Bei einem Elektrofahrzeug (BEV) handelt es sich um ein Fahrzeug, das von einer eingebauten Stromquelle angetrieben wird und einen Motor zum Antrieb der Räder gemäß den Anforderungen der Verkehrs- und Sicherheitsvorschriften verwendet. Da die Umweltauswirkungen im Vergleich zu herkömmlichen Autos relativ gering sind, sind die Aussichten grundsätzlich optimistisch.
Das Funktionsprinzip: Batterie – Stromregler – Leistung – Elektromotor – Energieübertragungssystem – Antrieb des Autos.
Im September 2022 entwickelten Wissenschaftler der Harvard University einen neuen Typ von Festkörper-Lithium-Metall-Batterie für Elektrofahrzeuge (EVS).
Im Dezember 2022 wurde eine neue Generation von Elektrofahrzeugen zu den „Top Ten der Ingenieursleistungen der Welt im Jahr 2022“ gekürt.
Der Audi Q5 e-tron ist ein 6-/7-sitziger SUV von Audi auf rein elektrischer Plattform. Die Superbatterie bietet ultrasicheren Schutz und der e-quattro, die dynamische Federung DCC und ein leistungsgesteuertes System zur Rückgewinnung kinetischer Energie bieten das beste saubere elektrische Fahrerlebnis in dieser Klasse.
Bis Ende 2025 sollen die von Alef Aeronautics entwickelten vollelektrischen Flugzeuge Modell A an Kunden ausgeliefert werden.
Arten von Elektrofahrzeugen: reine Elektrofahrzeuge (BEV), Hybridfahrzeuge (HEV) und Brennstoffzellenfahrzeuge (FCEV).
Rein elektrisch
Saubere Elektrofahrzeuge sind Fahrzeuge, die von Elektromotoren angetrieben werden.
Bei reinen Elektrofahrzeugen unterscheiden sich die Fahrzeuge im Vergleich zu Fahrzeugen mit Kraftstoffantrieb hauptsächlich in vier Hauptkomponenten: dem Antriebsmotor, dem Geschwindigkeitsregler, dem Akkupack und dem Autoladegerät. Im Gegensatz zu Tankstellen gibt es öffentliche Superschnellladestationen. Der Qualitätsunterschied bei sauberen Elektrofahrzeugen hängt von diesen vier Komponenten ab, und ihre Kosten hängen auch von der Qualität dieser vier Komponenten ab. Die Nutzung ausschließlicher Elektrofahrzeuge hängt auch direkt mit der Auswahl und Konfiguration der vier Hauptkomponenten zusammen.
Die Geschwindigkeit und die Startgeschwindigkeit eines reinen Elektrofahrzeugs hängen von der Leistung und Leistung des Antriebsmotors ab. Die Reichweite seiner Bewegung hängt von der Kapazität der Bordbatterie ab. Das Gewicht der Bordbatterie hängt von der Wahl der Batterien ab, z. B. Blei-Säure-, Zink-Kohle-, Lithiumbatterien usw., ihr Volumen, ihr spezifisches Gewicht, ihre spezifische Leistung, ihre spezifische Energie und ihre Lebensdauer sind unterschiedlich. Es hängt von der Positionierung des Herstellers und der Verwendung der Fahrzeugmarke sowie von der Definition des Marktes und seiner Segmentierung ab.
Die Antriebsmotoren rein elektrischer Fahrzeuge sind Bürstenmotoren mit Gleichstrom, bürstenlose Motoren mit Permanentmagneten, elektromagnetische Motoren und Schrittmotoren mit Wechselstrom. Ihre Wahl hängt auch von der Konfiguration, Verwendung und Klasse des Fahrzeugs ab. Darüber hinaus wird die Drehzahlregelung des Antriebsmotors auch in stufenlose Drehzahlregelung und stufenlose Drehzahlregelung unterteilt. Es gibt elektronische Drehzahlregler und es gibt keine Drehzahlregler. Zu den Motoren gehören Motoren auf Rädern, Innenläufermotoren, Einzelmotorantriebe, Mehrmotorantriebe und kombinierte Motorantriebe.
Vorteile: Die Technologie ist relativ einfach und bewährt und das Aufladen ist möglich, solange eine Stromquelle vorhanden ist.
Nachteile: Die Batterie speichert zu wenig Energie pro Gewichtseinheit, und da die Batterie eines Elektroautos teurer ist und keine wirtschaftliche Größenordnung erreicht hat, ist der Kaufpreis höher. Was die Nutzungskosten betrifft, sind einige Nutzungspreise teurer als Autos, und einige Preise betragen nur 1/3, was hauptsächlich von der Batterielebensdauer und den lokalen Öl- und Strompreisen abhängt. Die Technologie für Elektrofahrzeuge ist noch nicht ausgereift, Ladetechnologie, Reichweite, Zuverlässigkeit und andere Aspekte müssen noch verbessert werden, und die Behandlung gebrauchter Batterien und die Optimierung des Stromnetzsystems sind ebenfalls wichtige Probleme, die angegangen werden müssen.
Hybrid
Bezeichnet ein Fahrzeug, das Energie aus mindestens den folgenden zwei an Bord gespeicherten Energiearten beziehen kann:
Verbrauchbarer Brennstoff oder wiederaufladbare Energie/Energiespeicher.
Je nach Struktur des Stromnetzes kann es in die folgenden drei Kategorien unterteilt werden:
Serielles Hybridfahrzeug (SHEV): Ein Hybridfahrzeug (Elektrofahrzeug), dessen Antriebskraft ausschließlich von einem Elektromotor kommt. Das Konstruktionsmerkmal besteht darin, dass der Motor einen Generator zur Stromerzeugung antreibt und die elektrische Energie über die Motorsteuerung auf den Motor übertragen wird, der wiederum das Auto antreibt. Darüber hinaus kann die Batterie den Elektromotor auch separat mit elektrischer Energie versorgen, um das Auto anzutreiben.
Paralleles Hybridfahrzeug (PHEV): Ein Hybridfahrzeug (Elektrofahrzeug), dessen Antriebskraft gleichzeitig oder getrennt von einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor bereitgestellt wird. Das Konstruktionsmerkmal besteht darin, dass das parallele Antriebssystem entweder nur den Motor oder den Motorantrieb als Energiequelle verwenden kann oder dass der Motor und der Motorantrieb als Energiequelle zur gleichzeitigen Steuerung des Fahrzeugs verwendet werden können.
Hybridfahrzeug (CHEV): Ein Hybridfahrzeug (Elektrofahrzeug) mit sowohl sequentiellem als auch parallelem Fahrmodus. Das Konstruktionsmerkmal besteht darin, dass es im seriellen oder im parallelen Hybridmodus betrieben werden kann, wobei die Eigenschaften des seriellen und parallelen Modus berücksichtigt werden.
(Hinweis: Mit der Entwicklung der Technologie für Hybridelektrofahrzeuge sind deren Typen nicht auf die oben genannten beschränkt, sondern können auch in andere Typen unterteilt werden.
Diejenigen, die normalerweise mit herkömmlichen Kraftstoffen fahren, sind mit Elektromotoren ausgestattet, um die Leistung bei niedriger Drehzahl und den Kraftstoffverbrauch zu erhöhen. Benzinhybride sind der wichtigste Typ von Hybridfahrzeugen auf dem Inlandsmarkt, während sich Dieselhybridmodelle auch auf dem internationalen Markt schnell entwickeln.
Die starke Seite:
1. Nach dem Umschalten auf Hybridantrieb kann die maximale Leistung des Verbrennungsmotors entsprechend der erforderlichen Durchschnittsleistung bestimmt werden. Derzeit läuft er unter optimalen Betriebsbedingungen mit geringem Kraftstoffverbrauch und geringerer Umweltbelastung. Wenn die Leistung eines leistungsstarken Verbrennungsmotors nicht ausreicht, wird er über eine Batterie wieder aufgeladen. Bei geringer Belastung kann überschüssige Leistung erzeugt werden, um die Batterie aufzuladen. Da der Verbrennungsmotor stabil ist, kann die Batterie kontinuierlich aufgeladen werden, sodass sein Hub derselbe bleibt wie bei einem herkömmlichen Auto.
2. Dank der Batterie kann beim Bremsen, bei Bergabfahrten und im Leerlauf problemlos Energie nachgeladen werden.
3. In stark befahrenen Stadtgebieten kann der Verbrennungsmotor abgeschaltet und getrennt von der Batterie mit Strom versorgt werden, um „Null“-Emissionen zu erreichen.
4. Mit einem Verbrennungsmotor können die Probleme reiner Elektrofahrzeuge, wie Klimaanlage, Heizung und Enteisung, die viel Energie verbrauchen, problemlos gelöst werden.
5. Sie können vorhandene Tankstellen zum Tanken nutzen, ohne erneut investieren zu müssen.
6. Dadurch können Sie die Batterie in gutem Betriebszustand halten, ohne sie zu überladen oder zu entladen, ihre Lebensdauer verlängern und Kosten senken.
Nachteile: Durch das Fahren über weite Strecken und mit hoher Geschwindigkeit lässt sich grundsätzlich kein Kraftstoff sparen.
Brennstoffzelle
Ein Auto, das mit Brennstoffzellen betrieben wird. Der Prozess der chemischen Reaktion von Brennstoffzellen führt nicht zur Bildung schädlicher Produkte. Folglich belasten Brennstoffzellenfahrzeuge die Umwelt nicht. Die Energieumwandlungseffizienz von Brennstoffzellen ist 2-3 mal höher als die von Verbrennungsmotoren. Aus der Sicht des Energieverbrauchs und des Umweltschutzes sind Brennstoffzellenfahrzeuge daher ein umweltfreundliches Fahrzeug. das perfekte Fahrzeug.
Um die für den Betriebsbedarf des Fahrzeugs nötige Leistung zu erhalten, müssen jeweils zwei Brennstoffzellen zu einer Brennstoffzelleneinheit zusammengefasst werden.
In der Brennstoffzellentechnologie wurden erhebliche Fortschritte erzielt. Weltweit bekannte Automobilhersteller wie Daimler-Chrysler, Ford, Toyota und General Motors haben Pläne angekündigt, bis 2024 Brennstoffzellenfahrzeuge auf den Markt zu bringen. Derzeit werden Prototypen von Brennstoffzellenfahrzeugen getestet, und in mehreren Städten Nordamerikas werden Demonstrationsprojekte für Brennstoffzellentransportbusse durchgeführt. Bei der Entwicklung von Brennstoffzellenfahrzeugen gibt es noch technische Probleme, wie etwa die Integration von Brennstoffzelleneinheiten, die verbesserte Kommerzialisierung von Brennstoffprozessoren für Elektrofahrzeuge und Zusatzteile. Die Automobilhersteller arbeiten hart daran, Komponenten zu integrieren und ihre Kosten zu senken, und haben dabei erhebliche Fortschritte erzielt.
Brennstoffzellenfahrzeuge bieten gegenüber herkömmlichen Fahrzeugen folgende Vorteile:
1. Null Emissionen oder nahezu null Emissionen.
2. Reduziert die durch Öllecks verursachte Wasserverschmutzung.
3. Reduzierung der Treibhausgasemissionen.
4. Verbesserte Kraftstoffeffizienz.
5. Erhöht die Effizienz der Kraftstoffverbrennung im Motor.
6. Reibungsloser Betrieb und kein Lärm.