Zu den Rohstoffen, denen gelegentlich das Potenzial nachgesagt wird, mangels Verfügbarkeit den weltweiten Umstieg auf Elektroautos auszubremsen, zählt auch Kupfer – es wird sowohl für die elektrischen Motoren selbst als auch für die Stromkabel zu ihrer Versorgung in zunehmenden Mengen benötigt. Ähnlich wie bei Batterien, wo im unteren Leistungsbereich Natrium das knappe Lithium ersetzen könnte, dürfte jedoch auch hier im Zweifelsfall ein anderes Material die gleiche Funktion übernehmen, in diesem Fall Aluminium. Tesla arbeitet zudem daran, den ebenfalls hohen Kupfer-Bedarf außerhalb des Antriebs bei seiner nächsten Generation von Elektroautos um 75 Prozent zu reduzieren.
Tesla steigt auf 48-Volt-Bordnetz um
Schon seit Jahrzehnten wird in der Auto-Industrie davon gesprochen, dass die 12 Volt Spannung, mit denen bis heute Bordnetze für Anlasser und zunehmend digitale Komponenten konventioneller Autos versorgt werden, auf Dauer nicht ausreichen werden. Dennoch hielt dieser Quasi-Standard zunächst auch bei den Elektroautos von Tesla sowie später anderen Herstellern Einzug. Für einzelne Systeme wird mittlerweile bei manchen Premium-Autos 48 Volt verwendet, doch der größte Teil des Bordnetzes blieb bei dem alten Wert.
Wie CEO Elon Musk schon beim Anleger-Tag im März ankündigte, soll sich das bei Tesla jedoch ändern (s. die dort gezeigte Folie oben). Vergangene Woche bei der Hauptversammlung bekräftigte er, dass der Cybertruck das erste Fahrzeug des Unternehmens mit 48 Volt Spannung im Bordnetz werden soll, und hatte eine konkrete Schätzung dazu. Die Umstellung nach mehr als 100 Jahren in der Branche sei „eine große Sache“, erklärte Musk. Als „erste Annäherung“ nannte der CEO einen um den Faktor 4 reduzierten Kupfer-Bedarf bei Tesla.
Oft herrsche die Sorge, dass es von diesem Material nicht genug geben werde, sagte Musk, widersprach dieser Einschätzung unter Verweis auf die eigenen Pläne aber. Die Rechnung dahinter ist einfach: Eine viermal so hohe Spannung wie beim Schritt von 12 Volt zu 48 Volt bedeutet, dass der Kabel-Querschnitt für die gleiche Leistung nur noch ein Viertel des vorherigen Wertes betragen muss, und entsprechend würde sich der Kupfer-Bedarf bei Tesla verringern.
Laut einem Bericht von mining.com stecken in manchen Elektroautos des Unternehmens 82 Kilogramm Kupfer. Hochgerechnet auf die angestrebten 20 Millionen Stück in 2030 würde sich so ein Bedarf von gut 1,6 Millionen Tonnen ergeben, der laut der Musk-Aussage durch 48 Volt um drei Viertel auf 400.000 Tonnen sinken könnte. Dabei differenzierte er allerdings nicht nach Kabeln für das Bordnetz und die Anbindung der Hochvolt-Batterie für den Antrieb. Hier plant Tesla mit dem Cybertruck eine Spannungserhöhung auf 1000 Volt, die für andere Modelle bislang aber nicht erwähnt wurde.
Sparen mit eigenen Elektroauto-Controllern
Dennoch ergeben sich schon bei den heutigen Stückzahlen schnell dreistellige Millionen-Beträge an jährlicher Einsparung, wenn man annimmt, dass der gesamte Bedarf pro Tesla derzeit bei durchschnittlich 80 Kilogramm liegt und sich insgesamt halbiert. In diesem April kostete Kupfer durchschnittlich knapp 9000 Dollar pro Tonne, also würden 40 Kilogramm weniger davon 360 Dollar pro Elektroauto einsparen.
Zudem steht die Spannungserhöhung nach Ansicht der Beratungsfirma IDTechEx in Zusammenhang mit einer weiteren Neuerung, die Tesla-CEO Musk beim Anleger-Tag ebenfalls erwähnte und jetzt wiederholte: Beim Cybertruck sollen 85 Prozent der Steuergeräte intern entwickelt sein, und ab dem noch namenlosen Tesla der nächsten Generation, der ab 2025 aus der neuen Gigafactory in Mexiko kommen dürfte, volle 100 Prozent. Dadurch könne das Unternehmen auf eine lokalisierte Architektur umsteigen, bei der nicht mehr jeder Chip einzeln mit der Zentraleinheit verbunden ist, was reichlich Leitungen für Strom und Daten erfordert. Bei Tesla rechnet IDTechEx stattdessen mit der gruppenweisen Anbindung mancher Komponenten über lokale Hubs, die per Ethernet mit der Zentrale kommunizieren. Auch das könne den Bedarf an Kabeln (und damit an Kupfer) deutlich reduzieren.
