: 0
: 7
Ferdinand Dudenhöffer, Leiter des Forschungszentrums für Fahrzeugtechnik an der Fachhochschule Gelsenkirchen, sagte, dass "bis 2025 alle in Europa verkauften Personenkraftwagen elektrisch oder hybrid elektrisch sein werden". Lamborghini baute in Zusammenarbeit mit MIT einen Concept Car-Namen Terzo Millenio. Allein diese Aussichten machen Spaß und zeigen wie präsent das Thema "Elektroauto" inzwischen ist und von Experten eingestuft wird.
1. Elektroautos
Der Nissan Leaf
Ein Elektrofahrzeug, auch Elektroauto genannt, verwendet einen oder mehrere Elektromotoren für den Antrieb. Ein Elektrofahrzeug kann über ein Stromabnehmersystem mit Strom aus Fahrzeugen außerhalb des Fahrzeugs oder mit einer Batterie, Sonnenkollektoren oder einem Stromgenerator zur Umwandlung von Kraftstoff in Elektrizität selbst betrieben werden. Elektrofahrzeuge umfassen Straßen- und Schienenfahrzeuge, Oberflächen- und Unterwasserfahrzeuge, elektrische Flugzeuge und elektrische Raumfahrzeuge.
Elektrofahrzeuge wurden erstmals in der Mitte des 19. Jahrhunderts entwickelt, als Elektrizität eine der bevorzugten Methoden für den Antrieb von Kraftfahrzeugen war und ein Maß an Komfort und Bedienungsfreundlichkeit bot, das mit den Benzinautos dieser Zeit nicht erreicht werden konnte. Moderne Verbrennungsmotoren sind seit fast 100 Jahren das vorherrschende Antriebsverfahren für Kraftfahrzeuge, aber elektrische Leistung ist bei anderen Fahrzeugtypen, wie z. B. Zügen und kleineren Fahrzeugen aller Art, üblich geblieben.
Im 21. Jahrhundert erlebten Elektrofahrzeuge ein Wiederaufleben aufgrund von technologischen Entwicklungen und einer verstärkten Konzentration auf erneuerbare Energien. Staatliche Anreize zur Erhöhung der Adoptionen wurden eingeführt, unter anderem in den Vereinigten Staaten und der Europäischen Union.
2. Die Geschichte von Elektroautos und warum sie sich in den frühen Jahren nicht durchsetzten konnten
Die E-Mobilität hat ihre Wurzeln im Jahr 1827, als der ungarische Priester Ányos Jedlik den ersten rohen, aber funktionsfähigen Elektromotor baute, der mit Stator, Rotor und Kommutator ausgestattet war, und im Jahr darauf ein kleines Auto antrieb. Ein paar Jahre später, 1835, baute Professor Sibrandus Stratingh von der Universität von Groningen in den Niederlanden ein kleines elektrisches Auto und ein Robert Anderson von Schottland soll zwischen den Jahren 1832 und 1839 eine primitive elektrische Kutsche gebaut haben. Im gleichen Zeitraum bewegten sich auch frühe experimentelle Elektroautos auf Schienen. Der amerikanische Schmied und Erfinder Thomas Davenport baute 1835 eine elektrische Spielzeuglokomotive, die von einem primitiven Elektromotor angetrieben wurde. Im Jahr 1838 baute ein Schotte namens Robert Davidson eine elektrische Lokomotive, die eine Geschwindigkeit von vier Meilen pro Stunde (6 km / h) erreichte. In England wurde 1840 ein Patent für die Verwendung von Schienen als Stromleiter erteilt, und ähnliche amerikanische Patente wurden 1847 an Lilley und Colten erteilt.
Zwischen 1832 und 1839 (das genaue Jahr ist unbekannt) erfand Robert Anderson von Schottland den ersten rohen elektrischen Wagen, der von nicht wiederaufladbaren Primärzellen angetrieben wurde.
Die ersten massenproduzierten Elektrofahrzeuge erschienen Anfang des 20. Jahrhunderts in Amerika. Im Jahr 1902 trat "Studebaker Automobile Company" in das Automobilgeschäft mit Elektrofahrzeugen ein, obwohl es 1904 auch in den Benzinfahrzeugmarkt einstieg. Mit dem Aufkommen der billigen Fließbandautos von Ford blieben Elektroautos jedoch auf der Strecke.
Aufgrund der damaligen Beschränkungen der Speicherbatterien erfreuten sich Elektroautos nicht großer Beliebtheit. Jedoch erfreuten sich Elektrozüge wegen ihrer Wirtschaftlichkeit und schnellen erreichbaren Geschwindigkeit immenser Beliebtheit. Im 20. Jahrhundert wurde der elektrische Schienenverkehr alltäglich.
Für den Kohletransport wurden elektrifizierte Züge verwendet, da die Motoren in den Minen keinen kostbaren Sauerstoff verbrauchten. Der Mangel an natürlichen fossilen Ressourcen in der Schweiz zwang die schnelle Elektrifizierung ihres Schienennetzes. Eine der frühesten wiederaufladbaren Batterien - die Nickel-Eisen-Batterie - wurde von Edison für den Einsatz in Elektroautos bevorzugt.
Elektrofahrzeuge gehörten zu den frühesten Automobilen, und elektrische Autos hielten viele Fahrzeug-Landgeschwindigkeit- und Distanz- Rekorde in den frühen 1900er Jahren. Tatsächlich waren im Jahr 1900 28 Prozent der Autos in den USA elektrisch angetrieben. Elektroautos waren so beliebt, dass sogar Präsident Woodrow Wilson und seine Geheimdienstagenten Washington DC in ihren Milburn Electrics durchquerten, die pro Ladung 100- 110 Kilometer zurücklegte.
Detroit Electric model 47
Eine Reihe von Entwicklungen trug zum Niedergang von Elektroautos bei. Verbesserte Straßeninfrastruktur erforderte eine größere Reichweite als sie von Elektroautos möglich war und die Entdeckung großer Reserven von Erdöl in Texas, Oklahoma und Kalifornien führte zu der breiten Verfügbarkeit von billigem Benzin, wodurch Autos mit Verbrennungsmotor billiger zu betreiben waren. Dank der Erfindung des elektrischen Anlassers von Charles Kettering im Jahr 1912, der die Notwendigkeit einer Handkurbel zum Starten eines Benzinmotors überflüssig machte, wurden auch mit Verbrennungsmotoren betriebene Autos immer leichter zu bedienen und der Lärm von Autos mit Verbrennungsmotor wurde stärker erträglich dank der Verwendung des Schalldämpfers, den Hiram Percy Maxim 1897 erfunden hatte. Als die Straßen außerhalb der städtischen Gebiete verbessert wurden, konnte die Reichweite der Elektrofahrzeuge nicht mit der von Autos mit Verbrennungsmotoren konkurrieren. Schließlich führte die Einführung der Massenproduktion von benzinbetriebenen Fahrzeugen durch Henry Ford im Jahr 1913 zu einer deutlichen Senkung der Kosten für Benzinautos im Vergleich zu Elektroautos.
In den 1930er Jahren kaufte National City Lines, eine Partnerschaft von General Motors, Firestone und Standard Oil of California, viele elektrische Straßenbahnnetze im ganzen Land, um sie zu demontieren und durch GM-Busse zu ersetzen. Die Partnerschaft wurde verurteilt, weil sie sich verschworen hatte, den Verkauf von Ausrüstung und Lieferungen an ihre Tochtergesellschaften zu monopolisieren, wurde aber von der Verschwörung zur Monopolisierung der Erbringung von Transportdienstleistungen freigesprochen.
2.1 Konzepte und Experimente im Bereich der frühen Elektromobilität
Im Januar 1990 stellte General Motors auf der Los Angeles Auto Show seinen Elektro-Konzept-Zweisitzer "Impact" vor. In diesem September beauftragte das California Air Resources Board die Autohersteller mit dem Verkauf von Elektrofahrzeugen in Phasen, die 1998 begannen. Von 1996 bis 1998 produzierte GM 1117 EV1, von denen 800 über einen Zeitraum von drei Jahren zur Verfügung gestellt wurden.
Chrysler, Ford, GM, Honda, Nissan und Toyota produzierte auch eine begrenzte Zahl von Elektroautos für kalifornische-Fahrer. Im Jahr 2003, nach Ablauf der GM-EV1-Mietverträge, stellte GM sie ein.
Ein Film über das Thema mit dem Titel "Warum das Elektroauto sterben musste" wurde theatralisch von Sony Pictures Classics im Jahr 2006 veröffentlicht. Der Film erkundet die Rollen der Automobilhersteller, Ölindustrie, der US-Regierung, Batterien, Wasserstofffahrzeuge und Verbraucher und jede ihrer Rollen beim Einsatz dieser Technologie.
Ford hat eine Reihe seiner Ford Ecostar Lieferwagen auf den Markt gebracht. Honda, Nissan und Toyota haben auch die meisten ihrer Elektrofahrzeuge wieder eingestellt, die wie die GM EV1s nur durch geschlossene Leasingverträge verfügbar waren. Nach öffentlichen Protesten verkaufte Toyota 200 seiner RAV EV an eifrige Käufer; sie verkauften diese später über ihren ursprünglichen Vierzigtausend-Dollar-Preis hinaus. BMW Canada verkaufte eine Reihe von Mini EV's, als ihre kanadischen Tests beendet wurden.
Die Produktion des Citroën Berlingo Electrique wurde im September 2005 eingestellt.
2.2 Die Rückkehr von Elektroautos
In den letzten Jahrzehnten haben die Umweltauswirkungen der erdölbasierten Transportinfrastruktur zusammen mit der Angst vor Ölspitzen das Interesse an einer elektrischen Transportinfrastruktur wieder geweckt. Elektrofahrzeuge unterscheiden sich von mit fossilen Brennstoffen betriebenen Fahrzeugen dadurch, dass der von ihnen verbrauchte Strom aus einer Vielzahl von Quellen erzeugt werden kann, einschließlich fossiler Brennstoffe, Kernenergie und erneuerbaren Quellen wie Gezeitenkraft, Solarenergie und Windkraft oder einer beliebigen Kombination davon.
Die am meist verkauften Elektroautos bis 2017: Der Nissan Leaf und der Tesla Model S
Der CO2-Fußabdruck und andere Emissionen von Elektrofahrzeugen variieren je nach Brennstoff und Technologie, die für die Stromerzeugung verwendet werden. Der Strom kann dann an Bord des Fahrzeugs unter Verwendung einer Batterie, eines Schwungrads oder Superkondensatoren gespeichert werden. Fahrzeuge, die Motoren verwenden, die nach dem Verbrennungsprinzip arbeiten, können ihre Energie in der Regel nur aus einer oder wenigen Quellen, meist nicht erneuerbaren fossilen Brennstoffen, beziehen. Ein wesentlicher Vorteil von Hybrid- oder Plug-in-Elektrofahrzeugen ist das regenerative Bremsen aufgrund ihrer Fähigkeit, Energie zurückzugewinnen, die normalerweise beim Bremsen verloren geht, wenn Strom in der Bordbatterie gespeichert wird.
Seit September 2016 sind in einigen Ländern seriennahe automotive-fähige Elektroautos auf dem Markt. Dazu zählen z. B. der Mitsubishi i-MiEV, der Nissan Leaf, der Ford Focus Electric, der Tesla Model S, BMW ActiveE, Coda, Renault Fluence ZE, Honda Fit EV, Toyota RAV4 EV, Renault Zoe, Roewe E50, Chevrolet Spark EV, Fiat 500e, Volkswagen E-Up !, BMW Brilliant Zinoro 1E, Kia Soul EV, Volkswagen E-Golf , Mercedes-Benz B-Klasse Elektroantrieb, Venucia e30, BAIC E150 EV, Denza EV, Zotye Zhidou E20, BYD e5, Tesla Modell X, Detroit Electric SP.01, BYD Qin EV300 und der Hyundai Ioniq Electric. Seit Anfang Dezember 2015 ist der Leaf mit weltweit 200.000 verkauften Einheiten das weltweit meistverkaufte Elektroauto aller Zeiten, gefolgt vom Tesla Model S mit weltweiten Auslieferungen von etwa 100.000 Einheiten.
Seit Mai 2015 wurden weltweit mehr als 500.000 straßenzugelassene, rein elektrisch betriebene Pkw und leichte Nutzfahrzeuge weltweit verkauft, von insgesamt rund 850.000 leichten Plug-in-Elektrofahrzeugen weltweit. Seit Mai 2015 hatten die Vereinigten Staaten die größte Flotte von autobahnfähigen Plug-in-Elektrofahrzeugen der Welt, mit etwa 335.000 Autobahn-Plug-in-Elektroautos, die seit 2008 im Land verkauft wurden. Kalifornien ist der größte regionale Plug-in-Markt des Landes. Zwischen Dezember 2010 und März 2015 wurden fast 143.000 Einheiten verkauft, was mehr als 46% aller in den USA verkauften Plug-in-Autos entspricht. Der kumulierte weltweite Absatz von rein elektrischen Autos und Transportern erreichte im September 2016 den Meilenstein von 1 Million Einheiten.
Norwegen ist das Land mit der höchsten Marktdurchdringung pro Kopf der Welt, mit vier Plug-in-Elektrofahrzeugen pro 1000 Einwohner im Jahr 2013. Im März 2014 wurde Norwegen das erste Land, in dem über 1 von 100 Autos auf den Straßen ein Plug-in-Elektro ist. Im Jahr 2016 waren 29% aller Neuwagenverkäufe in dem Land batteriebetriebene oder Plug-in-Hybride. Norwegen hat auch den weltweit größten Anteil von Plug-in-Elektrosegmenten am gesamten Neuwagenabsatz, 13,8% im Jahr 2014, gegenüber 5,6% im Jahr 2013. Im Juni 2016 wurde Andorra das zweite Land in dieser Liste, mit einem Marktanteil von 6% kombiniert Elektrofahrzeuge und Plug-in-Hybriden aufgrund einer starken öffentlichen Politik, die mehrere Vorteile bietet. Im Mai 2015 waren in Norwegen 58 989 Plug-in-Elektrofahrzeuge zugelassen, die aus 54 160 rein elektrischen Fahrzeugen und 4,829 Plug-in-Hybriden bestanden. Ende 2016 wurde das 100.000ste batteriebetriebene Auto Norwegens verkauft.
Nach einigen Schätzungen dürfte der Verkauf von Elektrofahrzeugen bis Ende 2030 fast ein Drittel der Neuwagenverkäufe ausmachen.
3. Die Technik hinter Elektroautos
3.1 Die Batterie
Eine Elektrofahrzeugbatterie (EVB) oder Traktionsbatterie ist eine Batterie, die den Antrieb von batterieelektrischen Fahrzeugen (BEVs) antreibt. Fahrzeugbatterien sind normalerweise eine sekundäre (wiederaufladbare) Batterie. Traktionsbatterien werden in Gabelstaplern, elektrischen Golfwagen, Bodenschrubbern, elektrischen Motorrädern, Elektroautos in voller Größe, Lastwagen, Lieferwagen und anderen Elektrofahrzeugen verwendet.
Batterien für Elektrofahrzeuge unterscheiden sich von Batterien für Start, Beleuchtung und Zündung, da sie so ausgelegt sind, dass sie über längere Zeit Strom liefern. Für diese Anwendungen werden zylinderförmige Batterien anstelle von SLI-Batterien verwendet. Traktionsbatterien müssen mit einer hohen Amperestundenkapazität ausgelegt sein. Batterien für Elektrofahrzeuge zeichnen sich durch ihr relativ hohes Leistungsgewicht, Energie-Gewichts-Verhältnis und Energiedichte aus; kleinere, leichtere Batterien reduzieren das Gewicht des Fahrzeugs und verbessern seine Leistung. Im Vergleich zu flüssigen Kraftstoffen haben die meisten aktuellen Batterietechnologien eine viel geringere spezifische Energie, was oft die maximale rein elektrische Reichweite der Fahrzeuge beeinflusst. Metall-Luft-Batterien haben jedoch eine hohe spezifische Energie, da die Kathode durch den umgebenden Sauerstoff in der Luft bereitgestellt wird. Wiederaufladbare Batterien die in Elektrofahrzeugen verwendet werden sind z. B. Blei-Säure ( "überschwemmt", zyklen und VRLA), NiCd, Nickel-Metall-Hydrid, Lithium-Ion, Lithium-Ionen-Polymer und, weniger häufig, Zink-Luft und molten- Salzbatterien. Die Menge an Elektrizität (d. H. Elektrische Ladung), die in Batterien gespeichert ist, wird in Amperestunden oder in Coulombs gemessen, wobei die Gesamtenergie oft in Wattstunden gemessen wird.
Die Batterie verursacht erhebliche Kosten für BEVs (Battery-Electric-Vehicles), was sich im Gegensatz zu Fahrzeugen mit fossilen Brennstoffen zu einem Preis für Reichweite äußert. Beim Modell MiEV 2012 ist die Preisspanne und die Reichweite zwischen zwei Versionen mit unterschiedlicher Batterie nahezu proportional, was den (falschen) Eindruck erweckt, dass die Batterie fast 100% der Kosten ausmacht (95 % für die höherpreisige Version). Ein Teil des Preisunterschieds kommt jedoch von zusätzlichen Funktionen in der höherpreisigen Version plus einer unbekannten Preisprämie, die einen solchen Vergleich der Einzelhandelspreise zu einem sehr schlechten Indikator für die tatsächlichen Kosten der Batteriekapazität macht. Die wenigen Elektroautos mit mehr als 500 km Reichweite (einschließlich Tesla Model S mit der 85 kWh-Batterie), sind fest im Luxussegment angesiedelt. Seit den späten 1990er Jahren Fortschritte in der Batterietechnologie wurden von Anforderungen für tragbare Elektronik getrieben wie Laptops und Mobiltelefone. Der BEV-Marktplatz hat die Vorteile dieser Fortschritte genutzt. Allerdings schreibt Mitsubishi die Preissenkung seines 2012er Modell MiEV im Vergleich zum Modell 2011 auf "eine dramatische Reduzierung der Batteriekosten" zurück. Die Kosten für Batterien von Elektrofahrzeugen wurden von 2008 bis 2014 um mehr als 35% gesenkt.
Wiederaufladbare Traktionsbatterien werden routinemäßig den ganzen Tag benutzt und die ganze Nacht schnell aufgeladen. Gabelstapler zum Beispiel werden normalerweise alle 24 Stunden der Arbeitswoche entladen und neu aufgeladen.
Der prognostizierte Markt für Traktionsbatterien für Kraftfahrzeuge liegt im Jahr 2020 bei über 37 Milliarden US-Dollar.
Auf Energiebasis ist der Strompreis für den Betrieb eines Elektrofahrzeugs ein kleiner Bruchteil der Kosten für flüssigen Kraftstoff, die für die Erzeugung einer gleichwertigen Energiemenge (Energieeffizienz) benötigt werden. Die Kosten für den Batteriewechsel bestimmen die Betriebskosten.
Die Toyota Motors Corporation versucht, die derzeitige Lithium-Ionen-Batterie bis 2020 durch die Festkörperbatterietechnologie zu ersetzen. Die Festkörperbatterie ersetzt den Flüssigelektrolyten durch einen Festelektrolyten.
Wiederaufladbare Lithium-Luft-Batterien bieten möglicherweise eine größere Reichweite als andere Typen und sind ein aktuelles Forschungsthema.
3.1.1 Lithium-Ionen-Batterien
Lithium-Ionen-Batterien (und ähnliche Lithium-Polymer-Batterien), die durch ihre Verwendung in Laptops und Unterhaltungselektronik allgemein bekannt sind, dominieren die jüngste Gruppe von Elektrofahrzeugen in der Entwicklung. Die traditionelle Lithium-Ionen-Chemie umfasst eine Lithium-Cobalt-Oxid-Kathode und eine Graphit-Anode. Dies ergibt Zellen mit einer beeindruckenden Energiedichte von mehr als 200 Wh / kg und einer guten Leistungsdichte sowie einer Lade- / Entladeeffizienz von 80 bis 90%. Die Nachteile herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien sind kurze Zykluszeiten (Hunderte bis einige tausend Ladezyklen) und eine signifikante Verschlechterung mit dem Alter. Die Kathode ist auch etwas giftig. Außerdem können herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien ein Brandsicherheitsrisiko darstellen, wenn sie nicht richtig durchstochen oder aufgeladen werden. Diese Laptop-Zellen akzeptieren oder liefern keine Ladung, wenn sie kalt sind, und daher können Heizungen in einigen Klimazonen notwendig sein, um sie zu erwärmen. Die Reife dieser Technologie ist moderat. Der Tesla Roadster (2008) verwendet "Blades", herkömmliche Lithium-Ionen- "Laptop-Batterie" -Zellen, die bei Bedarf einzeln ausgetauscht werden können.
Die meisten anderen EVs verwenden neue Variationen der Lithium-Ionen-Chemie, die Energie und Leistungsdichte opfern, um Feuerbeständigkeit, Umweltfreundlichkeit, sehr schnelle Ladungen (so wenige Minuten wie möglich) und sehr lange Lebensdauern bereitzustellen. Diese Varianten (Phosphate, Titanate, Spinelle usw.) haben eine viel längere Lebensdauer, wobei A123 eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie von mindestens 10+ Jahren und 7000+ Ladezyklen erwartet, und LG Chem erwarten, dass ihre Lithium-Mangan-Spinell-Batterien bis zu 40 Jahre halten.
Im Labor wird viel an Lithium-Ionen-Batterien gearbeitet und gefrorscht. Lithium-Vanadium-Oxid hat bereits seinen Weg in den Subaru-Prototyp G4e gefunden und verdoppelt die Energiedichte. Silizium-Nanodrähte, Silizium-Nanopartikel und Zinn-Nanopartikel versprechen ein Mehrfaches der Energiedichte in der Anode, während Verbund- und Supergitter-Kathoden ebenfalls versprechen signifikante Dichteverbesserungen versprechen.
3.1 Der Elektromotor
Die Leistung eines Fahrzeugelektromotors wird wie in anderen Fahrzeugen in Kilowatt (kW) gemessen. 100 kW entsprechen in etwa 134 PS, obwohl Elektromotoren ihr volles Drehmoment über einen weiten Drehzahlbereich liefern können, so dass die Leistung nicht äquivalent ist, und einen 134 kW (100 kW) kraftstoffbetriebener Motor, der eine begrenzte Drehmomentkurve hat, übertreffen.
Üblicherweise wird Gleichstrom (DC) in einen DC / AC-Wechselrichter eingespeist, wo er in Wechselstrom (AC) umgewandelt wird und dieser Wechselstrom mit einem 3-Phasen-AC-Motor verbunden wird.
Für elektrische Züge, Gabelstapler und einige Elektroautos werden häufig Gleichstrommotoren verwendet. In einigen Fällen werden Universalmotoren verwendet, und dann können AC oder DC verwendet werden. In neueren Produktionsfahrzeugen wurden verschiedene Motortypen implementiert, zum Beispiel: Induktionsmotoren in Tesla Motorfahrzeugen und Permanentmagnetmaschinen im Nissan Leaf.
4. Energiequellen
Obwohl elektrisch angetriebene Fahrzeuge nur wenige direkte Emissionen haben, sind alle auf Energie angewiesen, die durch die Stromerzeugung erzeugt wird, welche normalerweise auch Umweltverschmutzung und Abfall erzeugen, sofern sie nicht durch Kraftwerke mit erneuerbaren Quellen erzeugt werden. Da Elektrofahrzeuge den von ihrem Stromversorger / Netzbetreiber gelieferten Strom verwenden, können Elektrofahrzeuge durch Modifizierung der Stromerzeugungsanlagen mehr oder weniger effizient, umweltschädlich und teuer betrieben werden.
Elektroautos werden Vorteile aus allen möglichen Umweltvorteilen ziehen, wenn eine Erzeugungsanlage für erneuerbare Energien online geht, ein fossil befeuerter Kraftwerkspark stillgelegt oder modernisiert wird. Umgekehrt kann das Gegenteil der Fall sein, wenn die Regierungspolitik oder die wirtschaftlichen Bedingungen die Generatoren verstärken, um stärker verschmutzende fossile Brennstoffe und Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren (ICEVs) oder ineffizientere Quellen zu verwenden. Selbst in einer solchen Situation sind Elektrofahrzeuge noch effizienter als vergleichbare Fahrzeuge mit fossilen Brennstoffen. In Gebieten mit einem liberalisierten Markt für elektrische Energie kann ein Besitzer eines Elektrofahrzeugs wählen, ob er sein Elektrofahrzeug von herkömmlichen elektrischen Energiequellen oder streng aus erneuerbaren elektrischen Energiequellen (vermutlich gegen Aufpreis) betreibt.
5. Fazit: Vor- und Nachteile von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen
Zum Abschluss gibt es zusammenfassen noch ein paar Vor- und Nachteile von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen.
Umwelt
Elektrofahrzeuge geben keine Luftverunreinigungen an der Stelle ab, an der sie betrieben werden. Sie erzeugen typischerweise auch weniger Lärmbelästigung als ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor, ob in Ruhe oder in Bewegung. Die Energie, die Elektro- und Hybridautos verbrauchen, wird normalerweise durch Umwelteinflüsse erzeugt. Nichtsdestoweniger hätte die Anpassung der Elektrofahrzeuge einen erheblichen ökologischen Nutzen, außer in einigen wenigen Ländern, die während der gesamten Lebensdauer des Automobils weiterhin auf ältere Kohlekraftwerke angewiesen sind, die den größten Teil ihrer Stromerzeugung übernehmen.
Es gibt spezielle Elektrofahrzeuge namens SAFA TEMPO in Nepal, die dazu beitragen, die durch Fahrzeuge verursachte Verschmutzung zu verringern. Diese Fahrzeuge werden mit Strom - üblicherweise mit geladenen Batterien - statt mit Öl oder Gas angetrieben und werden derzeit von der Regierung stark gefördert, um Umwelt- und Fahrzeugmanagementprobleme zu erleichtern. Elektromotoren benötigen im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren keinen Sauerstoff; Dies ist nützlich für U-Boote und Space Rover.
Technologie
Elektromotoren sind mechanisch sehr einfach und erreichen oft eine 90% ige Energieumwandlungseffizienz über den gesamten Drehzahl- und Leistungsbereich und können präzise gesteuert werden. Sie können auch mit regenerativen Bremssystemen kombiniert werden, die Bewegungsenergie zurück in gespeicherte Elektrizität umwandeln können. Dies kann verwendet werden, um den Verschleiß von Bremssystemen (und folglich Bremsklotzstaub) zu reduzieren und den Gesamtenergiebedarf einer Fahrt zu reduzieren. Regeneratives Bremsen ist besonders effektiv für den Start-Stopp-Stadtgebrauch.
Sie können fein gesteuert werden und bieten im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren ein hohes Drehmoment aus dem Stillstand und benötigen nicht mehrere Zahnräder, um Leistungskurven zu erreichen. Dies macht Getriebe und Drehmomentwandler überflüssig.
Elektrofahrzeuge bieten einen ruhigen und reibungslosen Betrieb und haben folglich weniger Lärm und Vibrationen als Verbrennungsmotoren. Obwohl dies ein wünschenswertes Merkmal ist, hat es auch Bedenken hervorgerufen, dass das Fehlen der üblichen Geräusche eines sich nähernden Fahrzeugs eine Gefahr für blinde, ältere und sehr junge Fußgänger darstellt. Um diese Situation zu mildern, entwickeln Autohersteller und einzelne Unternehmen Systeme, die Warntöne erzeugen, wenn sich Elektrofahrzeuge langsam bewegen, bis zu einer Geschwindigkeit, bei der normale Bewegungen und Rotationen (Straßen-, Federungs-, Elektromotor usw.) hörbar werden.
Energie und Effizienz
Elektrizität kann aus einer Vielzahl von Quellen erzeugt werden, daher bietet es die größte Energieresistenz.
Der Wirkungsgrad von EV-Tank zu Rädern ist etwa um den Faktor 3 höher als bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren, die im Leerlauf Kraftstoff verbrauchen, wird bei stehendem Fahrzeug keine Energie verbraucht. Betrachtet man jedoch die Effizienz von Elektrofahrzeugen, sind ihre Gesamtemissionen zwar noch niedriger, aber in den meisten Ländern, in denen die Stromerzeugung auf fossilen Brennstoffen beruht, näher an einem effizienten Benzin- oder Dieselantrieb.
Die Well-to-Wheel-Effizienz eines Elektrofahrzeugs hat weniger mit dem Fahrzeug zu tun als vielmehr mit der Methode der Stromerzeugung. Ein bestimmtes Elektrofahrzeug würde sofort doppelt so effizient werden, wenn die Stromerzeugung von fossilen Brennstoffen auf eine Wind- oder Gezeitenkraftquelle umgestellt würde. Wenn also von "well-to-wheels" die Rede ist, sollte man nicht vergessen, dass es nicht um das Fahrzeug, sondern um die gesamte Energieversorgungsinfrastruktur geht - bei fossilen Kraftstoffen auch um Energie Exploration, Bergbau, Raffination und Vertrieb.
Kosten der Wiederaufladung (Tanken)
Die Realität ist, dass die Kosten für den Betrieb eines Elektrofahrzeugs in Abhängigkeit von dem Teil der Welt, in dem der Eigentümer lebt, stark variieren. An manchen Orten kostet ein EV weniger als ein vergleichbares gasbetriebenes Fahrzeug, solange der höhere anfängliche Einkaufspreis nicht berücksichtigt wird (d. H. Ein reiner Vergleich der Benzinkosten zu den Stromkosten). In den USA jedoch kostet der "Kraftstoff" für Elektrofahrzeuge in Staaten mit einem gestaffelten Stromtarif heute deutlich mehr als der Kraftstoff für ein vergleichbares Gasfahrzeug. Eine 2011 von der Purdue University durchgeführte Studie ergab, dass in Kalifornien die meisten Nutzer bereits die dritte Preisstufe für Strom jeden Monat erreichen, und ein EV könnte sie in die vierte oder fünfte (höchste, teuerste) Stufe schieben, was bedeutet, dass sie über $ .45 Cent pro kWh für Strom zahlen, um ihr Fahrzeug aufzuladen. Bei diesem Preis, der höher ist als der durchschnittliche Strompreis in den USA, ist es wesentlich teurer, ein reines EV zu fahren, als ein herkömmliches rein gasbetriebenes Fahrzeug zu fahren. "Das Ziel eines gestaffelten Preissystems ist es, den Verbrauch zu entmutigen. Es soll Sie dazu bringen, darüber nachzudenken, Ihr Licht auszuschalten und Strom zu sparen. In Kalifornien ist die unbeabsichtigte Folge, dass Plug-in-Hybridautos unter diesem System nicht wirtschaftlich sind ", sagte Tyner, dessen Ergebnisse in der Online-Version der Zeitschrift Energiepolitik veröffentlicht wurden.
