aber die Schnittmengen bei der Verarbeitung des Elements Kohlenstoff im Nanobereich bei der Akkuherstellung (Brandneu: Kohlenstoffanode bei Li-Ion-Akkus) und der Herstellung von Karosserieteilen aus Carbonfasern sind verblüffend groß.

Musk: Brennstoffzellen sind ineffizient

Ein hartes Urteil. Es kommt auf den Vergleich an. Das System Generator-Akku- Elektromotor gewinnt den aber eindeutig. Insofern hat er Recht.

Musk teilte auch noch einmal gegen die Brennstoffzellen-Technik der Konkurrenz aus. Schon früher hatte er die Technik als ineffizient verurteilt. Toyota hat mit dem Mirai ein reines Brennstoffzellen-Elektroauto vorgestellt, das 2015 auch in Deutschland verkauft werden soll. Mit 79.000 Euro kostet es vergleichsweise viel, bewegt sich aber in den Preisregionen des Tesla S und soll mit einer Tankfüllung 500 km weit kommen. Im Gegensatz zu Teslas Elektroautos dauert der Tankvorgang nur wenige Minuten.

500 km schafft der Tesla auch. Der kurze Tankvorgang erscheint zwar als Vorteil, aber nur vordergründig. Das erste Gleichstrom-Ladungssystem der Welt für Elektrofahrzeuge, der japanische ChaDemo-Standard (O cha demo ikaga desuka – was in etwa bedeutet „Wie wärs mit einer Tasse Tee?) lässt sich bereits jetzt sehr gut in den Alltag integrieren. Denn es ist überhaupt kein Problem, sein Elektrofahrzeug während der arbeitsfreien Zeit – z. B. über Nacht oder in Mittagspausen bzw. während Terminen zu laden. Also dann, wenn es sowieso steht. Hat man es erst Mal getan und Erfahrungen damit gemacht, erkennt man schnell, dass das sogar entspannter und bequemer ist, als das Gehetze zur Tankstelle zwischendrin oder am Heimweg und die Sucherei nach der gerade billigsten Tanke.

Wasserstoff in ausreichender Menge herzustellen ist kein Problem, nur um Faktoren teurer. Machen wir einen Vergleich zwischen Akkubetrieb, rein elektrisch, Wasserstoffbetrieb und einem Dieselmotor aus der Originalserie! Ausgangslage soll sein, dass der Strom 100% generativ 50:50 mit PV und Wind hergestellt wird. Damit haben wir einen Erzeugungspreis von 8 ct. / kWh. Frage was kostet eine kWh? Was kosten 100 km? Als Fahrzeug legen wir einen VW Bus T3 zu Grunde, der rechnerisch bei Tempo 90 km/h 22 kWh / 100 km braucht.

Fall 1: Fahrzeug mit Brennstoffzelle.

Prozessschritt 1: (58 kWh) Strom wird hergestellt, Effizienz 100 %
Prozessschritt 3: (40,6 kWh) Mittels des Stroms wird Wasserstoff freigesetzt, Effizienz laut Prof. Sterner, OTH Regensburg 70 %
Prozessschritt 4: (38,60 kWh) Wasserstoff wird gekühlt, komprimiert, abgefüllt, transportiert und in Tanks an den Tankstellen eingelagert Effizienz 95 %
Prozessschritt 5: (36,70 kWh) Wasserstoff wird in Fahrzeuge getankt Effizienz 95 %
Prozessschritt 6: (22 kWh) Aus Wasserstoff wird in der Brennstoffzelle des Fahrzeugs wieder Strom, Effizienz 60 %

Ergo: Für die 22 kWh Strom, die für die Wegstrecke benötigt werden, ist die Erzeugung von 58 kWh Strom nötig. Bei 7 ct / kWh Stromgestehungskosten ergeben sich ca. 4,00 Euro reine Energiekosten.

Fall 2: Fahrzeug mit Akkus:

Prozessschritt 1: (25,6 kWh) Strom wird hergestellt, Effizienz 100 %
Prozessschritt 2 (24,4 kWh) Strom wird ins Netz konvertiert und an stationären Batteriespeicher geleitet, Effizienz 95 %
Prozessschritt 3: (23,15 kWh) Strom wird AC / DC in stationären Batteriesoeicher geladen, Effizienz 95 %,
Prozessschritt 4: (22 kWh) Strom wird DC / DC in Fahrzeugbatterie geladen und verfahren (Effizienz 95 %

Ergo: Für die 22 kWh Strom, die für die Wegstrecke benötigt werden, ist die Erzeugung von 26 kWh Strom nötig. Bei 7 ct / kWh Stromgestehungskosten ergeben sich ca. 1,80 Euro reine Energiekosten.

Fall 3: Fahrzeug fährt mit konventionellem Serien. Turbodiesel / 8 Liter / 100 km

Prozessschritt 1: (117,3 kWh) Bohrloch, Raffinerie, Transport, Tankstelle, Betankung, Effizienz 0,75 %
Prozessschritt 2: (88 kWh) Verbrennung im Motor, Effizienz 25 %
Prozessschritt 3: (22 kWh) benötigte Energie Wegstrecke, Effizienz 100 %

Gegenprobe: (8 Liter = 6,76 kg Diesel / 100 km bei Brennwert 9,21 kWh / kg = 87,2 kWh)

Ergo: Für die 22 kWh Strom, die für die Wegstrecke benötigt werden, ist die Verbrennung von 8 Litern Diesel = 117 kWh Primärenergie nötig. Bei 1,40 Euro / Liter Diesel ergeben sich ca. 11,30 Euro reine Energiekosten. OK, fairerweise muss man zugeben, dass hier sämtliche Steuern und Abgaben schon mit drin sind, sonst wären es etwa 6 Euro. Allerdings keine Kosten für Kohlenstoffdioxyd. Heizöl oder Diesel erzeugen pro Liter – je nach Berechnungsmethode – ca. 2,4 Kilogramm. Bei 8 Litern kommen dann eben knapp 20 kg Emissionen heraus. Ein Zertifikat sollte ca. 30 Euro = 3.000 Cent pro Tonne = 3 Cent pro Kilogramm kosten. Das wären dann noch mal 60 Cent bei den 8 Litern aka 20 Kg CO2 oben drauf. Wobei übrigens bei der Diskussion um die Maut bisher nie thematisiert wurde, das die Fahrer von Verbrennern bisher nie mit einer Abgabe in dieser Hinsicht belastet wurden.

Nota bene: Ladesäulen sind gegenüber Wasserstofftankstellen einfacher zu Errichten, die dazu notwendige Infrastruktur ist deutlich günstiger. Ist die Zahl verfügbarer Ladesäulen ausreichend groß im Verhältnis zur Zahl der Fahrzeuge, dann ist das Stromtanken sogar weniger umständlich.

Dennoch ist Musk skeptisch: „Das hat überhaupt keinen Sinn.“ Der Einsatz einer Brennstoffzelle sei ineffizient. Ein so angetriebenes Elektroauto benötige dreimal mehr Energie als eines, das mit Batterien angetrieben wird. Dabei kritisiert der Tesla-Chef die Form der Wasserstoffproduktion. Wasserstoff kann durch Elektrolyse aus Wasser, per Erdgasreformation oder aus Biomasse hergestellt werden. Die Wirkungsgrade unterscheiden sich stark voreinander, zudem kommt es bei der Energiegewinnung auch zu Umweltbelastungen. Das ist allerdings bei der Akkuherstellung ähnlich.

Ich komme hier auf etwas mehr als das Doppelte an Aufwand zur Erzeugung des notwendigen Stroms für die Wasserstofftechnologie, während Musk den Faktor Drei nennt. Ich habe aber mit den sehr optimistischen Annahmen von Prof. Sterner rechnerisch abgeschätzt. Meine eigene Abschätzung kommt der von Elon Musk deutlich näher. Zudem sind hier die infrastrukturkosten noch überhaupt nicht berücksichtigt. Es geht dabei nicht nur um die Kosten für Wasserstofftankstellen und die Spezialfahrzeuge zur Verteilung, sondern auch darum, dass die Anlagen zur generativen Stromerzeugung dann ebenfalls dreimal so groß dimensioniert werden müssen. Power to Gas ist genauso wenig eine Alternative, denn die Effizienz ist noch geringer, wenn synthetisches Methan für den Brennstoffzellenbetrieb reformiert werden muss.

Meinerseits ein klares Nein zu P2G als Haupttechnologie. Kohlenstoff ist ein zu wertvoller Rohstoff, um langfristig als Energieträger zu fungieren. Die reine Wasserstofftechnik ist gegenüber der Akkutechnologie zu aufwendig. Deshalb ein klares Ja zur Zukunft der Mobilität: Sie wird rein elektrisch sein. Ob nun durch Oberleitungen für LKW über Autobahnen, die idealerweise gleich den Strom aus PV-Überdachungen über den Autobahnen ziehen – entsprechendes für das Bahnnetz oder durch Akkus ist unerheblich. Elon Musk ist derzeit der einzige Player, der das erkannt hat und es auch konsequent als Geschäftsmodell verfolgt.

> Plug-In-Hybride ebenfalls in der Kritik

> Von Plug-In-Hybriden, die derzeit von praktisch allen Großserienherstellern angeboten werden, hält der Tesla-Chef ebenfalls nichts. „Das ist wie ein Amphibienfahrzeug, nicht ideal im Wasser und nicht ideal an Land,“, sagte er dem Spiegel.

Auch da stehe ich voll zu ihm. Hybride sind nicht Fisch und nicht Fleisch. Sie sind gelebte Inkonsequenz und verhindern die zügige Entwicklung der Elektromobilität. Aus energetischer Sicht sind Kombinationen von elektrischem Antrieb und Verbrennungsmotoren nur dann sinnvoll, wenn der Hauptantrieb ein Elektromotor ist, dessen Batterien durch ein Mini-BHKW nachgeladen werden, das gleichzeitig als Wärmeerzeuger bzw. Klimaanlage arbeitet. Es wäre auch alles andere als fair, die Hybriden in gleicher Weise zu fördern wie rein elektrische Fahrzeuge. Menschen, die sich tatsächlich für die Einführung nachhaltiger Technologien engagieren, werden durch eine Politik, die rein elektrisch betriebene und hybride Fahrzeuge gleicher Weise fördert, schlicht vergrault.

Im Frühsommer hat Elon Mmusk alle Patente der Tesla-Batterietechnik zur öffentlichen Nutzung freigegeben. Der Mann handelt wie ein Pirat. Nun fordert er die selbstgefällige etablierte Automobilindustrie ein weiteres Mal heraus, endlich der Verbrennung abzuschwören. Auf dass kein Stein auf dem anderen bleiben möge.

Sail ho, you fly like „Jonathan Livingston Seagull“, Elon Musk.

I consider you being a true pirate in our age.

Thomas Blechschmidt

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Meinen und Glauben sind meine Sache nicht. Ich will alles selbst nachprüfen können.

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