Das Wachstum von Elektromotorrädern und die Batteriesicherheit

Das Wachstum des Marktes für Elektromotorräder

Elektromotorräder und Elektrofahrzeuge erfreuen sich zunehmender Beliebtheit, da der Bedarf an nachhaltigen und umweltfreundlichen Fortbewegungsmitteln steigt. Vorteile sind der Null-CO2-Ausstoß und die niedrigen Betriebskosten.

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Vor- und Nachteile von Elektromotorrädern

Während herkömmliche Motorräder Benzin zum Antrieb des Motors verwenden, werden Elektromotorräder von einer wiederaufladbaren Batterie angetrieben, die den Motor mit Strom versorgt.

Die Unterschiede zwischen Verbrennungsmotorrädern und Elektromotorrädern sind folgende:

Im Vergleich zu einem gasbetriebenen Motorrad, das in wenigen Minuten betankt werden kann, kann es je nach Modell und Nennspannung der installierten Lithium-Ionen-Batterie mehrere Stunden dauern, bis ein Elektromotorrad vollständig aufgeladen ist. Ein großer Vorteil liegt jedoch in den Betriebskosten, da die Kosten für das Aufladen deutlich günstiger sind als für Benzin.

Arten von Elektrofahrrädern

Die am häufigsten verkauften Elektromotorräder sind Rollermodelle, die sich für den Stadtverkehr eignen. Europäische Hersteller bringen jedoch auch Elektromotorräder mit deutlich höheren Höchstgeschwindigkeiten und Reichweiten auf den Markt, und Elektromotorräder, die sich für ausgedehnte Touren eignen, erfreuen sich zunehmender Beliebtheit.

Es gibt auch Elektrofahrräder, die sich für den einfachen Transport kompakt zusammenfalten lassen. Diese faltbaren Elektrofahrräder können in einem Kleinwagen oder Minivan verstaut und transportiert werden und sind vielseitig einsetzbar, beispielsweise für den Kurzstreckentransport auf Reisen.

Darüber hinaus gibt es auch sogenannte „Pedal-Electric-Bikes“, die mit drei verschiedenen Antriebsquellen angetrieben werden können: einem Motor, Pedalen oder einer Kombination aus Motor und Pedalen. Der Vorteil dieser Fahrräder ist, dass man sich selbst bei leerem Akku durch Treten wie mit einem normalen Fahrrad fortbewegen kann. Es gibt auch „Elektrofahrräder“, zweirädrige Fahrzeuge mit Motorunterstützung, die sich jedoch nur bewegen können, wenn man in die Pedale tritt. Im Gegensatz dazu können „Pedal-Electric-Bikes“ ohne Treten eine bestimmte Geschwindigkeit wie ein Motorrad erreichen und gelten daher gemäß der Straßenverkehrsordnung als „Motorfahrräder“ und benötigen zum Fahren einen Mopedführerschein.

Lithium-Ionen-Batterien für Elektromotorräder

Blei-Säure-Batterien werden aufgrund ihrer geringen Kosten häufig in Elektromotorrädern eingesetzt. Obwohl sie günstiger als andere Batterien sind, sind sie schwerer und größer. Aus diesem Grund wurden in den letzten Jahren immer mehr Modelle mit Lithium-Ionen-Batterien ausgestattet. Im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien sind Lithium-Ionen-Batterien kleiner, leichter und haben eine höhere Spannung. Bezüglich der Energiedichte, die die Batteriekapazität bei gleichem Volumen und Gewicht angibt, weisen Lithium-Ionen-Batterien deutlich höhere Werte auf als Blei-Säure-Batterien.

Ein weiterer Vorteil von Lithium-Ionen-Batterien ist, dass sie im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien weniger Zeit zum vollständigen Aufladen benötigen. Aufgrund ihrer geringeren Größe im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien kann das Aufladen bequemer sein, da einige Modelle über herausnehmbare Batteriesysteme verfügen.

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Zu den Lademethoden für Batterien gehören Normal- und Schnellladen. Wiederholtes Schnellladen erhöht jedoch die Belastung der Batterie und verkürzt tendenziell deren Lebensdauer. Aus diesem Grund verwenden einige Elektromotorräder je nach Batterietyp und -eigenschaften Lademethoden mit geringer Belastung. Wie die obige Vergleichstabelle zeigt, sind Elektromotorräder in Bezug auf die Reichweite benzinbetriebenen Motorrädern unterlegen. Für eine größere Reichweite ist eine leichte, aber dennoch leistungsstarke Batterie erforderlich. Aus diesem Grund nimmt der Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien in der Elektromotorradindustrie zu.

Das Dilemma des Elektromotorrads

Man geht davon aus, dass sich Elektromotorräder vor allem in Asien verbreiten werden, um die Umweltbelastung zu reduzieren. Allerdings gibt es hinsichtlich der Elektrifizierung von Motorrädern ein Dilemma.

Eine der größten Hürden für Elektrofahrzeuge und Elektromotorräder ist die Reichweite. In den letzten Jahren sind Elektrofahrzeuge mit einer Reichweite von 300 bis 400 Kilometern auf den Markt gekommen. Benzinmotorräder hingegen können mit einer Ladung über 400 Kilometer weit fahren, während ein Elektromotorrad desselben Typs nur ein Zehntel der Strecke zurücklegt.

Batteriekapazität und Gesamtgewicht haben einen erheblichen Einfluss auf die Reichweite eines Elektromotorrads. Zwar kann eine Batterie mit großer Kapazität die Reichweite erhöhen, doch das Gewicht der Batterie erhöht auch das Fahrzeuggewicht. Je mehr das Fahrzeug wiegt, desto geringer ist also die Reichweite.

Elektrofahrzeuge standen vor einem ähnlichen Dilemma, das jedoch durch die Verwendung von kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff für die Karosserie gelöst wurde, um ihr Gewicht zu reduzieren. Elektromotorräder hingegen sind klein und relativ leicht, sodass selbst bei Verwendung leichter Karosseriematerialien die Gewichtsreduzierung begrenzt ist. Zudem begrenzt die geringe Größe der Karosserie den verfügbaren Platz für die Batterie. Anders ausgedrückt: Damit die Reichweite von Elektromotorrädern mit der von benzinbetriebenen Motorrädern mithalten kann, ist eine verbesserte Batterieleistung erforderlich.

Wenn ein Elektromotorrad, wie beispielsweise ein Elektrofahrrad, ein Kartuschensystem mit austauschbarer Batterie verwendet, kann das Motorrad mit einer Ersatzbatterie weiterfahren. Batterien in Elektrofahrzeugen sind schwer und können vom Benutzer nicht ausgetauscht werden. Die kleinen, leichten Batterien in Elektromotorrädern können jedoch vom Benutzer selbst ausgetauscht werden.

Wenn das Elektrofahrrad einen austauschbaren Akku wie bei einem Elektrofahrrad verwendet, können Sie auch bei geringer Restladung durch Austausch des Akkus weiterfahren. Autobatterien (EV-Akkus) sind schwer und können vom Benutzer nicht selbst ausgetauscht werden. Der kleine und leichte Akku eines Elektrofahrrads kann jedoch vom Benutzer selbst ausgetauscht werden.

Die Zukunft des Marktes für Elektromotorräder

Der Markt für Elektromotorräder ist von Land zu Land sehr unterschiedlich. Zunächst zeigen die Daten, dass der weltweite Absatz von Motorrädern, einschließlich benzinbetriebener Fahrzeuge, bei etwa 53 Millionen Stück pro Jahr liegt, während die Nachfrage bei etwa 47,7 Millionen Stück liegt. Mehr als 70 % dieser Gesamtnachfrage entfallen auf Asien und andere Länder, in denen Motorräder als alltägliches Fortbewegungsmittel genutzt werden. China soll rund 17,8 Millionen dieser Fahrzeuge produzieren und ist damit der weltweit größte Motorradmarkt. Auch Indien verfügt über ein etwa gleichwertiges Produktionsvolumen von 17,7 Millionen Stück. Es folgen Indonesien mit 5,8 Millionen Stück, Vietnam mit 3,2 Millionen Stück und Thailand mit 2,3 Millionen Stück. Auch Pakistan, Brasilien und Taiwan sollen mehr als eine Million Stück produzieren. In Japan und Nordamerika hingegen ist die Nachfrage nicht so hoch: In Japan werden weniger als 400.000 Stück pro Jahr produziert, in Nordamerika hingegen etwa 600.000 Stück.

Um eine Vorstellung davon zu geben, wie viel davon auf Elektromotorräder entfällt: In China werden jährlich etwa drei Millionen Einheiten verkauft, in Indien etwa 140.000 bis 150.000. Indonesien strebt bis 2030 eine Produktion von über 13 Millionen Elektromotorrädern an und bemüht sich, deren Verbreitung zu fördern. Andere asiatische Länder haben Gesetze, Vorschriften und Ziele für die Einführung von Elektromotorrädern erlassen, um die CO2-Emissionen zu reduzieren.

In Indien beispielsweise wird die Nutzung von Elektromotorrädern voraussichtlich zunehmen. Gründe hierfür sind das wachsende Umweltbewusstsein, die Regierungspolitik, steigende Benzinpreise, eine verbesserte Ladeinfrastruktur und niedrigere Batteriepreise aufgrund der lokalen Produktion und der geringeren Kosten für Elektrofahrzeugteile. Bedenken bestehen jedoch hinsichtlich langer Ladezeiten, unzureichender Ladeinfrastruktur in ländlichen Gebieten, hoher Batteriewechselkosten, geringerer Reichweite und schlechter Beschleunigungs-/Geschwindigkeitseigenschaften.

Wie bereits erwähnt, ist es schwierig, die Reichweite von Elektromotorrädern zu erhöhen. Daher erwägen einige Hersteller den Einsatz austauschbarer Batterien. Die Batterietechnologie entwickelt sich weiter, um die Kapazität zu erhöhen und die Widerstandsfähigkeit gegen Alterung, Vibrationen und Stöße zu verbessern. Darüber hinaus werden Batterie-Sharing-Dienste entwickelt, um die Batteriestandards zu vereinheitlichen. Darüber hinaus erwägen einige Länder, Elektromotorräder zu nutzen, um den Ausbau erneuerbarer Energien zu fördern, indem sie an die Stromnetze angeschlossen werden, die Haushalte mit Strom versorgen.

Elektromotorräder und SCPs von Dexerials

Akkupacks mit 4 bis 12 V werden für Laptops, Smartphones und Tablets verwendet. Lithium-Ionen-Akkus, die durch die Verbindung von mehr als zehn Zellen in einem Akkupack hohe Spannungen von mehreren zehn Volt erreichen, werden seit Kurzem auch für Elektrowerkzeuge, Notstromversorgungen sowie Elektrofahrräder und Elektromotorräder eingesetzt.

Die SCPs (Self Control Protectors) von Dexerials sind sekundäre Schutzsicherungen, die Stromkreise im Falle einer Überladung oder eines Überstroms sicher unterbrechen. Da der Markt für Elektromotorräder rasant wächst, wird die Nachfrage nach den SCPs von Dexerials deutlich steigen, um die Sicherheit von Hochvolt-Lithium-Ionen-Batterien zu gewährleisten.

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