VERGLEICH DER SCHNELLLADEFÄHIGKEIT VERSCHIEDENER ELEKTROFAHRZEUGE AUS NUTZERPERSPEKTIVE - P CHARGING INDEX UPDATE - P3 Group
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P3 CHARGING INDEX - UPDATE 2021 VERGLEICH DER SCHNELLLADEFÄHIGKEIT VERSCHIEDENER ELEKTROFAHRZEUGE AUS NUTZERPERSPEKTIVE EXPERTEN Christian Daake Christian Gehring Markus Hackmann
VERGLEICH DER SCHNELLLADEFÄHIGKEIT VERSCHIEDE-
NER ELEKTROFAHRZEUGE AUS NUTZERPERSPEKTIVE
Nahezu alle langstreckentauglichen Elektrofahrzeuge kommen gegen-
Montag, den 26.04.2021
wärtig mit einer Möglichkeit zum ultraschnellen Laden (> 100 kW
Christian Daake
Lead interoperability testing Ladeleistung) auf den Markt. Der Wettbewerbsvergleich verschiedener
Christian.Daake@p3-group.com Elektrofahrzeuge wird dabei oft vereinfacht über die maximale Ladeleis-
Christian Gehring tung in Kilowatt dargestellt.
Senior Consultant Ladetechnologie
Christian.Gehring@p3-group.com
Markus Hackmann Der P3 Charging Index (P3CI) zeigt, dass dieser Wert allein wenig
Managing Director E-Mobility
Aussagekraft besitzt, um eine reale Ladegeschwindigkeit von Elek-
Markus.Hackmann@p3-group.com
trofahrzeugen zu bewerten.
P3 automotive GmbH
Stuttgart
Heilbronner Str. 86 In der Praxis ist vielmehr die Zeit, in der echte Reichweite (oder Kilome-
70191 Suttgart
Tel: +49 (0) 711 25 27 49 0 ter) nachgeladen werden kann, die entscheidende Kenngröße für den
München
Wilhelm-Wagenfeld-Straße 30
Nutzer, um Elektrofahrzeuge miteinander zu vergleichen. Bereits Ende
80807 München
Tel: +49 (0) 89 24 41 625 0 2019 haben wir mit dem „P3 Charging Index“ einen Maßstab etabliert,
Wolfsburg
Schlosserstraße 8
der einen nutzungsbezogenen und realitätsnahen Vergleich der
38440 Wolfsburg
Tel: +49 (0) 536 18 34 19 0
Schnellladeleistung von Elektrofahrzeuge ermöglicht.
mail@p3-group.com
www.p3-group.com Im Vergleich zur ersten Ausgabe 2019 hat sich der P3 Charging Index mit
dem Fahrzeugmarkt weiterentwickelt und berücksichtigt im vorliegen-
den Update zusätzlich das Leser-Feedback. Hervorzuheben ist dabei
insbesondere die Ausweitung des Ladefensters – auch aufgrund
steigender Batteriegrößen, insbesondere für langstreckentaugliche
Elektrofahrzeuge. Daher wird nun das SoC-Fenster1 von 10 bis 80
Prozent berücksichtigt. Ergänzt wird dies um den Batterieladestand
nach 20 Minuten, um so auf Basis vom wichtigsten Argument, der
Langstreckentauglichkeit, die Bewertung vornehmen zu können. Außer-
dem haben verschiedene Fahrzeuge hinsichtlich ihrer Ladekurven
Updates im P3CI erfahren, da das Tesla Model 3, der VW ID.3 oder auch
der Porsche Taycan einer erneuten Bewertung unterzogen wurden.
1
SoC = State of Charge
1
DIE LADELEISTUNG IST KEIN AUSREICHENDER INDIKATOR FÜR DIE LADEPERFOR-
MANCE VON ELEKTROFAHRZEUGEN
Die maximale Ladeleistung (in Kilowatt) von Elektrofahrzeugen wird nur unter idealen Bedingungen erreicht
und bedingt weiterhin, dass das Fahrzeug u.a. einen relativ niedrigen Batteriefüllstand aufweist. Um diesen
Umstand zu berücksichtigen, wird in vielen Berichten, Vergleichen und Reviews mittlerweile auch die durch-
schnittliche Ladeleistung in einem festgelegten Ladebereich der Batterie angegeben.
Während die erste Ausgabe des P3CI diesen idealen Ladebereich 1:1 nachgebildet hat, wurde im Rahmen
der aktuellen Ausgabe die sogenannte untere Schranke auf zehn Prozent herabgesetzt, sodass nun der
Bereich von 10 bis 80 Prozent berücksichtigt wird. Mit der Herabsetzung des „State of Charge“ wird sowohl
©FERNRIDE
der technologischen Weiterentwicklung der Fahrzeuge Rechnung getragen, wie auch der positiven
Entwicklung im Bereich des Ausbaus der Schnellladeinfrastruktur, die dem Kunden zusätzliche Potentiale für
Langstreckenfahrten gibt und es zusätzlich gewährleistet, dass eine geringere Restreichweite beim Stopp
an der Ladestation vorgehalten wird.
MAXIMALE UND DURCHSCHNITTLICHE LADELEISTUNG DER ELEKTROFAHRZEUGE
IM VERGLEICH [KW]
Ein Vergleich der Ladeleistung von den unterschiedlichen Fahrzeugen zeigt, dass die jeweils möglichen
maximalen Ladeleistungen nur für einige Minuten während des Ladevorgangs erreicht werden – dabei
variiert die fahrzeugspezifische
Performance relativ stark. Die
Betrachtung der durchschnittli-
chen Ladeleistung ist in einem
„Ladefenster“ von 10 - 80 %
SoC deutlich repräsentativer, um
die Ladegeschwindigkeit der
Fahrzeuge miteinander zu
vergleichen. Das macht auch
der konkrete Vergleich ausge-
wählter Fahrzeuge deutlich:
Quelle: ©P3 automotive GmbH
2
Der Porsche Taycan Turbo S mit 270 kW maximaler Ladeleistung (Her-
stellerangabe) erreicht im gewählten Ladefenster eine durchschnittliche
Ladeleistung von 184 kW und liegt somit noch deutlich vor den anderen
Fahrzeugen.
Der Mercedes-Benz EQS hat anders als der Porsche Taycan keine 800
Volt Bordnetz Architektur, ermöglicht mit seiner hohen Batteriekapazität
aber dennoch eine Spitzenleistung von über 200 kW und einem Durch-
schnittswert von 164 kW.
Der Audi e-tron liegt mit der maximalen Ladeleistung deutlich darunter,
kann diese allerdings nahezu über den gesamten betrachteten Zeitraum
halten und erreicht im Durchschnitt eine Ladeleistung von 146 kW.
Das Tesla Model 3 hingegen wird vom Hersteller mit einer maximalen
Ladeleistung von etwa 250 kW an einem Supercharger Version 3 ange-
geben, erreicht jedoch im Schnitt nur eine Ladeleistung von 146 kW, da
die Ladekurve innerhalb des Testfeldes stärker abfällt als die der weite-
ren Fahrzeuge.
Die Top 12 der ausgewerteten Fahrzeuge bietet zwischen 10-80 % SoC
eine durchschnittliche Ladeleistung von >100 kW, wobei die Top 4 mit
146 kW aufwärts einen deutlichen Abstand zu den folgenden Fahrzeu-
gen aufweist.
3
AUS KUNDENPERSPEKTIVE MÜSSEN AUCH VERBRAUCH UND LADEDAUER IN DIE
BEWERTUNG EINFLIEßEN
Allerdings zeigt sich aus Kundenperspektive ein anderes Bild, denn ein typischer, realer Ladevorgang orien-
tiert sich für den Elektrofahrzeug Fahrer im Wesentlichen an zwei wichtigen Fragestellungen:
Welche Reichweite wird benötigt, um zum nächsten Zielort zu kommen?
Wie lange dauert der Ladevorgang, um diese Reichweite nachzuladen?
Die zweite Fragestellung bringt eine wichtige weitere Kenngröße in die Betrachtung ein, die in vielen
Vergleichen bisher kaum berücksichtigt wurde. Der reale Verbrauch des Elektrofahrzeugs, der einen unmit-
telbaren Einfluss auf die nachgeladene Reichweite hat. Die nachgeladene Energiemenge für eine gewisse
Kilometerleistung wird direkt vom Verbrauch des Fahrzeugs beeinflusst. Daher führt die unmittelbare Einbe-
ziehung des Verbrauchs dazu, dass deutlich realistischere und praxisnahe Vergleiche möglich werden.
VERBRAUCHSWERTE DER FAHRZEUGE NACH WLTP UND ADAC ECOTEST
[KWH/100KM]
Um möglichst realitätsnahe Verbräuche der einzelnen Elektrofahrzeuge in die Kalkulation des P3 Charging
Index einfließen zu lassen, wurde neben den jeweiligen WLTP Verbräuchen u.a. auch der ADAC Ecotest hinzu-
gerechnet. Darüber hinaus wurde die Batteriekapazität in [kWh] in die Betrachtung integriert, um so neben den
Verbräuchen auch die zur Verfügung
stehende Energiemenge zu berück-
sichtigen. Mithilfe des Verbrauchs
und der Ladekurven der Fahrzeuge
lassen sich so die nachgeladenen
Kilometer über die benötigte Ladezeit
abbilden. Dies ermöglicht bereits eine
genauere Bewertung des Ladeverhal-
tens der Fahrzeuge, ist aber noch
nicht hinreichend, um ohne Normie-
rung die Elektrofahrzeuge direkt
miteinander zu vergleichen.
Quelle: ©P3 automotive GmbH
4
DER P3 CHARGING INDEX SCHAFFT EINE EINHEITLICHE VERGLEICHSBASIS
Der P3 Charging Index (P3CI) setzt daher diese Normierung der Elektrofahrzeuge um. Der P3CI als Quotient
aus real nachgeladener Reichweite in einem Zeitfenster von 20 Minuten zu einem Zielwert von 300 km defi-
niert die Ladegeschwindigkeit der Fahrzeuge und führt zu einer deutlich höheren Vergleichbarkeit und damit
zu mehr Transparenz in Bezug zur echten Alltagstauglichkeit der Elektromobilität auf der Langstrecke.
Real nachgeladene Reichweite in 20 Minuten2
P3 CHARGING INDEX =
300 km
Führt man das Ladeverhalten der Fahrzeuge mit den realitätsnahen Verbrauchswerten zusammen und
normiert dieses Ladeverhalten, ergeben sich Vergleichswerte. Dieser Index soll gleichermaßen repräsentativ
für eine uneingeschränkte Langstreckentauglichkeit der Fahrzeuge stehen.
Sollte ein Elektrofahrzeug im P3 Charging Index den Wert von 1,0 erreichen, so würde in der Praxis dieses
Fahrzeug eine Fahrstrecke von 300 km in nur 20 Minuten nachladen können. In der Praxis könnte ein solches
Fahrzeug mit nur einem Ladestopp von 20 Minuten eine Strecke von bis zu 600 km fahren (bei nahezu
vollgeladener Batterie bei Fahrtbeginn). Diese Form der Normierung ist auch deshalb sehr praxisnah, weil in
der Regel alle 250-300 km eine kurze Pause empfehlenswert ist.
2
Ladevorgang beginnend bei 10% SoC
Bildquellen: Pressefotos der Hersteller
5BETRACHTUNG DER NACHGELADENEN REICHWEITEN [KM] IM P3 CHARGING INDEX
Keines der derzeit im Markt verfügbaren Elektrofahrzeuge erreicht den Idealwert 1,0. Immerhin liegen die Top
4 Fahrzeuge bereits auf sehr hohen Werten von 0,72-0,88 des maximalen Langstreckennutz-wertes. Zuvor
war der Porsche Taycan mit 216 km und einem 800 V System das am schnellsten geladene Fahrzeug in 20
Minuten, nun verspricht der Mercedes-Benz EQS mit bis zu 266 km in 20 Minuten eine Steigerung um 50
km, was durch eine 400V Bordnetz Architektur realisiert wird. Dies spiegelt sich auch in den Werten des P3CI
wider, in dem der EQS mit 0,88 deutlich vor dem Tesla Model 3 (0,74) liegt und auch im Vergleich zur ersten
Ausgabe des P3CI (Porsche Taycan mit 0,72) signifikant hinzugewonnen hat. Neue Fahrzeuge, wie der
Hyundai IONIQ 5, KIA EV6 oder Audi e-tron GT auf 800 V Bordnetz Architektur sind sehr vielversprechende
Fahrzeuge, die sich mit hoher Wahrscheinlichkeit in den Top 5 des P3 Charging Index einsortieren könnten.3
Sobald diese Fahrzeuge verfügbar sind, werden entsprechende Messungen der P3 durchgeführt und die
Fahrzeuge in den P3CI aufgenommen. Um die vollständige Transparenz sicherzustellen, sind die nachgela-
denen Reichweiten für zehn Minuten ebenfalls dargestellt. Bei Berücksichtigung dieses Wertes nach zehn
Minuten Ladezeit liegt das Tesla Model 3 Long Range mit 149 km vorne und zieht somit in dieser Kategorie
am Mercedes-Benz EQS vorbei.
Quelle: ©P3 automotive GmbH
3
Herstellerangaben teils unvollständig, daher um Expertenschätzungen ergänzt
Bildquellen: Pressefotos der Hersteller
6FAZIT
Auch in der zweiten Ausgabe macht der P3 Charging Index die echte und praxisnahe Ladeperformance der
Elektrofahrzeuge vergleichbar. Er berücksichtigt sowohl die maximale als auch die durchschnittliche
Ladeleistung der Fahrzeuge als Kenngröße, paart sie mit der Gesamteffizienz und normiert diese Kennzahlen
auf einen praxis- und realitätsnahen Anwendungsfall. Überraschend ist, dass der Mercedes-Benz EQS – mit
400 V Bordnetz Architektur – an der Spitze des P3CI noch vor dem Tesla Model 3 und dem Porsche Taycan
liegt.
Mit großer Spannung werden außerdem zukünftige Fahrzeuge auf Basis der 800 V Bordnetz Architektur
erwartet, die mit hoher Wahrscheinlichkeit in der Spitzengruppe des P3CI zu finden sein werden.
Ein ausgewogenes Verhältnis aus Ladeleistung und Effizienz der Fahrzeuge muss in den Fokus gestellt
werden, denn nur beide Parameter in Summe definieren das Ladeerlebnis des Kunden! Das Community- und
Leser-Feedback hat auch in der zukünftigen Entwicklung oberste Priorität, um so weiterhin eine bestmögli-
che und praxisnahe Vergleichbarkeit der einzelnen Fahrzeuge herzustellen. Aktuelle Fahrzeugupdates und
Neuerscheinungen werden sukzessive in den P3 Charging Index eingepflegt. Dies hängt allerdings stets mit
der Fahrzeug- und Updateverfügbarkeit zum Testzeitpunkt zusammen, sodass es aufgrund der zeitlichen
Differenz zu Abweichungen kommen kann, wobei im Zuge der kommenden Veröffentlichungen diese Ände-
rungen markiert werden.
Die P3 wird im kommenden Ausblick auch der Fülle an neuen Elektrofahrzeugen Rechnung tragen. Daher
werden hier unterschiedliche Fahrzeugklassen berücksichtigt, um noch besser vergleichen zu können.
Christian Gehring Markus Hackmann Christian Daake
Senior Consultant Ladetechnologie Managing Director E-Mobility Lead interoperability testing
Markus.Hackmann@p3-group.com Christian.Daake@p3-group.com
+49 151 195 690 44
7APPENDIX ser vergleichen zu können.
Only comparing different charging curves with average charging powers leads to an incomplete picture.
Taking consumption into account provides a more meaningful charging performance indicator.
Key Findings
The P3 Charging Index compares the charging Tesla Model 3 demonstrates constant impro-
performance of different BEVs in the 10-80% vements via updates on both the vehicle as well
SOC window. as the superchargers. A peak charging power of
~250 kW is possible.
Based on 800 V powertrain architecture, the
Porsche Taycan is able to charge with a peak Compared to the other vehicles, the Audi e-tron
power of 270 kW. The Taycan achieves highest maintains the charging power consistently high
average charging power at 184 kW. (~150 kW) within the given charging window
(10-80% SoC).
The new Mercedes EQS with it`s 400 V power-
train topology (market standard) is able to draw The charging curves of further listed vehicles are
~164 kW on average across the full charging relatively comparable in terms of maximum power
cycle. as well as derating behavior.APPENDIX ser vergleichen zu können.
1
Consumption based on
public sources and
validated with P3 experts
(updates according to
ADAC Ecotest with series
vehicles in next versions)
2
Standardized test cycle
with realistic consumpti-
on value (ADAC Ecotest) -
additional consumption
shown compared to
WLTP
3
According to publicly
available sources
For a complete picture, the efficiency in terms of vehicle consumption needs to be considered in addition to the
charging capacity. The consumption values show strong deviations and have significant influence on performance.
Key Findings
The real consumption of the vehicles serves as In contrast to the WLTP cycle measurements, the
baseline for the determination of the actual vehicles normally show higher energy consump-
recharged range during the charging process. tions in real operation than it is stated in the WLTP
consumption results. The only exception is the
The top group of highly efficient BEVs show a Porsche Taycan which has an advantageous
consumption below 21 kWh/100 km. efficiency, especially at higher speeds.
Average consumption for the majority of BEVs is Outlook: the next updates of the P3 charging
between 21 to 23 kWh/100 km. index will provide a comparison by cluster along
specific vehicle segments.APPENDIX ser vergleichen zu können.
P3 Charging Index (based
on ADAC Ecotest)
1
Charging curves based
on public sources and
validated with P3 experts
(measurements will be
carried out with series
vehicles in next versions)
2
Feedback taken into
account and bigger
batteries allow more
flexibility
3
Beginning of February
2021
The P3 Charging Index update provides the comparison of new BEVs and improved methodology based on previous
learning effects. Promising performance is demonstrated especially by new vehicles entering the market.
Key Findings
In general, BEVs have improved quite a lot. Com- The vehicles VW ID.3, Porsche Taycan and the
pared to the last evaluation, an improvement of 16 Tesla Model 3, S and X have been updated with
% can be observed, getting closer to the target the latest available software releases, resulting in
value of 1. This means, that the end customers an improved charging performance compared to
can recharge 300 km within 20 minutes. the last publication.
The Mercedes EQS is currently the benchmark. Hyundai IONIQ 5 not included yet due to data
Nevertheless, the largest battery capacity of availability. Announced specifications indicate
107.8 kWh is a major advantage for the P3CI. potential for top ranking.
BEVs with a P3CI lower than 0.5 are not listed in
this overview. Use case “convenient long-distan-
ce trips” not possible without major efforts.Sie können auch lesen
