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HEV, PHEV, BEV, FCEV.... Verlieren auch Sie sich gelegentlich in diesem Labyrinth von Abkürzungen? Dieser Artikel wird Ihnen helfen, sich zurechtzufinden!
Elektrofahrzeug ist ein weit verbreiteter Begriff, der im weitesten Sinne jedes Auto umfasst, das Strom für den Antrieb verwendet. Elektrofahrzeuge können in Batterie-Elektrofahrzeuge, englisch «battery electric vehicles» (BEV), Hybrid-Elektrofahrzeuge, englisch «hybrid electric vehicles» (HEV) und Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge, englisch «fuel cell electric vehicles» (FCEV) unterteilt werden.
Batterie-Elektrofahrzeuge (BEV) sind für den Antrieb ausschließlich auf Elektromotoren angewiesen. Sie beziehen ihren Strom hauptsächlich aus Ladestationen und speichern ihn in Batteriesätzen. Ein Beispiel für diese Art von Elektrofahrzeug ist der Volkswagen e-Golf oder viele bevorstehende Modelle wie der ŠKODA CITIGO (2019), VW ID (2020) und der SEAT el-Born (2020).
Hybrid-Elektrofahrzeuge unterscheiden sich von BEVs dadurch, dass ihr Elektromotor immer noch von einem Verbrennungsmotor begleitet wird. Ein Beispiel für diesen Typ ist der Audi A3 e-tron oder der bevorstehende ŠKODA SUPERB PHEV (2019).
Ein Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug (FCEV), hat wie ein BEV nur einen Elektromotor, verwendet aber ein anderes Verfahren zum Speichern und Beziehen von Strom. In FCEVs wird ein Grossteil der Traktionsbatterie durch einen Wasserstofftank und eine Reihe von Brennstoffzellen ersetzt, in denen durch eine chemische Reaktion Wasserstoff in Strom und Wasserdampf umgewandelt wird. Das mag nach einer vielversprechenden Lösung klingen. Wenn aber die Komplexität des Designs und die Produktionskosten berücksichtigt werden, ist diese Technologie noch weit entfernt.
Bei Hybrid-Elektrofahrzeugen (HEVs) können weitere Unterformen unterschieden werden. Dies kann anhand zwei Unterscheidungskriterien erfolgen.
Eine Variante ist die Unterscheidung nach der Anordnung des Antriebsstrangs in Serien-, Parallel- und Powersplit-Hybride.
Ein serieller Hybrid wird mechanisch immer vom Elektromotor angetrieben während der Verbrennungsmotor als Generator arbeitet und somit keine mechanische Verbindung zum Antrieb hat. Im Stadtverkehr und vor allem im Stop-and-Go-Bereich, wo die Verbrennungsmotoren konventioneller Autos weniger effizient sind, kommt dieser Hybrid zum Einsatz. Ein Beispiel hierfür ist der BMW i3 mit Range Extender.
Bei einem parallelen Hybrid sind Verbrennungsmotor und Elektromotor in der Reihe geschaltet. Damit können entweder der Verbrennungsmotor allein, der Elektromotor allein oder beide kombiniert auf den Antriebsstrang wirken. Gegenüber dem Seriell-Hybrid ist er effizienter bei höheren Geschwindigkeiten, wo er bei Bedarf das Potenzial der Zwei-Motoren-Kombination nutzen kann. Ein Beispiel hierfür ist der Honda Civic Hybrid.
Leistungsverzweigende Hybride können zwischen dem Serien- und dem Parallelmodus wechseln, um die Vorteile der einzelnen Modi optimal zu nutzen. Das bedeutet, dass er sowohl rein von einem Elektromotor, rein von einem Verbrennungsmotor oder von einer Kombination aus beidem angetrieben werden kann. Ein Beispiel hierfür ist der Opel Ampera.
Eine weitere Variante klassifiziert hybride Elektroautos nach dem Leistungsanteil des elektrischen Antriebs als Mikro-, Mild-, Voll- und Plug-in-Hybride.
Ein Mikrohybrid unterscheidet sich von einem gewöhnlichen Fahrzeug mit Verbrennungsmotor nur durch sein Start-Stopp-System und die Rückgewinnung der Bremsenergie (Rekuperation). Ein Mikrohybrid nutzt diese gewonnene Energie zum Aufladen der 12V-Batterie, was zu einem reduzierten Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors und damit zu niedrigeren CO2-Emissionen führt. (Das mag sehr offensichtlich scheinen, jedoch waren Mikrohybride vor fünf bis zehn Jahren weltweit ein grosses Gesprächsthema).
Der Mild-Hybrid ist mit einem Elektromotor ausgestattet, verwendet aber dennoch einen Verbrennungsmotor, um die Räder während einer Fahrt anzutreiben. Die Rolle des Elektromotors im Verkehr besteht darin, den Verbrennungsmotor beispielsweise beim Anfahren oder Beschleunigen zu unterstützen. Er wird tendenziell von einer Hilfsbatterie mit größerer Stromkapazität begleitet, um das regenerative Bremsen zu verbessern. Dies wiederum steigert die Kraftstoffeffizienz weiter und senkt damit den CO2-Ausstoss.
Ein Full Hybrid kann bei Bedarf rein mit Elektroantrieb gefahren werden und ist daher auch die Voraussetzung für einen seriellen Hybrid. Der einzig limitierende Faktor für den rein elektrischen Modus ist die Batteriekapazität.
Aus technischer Sicht ist ein Plug-in-Hybrid im Wesentlichen ein Vollhybrid mit zusätzlicher Technologie. Der Unterschied zwischen einem Vollhybrid und einem Plug-in-Hybrid (PHEV) besteht darin, dass die Elektrofahrzeugbatterie des Vollhybrids ausschliesslich über regeneratives Bremsen oder den Verbrennungsmotor geladen wird, während die vergrösserte Traktionsbatterie des Plug-in-Hybrids auch über eine Steckdose oder Ladestation geladen werden kann. Dadurch kann er heute in der Regel 50 Kilometer allein mit Strom zurücklegen, ohne den Verbrennungsmotor zu zünden. Dies wird vor allem in den Innenstädten zu einem grossen Vorteil. Eine der wesentlichen Folgen dieses Systems ist, dass es die niedrigsten CO2-Emissionen aller oben beschriebenen Hybridtechnologien verursacht.