Warum planen die großen Automobilhersteller die Entwicklung von Brennstoffzellen-Pkw?

Welche Automobilhersteller und Marktteilnehmer arbeiten bisher im Stillen an Brennstoffzellen-Pkw? Warum hat sich der Absatz von Brennstoffzellen-Pkw, deren Entwicklung seit vielen Jahren vorangetrieben wird, nicht verbessert? Was ist der Schlüssel zur Überwindung dieser Stagnation?

Wasserstoffbetriebene Fahrzeuge sind der Ausweg. Angesichts des zunehmend harten Wettbewerbs im Bereich der Elektrofahrzeuge ebnet die Entwicklung von Brennstoffzellenfahrzeugen nicht nur den Weg für die nächste Generation von Antriebstechnologien, sondern eröffnet auch neue Möglichkeiten im homogenen Wettbewerb. In diesem Kontext haben viele Automobilhersteller wie BMW, BYD, Tesla, Porsche, GAC, Haima, Foton, SAIC und Great Wall mit der Entwicklung von Wasserstofffahrzeugen begonnen.

Am 5. September kündigte die BMW Group an, 2028 das erste in Serie gefertigte Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeug (FCEV) auf den Markt zu bringen. Vor zwei Tagen unterzeichneten die BMW Group und die Toyota Motor Corporation eine Absichtserklärung zur umfassenden Zusammenarbeit im Bereich der Brennstoffzellentechnologie. BMW wird auf Basis der Kooperation Brennstoffzellenfahrzeuge mit markenspezifischen Merkmalen entwickeln. Darüber hinaus wollen die beiden Partner durch die Zusammenarbeit die Gesamtkosten der Brennstoffzellentechnologie senken und so die Marktakzeptanz von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen steigern.

Die Nachricht, dass BMW angekündigt hat, ab 2028 Brennstoffzellenfahrzeuge in Serie zu produzieren, hat die Brennstoffzellenfahrzeugbranche sehr begeistert, denn nach Toyota und Hyundai ist ein weiterer internationaler Automobilhersteller dem Lager der Wasserstofffahrzeuge beigetreten, was bis zu einem gewissen Grad das Vertrauen der heimischen Konkurrenten gestärkt hat.

Tatsächlich ist BMW nicht das einzige Unternehmen, das offiziell einen Zeitplan für die Serienproduktion von Wasserstofffahrzeugen angekündigt hat. Viele Automobilhersteller haben – explizit oder implizit – Pläne für Brennstoffzellenfahrzeuge entwickelt.

Im August dieses Jahres wurde BYDs Patent für ein „Bord-Wasserstoffspeichergerät und Fahrzeug“ offiziell freigegeben. Laut einschlägigen Statistiken engagiert sich BYD seit 2007 aktiv in der Entwicklung von Wasserstofftechnologien und hat zahlreiche Patente angemeldet und erhalten. Aktuell hält BYD über 60 Wasserstoffpatente, von denen mehr als 50 Wasserstofffahrzeuge betreffen.

Als führender Hersteller von Elektroautos treibt BYD die Entwicklung seiner Wasserstoffauto-Patente weiter voran. Man kann also nicht behaupten, dass das Unternehmen Brennstoffzellenfahrzeugen gegenüber völlig pessimistisch eingestellt ist, oder? Obwohl noch keine konkreten Modelle auf den Markt gebracht wurden, könnte BYD in Zukunft durchaus überraschend eine Pressekonferenz zu Wasserstoffautos abhalten – seien Sie also nicht überrascht.

BYD ist nicht der Einzige, der sich mit Brennstoffzellenfahrzeugen beschäftigt, und auch BYDs Konkurrent Tesla hat seine Sichtweise auf die Entwicklung von Wasserstofffahrzeugen geändert.

Laut ausländischen Medienberichten hat Tesla-Gründer Elon Musk klargestellt, dass Tesla von Elektroautos auf Wasserstoffautos umsteigen wird. Teslas erstes Wasserstoffauto, das Model H, wird fortschrittliche Wasserstofftechnologie mit höherer Energiedichte und größerer Reichweite nutzen.

Musk lieferte sich einst in den Medien einen heftigen Schlagabtausch mit Akio Toyoda und beklagte sich bitterlich über die Nachteile von Brennstoffzellenfahrzeugen. Inzwischen hat er seine Vorurteile nach und nach abgelegt und sich der Zukunft von Wasserstoffautos zugewandt. Obwohl Tesla bisher noch keine konkreten Maßnahmen zur Entwicklung von Wasserstoffautos ergriffen hat, deutet der Wandel in der Haltung des Firmengründers dennoch auf die Machbarkeit der zukünftigen Entwicklung von Wasserstoffautos hin.

Auch Porsche, eine weitere Luxusautomarke, hat still und leise Brennstoffzellenfahrzeuge ins Gespräch gebracht. Im Januar dieses Jahres berichteten ausländische Medien, dass ein neues Dokument des Deutschen Patent- und Markenamts belege, dass Porsche die Produktion von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen erwäge. Obwohl derzeit noch keine weiteren Details bekannt sind, deuten die durchgesickerten Informationen darauf hin, dass es sich um ein hochkarätiges Luxusmodell handeln wird.

Unter den chinesischen Automobilherstellern, die Brennstoffzellen-Pkw entwickelt haben, sind viele wie SAIC, GAC, Haima und Changan bereits aktiv geworden. Einige haben sogar entsprechende Wasserstoffmodelle auf den Markt gebracht und arbeiten an der Entwicklung tragfähiger Geschäftsmodelle.

Changan Automobile hat beispielsweise 2022 seine neue Energiemarke Deep Blue SL03 eingeführt, ein Modell mit Wasserstoff-Brennstoffzelle. Dieses Fahrzeug nutzt Brennstoffzellen als Antrieb und hat eine maximale Reichweite von über 700 km.

Haima Automobile, das seit 2013 in die Forschung und Entwicklung von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen investiert, brachte im Januar 2019 sein Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeug der zweiten Generation, den 7X-H, auf den Markt. Nach mehreren Verbesserungen hat das erste Projekt des Haima Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugs 7X-H im Juli dieses Jahres sicher mehr als 6.500 Kilometer zurückgelegt.

Im November 2023 wurde das Flaggschiff-Konzeptfahrzeug GAC ERA Zhijing, ein Wasserstoff-Elektrofahrzeug, weltweit vorgestellt. Das Fahrzeug basiert auf der neuesten Multi-Energie-Plattformarchitektur von GAC und ist mit Wasserstoff-Brennstoffzellen sowie auf Vorder- und Hinterachse verteilten Motoren ausgestattet. Es erreicht eine Leistung von 540 PS, eine Reichweite von über 800 km und fährt emissionsfrei.

Im April dieses Jahres präsentierte SAIC Roewe auf der 18. Internationalen Automobilmesse in Peking das weltweit erste wasserstoffbetriebene Fahrzeug mit erweiterter Reichweite, den Roewe iMAX8, einen Wasserstoff-Hybrid-MPV mit erweiterter Reichweite. Dieses Modell ist mit dem neuesten, von JEH Technology für Pkw (insbesondere EREV-Modelle) entwickelten Brennstoffzellensystem mit geringer Leistung ausgestattet und stellt einen wichtigen Schritt in der Weiterentwicklung von Wasserstoff-Elektro-Hybridantrieben in Pkw dar.

Auf der 6. Gaogong-Konferenz zur Wasserstoff- und Elektrizitätsindustrie im Juni 2024 äußerten viele Branchenkenner die Ansicht, dass der Markt für Nutzfahrzeuge mit alternativen Antrieben im Vergleich zum Markt für Pkw relativ klein sei. Um eine breitere Anwendung zu erreichen, müssten Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge den Pkw-Bereich deutlich ausbauen.

Tatsächlich haben sich in China im Vergleich zu Nutzfahrzeugen Wasserstoff-Brennstoffzellen-Pkw relativ langsam entwickelt, und es ist aufgrund verschiedener Faktoren wie Kosten und mangelnder Infrastrukturunterstützung schwierig, einen entsprechenden Markt zu erreichen.

„Der vergleichsweise rückständige Ausbau der Wasserstofftankstelleninfrastruktur und die hohen Kosten für Wasserstoffproduktion und -transport führen dazu, dass Wasserstoffenergie im Bereich der Pkw gegenüber reinen Elektrofahrzeugen keine eindeutigen Vorteile bietet.“ Ein Branchenkenner erklärte, dass Leistung und Lebensdauer von Wasserstoff-Brennstoffzellen die Anforderungen von Pkw im Wesentlichen erfüllen. Trotz mehrerer Kostensenkungsrunden seien die Kosten für Brennstoffzellen, Hilfskomponenten und Wasserstoffspeichersysteme jedoch immer noch relativ hoch, was einen direkten Wettbewerb mit Verbrennern und Elektrofahrzeugen erschwere.

Entscheidender als die Senkung der Fahrzeugkosten ist der Ausbau des Wasserstofftankstellennetzes sowie die Wirtschaftlichkeit und der Komfort des Betankens, deren Entwicklung jedoch viel Zeit in Anspruch nehmen wird. Angesichts der geringen Abdeckung mit Wasserstofftankstellen und der Tatsache, dass deren Betrieb nicht rentabel ist, können die derzeitigen Brennstoffzellenfahrzeuge den Bedarf von Privatwagen an einer jederzeitigen Betankung offensichtlich nicht decken.

Es ist wichtig zu beachten, dass der Schlüssel zum großflächigen Durchbruch des Brennstoffzellenfahrzeugmarktes möglicherweise nicht bei Nutzfahrzeugen, sondern bei Pkw liegt. Nutzfahrzeuge und Pkw sind hinsichtlich ihrer Größe und Bevölkerungsabdeckung nicht vergleichbar. Derzeit werden Brennstoffzellenfahrzeuge häufig mit Elektrofahrzeugen verglichen, um den Wettbewerb zwischen beiden zu stärken, doch diese Gegensätzlichkeit ist unnötig.

Brennstoffzellen wurden ursprünglich für Pkw entwickelt. Ihre hohe Energiedichte, gute Leistung bei niedrigen Temperaturen, schnelle Reaktionszeit, Sicherheit und Umweltverträglichkeit machen sie für Pkw sehr nützlich. Selbst im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akkumulatoren bieten Brennstoffzellen deutliche Vorteile hinsichtlich Reichweite, Leistung bei niedrigen Temperaturen und Energierückgewinnungseffizienz. Daher können Brennstoffzellenfahrzeuge die Reichweitenvorteile reiner Elektrofahrzeuge umgehen und sich stattdessen in Gebieten mit unterentwickelten Stromnetzen, im Fernverkehr oder in kalten Regionen im Norden bewähren. Sie könnten sogar eine Vorreiterrolle bei der Entwicklung neuer Technologien einnehmen.

Natürlich spielen Pkw eine wichtige Rolle für die großflächige Entwicklung des Wasserstofffahrzeugmarktes. Das bedeutet jedoch nicht, dass die staatliche Förderung von Nutzfahrzeugen sinnlos ist. Die staatlich subventionierten Elektrofahrzeuge begannen mit den am einfachsten zu bedienenden Bussen. Auch Brennstoffzellenfahrzeuge profitierten von der staatlichen Förderung des Kaufs von Nutzfahrzeugen wie Wasserstoffbussen und Müllfahrzeugen. Glücklicherweise haben sich in den letzten zwei Jahren, mit weniger staatlichen Eingriffen, marktorientiertere Wasserstoff-Lkw zunehmend als Hauptbestandteil von Wasserstofffahrzeug-Demonstrationsprojekten etabliert. Die steigende Anzahl von Wasserstoff-Lkw im Einsatz wird den Aufbau der Wasserstoffinfrastruktur vorantreiben, und der Erfolg dieses Geschäftsmodells kann auch als Vorbild für Brennstoffzellen-Pkw dienen.

Wenn die Regierung die Voraussetzungen schafft und den Aufbau der notwendigen Infrastruktur, wie beispielsweise Wasserstofftankstellen, aktiv fördert und Fahrzeughersteller der Brennstoffzellentechnologie mehr Aufmerksamkeit schenken und in diese investieren, wird die Brennstoffzellenindustrie ihre Kostensenkung und Weiterentwicklung weiter beschleunigen. Ich bin überzeugt, dass die Industrialisierung von Brennstoffzellen-Pkw dadurch schneller voranschreiten und der Marktdurchbruch schließlich erfolgen wird.