In den 1990ern gab es in Kalifornien bizarre Japan-Elektroautos

Wenn wir an ikonische japanische Autos denken, fallen uns sofort die einflussreichen Modelle aus dem Mutterland ein - der 1JZ A70 Supra, der R34 Skyline, der 2000GT. Doch nachdem japanische Marken in den USA Fuß gefasst hatten, wurden einige ihrer interessantesten Projekte speziell nur für dort gebaut.

Nehmen wir zum Beispiel die ersten kommerziell nutzbaren Elektroautos, die von den drei großen japanischen Herstellern produziert wurden. Obwohl sie heute in Vergessenheit geraten sind, hat dieses Trio den Grundstein für unsere moderne Ära gelegt. Diese frühen Elektroautos gab es nur wegen und für die Amerikaner.

Der kalifornische Zwang

1990 erließ die kalifornische Luftreinhaltungsbehörde (California Air Resources Board) ihre erste Vorschriften für emissionsfreie Fahrzeuge (ZEV). Sie galten für alle großen Autohersteller, die in diesem Bundesstaat Autos verkauften, und waren bemerkenswert aggressiv.

Die Vorschriften sahen vor, dass bis 1998 zwei Prozent der Gesamtverkäufe eines Automobilherstellers in Kalifornien emissionsfrei sein mussten. Bis 2003 mussten 10 Prozent der in Kalifornien verkauften Fahrzeuge eines Automobilherstellers ZEVs sein. Während im vergangenen Jahr über ein Viertel der in Kalifornien verkauften Neuwagen emissionsfrei waren, waren 1990 10 Prozent schier unvorstellbar. 

Das Henry-Ford-Museum

Das meistverkaufte Elektroauto in der amerikanischen Geschichte war bis 1990 das Vanguard-Sebring CitiCar/Commuter Vehicles Comuta-Car, das 1974 in der tiefsten Phase der Ölkrise vorgestellt wurde. Es verfügte über eine Reichweite von 40 Meilen (64 km), eine Höchstgeschwindigkeit von 60 km/h (bei Rückenwind) und eine Leistung von 2,5 bis 6 PS. Die Stromversorgung erfolgte über eine 48-Volt-Anordnung von Blei-Säure-Golfwagenbatterien. Bei seiner Markteinführung kostete er nicht gerade günstige 2.998 $. Bis zu seinem endgültigen Aus in den frühen Achtzigern wurden etwa 4.400 Stück verkauft. 

Nachdem Commuter Vehicles 1982 den Bau seines fahrbaren Untersatzes eingestellt hatte, kamen in den nächsten zehn Jahren praktisch keine kommerziell erfolgreichen Versuche mit einem Elektroauto auf den Markt. Dies brachte die Automobilhersteller in eine schwierige Lage. Sie mussten emissionsfreie Fahrzeuge im Wesentlichen von Grund auf neu entwickeln, und zwar schnell, sonst riskierten sie, den riesigen und unschätzbaren kalifornischen Automarkt ganz zu verlieren. 

Im Jahr 1990 verkauften Toyota, Nissan und Honda in Kalifornien genügend Autos, um die Auflagen erfüllen zu müssen. Alle drei Unternehmen begannen mit der Arbeit an Elektroautos, um diesen wertvollen Markt nicht zu verlieren. 

Als die auf 1998 festgesetzte Frist immer näher rückte, erkannten die Hersteller und die kalifornische Regierung, dass es völlig unmöglich sein würde, in nur acht Jahren Zehntausende kommerziell nutzbare E-Fahrzeuge zu bauen. Die Vorschriften wurden dahingehend abgeschwächt, dass nur noch einige hundert Autos produziert werden mussten (die genaue Zahl hing davon ab, wie viele Autos der Hersteller in den Vorjahren in Kalifornien verkauft hatte).

Dennoch mussten Toyota, Nissan und Honda allesamt Fahrzeuge entwickeln. Die drei Unternehmen brachten äußerst innovative Autos auf den Markt, die alle einen anderen Ansatz für die frühe EV-Technologie verfolgten. 

Toyota

Toyotas Antwort

Toyota war im Vergleich zu einigen seiner Zeitgenossen später dran mit der Entwicklung von Elektroautos, nicht anders als heute: Das Forschungsprogramm begann erst spät im Jahr 1992. Das Unternehmen machte jedoch schnell Nägel mit Köpfen und entwickelte bis 1993 eine Handvoll Elektroauto-Prototypen für den japanischen Markt, die nur geleast werden konnten, darunter ein Townace-Van mit Blei-Säure-Batterieantrieb und eine Crown Majesta-Flottenlimousine. Ernsthafte Fortschritte wurden jedoch erst 1995 erzielt, als die RAV4 EV-Initiative begann.

Toyota

Einige frühe RAV4-Elektroautos verfügten über eine ähnliche Blei-Säure-Batterie-Technologie wie das Comuta-Auto und alle anderen Elektroautos seit den Anfängen des Elektroautos. Die Hersteller, darunter auch Toyota, erkannten schnell, dass Blei-Säure-Batterien für den Massenmarkt einfach nicht geeignet waren. Blei-Säure-Batterien verschlechtern sich relativ schnell, wenn sie wiederholt von voller Ladung auf Null heruntergefahren werden, und sie haben eine schreckliche Energiedichte von nur 35 Wattstunden pro Kilogramm. 

Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie schlecht diese Leistung ist, würde die 118,0-Kilowattstunden-Batterie des Lucid Air Grand Touring, wenn sie aus Blei-Säure-Batterien bestünde, allein schon 3.370 Kilogramm wiegen. (Außerdem bräuchte sie wahrscheinlich einen eigenen Wohnwagen - Blei-Säure-Batterien sind in der Regel nicht kompakt).

Aufgrund dieser schrecklichen Energiedichte sahen sich Elektroautos in den 90er Jahren mit dem Problem konfrontiert, das unter Ingenieuren als Tyrannei der Raketengleichung bekannt ist: Um mehr Nutzlast (oder Reichweite) zu erhalten, muss man mehr Kraftstoff hinzufügen, was wiederum mehr Gewicht bedeutet. Dieses zusätzliche Gewicht erfordert mehr Treibstoff. Letztendlich muss man mehr Treibstoff hinzufügen, nur um den zusätzlichen Treibstoff zu starten. 

Um die Reichweite von Elektroautos zu erhöhen, ohne auf alle modernen Annehmlichkeiten verzichten zu müssen, war eine neue Energielösung erforderlich. Im Jahr 1995 ging Toyota eine Partnerschaft mit Panasonic ein, um deren neue Nickel-Metallhydrid-Batterien (NiMH) zu verwenden. Diese Batterien, die eine relativ neue Entwicklung waren, besaßen mit etwa 70 Wattstunden pro Kilogramm eine doppelt so hohe Energiedichte wie Blei-Säure-Batterien, waren wartungsärmer und erforderten weniger giftige Materialien bei der Herstellung.

Toyota begann die Tests mit dem Einbau eines Satzes in einen dreitürigen RAV4 aus der Kleinserie und nahm damit an der ersten skandinavischen Elektroauto-Rallye teil, einem 351-Meilen-Rennen von Göteborg, Schweden, nach Oslo, Norwegen. Der RAV4 gewann. 

Nachdem das Unternehmen etwa 100 dreitürige Versionen für Japan und Europa gebaut hatte, nahm es rechtzeitig vor dem Mandat 1998 den kalifornischen Markt ins Visier. Das Unternehmen baute ab 1997 fünftürige RAV4-Modelle mit Linkslenkung und Nickel-Metallhydrid-Batterien. Diese größeren Modelle boten mehr Stauraum, da die Batterien vollständig unter den Boden passten. Außerdem verfügten sie über alle Annehmlichkeiten, die amerikanische Käufer erwarteten - Airbags, ABS, Sitzheizung, Klimaanlage, Heizung - und einen etwas stärkeren Motor.

Nach heutigen Maßstäben war es immer noch ein zahmes Elektroauto, mit einer Höchstgeschwindigkeit von nur 125 km/h und einer EPA-bewerteten Reichweite von 153 km, aber es funktionierte. Diese Autos wurden zunächst nur öffentlichen Einrichtungen und Flottenkäufern als Leasingfahrzeuge angeboten - typisch für die frühe Ära der Elektroautos - und das in kleinen Mengen. Toyota produzierte insgesamt 1.484 Stück, was ihn zum meistproduzierten Elektroauto dieser Ära machte. 

Im Gegensatz zu seinen Zeitgenossen von Nissan und Honda bot Toyota der Öffentlichkeit jedoch 2002 die Möglichkeit, den Toyota RAV4 EV zu kaufen. Toyota meldete 328 Verkäufe - nicht gerade wenig für einen UVP von 42.000 Dollar, was nach heutigem Maßstab etwa 75.000 Dollar entspricht - und es gibt auch heute noch RAV4 EVs auf den Straßen. Die NiMH-Batterietechnologie konnte leicht an den Prius angepasst werden, wo sie in den ersten drei Fahrzeuggenerationen verwendet wurde. Sie wurde auch bei einem seiner Konkurrenten eingesetzt.

Honda Japan

Die Antwort von Honda

Die anfängliche Strategie von Honda entsprach der von Toyota. Man nehme ein Benzinfahrzeug auf dem Weltmarkt, baue einige Blei-Säure-Batterien und einen Elektromotor ein und mache eine Spritztour. Das erste ernsthafte EV-Projekt des Unternehmens begann 1990, und ein Team von etwa 100 Ingenieuren verwandelte einen Honda CRX mit handelsüblichen Teilen in ein EV.

Das Auto absolvierte Mitte 1991 seine erste Testfahrt, doch die Führungskräfte von Honda waren enttäuscht. Junichi Araki, der Leiter des Projekts, war besonders unzufrieden; er soll gesagt haben: "Sie nennen das ein Auto? Was zum Teufel haben Sie da gerade gemacht?" Das Team orientierte sich neu mit dem Ziel, "das beste Elektroauto der Welt" zu bauen, und begann von vorne.

Die Tests wurden bis Mitte der 90er Jahre in Kalifornien und Japan mit verschiedenen Plattformen fortgesetzt, darunter ein modifizierter Wagovan und ein vollständig umgebauter Civic, der "CUV-4". Der CUV-4 war ein kompletteres Fahrzeug als der zerhackte CRX, der ihm vorausging, aber er verwendete immer noch Blei-Säure-Batterien und erreichte daher in der Hitze Südkaliforniens nur eine mickrige Reichweite von 30 Meilen (48 km).

Honda kam schließlich zu demselben Schluss wie Toyota: Eine neue Technologie musste her. Man entschied sich für Nickel-Metallhydrid-Batterien, und die leicht modifizierte Civic-Plattform wurde zugunsten eines stark modifizierten Honda Logo-Designs aufgegeben, dem subkompakten Nachfolger des JDM Honda City. 

Victoria Scott / Motor1

Wie beim Toyota RAV4 EV konzentrierte sich Honda darauf, dass der neue EV - der EV Plus - alle Funktionen eines traditionellen, mit Erdöl betriebenen Fahrzeugs beibehalten würde. Klimaanlage, Heizung, Stereoanlage, Zentralverriegelung und eine ganze Reihe von Sicherheitsmerkmalen waren Standard.

Auch beim Antriebsstrang ging Honda einen Schritt weiter und entwickelte einen eigenen bürstenlosen Gleichstrommotor. Dies war für die damalige Zeit ungewöhnlich, da Elektroautos noch immer eine Nische darstellten, in der nur Komponenten von der Stange eine halbwegs wirtschaftliche Lösung boten.

Diese Entscheidung verschaffte dem Honda EV Plus einen bemerkenswerten Vorteil gegenüber der Konkurrenz: Er hatte zwar nur 66 PS, aber dafür ein Drehmoment von 275 Nm. Das war gut genug für eine 0-50-km/h-Zeit unter fünf Sekunden und gab ihm eine Beschleunigung, die sich viel mehr wie ein modernes, flottes Elektroauto anfühlte als die Comuta-Cars, die ihm vorausgingen. 

Honda Japan

Die Produktion des EV Plus begann Anfang 1997 im Takanezawa-Werk, dem Werk für Spezialfahrzeuge von Honda, in dem auch der NSX, der Insight und der S2000 hergestellt wurden. Ende 1997 befand sich der EV Plus bereits in den Händen kalifornischer Flottenkäufer (in Form von Leasingverträgen).

Dieser Zeitpunkt bedeutete, dass der EV Plus technisch gesehen das erste serienmäßig hergestellte Elektroauto ohne Blei-Säure-Batterie war, das jemals in die Hände von Käufern gelangte, da er den RAV4 EV bei der Markteinführung um einige Monate schlug. 

Honda Japan

Das Auto war mäßig erfolgreich, und eine modifizierte Version nahm sogar am Pikes-Peak-Bergrennen 1999 teil und stellte einen neuen Rekord in der Elektroauto-Klasse auf. Trotz dieser Erfolge stellte Honda das EV Plus-Programm praktisch in der Sekunde ein, in der es 1999 die CARB-Anforderungen erfüllte. Insgesamt wurden etwa 330 Fahrzeuge produziert, von denen 300 auf kalifornischen Straßen unterwegs waren. Obwohl der EV Plus mit einem UVP von etwa 53.000 Dollar (über 100.000 Dollar wären das im Jahr 2024) beworben wurde, wurde keines der Fahrzeuge jemals zum Verkauf angeboten.

Anfang der 2000er-Jahre hatte Kalifornien seine aggressiven EV-Vorschriften aufgegeben, nachdem man erkannt hatte, dass die Unternehmen sie einfach nicht in den großen Stückzahlen und zu den Preisen herstellen konnten, die nötig gewesen wären, um einen Anteil von 10 % am Neuwagenverkauf zu erreichen. Als CARB die E-Autos aufgab, tat dies auch Honda, die EV Plus-Leasingverträge wurden beendet und die Autos an Honda zurückgegeben. Heute sind nur noch zwei Fahrzeuge bekannt, die beide in Honda-Museen stehen - der Rest wurde vernichtet. 

Es gab jedoch noch ein weiteres japanisches Elektroauto aus dieser Zeit, das noch weniger bekannt war als der EV Plus oder der RAV4 EV, und das sich als das vorausschauendste erwies. 

Nissan

Nissans Antwort

Nissan hat von allen großen japanischen Automobilherstellern am längsten mit der Elektrifizierung experimentiert. Das erste Serien-Elektroauto, der Tama E4S von 1947, wurde als Reaktion auf die weit verbreitete Öl- und Benzinknappheit nach dem Zweiten Weltkrieg entwickelt.

Der E4S, der zunächst von der Tachikawa Aircraft Company (später Tama Electric Car Company, dann fusioniert mit Prince Motors, das später zu Nissan werden sollte) entwickelt wurde, wurde nur in begrenztem Umfang als Stadttaxi hergestellt, war aber das erste einer Handvoll vollelektrischer Autos, die das Unternehmen in den frühen 50er-Jahren herstellte, als die Kraftstoffknappheit in Japan anhielt. 

1947 TAMA E4S

Nissan EV-4 Konzeptfahrzeug

März EV-Konzept

Tama stellte die Produktion von Elektroautos schließlich ein, als sich die japanische Nachkriegswirtschaft und die Lieferketten erholten, aber Nissan als Ganzes experimentierte in den kommenden Jahrzehnten weiter mit Elektroauto-Technologie. Im Jahr 1973 stellte das Unternehmen ein Konzept für einen vollelektrischen Cabover-Lkw namens EV-4 vor, der zwar nie in Produktion ging, aber mit einer Reichweite von 290 km und regenerativem Bremsen aufwarten konnte und es sogar bis zu Crashtests schaffte.

Das Unternehmen experimentierte weiter mit der Technik und baute in begrenzter Stückzahl eine elektrifizierte Laurel Limousine, ein March (Micra)-Cabriolet mit Induktionsmotor, einen Avenir-Ladewagen sowie weitere Einzelstücke und Konzeptfahrzeuge. 

Nissan

Der wirkliche Durchbruch kam jedoch 1996 mit dem Prairie Joy EV. Der Prairie Joy EV war ein einfacher Umbau eines Benzinmodells (des Nissan Prairie Minivan, der in Amerika kurzzeitig als Axxess verkauft wurde), wie viele andere Versuche von Nissan zur Elektrifizierung. Dieses Fahrzeug wies jedoch einen wesentlichen Unterschied auf: Es wurde mit Lithium-Ionen-Batterien betrieben.

Für den japanischen Fuhrpark wurden nur dreißig Exemplare gebaut, aber die ersten Ergebnisse waren überzeugend: Eines davon verrichtete sechs Jahre lang seinen Dienst in der nördlichsten permanenten arktischen Siedlung der Welt in Svalbard, Norwegen, und bewies damit, dass die neuartige und einzigartige Lithium-Batterie-Technologie - die bis dahin nur für kleine Unterhaltungselektronik wie Telefone und Laptops verwendet worden war - auch unter unglaublich widrigen Bedingungen Bestand haben würde.

Lithium stellte auch einen gewaltigen Leistungssprung gegenüber NiMH-Batterien dar, denn obwohl sie teuer waren und seltene Materialien benötigten, konnte die Energiedichte potenziell das Dreifache der von NiMH erreichen.

Altra EVs auf dem Weg in die USA (Sammlung Dean Case)

Altra EV auf dem Weg in die USA (Sammlung Dean Case)

Nissan Altra EV Pressefoto (zur Verfügung gestellt von Dean Case)

Nissan

Mit der bewährten Technologie in der Hand ging Nissan dazu über, die CARB-Anforderungen zu erfüllen. Als Basisfahrzeug diente der R'nessa Minivan, ein gasbetriebenes Auto vom japanischen Markt. Das neue Elektroauto mit dem Namen Altra verfügte über moderne Funktionen wie einen schlüssellosen Zugang, Heizung, Klimaanlage und elektrische Fensterheber und hatte einen Gleichstrom-Permanentmagnetmotor unter der Motorhaube. Der Altra EV leistete außerdem beeindruckende 83 PS, die stärkste Leistung aller japanischen Elektroautos seiner Zeit.

Altra EV Battery Pack (Pressefoto, zur Verfügung gestellt von Dean Case)

Nissan

Für die Stromversorgung produzierte Sony speziell für Nissans EV-Projekt Akkupakete in Autogröße, die 96 einzelne Zellen zu einer 345-Volt- und 32,4-kWh-Einheit zusammensetzten. Das Akkupaket war mit über 800 Pfund für seine Leistung nicht gerade leicht, aber der Altra EV hatte zum Zeitpunkt seiner Einführung mit einer EPA-Einstufung von 90 Meilen (145 km) die größte Reichweite aller Elektroautos auf dem Markt (der GM EV1, der 1999 mit einem NiMH-Akkupaket auf den Markt kam, übertraf dies mit einer Reichweite von 105 Meilen (170 km) - aber er wurde speziell für ein Elektroauto gebaut).

Außerdem sollte der Lithium-Ionen-Akku zehn Jahre lang halten, bevor er ausgetauscht werden musste, also Jahre länger als ein Blei-Säure-Akku (und sieben Jahre länger, als Honda für den NiMH-Akku EV Plus prognostizierte). 

Die Lithiumbatterien waren sehr teuer: Insiderquellen schätzten damals, dass jede Batterie Nissan 1997 50.000 bis 70.000 Dollar kostete, mehr als der UVP von 50.999 Dollar. Wie beim Honda EV Plus war jedoch auch der Kauf eines Altra EV eine rein hypothetische Angelegenheit. Keines der Fahrzeuge wurde jemals an Privatkunden verkauft; sie wurden nur von Nissan-Mitarbeitern und Firmenleasingkunden genutzt.

Insgesamt wurden etwa 200 Stück produziert, bis der Altra 2002 eingestellt wurde. Wie beim Honda EV Plus wurden die Fahrzeuge nach Ablauf der restlichen Leasingverträge eingesammelt und größtenteils vernichtet. Als ich diese Geschichte recherchierte, fand ich heraus, dass es noch zwei Altra auf der Welt gibt. 

Was haben wir gelernt?

Offensichtlich hat die Aufhebung der CARB-Gesetze die Entwicklung von Elektroautos gestoppt, da sie nicht mehr erforderlich war und die Größenvorteile ihre Existenz einfach nicht zuließen. Das größte Hindernis in dieser Zeit war die mangelnde Entwicklung von Batterien. NiMH-Batterien stellten zwar eine enorme Verbesserung gegenüber der alten Blei-Säure-Technologie dar, waren aber bei extremen Temperaturen nicht sehr leistungsfähig, hatten ein hohes Gewicht und verursachten hohe Kosten. 

Darüber hinaus wurde das von Toyota verwendete spezielle Batteriedesign - das nach dem Ende des CARB-Mandats am längsten bei den E-Fahrzeugen blieb - von Texaco patentiert, das aggressiv klagte, um die weitere Entwicklung zu verhindern. NiMH als EV-Batterie war am Ende, obwohl sie noch jahrelang in Hondas Insight und Toyotas Prius-Hybridautos eingesetzt wurde.

Dennoch wurden Lektionen gelernt. Die Motorentechnik entwickelte sich in dieser Zeit rasant weiter. Der vorherrschende 400-V-Standard für die Fahrzeugarchitektur wurde entwickelt und standardisiert. Die J1772-Ladetechnik - bis zum letzten Jahr für die meisten Unternehmen der Standard für Level 2 - wurde auf der Grundlage der Erfahrungen mit den Fahrzeugen dieser Ära entwickelt.

Mehr E-Autos von früher:

VW zeigt seltenen Elektro-T2 von 1979: Alle Fotos und Infos

Fiat X1/23: Elektro-Vision aus den 1970er-Jahren

Vor allem aber wurde die Entwicklung von Lithium weiter vorangetrieben, das derzeit jedem größeren Elektroauto auf dem Markt zugrunde liegt. Nissan setzte die Arbeit an Elektroautos in den 2000er- Jahren fort, und im Jahr 2009 debütierte der Nissan Leaf als käuflich erwerbbares Massen-Elektroauto. Der Nissan Leaf war bis 2020 das meistverkaufte Elektroauto aller Zeiten, bis Tesla ihn schließlich überholte. 

Diese vergessenen Autos legten den Grundstein für die heutige Ära der Elektrifizierung. Außerdem sind sie einfach nur cool - man vergisst leicht, dass die heute so allgegenwärtigen Elektroautos einst außergewöhnliche Meisterleistungen der Elektro- und Automobiltechnik waren. Diese Autos bieten einen Einblick in eine Ära des Erfindungsreichtums, die die Welt, in der wir heute leben, geschaffen hat.