Elektrofahrzeuge machen einen wachsenden Anteil der Neuwagenproduktion aus, zugleich stehen Hersteller unter Druck durch hohe Fertigungskosten. Viele etablierte Hersteller bauen E-Autos noch in geringeren Stückzahlen als Hybrid- oder Verbrennermodelle, während Förderungen zurückgehen und preissensiblere Käufer an Bedeutung gewinnen. Die Nachfrage sinkt jedoch nicht: In den meisten großen Märkten steigen die Verkäufe weiter, während Batterien laut den Beratern von McKinsey weiterhin bis zu 35 Prozent der gesamten Fahrzeugkosten ausmachen.
Zwischen verschiedenen E-Auto-Modellen zeigt die Analyse eine Spannweite von 20 bis 50 Prozent bei den Herstellungskosten. Rund ein Drittel dieser Unterschiede geht auf Material- und Designentscheidungen zurück, ein weiteres Drittel auf Prozesseffizienz und der Rest auf Faktoren wie Subventionen oder niedrigere Versorgungskosten. Durch gezielte technische Designentscheidungen sollen sich die Materialkosten um 10 bis 25 Prozent reduzieren lassen. Entscheidend sind dabei dem Beratungsunternehmen zufolge frühe Festlegungen zu Technologien, Anforderungen, Architektur, Systemintegration und Entwicklungssteuerung.
Ein erster Hebel ist ein geringerer Energiebedarf, damit kleinere und günstigere Batterien ausreichen. Verbesserungen bei Aerodynamik, Gewicht, Rollwiderstand, elektrischer Architektur, Antrieb und Thermomanagement können die Effizienz erhöhen. Bei einem Pickup reduzierte ein Hersteller der Studie zufolge die Batteriegröße um 13 Prozent und erhöhte zugleich die Reichweite gegenüber einem Konkurrenzmodell um vier Prozent, was rund 2000 Dollar geringere Batteriekosten je Fahrzeug brachte. Eine konsequente Auslegung der Bauteile am tatsächlichen Kundennutzen soll zusätzlich sicherstellen, dass Komponenten nur die Funktionen und Eigenschaften bieten, die Kunden tatsächlich benötigen und wertschätzen, und unnötigen Material- und Konstruktionsaufwand vermeiden.
Technologiewahl und Systemintegration als zentrale Kostenhebel
Auch die Technologiewahl bestimmt Kosten, Rohstoffabhängigkeit und Skalierbarkeit. Der Wechsel von nickelreichen Batteriezellchemien wie NMC (Nickel-Mangan-Cobalt) oder NCA (Nickel-Cobalt-Aluminium-Oxid) zu LFP (Lithium-Eisenphosphat) kann bei einem 75-kWh-Fahrzeug direkte Materialeinsparungen von 750 bis 1500 Dollar ermöglichen, so die Studie. Bei Leistungselektronik und Motortopologie sind Kosten, Effizienz und Materialabhängigkeiten gegeneinander abzuwägen. Für ein Mittelklasse-SUV nennt die Analyse bei einer optimalen Kombination aus Leistungsmodul, Batteriechemie und Motortopologie Einsparungen von 400 bis 1000 Dollar pro Fahrzeug.
Weitere Hebel liegen in Systemintegration, Funktionsbündelung und einer geringeren Variantenvielfalt. Wechselrichter, Elektromotor und Getriebe können in integrierten Antriebseinheiten zusammengeführt werden. Ein gemeinsames Thermomanagement kann Batterie, Innenraum, Antrieb und Leistungselektronik verbinden und eine Verkleinerung der Batterie um 1 bis 1,5 kWh ermöglichen. Weniger Ausstattungsvarianten können 150 bis 400 Dollar je Fahrzeug einsparen, während gemeinsame Hardware und softwarebasierte Funktionsfreischaltung die Komplexität weiter reduzieren. Durch die Bündelung mehrerer Funktionen in einzelnen Komponenten lassen sich zudem Teilsysteme vermeiden. Strukturelle Batteriepakete können dabei auch Aufgaben der Karosseriestruktur übernehmen.
Plattformen, Standardisierung und Elektronik im Fokus
Flexible Plattformen sollen mehrere Antriebsarten und Fahrzeugtypen mit einem höheren Anteil gemeinsamer Komponenten unterstützen. Gemeinsam genutzte Werkzeuge, Komponenten und Logistik können Investitionen reduzieren und Beschaffung sowie Betrieb vereinfachen, während neue Derivate auf bestehenden Plattformen innerhalb von Monaten statt Jahren entwickelt werden können. Hersteller können außerdem übernommene technische Anforderungen überprüfen, bevor sie sich in der Hardware niederschlagen. Eine konsequente Anforderungssteuerung kann laut den Studienautoren 120 bis 240 Dollar pro Fahrzeug einsparen, noch bevor eine Neukonstruktion oder Lieferantenverhandlung erfolgt.
Ein weiterer Ansatz ist die stärkere Standardisierung auf lieferantenoptimierte Komponenten statt eigener Lösungen für jedes Fahrzeugprogramm. Ziel ist, weniger optimierte Komponenten über mehrere Plattformen und Fahrzeuglinien hinweg wiederzuverwenden und damit Volumen zu bündeln. Auch die Elektrik- und Elektronikarchitektur bietet Potenzial: Sie macht rund fünf bis zehn Prozent der gesamten Stücklistenkosten aus. Zonenbasierte Architekturen können Kabel- und Kupferbedarf um bis zu 30 Prozent reduzieren und zugleich den Montageaufwand senken.
Generative künstliche Intelligenz kann Entwicklungsprozesse von der Ermittlung von Kundenanforderungen über Spezifikation und Design bis zur Validierung unterstützen. Sie kann mehr Designvarianten untersuchen, Kosten- und Leistungsabwägungen analysieren und Optimierungsmöglichkeiten früher sichtbar machen, ersetzt dabei aber nicht das technische Urteil der Ingenieure.
Die zehn von McKinsey beschriebenen Hebel (ENG) sind laut den Beratern nicht abschließend. Zusätzlich werden unter anderem die Entscheidung zwischen Eigenfertigung und Fremdbezug, die Plattformstrategie und eine starke Beschaffungsfunktion genannt. Die gezielte Optimierung von Produktkosten durch das Design wird als grundlegender Ansatz beschrieben, um Kosten zu senken, Effizienz zu verbessern und erschwingliche E-Autos in größerem Maßstab anzubieten.
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