Sind PHEV manchmal die bessere Alternative zu BEV?

[noXan]

quote=env20040 post_id=1772141 time=1641748971 user_id=31385]

Ich halte eher nichts davon regulatorisch einfach drüber zu fahren, und alles mit Auspuff zu verbieten. Vergessen wir nicht, dass es der fossile Kraftstoff ist der das Problem ist. ....

Ich weiss ja nicht ob es schon aufgefallen ist dass eine Weizenknappheit besteht.
Aber selbstverständlich können wir auf Millionen Ha Fläche Pflanzen für Biosprit anbauen.
Was besagte eine Studie?
Vor 2035 ist es nicht absehbar, dass Biosprit in ausreichender Menge vorhanden wäre.
Was nicht einmal den Flächenbedarf miteinbezog.
......
Versucht mal etwas weiter zu denken, wo der PHEV in 10, 15 Jahren laufen wird...
Dann mit defekter Batterie als Verbrenner mit Zusatzballast.
[/quote]

Weshalb der Verweiß auf Biosprit aus Weizen, etc. auf meinen Kommentar, dass ich ein allgemeines Verbrennerverbot nicht unterstütze, mit der Ausnahme von urbanen Gebieten?

Dass Biosprit der landwirtschaftliche Nutzflächen in Beschlag nimmt nicht das Allheilmittel ist, steht außer Frage. Die flüssigen Energieträger der Zukunft gehen entweder den Weg der Methanol Synthese oder den Fischer Tropsch Pfad.
Wenn eine Windturbine vor Chile um Faktor 4-5 mehr Vollast Stunden/a bringt als eine in Europas Windparks, relativiert sich die Diskussion um den Wirkungsgrad von eFuels.
In seriellen Hybriden mit 10% Einsatz ist die Diskussion schon akademischer Natur: Per Hubkolbenmotor bringen sie konservativ gerechnet aus einem L Methanol 1,5kWh. Bei 13L/100km und 2000km im Jahr per REx sind das 260L bzw. 286kg co2/a. Das binden dieser 286kg kostet aktuell 600eur/t (DAC von CO2) 172eur, oder 0,66eur/L. Mittelfristig 200eur/t oder 22cent. Over all wären Stand Heute 2eur/L grünes Methanol möglich, große Skalierung vorausgesetzt.

[buddha]

Hier hatte mal jemand gesammelt. Scheint aber nicht mehr dabei zu sein.
viewtopic.php?f=13&t=32461

Wenn ich mir das mit dem Rex so ansehe, würde er viele Probleme lösen können.
Außer Obrist machen namhafte Hersteller aber noch einen Bogen darum. Vermutlich lässt sich aktuell mit PHEV mehr Gewinn erzielen (zum Leidwesen des Klimas).

Hier hatte mal jemand gesammelt. Scheint aber nicht mehr dabei zu sein.
viewtopic.php?f=13&t=32461

Er hat halt die "Hybride" unter den REX nicht berücksichtigt, die sowohl seriell als auch parallel können.
Deswegen ist das Konzept vom Ampera damals auch klasse gewesen. Standard-Motor aus dem Regal (keine teure Entwicklung nötig). Dazu die Einheit mit dem Haupt-E-Motor, dem Generator (wird auch als Antriebsmotor genutzt), dem Planetengetriebe und den 3 Kupplungen, die das alles nach Bedarf geschickt verschalten. Der Ampera kann über den kompletten Leistungs- und Geschwindigkeitsbereich rein elektrisch gefahren werden.
Deswegen sage ich immer, daß mein Anlasser 111kW Leistung hat
Und die Abwärme des REX kann bei Bedarf auch immer genutzt werden.

Zieht man den damaligen Preis für den Akku ab (rund 15000 Euro), dann war der Ampera nach Liste günstiger als ein vergleichbar ausgestatteter Astra.

Bei den PHEV kommt es halt immer darauf an.
Was ich bei den heutigen Hybriden vermisse, ist eine Akkugröße, die auch 100km im Winter zuläßt. Und die meist unsinnige Auslegung von E-Motor und REX ist halt bescheuert, weil da der REX oft anläuft, sobald man das Gaspedal etwas mehr betätigt als nur streichelt.

[AbRiNgOi]

Den letzten seriellen PHEV an dem ich mit gearbeitet habe ist der Ford Transit:
https://www.electrive.net/2021/01/21/fo ... n-gestern/

An dem sieht man schon was geht und was nicht. Ein Drei Zylinder Benziner als REX für einen Kastenwagen wäre groß genug, aber als PHEV? Also nur 40km-50km reine elektrische Reichweite und dann der Benziner zur vollständigen Generierung der Antriebsleistung,

Vielleicht sind Euch ja die 9 Liter Benzin auf der Autobahn für einen Kastenwagen gut genug, aber mehr ist nicht.

Wenn ein Benzinmotor "frei" läuft, dann sehr unruhig. Weil sehr wenig Schwungmasse die Kompressionsphasen überwinden hilft. Auf der TU Wien war bei einem ähnlichen Motorprüfstand die Verbindung zwischen ICE und Generator lange ein Problem, wenn der Generator streng die Drehzahl gehalten hat, Neben diesem mechanischen Problem aber kommt noch das elektrische dazu, also man muss dann den Generator in der Kompressionsphase immer als Motor fahren, also Energie von der Batterie in den Verbrennungsmotor leiten. Dadurch ergibt sich immer ein Umladen der Energie in der Batterie und damit ein schlechter Wirkungsgrad.
Doch wieder einfach nur festes Drehmoment an den Generator setzen? Auch ganz schlecht, weil dann auch in der Kompressionsphase der Generator bremst und durch das System noch unruhiger läuft. Eine Schwungmasse in Form eines Fahrzeuges würde hier immer Energie zurück liefern, aber nicht die Drehzahl auf biegen und brechen halten.
Jetzt zu versuchen einen Drehzahlregler zu entwerfen, der das Drehmoment nicht umdrehen darf? Das schlägt schnell auf den I Anteil und dann, ja fdas war es dann wieder mit der verbauten Welle...
Wen aber die Drehzahlregelung auf dem Verbrenner fährt, benötigt dieser eine Drehmomentenreserve welche durch eine Zündwinkelverstellung erreicht werden kann, welche aber den Wirkungsgrad des Verbrenners stark verringert..

Ok, liebe Reglerexperten. Wer hier eine Lösung hat, einen Verbrenner Generator Block zu betreiben, dessen Wirkungsgrad elektrisch auf ca. 80% bleibt und im Verbrenner die 30% übersteigt, dann hätte man das gewünschte Ergebnis.

Daher entweder eine tolle regeltechnische Erfindung, oder eine große Schwungmasse, oder eben den Verbrenner an der Fahrzeugmasse lassen. Anders wird eine reine Verbrennerfahrt mit dem Hybriden niemals energetisch optimal. (PS: die Deutsche Bahn und deren Diellokomotiven haben einen Seriellen Antriebsstrang, mit einer großen Schungmasse und einem großem Zwischenkreis Kondensator der die Pulse besser weg stecken kann mit guten Wirkungsgrad, aber für einen kleinen PKW nicht übertragbar...)

Viel mehr würde mich ointeressieren was im Audi Q e-tron in Dakar verbaut ist,muss mal die Kollegen fragen die für Audi arbeiten. Aber diese zufälligen Begegnungen in den diversen Kaffeeküchen sind nicht mehr.

Und ja, die Konzepte mit dem direkten Betriebsmodi auf der Autobahn sind schon klasse. Aber auch sehr komplex weil dann der ICE und der Antrieb wieder auf fixen Positionen sitzen müssen. (Nissan Outlander, Opel Ampera, Toyota Prius, Volvo XC60 recharge......) Da sieht man aber auch, viel mehr Modelle als reine REX. (BMW i3, Ford Transit)

[Ioniq1234]

Wenn ein PHEV heutzutage noch Sinn machen soll, dann nur wenn der Fokus auf dem BEV Strang liegt. Also Akku für mindestens 100km realistische Reichweite und REX mit maximal der Leistung, die für konstant 130km/h erforderlich ist.

Daher ist derzeit die einzige sinnvolle Alternative ein i3REX oder alter Ampera, wenn er mehr Reichweite hätte. Alle anderen PHEV sind eigentlich nur Verbrenner mit Hilfsmotor und sollten nicht mehr gefördert werden.

[schattenparker]

Ich halte eher nichts davon regulatorisch einfach drüber zu fahren, und alles mit Auspuff zu verbieten. Vergessen wir nicht, dass es der fossile Kraftstoff ist der das Problem ist.

Ist er nicht unbedingt. Fahrzeuge mit Partikelfilter sind am Ende sogar sauberer als E-Fahrzeuge. Und Feinstaub ist das Hauptproblem bei den Schadstoffen in der Stadt. Das alles ist nur Pseudodiskussion um an irgendein Ziel zu kommen.

Und wenn man jeden Tag 600km mit einem E-Vito macht (mal mehr mal weniger), wird der auch alles andere als ewig halten. Und dann ist es ein Totalschaden.

Sind PHEV etwa nicht manchmal, sondern immer die bessere Alternative zu BEV in der Stadt ?
Fahren besonders sensible und rücksichtsvolle PHEV-Fahrer deswegen nicht mit Strom durch die Stadt,
um die Bevölkerung dort vor Gesundheitsschäden zu bewahren und zu schützen ?
Gibt es deswegen so viele SUV-PHEVs, weil das "U" steht für utility und für "U" wie urban ? Also nützlich im Städtischen Raum ?
Ist das der Grund, warum die realen Kraftstoffverbräuche und CO2-Emissionen von PHEVs im Mittel ca. zwei bis vier mal höher sind als in Testzyklen ?
Um an irgendein Ziel zu kommen... das Ziel ist Klimaneutralität, aufhalten der Erderwärmung.
Den Klimawandel zu stoppen, denn dieser bringt fatale Folgen für uns und unsere Umwelt !

[Odanez]

Das größte Problem des PHEV ist ein schlechter Nutzer. Das ist der Unterschied zum BEV - selbst ein schlechter Nutzer eines BEVs kann unmöglich Abgase verursachen. Das PHEV kann insgesamt gleich sauber wie ein BEV sein, wenn der Nutzer das Fahrzeug richtig nutzt. Nur ist die Praxis leider so, dass viele Leute ihr PHEV falsch benutzen. In der Stadt, oder hier wo ich wohne, kommt mir ein PHEV entgegen, sieht man ja am E im Kennzeichen, so ist wirklich und nicht übertrieben bei deutlich mehr als 50% dieser der Verbrenner an. Obwohl ja eigentlich der Sinn des PHEVs war innerorts elektrisch zu fahren. Also ist der Fahrer mal wieder mit leerem Akku losgefahren (falls er gerade erst losgefahren ist, sind ja innerorts), oder er ist auf dem Heimweg und gleich daheim, und der Akku ist schon wieder leer. Da frage ich mich warum die dann nicht so eingestellt sind, dass sie wenn der Akku leer ist, immer noch so viel Reserve da ist um die letzten paar km durch das Heimatdorf wieder elektrisch zu fahren?

Also entweder sind das PHEVs, die für das Fahrprofil dieser Leute nicht geeignet sind, oder sie sind mit viel zu schwachen elektrischen Fahrkomponenten ausgestattet, dass sie es nicht schaffen bei etwas leereren Akku oder wenn die Heizung läuft elektrisch zu fahren, oder die Fahrer sind zu ladefaul.

Ich will damit nicht den PHEV Fahrern hier in der Community ans Bein pinkeln, denn von dem was ich hier lese legen diese hier doch viel Wert darauf so viel wie möglich elektrisch zu fahren und ihre Emissionen innerorts so niedrig wie möglich zu halten - jedoch ist das Bild auf der Straße leider insgesamt ein sehr ernüchterndes für die ganzen PHEVs.

[noXan]

Den letzten seriellen PHEV an dem ich mit gearbeitet habe ist der Ford Transit:
https://www.electrive.net/2021/01/21/fo ... n-gestern/

An dem sieht man schon was geht und was nicht. Ein Drei Zylinder Benziner als REX für einen Kastenwagen wäre groß genug, aber als PHEV? Also nur 40km-50km reine elektrische Reichweite und dann der Benziner zur vollständigen Generierung der Antriebsleistung,

Vielleicht sind Euch ja die 9 Liter Benzin auf der Autobahn für einen Kastenwagen gut genug, aber mehr ist nicht.

Wenn ein Benzinmotor "frei" läuft, dann sehr unruhig. Weil sehr wenig Schwungmasse die Kompressionsphasen überwinden hilft. Auf der TU Wien war bei einem ähnlichen Motorprüfstand die Verbindung zwischen ICE und Generator lange ein Problem, wenn der Generator streng die Drehzahl gehalten hat, Neben diesem mechanischen Problem aber kommt noch das elektrische dazu, also man muss dann den Generator in der Kompressionsphase immer als Motor fahren, also Energie von der Batterie in den Verbrennungsmotor leiten. Dadurch ergibt sich immer ein Umladen der Energie in der Batterie und damit ein schlechter Wirkungsgrad.
Doch wieder einfach nur festes Drehmoment an den Generator setzen? Auch ganz schlecht, weil dann auch in der Kompressionsphase der Generator bremst und durch das System noch unruhiger läuft. Eine Schwungmasse in Form eines Fahrzeuges würde hier immer Energie zurück liefern, aber nicht die Drehzahl auf biegen und brechen halten.
Jetzt zu versuchen einen Drehzahlregler zu entwerfen, der das Drehmoment nicht umdrehen darf? Das schlägt schnell auf den I Anteil und dann, ja fdas war es dann wieder mit der verbauten Welle...
Wen aber die Drehzahlregelung auf dem Verbrenner fährt, benötigt dieser eine Drehmomentenreserve welche durch eine Zündwinkelverstellung erreicht werden kann, welche aber den Wirkungsgrad des Verbrenners stark verringert..

Ok, liebe Reglerexperten. Wer hier eine Lösung hat, einen Verbrenner Generator Block zu betreiben, dessen Wirkungsgrad elektrisch auf ca. 80% bleibt und im Verbrenner die 30% übersteigt, dann hätte man das gewünschte Ergebnis.

Daher entweder eine tolle regeltechnische Erfindung, oder eine große Schwungmasse, oder eben den Verbrenner an der Fahrzeugmasse lassen. Anders wird eine reine Verbrennerfahrt mit dem Hybriden niemals energetisch optimal. (PS: die Deutsche Bahn und deren Diellokomotiven haben einen Seriellen Antriebsstrang, mit einer großen Schungmasse und einem großem Zwischenkreis Kondensator der die Pulse besser weg stecken kann mit guten Wirkungsgrad, aber für einen kleinen PKW nicht übertragbar...)

Viel mehr würde mich ointeressieren was im Audi Q e-tron in Dakar verbaut ist,muss mal die Kollegen fragen die für Audi arbeiten. Aber diese zufälligen Begegnungen in den diversen Kaffeeküchen sind nicht mehr.

Und ja, die Konzepte mit dem direkten Betriebsmodi auf der Autobahn sind schon klasse. Aber auch sehr komplex weil dann der ICE und der Antrieb wieder auf fixen Positionen sitzen müssen. (Nissan Outlander, Opel Ampera, Toyota Prius, Volvo XC60 recharge......) Da sieht man aber auch, viel mehr Modelle als reine REX. (BMW i3, Ford Transit)

Danke für deinen Kommentar. Mich würde deine technische Enschätzung zum REx Konzept von Obrist interessieren. Er hat dieses beim Vienna Motorensymposium vorgestellt und auch technische Details präsentiert:

https://youtu.be/aSlqw08IH5Q

[AbRiNgOi]

Im Prinzip schlechtere Zahlen als die, die wir vom Ford Transit PHEV kennen. Also der Verbrenner extrem gut ausgelegt über der 40% Marke, was für einen Verbrenner der maximale Wert ist.
Dann kommt der Generator und hier wird es extrem schlecht, weil wir beim Ford die 80% von der Kurbelwelle bis zum Rad erreicht haben. Also in dieser Darstellung: 0,8 * 0,4 = 0,32. also 32% bis zum Rad.
Hier aber sehen wir 30% oder 34% nur durch den Generator. Hier fehlt noch der Wirkungsgrad der Antriebsmaschine. Die müssen wir best Case auf 95% rechnen, auf der Autobahn über 130km/h sogar nur 90%.
Dieser ZVG kommt dann auf einen Wirkungsgrad bis zum Rad auf 0,3 * 0,95 = 28,5% oder 27% auf der Autobahn.

Wir kennen auch den Wirkungsgrad der Batterie nicht, aber wenn der Verbrenner mit 40% gefahren wird, dann mit optimalen Zündwinkel und daher ohne der Möglichkeit eine Drehzahlregelung über den Verbrenner zu fahren, hier muss die Drehzahlregelung über den Generator gefahren werden. Inwiefern das Zwei Massen Schwungrad hier verhindern kann, dass es zu einem Motorbetrieb des Generators kommen muss wage ich einmal zu bezweifeln. Diese drehendne Massen sind meine Erachtens nur dazu da, den Schwerpunkt des Systems immer am gleichem Punkt zu halten, also nur den Zylinder aus zu gleichen.

Von der Größe des zwei Massen Schwungrades kann man dieses mit dem aus dem 6 Zylinder BMW Reihenmotor vergleichen, dieses kann dort den Leerlauf gut ausgleichen, wenn der Verbrenner aber durch Zündwinkel Verstellung den Gleichlauf der Zylinder darstellt. (Man kann nicht durch die Einspritzanlage regeln, sondern muss die Einspritzung an die Lambda Regelung anpassen, sonst sind die Abgase im Arsch, daher sind die Zylinder ohne Zündwinkelverstellung immer Luft geführt, also immer der Füllung entsprechende Einspritzung. Wie sich die Füllung auf die Zylinder aufteilt bleibt sehr stochastisch.

Kurzum: Hier wurde der Wert auf den runden Lauf gelegt, beim Verbrauch stehen die schlechter da als der Ford Transit. Auch wurde der Benzin verbrauch auf 100km des Testfahrzeuges nie genannt, nur der Wirkungsgrad bis DC und daher nur dann zu verglichenen wenn man die DC Wirkungsgrade anderer Hersteller kennt.

Wie gesagt, auch hiuer kommen wir an der Physik nicht vorbei, die konstante, hohe Geschwindigkeit ist aus Verbrennerkraft dann am effizientesten umgesetzt, wenn der ICE konstant auf dem optimalen Betriebspunkt direkt mit den Rädern verbunden ist, und genau das macht der parallel Hybride der deutschen Hersteller. Optimiert auf 160km/h Autobahn. Das will der Markt.

[noXan]

Danke für deine Expertise und Einschätzung.
Auf mich wirkt das Konzept in Bezug auf den Einsatz in einem REEV mit ~10% REX Anteil dennoch höchst attraktiv, der den Effizienznachteil im Vergleich zum parallel Hybrid absolut betrachtet klein hält. Der Effizienznachteil wiegt hier mMn weniger schwer als der präsentierte Cost-brakedown, der das primäre Argument für dieses Konzept in PKWs ist. Das muss sich natürlich erst in der Serie bewahrheiten:

Kommentar von Obrist ca. 5.2021:
Our technology is licensed to at least one large automotive player, and a start of mass production could be achieved by 2023 or 2024. Stay tuned!
Mal sehen was kommt. Auf mich wirkt es sehr interessant, besonders wegen der Fokussierung auf synMethanol in Verbindung mit DAC von CO2

Ich hatte zu synMethanol einen kurzen Austausch mit Karl Dums (Porsche) in Bezug auf die in Chile geplante Methanol Synthese. Der syn EN228 konforme Kraftstoff auf Basis des syn Methanol liegt aktuell bei unzufriedenen 85 Oktan. Auf meine Frage weshalb Porsche hier nicht zumindest auf M15 setzt und die so in der Literatur bekannte Erhöhung der Klopffestigkeit auf rund 98 Oktan nebst besseren Abgaswerten nutzt entgegnete er damit, dass Porsche dieses Engagement ausschließlich für bestehende Fahrzeuge betreibt und diesbzgl. Vorbehalte bzgl. der Standfestigkeit des Bestands hat. Auf die Frage warum dann nicht im großen Rahmen ES95 mit EN228 konformen 3% Methanol substituiert wird folgte Schweigen mit dem Verweiß auf die technische Möglichkeit und Sinnhaftigkeit, aber dem Unwillen Porsches. Es ist also vorrangig ein Marketingwerkzeug.

Anders ist das bei Geely, Mazda und co. Auch Stellantis hatte in diese Richtung Bestrebungen (Kraftstoffspezifikation A20, 15% Methanol, 5% Ethanol) die aber auf Eis zu liegen scheinen