REEV - Range extened electric vehicle - die Zukunft des ICE und der FC

[buddha]

.... Und das hatten sich die Ingenieure damals nicht zum Spaß ausgedacht, sondern weil es einfach mit Abstand der effizienteste Weg ist mechanisch vorliegende Energie nicht umzuwandeln, sondern direkt den Rädern zuzuführen. Und das ist der Hauptgrund, warum der REEV tot ist und tot bleiben wird.

Es ist komplex, nur helfen dort Sprüche und Thesen nicht weiter.
Die pro Rex-Punkte wurden sehr detailliert beschrieben, bedingen jedoch auch einen neutralen und objektiven Blick (Deiner hängt noch in oldstyle PHEV.).

Der zweite Grund ist, dass extra etwas entwickeln schlicht nicht lohnt. Entegegen der Aussage hier, ist es viel billiger den Motor aus dem Regal zu nehmen, selbst wenn er komplexer ist.

Stelle Dir vor, so eine Extendereinheit würden mehrere Hersteller als standardisierte Einheit verwenden. Ach was - ein Konzern wie die VAG bräuchte das nicht einmal, da sie bereits eine sehr große Menge BEV damit ausrüsten könnten.

Wenn Du ehrlich meinst, dass es der deutschen Autonation zu teuer wäre, ein effizientes Extender-Aggregat zu entwickeln, dann ist das 1. nicht wahr und 2. wenig fortschrittlich denkend.

Eelktrischer Antrieb ohne zuverlässige Lademöglichkeit ist immer mehr als schwierig. Im PHEV ist da im Zweifel wenig kaputt gemacht gegenüber einem vergleichbaren Verbrenner, beim BEV kommt da schnell ganz anderer Frust auf. Und ein PHEV dient durchaus gut dazu, überhaupt erst heraus zu finden, wie es mit dem eigenen Laden denn klappen würde. Viele wissen es einfach nicht und können es sich auch nicht vorstellen. Nicht unerheblich viele PHEV-Fahrer kommen zu dem Schluss, dass auch ein BEV funktionieren würde, aber erst dadurch, dass sie es mit dem PHEV ausprobiert haben und eine Vorstellung gewonnen haben.

Das ändert sich mit jedem Tag, wo BEV ihre Alltagstauglichkeit - häufig besser als ICE/PHEV - unter Beweis stellen.
BEV erlauben z.B. komfortable, elektrische Vorklima, wo die 2 Kontrahenten Probleme haben (Annahme: freier Parkplatz, PHEV unangesteckt). Solche Vorteile sprechen sich schneller herum als manche glauben.
30min Gesprächszeit räumen die letzten Zweifel beim heimischen Laden aus - am besten noch mit PV gekoppelt (sinnvolles Investment).

Zur allumfassenden Darstellung der hohen BEV-Leistungsfähigkeit gehört nur noch das Puzzleteil - Langstrecke ohne RW-Angst bewältigen zu können. Das kann mit dem Extender deutlich besser als mit bisherigen PHEV gelöst werden (s. Thread für Details).

[AbRiNgOi]

Gegen den Anwendungsfall Langstrecke ohne RW-Angst sagt ja niemand etwas, das ist der REX, wie der Name schon sagt genau in seinem Element, dafür wurde dieser entwickelt und optimiert.
Und wenn die Stückzahl des BEV weitehin steil nach oben geht, ist es natürlich denkbar auch für diese Anwendung neues zu entwickeln.

Die Skeptiker dieser Antriebsart werden nur dann nervös, wenn man dieses System verwendet um den Urlaub damit rein mit dem Verbrenner zu bewältigen, da wäre eben der PHEV mit parallelem Antrieb besser. Der ist für diese hohen Geschwindigkeiten mit ICE entwickelt und optimiert.

Das ein seriell angetriebenes System auch im Vebrenner Mode funktionieren kann sieht man sehr gut bei wirklich großen Antrieben, also einer Dieselelektrischen Lokomotive oder bei 60T Trucks. Diese 1000 - 8000PS Maschinen haben einen unerhört guten Wirkungsgrad vorallem im stationären Lastbereich, da kann und wird ein kleiner xxPS Zerknalltreibling niemals hin kommen. Je kleiner die Maschine, desto schlechter der Wirkungsgrad. (Thermisch).

Klar bringt ein kleiner Motor einem PKW dann Vorteile, wenn dieser nicht wie sein großer Bruder immer nur im Teillastbereich fahren muss. Aber unter einer Leistungsgrenze von ca. 50PS geht dieser Betriebspunktvorteil gegenüber dem schlechten Thermischen Wirkungsgrad unter.

Wenn nun in Graz wirklich ein Verbrennungsmotor vollständig neu gebaut wurde, der diese Thermischen Wirkungsgrade irgendwie in den Griff bekommen hat, wäre das ein Game Chagnger, aber so wirklich wissen wir es, wenn das Ding auf der Autobahn mit 130km/h fährt und dann zur Tankstelle kommt.

Warum Game Changer? Weil es, wenn der Verbrauch stimmt, viele Probleme der Abgasnachbehandlung im dynamischen und im Volllastbereich löst, und so Euro7 nicht nur möglich sondern auch finanzierbar wird. Wenn der Verbrauch stimmt, wäre auch der Anhängerbetrieb möglich der Stand heute (Euro6d) keinerlei Abgasnormen unterworfen ist, in Euro 7 aber schon. Es würde mich nicht wundern, wenn die Euro7 Fahrzeuge fürs erste keine AHK bekommen können, oder wenn nur mit stark überdimensioniertem Motor, der den 1,6t Wohnwagen nicht mal richtig spürt. (aber wegen Einsprüchen etz. ist Euro7 stark verzögert (2025) und einiges nun in einer Euro6e geflossen, [Euro 6e September 22])

[buddha]

Die Skeptiker dieser Antriebsart werden nur dann nervös, wenn man dieses System verwendet um den Urlaub damit rein mit dem Verbrenner zu bewältigen, da wäre eben der PHEV mit parallelem Antrieb besser. Der ist für diese hohen Geschwindigkeiten mit ICE entwickelt und optimiert.

Deshalb soll auf Langstrecke immer der Akku kombiniert mitarbeiten. Genau das ist der Punkt, wo die Skeptiker mangels Praxiserfahrung Probleme haben.

Das ein seriell angetriebenes System auch im Vebrenner Mode funktionieren kann sieht man sehr gut bei wirklich großen Antrieben, also einer Dieselelektrischen Lokomotive oder bei 60T Trucks. Diese 1000 - 8000PS Maschinen haben einen unerhört guten Wirkungsgrad vorallem im stationären Lastbereich, da kann und wird ein kleiner xxPS Zerknalltreibling niemals hin kommen. Je kleiner die Maschine, desto schlechter der Wirkungsgrad. (Thermisch).

Klar bringt ein kleiner Motor einem PKW dann Vorteile, wenn dieser nicht wie sein großer Bruder immer nur im Teillastbereich fahren muss. Aber unter einer Leistungsgrenze von ca. 50PS geht dieser Betriebspunktvorteil gegenüber dem schlechten Thermischen Wirkungsgrad unter.

Ich bin kein ICE-Entwickler. Ich weiß nur, dass sich bis jetzt nur sehr, sehr wenige an die neue Aufgabe "Extender" herangewagt haben. Von den OEM sogar nur Mazda und deren Produkt ist noch nicht einmal auf der Straße.

Genau deshalb sehe ich dort erhebliches Potential und kann mich nur wundern, warum es nicht gehoben wird. Das Lastenheft ist, wie hier im thread schon dargelegt, einfach anders als bisher und bedingt Neuorientierung.

* bester Betriebspunkt
* keine Lastvariabilität (außer Notmodus)
* rein elektrische Kopplung
* Navi-Akku-Rex Logistigk für Langstrecke
* kompakte Bauweise
* schwingungs- und geräuscharme Konstruktion
* Seltennutzung (long life IWartungsintervalle)
* usw.

Lösbar wäre es für OEM in jedem Fall. Ich denke sogar perfekt lösbar. Allein der Wille fehlt (Marge geringer als bei PHEV).

Wenn nun in Graz wirklich ein Verbrennungsmotor vollständig neu gebaut wurde, der diese Thermischen Wirkungsgrade irgendwie in den Griff bekommen hat, wäre das ein Game Chagnger, aber so wirklich wissen wir es, wenn das Ding auf der Autobahn mit 130km/h fährt und dann zur Tankstelle kommt.

Warum Game Changer? Weil es, wenn der Verbrauch stimmt, viele Probleme der Abgasnachbehandlung im dynamischen und im Volllastbereich löst, und so Euro7 nicht nur möglich sondern auch finanzierbar wird. Wenn der Verbrauch stimmt, wäre auch der Anhängerbetrieb möglich der Stand heute (Euro6d) keinerlei Abgasnormen unterworfen ist, in Euro 7 aber schon. Es würde mich nicht wundern, wenn die Euro7 Fahrzeuge fürs erste keine AHK bekommen können, oder wenn nur mit stark überdimensioniertem Motor, der den 1,6t Wohnwagen nicht mal richtig spürt. (aber wegen Einsprüchen etz. ist Euro7 stark verzögert (2025) und einiges nun in einer Euro6e geflossen, [Euro 6e September 22])

Zusätzlich kommt bei einem Einzelfahrzeug für alle Anwendungen der Wenignutzungseffekt (nur Langstrecken bzw. Notfall) zum Tragen. Dies hat den größten Einspareffekt.

ps
Wenn nun die ganz Schlauen wiederholt meinen, den Extender deshalb weglassen zu können, muss man statuieren, dass die Aufgabe nicht zu Ende gedacht wurde.

Es ist komplex, nur helfen dort Sprüche und Thesen nicht weiter.

Was soll daran so komplex sein? Des bessere System ist das, welches weniger Energie verbraucht.

Hybridsysteme jeglicher Art, die etwas taugen, nutzen ja durchaus den Akku. Hat man einen Betriebszustand, wo die Zunahme des Wirkungsgrades des Verbrenners größer ausfällt als die Lade-/Entladeverluste , dann wird eine Lasterhöhung durchgeführt und der Akku geladen. Aber das ist gar nicht mal so oft der Fall, weil Lade-/Entladeverluste gar nicht so ohne sind. Ein Fahrzeug mit zu klein dimensionierter Verbrenner müsste da aber öfter hin, wenn die Leistung des Verbrenners nicht entsprechend reicht und es wird ineffizient. Diesen Vorteil eines Extender-Aggregat fällt leider eher marginal aus, zu marginal um etwas zu tun.

BEV erlauben z.B. komfortable, elektrische Vorklima, wo die 2 Kontrahenten Probleme haben (Annahme: freier Parkplatz, PHEV unangesteckt).

Von welchen Problemen redest du da?
Nach 6-8 Minuten ist in meinem PHEV halbe Sauna im tiefsten Winter. 7kW Heizleistung sei Dank. Da kommt kaum ein BEV mit. Ob angesteckt oder unangesteckt spielt da keine Rolle.

Ich weiß nur, dass sich bis jetzt nur sehr, sehr wenige an die neue Aufgabe "Extender" herangewagt haben. Von den OEM sogar nur Mazda und deren Produkt ist noch nicht einmal auf der Straße.

Doch, der BMW i3 war ganz klar ein Fahrzeug mit Extender, nur kein Gutes in Richtung Effizienz. Schaun wir mal ob Mazda es besser macht, ich habe aber Zweifel.

Vielleicht noch zur Seltennutzung: Hat man hier wirklich zwei Antriebsquellen, dann macht es ab einem bestimmten Punkt keinen Sinn mehr, Geld für eine Antriebsquelle in die Hand zu nehmen, die man fast nie nutzt. Jeder Antrieb braucht seinen Nutzungs-Case. Für einmal im Jahr eine halbe Stunde an der Ladesäule zu stehen, dafür baut man sich nicht für 10t€ extra einen Verbrenner ein. Der Zug ist einfach abgefahren, dafür ist das Ladenetz auch zu gut inzwischen.

[RiffRaff]

Bzgl. der Produktionskosten liegst du ca. eine Größenordnung zu hoch. Beim Preis wahrscheinlich immer noch um mindestens Faktor fünf.

[buddha]

Hybridsysteme jeglicher Art, die etwas taugen, nutzen ja durchaus den Akku.

"...nutzt durchaus den Akku"?
Ich meine eher "Nutzt den Akku so oft und soviel wie möglich."

Hat man einen Betriebszustand, wo die Zunahme des Wirkungsgrades des Verbrenners größer ausfällt als die Lade-/Entladeverluste , dann wird eine Lasterhöhung durchgeführt und der Akku geladen. Aber das ist gar nicht mal so oft der Fall, weil Lade-/Entladeverluste gar nicht so ohne sind. Ein Fahrzeug mit zu klein dimensionierter Verbrenner müsste da aber öfter hin, wenn die Leistung des Verbrenners nicht entsprechend reicht und es wird ineffizient. Diesen Vorteil eines Extender-Aggregat fällt leider eher marginal aus, zu marginal um etwas zu tun.

Das klingt mir sehr nach klassischem PHEV.
# zu verbrennerlastig
# Lade-/Entladeverluste? Vielleicht beim Mini-PHEV-Akku. Beim BEV vernachlässigbar.

BEV erlauben z.B. komfortable, elektrische Vorklima, wo die 2 Kontrahenten Probleme haben (Annahme: freier Parkplatz, PHEV unangesteckt).

Von welchen Problemen redest du da?
Nach 6-8 Minuten ist in meinem PHEV halbe Sauna im tiefsten Winter. 7kW Heizleistung sei Dank. Da kommt kaum ein BEV mit. Ob angesteckt oder unangesteckt spielt da keine Rolle.

Ich schrieb "unangesteckt" und das heißt beim klass. PHEV deutlicher Verlust an E-RW. Beim BEV weniger Thema Dank ordentlich kWh.

Deine Zahlen ergeben ca. 0,8 kWh Heizenergie. Ich kann's nachrechnen, nur wird es nicht reichen, um ein -10°C abgekühltes EV auf +22°C zu erwärmen.

btw
7kW mit PTC? Haben PHEV keine WP ?

Ich weiß nur, dass sich bis jetzt nur sehr, sehr wenige an die neue Aufgabe "Extender" herangewagt haben. Von den OEM sogar nur Mazda und deren Produkt ist noch nicht einmal auf der Straße.

Doch, der BMW i3 war ganz klar ein Fahrzeug mit Extender, nur kein Gutes in Richtung Effizienz. Schaun wir mal ob Mazda es besser macht, ich habe aber Zweifel.

Der i3-Rex war nie für Langstreckennutzung gebaut. Er kann die gewünschten Anforderungen wegen der bereits diskutierten Mängel nicht erfüllen.

Warum so pessimistisch beim Wankel? Er kommt in völlig neuer Anwendung als bis dato bekannt. Dank fortschreitender Entwicklungen auf allen Sektoren (z.B. Materialien, Elektronik, Software,...) sind immer Optimierungen möglich.

Vielleicht noch zur Seltennutzung: Hat man hier wirklich zwei Antriebsquellen, dann macht es ab einem bestimmten Punkt keinen Sinn mehr, Geld für eine Antriebsquelle in die Hand zu nehmen, die man fast nie nutzt. Jeder Antrieb braucht seinen Nutzungs-Case. Für einmal im Jahr eine halbe Stunde an der Ladesäule zu stehen, dafür baut man sich nicht für 10t€ extra einen Verbrenner ein. Der Zug ist einfach abgefahren, dafür ist das Ladenetz auch zu gut inzwischen.

Du negierst leider bereits diskutierte worst case-Szenarien. Schon ein einmaliger Bedarf eines Rex kann entscheidend sein. Das sieht übrigens die Mehrheit der Bevölkerung auch so - berechtigter Weise.
Ladeoptionen sind noch lange nicht soweit, wie sie benötigt werden.

[noXan]

Vielleicht noch zur Seltennutzung: Hat man hier wirklich zwei Antriebsquellen, dann macht es ab einem bestimmten Punkt keinen Sinn mehr, Geld für eine Antriebsquelle in die Hand zu nehmen, die man fast nie nutzt. Jeder Antrieb braucht seinen Nutzungs-Case. Für einmal im Jahr eine halbe Stunde an der Ladesäule zu stehen, dafür baut man sich nicht für 10t€ extra einen Verbrenner ein. Der Zug ist einfach abgefahren, dafür ist das Ladenetz auch zu gut inzwischen.

Ich glaube für diese Betrachtung ist folgende Perspektive wichtig:

Ein REEV liegt mMn zwischen
- quasi "Feuerschutzversicherung gegen Liegenbleiben" durch niemals genutzten Balast eines absolut untermotorisierten Notstromaggregats mit sehr kleiner Tankkapazität
- klassischer PHEV

Die korrekte Auslegung eines REEV ist essentiell für dessen Sinnhaftigkeit, Akzeptanz, Erfolg. Vielleicht sind die unterschiedlichen Standpunkte im Thread auch mehrheitlich auf unterschiedliche Perspektiven und Vorstellungen zurückzuführen.

Das Ziel muss mMn lauten die Gesamtfahrleistung des REx konzeptionell im Bereich von 10% zu halten. Je nach Fahrzeug und Anwendung kann das auch wesentlich abweichen, weshalb es unstrittig auch Anwendungsgebiete gibt, wo ein klassischer PHEV mit ausreichender Batteriekapazität oder ein BEV besser geeignet sind.

Diese passende Auslegung des REEV ermöglicht die Einsparung von rund 50% der Akkukapazität im Vergleich zu einem BEV, tendenziell eher mehr durch weiter steigende Akkukapazitäten bei den BEV. Die Kosten des Aggregats und die höhere Masse werden durch den Wegfall der Kapazität überkompensiert, womit mMn zwei esentielle kaufentscheidene Vorteile entstehen, die den Erfolg von REEV wahrscheinlich erscheinen lassen:

Höhere Flexibilität/Autarkie/Gesamtreichweite
Geringerer Fahrzeugpreis

[noXan]

Du negierst leider bereits diskutierte worst case-Szenarien. Schon ein einmaliger Bedarf eines Rex kann entscheidend sein. Das sieht übrigens die Mehrheit der Bevölkerung auch so - berechtigter Weise.
Ladeoptionen sind noch lange nicht soweit, wie sie benötigt werden.

Ich habe hier den gleichen Standpunkt wie buddha, der durch nachfolgende Studie/Betrachtung gestützt wird:

https://autoundwirtschaft.at/print/3624 ... tat-steigt

Es ist durchaus möglich dass für viele der Weg zum BEV über einen REEV/PHEV führen, wenn sich die Ladeinfrastruktur global weiter verbessert und die Anforderung an die Energieversorgung dahinter gelöst werden.

[AbRiNgOi]

Warum so pessimistisch beim Wankel? Er kommt in völlig neuer Anwendung als bis dato bekannt. Dank fortschreitender Entwicklungen auf allen Sektoren (z.B. Materialien, Elektronik, Software,...) sind immer Optimierungen möglich.

Weil die Oberfläche der Brennkammer einfach zu groß ist und daher das größte Problem der Hubraumsachwachen Motoren noch einmal verstärkt wird: Abkühlung des Carnot-Prozess in der Isotherme Expansion (Das Gasvolumen wird größer, der Druck sinkt, aber die Temperatur wird durch die Heizung mit dem warmen Reservoir konstant gehalten.) aber auch und überwiegend in der Isentrope Expansion ( Da kein Wärmeaustausch mit der Umgebung stattfindet dQ41 = 0, folgt aus dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik, dass die gesamte Expansionsarbeit aus dem Verlust an innerer Energie resultiert.)
[vimeo]https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ ... rozess.ogv[/vimeo]
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Prozess

Daher bin ich so pessimistisch dass ein Wankelmotor dessen Brennraum eine Scheibe und kein Zylinder ist einen guten Wirkungsgrad haben kann, die AVL Idee hat bei mir auch noch keine Ahh Erlebnis ausgelöst, die Wirkungsgrade müssen zuerst auf die Straße bevor ich diese glaube.

Diese passende Auslegung des REEV ermöglicht die Einsparung von rund 50% der Akkukapazität im Vergleich zu einem BEV, tendenziell eher mehr durch weiter steigende Akkukapazitäten bei den BEV. Die Kosten des Aggregats und die höhere Masse werden durch den Wegfall der Kapazität überkompensiert, womit mMn zwei esentielle kaufentscheidene Vorteile entstehen, die den Erfolg von REEV wahrscheinlich erscheinen lassen:

Ich würde eher 2-4% Verbrenner Anteil sehen, und eine Einsparung von 20-30% Akkukapazität. Aber, und das fehlt in deiner Aufzählung mit Schnellladung genauso wie in den Langstrecken BEV, also 150kW aufwärts. Ansonsten geht es den Leuten wie dem netten neuen Kollegen mit seinem e-Tron der lauthals nach dem Diesel schreit weil er an 50kW laden musste.

Das Ding muss sich anfühlen wie ein Langstrecken BEV, mit kurzen Ladestopps. Und da kann man wenig Batterie einsparen.

Oder es ist ein Stadtauto wie der i3 REX, der nur wegen dem Angstmoment den REX verbaut hat.

Aber auch hier, ein PHEV ist und bleibt ein Spezialist für genau ein Anwendungsprofil, und niemals die Eierlegende Wollmilchsau für die sie uns verkauft wird.

Daher sollten wir immer dazu sagen was wir gerade beschreiben, den Langstrecken REX oder den Stadt REX. Weil sonst werden die Anforderungen niemals optimal definiert werden.

Ach ja, einen REX habe ich vergessen, den Überland REX so wie es der PHEV im Ford Transit ist. Dieser ist elektrisch in der Stadt unterwegs und mit Verbrenner auf der Autobahn (mit Nachladung). Der Verbrauch auf der Autobahn aber ist nebensächlich, bei diesem Fahrzeug geht es nur darum in der Stadt Emissionsfrei unterwegs zu sein, auch wenn das besuchte Dorf etwas weiter weg vom Startpunkt liegt. Also ein Werkstättenwagen für die Innenstadt.

[buddha]

Es MUSS kein Wankel sein. Gern dürfen dort andere Konzepte aufgefahren werden. Hier wurden schon etliche dargestellt. viewtopic.php?p=761695#p761695
Das Potential ist auch bei anderen Konzepten gegeben, schließlich haben nur wenige weiter geforscht.

Um ein vollwertiges BEV mit echter Langstreckenoption (ähnlich ICE mit mind. 600 km RW) zu erreichen, braucht es mind. 120 kWh (bei BAB mit 130km/h + Reserve eher mehr).
Wie hier schon dargelegt, würde dafür ein 40 kWh-Akku plus Langstrecken-Extender sehr gut zum Ziel führen.
Das sind 120-40 => 80/120 = 66,67% Akkukapazitätseinsparung - nicht 20 - 30%. Nimmt man 800 km als Basis-RW an, sind es 75% Akkueinsparung.
Die Ressourceneinsparungen beim Akku sind erheblich.

Dass dann noch zusätzlich geladen werden kann, wenn Zeit und Lust vorhanden sind, verbessert die CO2-Bilanz weiter.