Batterieelektrische Fahrzeuge

Das Konzept der batterieelektrischen Fahrzeuge besteht darin, geladene Batterien an Bord der Fahrzeuge für den Antrieb zu verwenden. Batteriebetriebene Elektroautos werden mit den höheren Ölpreisen und den Fortschritten in der neuen Batterietechnologie (Lithium-Ionen), die eine höhere Leistung und Energiedichte (d. h. eine größere mögliche Beschleunigung und eine größere Reichweite mit weniger Batterien) aufweisen, immer attraktiver im Vergleich zu älteren Batterietypen wie Bleisäurebatterien. Lithium-Ionen-Batterien haben heute eine Energiedichte von 0,9 bis 2,63 MJ/L, während Blei-Säure-Batterien eine Energiedichte von 0,36 MJ/L hatten (also 2,5 bis 7,3 Mal höher). Der Vergleich mit erdölbasierten Kraftstoffen und Biokraftstoffen hinkt jedoch noch gewaltig (Benzin mit einer Energiedichte von 34,2 MJ/L -38x bis 12,92x höher- und Ethanol mit einer Energie von 24 MJ/L -26x bis 9,12x höher-).

BEVs umfassen PKWs, leichte LKWs und elektrische Nachbarschaftsfahrzeuge.

RailEdit

• Batterieelektrische Triebwagen:
  Hauptartikel: Battery electric multiple unit

EV-E301 battery electric multiple unit on the Karasuyama Line, Japan

Battery electric trains in the form of BEMUs (battery electric multiple units) are operated commercially in Japan. They are charged via pantographs, either when driving on electrified railway lines or during stops at specially equipped train stations. They use battery power for propulsion when driving on railway lines that are not electrified, and have successfully replaced diesel multiple units on some such lines.

Other countries have also tested or ordered such vehicles.

• Locomotives:
  Main article: Battery-electric locomotive
• Electric rail trolley:
  Main article: Cater MetroTrolley

Electric busEdit

BYD K9A in Guangzhou

Chattanooga, Tennessee betreibt neun elektrische Busse zum Nulltarif, die seit 1992 in Betrieb sind und 11.3 Millionen Fahrgäste befördert und eine Strecke von 3.100.000 Kilometern zurückgelegt haben. Sie wurden vor Ort von Advanced Vehicle Systems hergestellt. Zwei dieser Busse wurden bei den Olympischen Sommerspielen 1996 in Atlanta eingesetzt.

Am Flughafen Hongkong wurde im Sommer 2000 ein elektrischer Shuttlebus vom Typ Mitsubishi Rosa für 16 Fahrgäste in Betrieb genommen, und im Herbst 2000 begann die Stadt New York mit der Erprobung eines batteriebetriebenen Schulbusses für 66 Fahrgäste, einer vollelektrischen Version des Blue Bird TC/2000. Ein ähnlicher Bus wurde 14 Monate lang bis April 2004 in Napa Valley, Kalifornien, eingesetzt.

Bei den Olympischen Spielen 2008 in Peking wurde eine Flotte von 50 Elektrobussen eingesetzt, die bei eingeschalteter Klimaanlage eine Reichweite von 130 km haben. Sie verwenden Lithium-Ionen-Batterien und verbrauchen etwa 1 kW⋅h/mi (0,62 kW⋅h/km; 2,2 MJ/km). Die Busse wurden vom Beijing Institute of Technology entwickelt und von Jinghua Coach gebaut. Die Batterien werden an der Ladestation durch voll aufgeladene ersetzt, um einen 24-Stunden-Betrieb der Busse zu ermöglichen.

In Frankreich befindet sich das Phänomen des Elektrobusses noch in der Entwicklung, aber einige Busse sind bereits in zahlreichen Städten im Einsatz. PVI, ein mittelständisches Unternehmen aus der Region Paris, ist mit seiner Marke Gepebus (mit den Modellen Oreos 2X und Oreos 4X) einer der Marktführer.

In den USA ist der erste batterieelektrische, schnellladefähige Bus seit September 2010 bei Foothill Transit in Pomona, Kalifornien, im Einsatz. Der Proterra EcoRide BE35 verwendet Lithium-Titanat-Batterien und kann in weniger als 10 Minuten schnell aufgeladen werden.

Im Jahr 2012 trugen schwere Lkw und Busse zu 7 % der Treibhausgasemissionen in Kalifornien bei.

Im Jahr 2014 wurde das erste Serienmodell eines vollelektrischen Schulbusses an den Kings Canyon Unified School District im kalifornischen San Joaquin Valley geliefert. Der Bus war einer von vier, die der Bezirk bestellt hatte. Dieser batterieelektrische Schulbus, der mit 4 Natrium-Nickel-Batterien ausgestattet ist, ist der erste moderne elektrische Schulbus, der von einem Bundesstaat für die Schülerbeförderung zugelassen wurde.

Im Jahr 2016 gab es in Kalifornien einschließlich der leichten Nutzfahrzeuge rund 1,5 Millionen schwere Nutzfahrzeuge.

Der erste vollelektrische Schulbus im Bundesstaat Kalifornien hält vor dem kalifornischen Kapitol in Sacramento.

Die gleiche Technologie wird für den Antrieb der Mountain View Community Shuttles verwendet. Diese Technologie wurde von der kalifornischen Energiekommission gefördert, und das Shuttle-Programm wird von Google unterstützt.

Thunder SkyEdit

Thunder Sky (mit Sitz in Hongkong) stellt Lithium-Ionen-Batterien her, die in U-Booten verwendet werden, und hat drei Modelle von Elektrobussen im Angebot, den EV-6700 für 10/21 Fahrgäste mit einer Reichweite von 280 km (170 mi) bei 20-minütiger Schnellladung, den Stadtbus EV-2009 und den Autobahnbus EV-2008 für 43 Fahrgäste mit einer Reichweite von 300 km bei Schnellladung (20 Minuten bis 80 Prozent) und 350 km bei Vollladung (25 Minuten). Die Busse werden auch in den Vereinigten Staaten und Finnland gebaut.

Kostenloser TindoEdit

Tindo ist ein vollelektrischer Bus aus Adelaide, Australien. Der Tindo (Aborigine-Wort für Sonne) wird von Designline International in Neuseeland hergestellt und bezieht seinen Strom aus einer Photovoltaikanlage auf dem zentralen Busbahnhof von Adelaide. Die Fahrten sind im Rahmen des öffentlichen Verkehrssystems von Adelaide kostenlos.

Erster schnellladefähiger, batterieelektrischer Transitbus

Der EcoRide BE35 Transitbus von Proterra, der von Foothill Transit in West Covina, Kalifornien, Ecoliner genannt wird, ist ein schnellladefähiger, batterieelektrischer Schwerlastbus. Das ProDrive-Antriebssystem von Proterra nutzt einen UQM-Motor und regeneratives Bremsen, das 90 Prozent der verfügbaren Energie auffängt und in das TerraVolt-Energiespeichersystem zurückführt, wodurch sich die Gesamtfahrleistung des Busses um 31-35 Prozent erhöht. Er kann mit einer einzigen Ladung 30-40 Meilen (48-64 km) zurücklegen, ist bis zu 600 Prozent sparsamer als ein typischer Diesel- oder CNG-Bus und produziert 44 Prozent weniger Kohlenstoff als CNG. Proterra-Busse hatten mehrere Probleme, vor allem in Philadelphia, wo die gesamte Flotte aus dem Verkehr gezogen wurde.

Elektro-LkwBearbeiten

Während des größten Teils des 20. Jahrhunderts waren die meisten batteriebetriebenen Straßenfahrzeuge der Welt britische Milchkutschen. Im 21. Jahrhundert kam es zu einer massiven Entwicklung von BYD-Elektrotransportern.

ElektrotransporterEditieren

Im März 2012 kündigte Smith Electric Vehicles die Markteinführung des Newton Step-Van an, eines vollelektrischen, emissionsfreien Fahrzeugs, das auf der vielseitigen Newton-Plattform aufgebaut ist und eine begehbare Karosserie aufweist, die von der in Indiana ansässigen Firma Utilimaster hergestellt wird.

BYD beliefert DHL mit einer elektrischen Verteilerflotte aus kommerziellen BYD T3.

Vergleich der EPA-bewerteten Reichweite für US-Elektroautos des Modelljahres 2020 bis Januar 2020.

Vergleich der EPA-bewerteten Reichweite für US-Elektroautos des Modelljahres 2016 und 2017 bis Juli 2017. Bei den Tesla-Fahrzeugen sind die Varianten mit der größten und der kleinsten Reichweite für jedes Modell enthalten.

ElektroautosBearbeiten

Ein batteriebetriebenes Elektroauto ist ein Kraftfahrzeug, das von Elektromotoren angetrieben wird.

Obwohl Elektroautos oft eine gute Beschleunigung und eine allgemein akzeptable Höchstgeschwindigkeit aufweisen, bedeutet die geringere spezifische Energie der 2015 verfügbaren Produktionsbatterien im Vergleich zu kohlenstoffbasierten Kraftstoffen, dass Elektroautos Batterien benötigen, die einen ziemlich großen Anteil an der Fahrzeugmasse ausmachen, aber dennoch oft eine relativ geringe Reichweite zwischen den Aufladungen bieten. Auch das Aufladen kann sehr lange dauern. Für Fahrten mit einer einzigen Batterieladung und nicht für lange Fahrten sind Elektroautos praktische Verkehrsmittel, die über Nacht aufgeladen werden können.

Elektroautos können die Umweltverschmutzung in den Städten erheblich verringern, da sie keine Auspuffemissionen haben. Die Treibhausgaseinsparungen der Fahrzeuge hängen davon ab, wie der Strom erzeugt wird. Bei dem derzeitigen Energiemix in den USA würde die Nutzung eines Elektroautos zu einer 30-prozentigen Verringerung der Kohlendioxidemissionen führen. Angesichts des derzeitigen Energiemixes in anderen Ländern (die zu mehr erneuerbaren Energien übergehen) wurde vorhergesagt, dass derartige Emissionen im Vereinigten Königreich um 40 Prozent, in China um 19 Prozent und in Deutschland sogar nur um 1 Prozent sinken würden.

Elektroautos haben einen großen Einfluss auf die Autoindustrie, da sie Vorteile bei der Umweltverschmutzung in den Städten, eine geringere Abhängigkeit von Öl und Verbrennung sowie Knappheit und einen erwarteten Anstieg der Benzinpreise bieten. Die Regierungen der Welt sagen Milliardenbeträge zur Finanzierung der Entwicklung von Elektrofahrzeugen und deren Komponenten zu. Die USA haben 2,4 Milliarden US-Dollar an Bundeszuschüssen für Elektroautos und Batterien zugesagt. China hat angekündigt, 15 Milliarden US-Dollar für den Aufbau einer Elektroautoindustrie zur Verfügung zu stellen.

Im Jahr 2015 stand BYD erstmals auch bei den kumulierten weltweiten Verkäufen über ein ganzes Jahr hinweg an erster Stelle – mit insgesamt über 43.073 verkauften NEVs (ein >220%iger Anstieg im Vergleich zum Vorjahr) und übertraf damit alle bisherigen amerikanischen, japanischen und europäischen Marktführer.

Der kumulierte weltweite Absatz von autobahntauglichen batterieelektrischen Autos und Transportern hat im September 2016 die Marke von 1 Million Einheiten überschritten. Die Renault-Nissan Allianz ist der führende Hersteller von reinen Elektrofahrzeugen. Im August 2016 erreichte die Allianz den Meilenstein von 350.000 weltweit ausgelieferten reinen Elektrofahrzeugen. An zweiter Stelle steht Tesla Motors mit über 139.000 verkauften Elektroautos zwischen 2008 und Juni 2016.

Die weltweiten Verkäufe des Tesla Model S, des zweitbestverkauften reinen Elektroautos der Geschichte, haben im vierten Quartal 2017 den Meilenstein von 200.000 Einheiten erreicht

Am Dezember 2016, ist das meistverkaufte autobahntaugliche Elektroauto der Geschichte der Nissan Leaf, der im Dezember 2010 auf den Markt kam, mit einem weltweiten Absatz von mehr als 250.000 Einheiten, gefolgt vom Tesla Model S mit mehr als 158.000 ausgelieferten Einheiten weltweit. Auf den nächsten Plätzen folgen der BMW i mit rund 65.500 Einheiten und der Renault Zoe mit 61.205 Einheiten (beide bis Dezember 2016). Bis Juni 2016 lag die Mitsubishi i-MiEV-Familie mit rund 37.600 ausgelieferten Einheiten weltweit auf Platz fünf. Der Renault Kangoo Z.E. Utility Van ist mit weltweit 25.205 verkauften Einheiten bis Dezember 2016 der Spitzenreiter im Segment der leichten vollelektrischen Fahrzeuge.

Die Formel E ist eine vollelektrische internationale Einsitzer-Meisterschaft. Die Serie wurde 2012 ins Leben gerufen, und die erste Meisterschaft startete am 13. September 2014 in Peking. Die Serie ist von der FIA sanktioniert. Alejandro Agag ist der aktuelle CEO der Formel E.

Die Formel-E-Meisterschaft wird derzeit von zehn Teams mit jeweils zwei Fahrern bestritten (nach dem Rückzug des Teams Trulli sind vorübergehend nur neun Teams am Start). Die Rennen finden in der Regel auf temporären, innerstädtischen Straßenkursen statt, die etwa 2 bis 3,4 Kilometer lang sind. Derzeit wird nur der ePrix von Mexiko-Stadt auf einem Straßenkurs ausgetragen, einer modifizierten Version des Autódromo Hermanos Rodríguez.

Elektrofahrzeuge für Behinderte in Årdalstangen, Norwegen

SpezialfahrzeugeBearbeiten

Spezialfahrzeuge gibt es in einer Vielzahl von Typen, von relativ gewöhnlichen Fahrzeugen wie Golfwagen, über elektrische Golfwagen, Milchwagen, Geländewagen, Elektrofahrzeuge für die Nachbarschaft bis hin zu einer Vielzahl von anderen Geräten. Einige Hersteller haben sich auf elektrisch betriebene Arbeitsmaschinen spezialisiert.

Ather 450, ein indischer Elektroroller, der derzeit in Produktion ist.

Elektromotorräder, -roller und -rikschasBearbeiten

Zu den dreirädrigen Fahrzeugen gehören auch Elektro-Rikschas, eine angetriebene Variante der Fahrrad-Rikscha. Die großflächige Einführung von Elektro-Zweirädern kann den Verkehrslärm und die Staus auf den Straßen reduzieren, erfordert aber möglicherweise Anpassungen der bestehenden städtischen Infrastruktur und der Sicherheitsvorschriften.

Ather Energy aus Indien hat 2018 seinen mit einem BLDC-Motor angetriebenen Elektroroller Ather 450 mit Lithium-Ionen-Batterien auf den Markt gebracht. Ebenfalls aus Indien kommt AVERA – ein Unternehmen für neue und erneuerbare Energien, das Ende 2018 zwei Modelle von Elektrorollern mit Lithium-Eisen-Phosphat-Batterietechnologie auf den Markt bringen wird.

ElektrofahrräderBearbeiten

Indien ist mit 22 Millionen Einheiten pro Jahr der größte 2-Rad-Markt der Welt. By 2024, Electric 2 wheelers will be a $2Bn market with over 3 Million units being sold in India.The Indian government is launching schemes and incentives to promote the adoption of electric vehicles in the country, and is aiming to be a manufacturing hub for electric vehicles within the next five years.

A person riding an electric bike in Tokyo.

Pedelecs from the Call a Bike bicycle hire scheme in Berlin.

China has experienced an explosive growth of sales of non-assisted e-bikes including scooter type, with annual sales jumping from 56,000 units in 1998 to over 21 million in 2008, and reaching an estimated 120 million e-bikes on the road in early 2010. China ist der weltweit führende Hersteller von E-Bikes, mit 22,2 Millionen produzierten Einheiten im Jahr 2009.

PersonentransporterBearbeiten

Eine zunehmende Vielfalt von Personentransportern wird hergestellt, einschließlich der einrädrigen selbstbalancierenden Einräder, selbstbalancierenden Roller, elektrischen Kick-Scooter und elektrischen Skateboards.

ElektrobooteBearbeiten

Sehr viele batterieelektrische Schiffe sind weltweit im Einsatz, einige davon geschäftlich. Elektrofähren werden betrieben und gebaut.