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

[Guglhupf]

Danke, dass es nun persönlich werden muss. Hervorragende Leistung!
Wenn man sich nur in seiner Informationsblase bewegen will REEV sind toll und das Allheilmittel, dann kann man die Diskussion natürlich darauf beschränken.
So gehört nunmal eine pro und contra Diskussion dazu.
Ebenso müssen (!) Unternehmen wirtschaftlich handeln.

[noXan]

Bzgl. der technischen Gesichtspunkte kann ich dir nicht zustimmen.

Der REx im I3 ist nicht das Ende der Fahnenstange der technischen Möglichkeiten, und war während der Fahrzeugentwicklung mehrheitlich ein Kompromiss. Dennoch hat der I3 keinen hohen Verbrauch bezogen auf den Aufbau des Aggregats, das wird mMn oft verkannt. Im Labor nachgewiesene overall 270g/kWh sind ein guter Wert, insbesondere da die Wirkungsgrade der Komponenten lt. I3 Bibel von Bricknell (neueste Ausgabe 2021) bei 94% (Generator) 96% (EME) 97% (Motor) 99% (Untersetzungsgetriebe) bzw. Gesamt "nur" ~87% liegen. Den Wirkungsgrad für ein alternatives ICE Getriebe (Manuel, Automatik, CVT) gibt Bricknell mit 87-97% an, was die Vermutung von Jupp78 bzgl. der 10% bestätigt.

Die Beurteilung, dass ein serieller Hybrid aufgrund der im obigen Beispiel 10% schlechteren Wirkungsgradkette per se unsinnig ist, verkennt die Vorteile die sich durch das Konzept ergeben, bzw. Synergien, die einen Teil der Nachteile kompensieren. Es wurde an anderer Stelle im Forum darüber debattiert und Daten von FEV betrachtet. Diese könnt Ihr hier ab Seite 34 nachlesen:

https://www.fev.com/fileadmin/user_uplo ... _72_DE.pdf
Der Thread war dieser hier: viewtopic.php?f=13&t=32461&start=390

Bei der Betrachtung von FEV zeigte der serielle Hybrid beim WLTP und NEDC im Vergleich zum parallel PHEV keine signifikanten Unterschiede. Beim Szenario Pendler zeigte der Leistungsverzweigte Hybrid um 10% niedrigere Emissionen als seriell und parallel PHEV (Seite 37).
FEV faste die Erkenntnisse bzgl. seriell PHEV wie folgt zusammen (Seite 38):

Insbesondere der geringe Vorteil des seriell/parallelen Hybridmodells erscheint überraschend, da die Verluste im elektrischen Pfad eines seriellen Hybridfahrzeugs (diese entstehen u. a. bei der Umwandlung der Energie des ICE in elektrische Leistung durch den Generator) normalerweise immer höher waren als die Verluste im Getriebe von seriell/parallelen Hybridtopologien. Dies wird jedoch durch die folgenden Faktoren teilweise wieder ausgeglichen:
- Höherer maximaler Wirkungsgrad des ICE bei den stärker phlegmatisierten ICE eines seriellen Hybrids
- Betrieb des ICE an einem etwas günstigeren Lastpunkt bei Langstreckengeschwindigkeit, was sich aus der gewählten Randbedingung ergab
- Erhöhung des Wirkungsgrads im elektrischen Pfad (Umrichter/E-Maschine), die höher ausfällt als die Wirkungsgradsteigerung des Getriebes bis 2030
- Umgehung der Batterie bei Langstreckenfahrten, da die Energie direkt vom Generator auf den E-Antrieb übertragen wird

[buddha]

...Wenn man sich nur in seiner Informationsblase bewegen will REEV sind toll und das Allheilmittel, dann kann man die Diskussion natürlich darauf beschränken. ...

Einerseits sind Dir längst geklärte Punkte abhanden gekommen.
Andererseits geht es hier nicht um Vergleiche a la "klassisches PHEV vs. REEV vs. BEV". Hier geht es nur um REEV.
Für Vergleiche bitte andere threads nutzen.

[Guglhupf]

270g/kwh ist echt schlecht. RICHTIG SCHLECHT!
Klassische Pkw Ottomotoren aus den USA lagen da schon vor 30 Jahren DEUTLICH drunter. Saturn hat 1991 250g/kwh geschafft. Mit klassichen Kolbenmotoren nach dem Ottoprinzip hat man noch den 40er Jahren bessere Werte geschafft! Das ist wirklich nichts worüber man sich freuen sollte.

Der 1l Ecoboost schafft 2011 240g/kwh. Der Motor im Prius schafft 225g/kwh und der ist für den dynamischen Betrieb ausgelegt. Das sollte das Ziel sein und bei einem Betrieb mit festem Lastpunkt ist das auch machbar. Wenn man nun noch die Expansionsenergie im Abgastrakt mit einer Turbine nutzt, dann würde der Wert nochmal steigen.

btw: GE Gasturbinen in Kraftwerken schaffen ein equivalent von 130-135g/kwh, rein für die Stromerzeugung. Die Abwärme kann man dann auch noch effektiv nutzen, entweder in Fernwärmenetzen oder als Prozesswärme und wird nicht zu 90% nutzlos in die Umwelt geblasen.

Wenn die EU die Neuzulassung von nicht emissionsfreien Fahrzeugen ab 2035 wirklich verbietet, dann ist das REEV endgültig tot und die OEM haben zu tun überhaupt das Geld für fertige Entwicklungen noch einzuspielen. Beim aktuellen Stand kommt vor 2028-30 kein konkurrenzfähiges REEV auf den Markt. Ja Entwicklungszyklen sind so lang, wenn man auf dem weißen Blatt Papier beginnt.

270g/kWh würde ich auch als richtig schlecht bezeichnen, vor allem für ein Aggregat, welches im Wesentlichen im Bestpunkt betrieben werden soll. Entwicklungsziel sonst bei Verbrennungsmotoren im PKW ist ja weniger ein möglichst guter Bestpunkt, sondern eher ein breites Spektrum aus Last und Drehzahl, wo der Motor gut sein soll.

Aber daher stimmt immerhin, dass das Ende der Fahnenstange der technischen Möglichkeiten im i3 sicher nicht erreicht ist .

[Guglhupf]

hier kannst du dir sonst mal ein Bild davon machen, wie effizient Motoren heutzutage sind https://www.epa.gov/vehicle-and-fuel-em ... alpha-maps

bspw. https://i.imgur.com/qyVEFp5.png

Welchen Vorteil es bringt den Verdichtungsanteil im Gegensatz zum Expansionsverhältnis zu verkleinern, kannst du hier sehen.

https://bioage.typepad.com/.a/6a00d8341 ... 970b-popup

Was passiert da? Im Miller-Zyklus wird das Einlassventil sehr früh geschlossen
https://bioage.typepad.com/.a/6a00d8341 ... 970b-popup

Was bringt das nun mit sich?

Einerseits entsteht im, Kompressionstakt weniger Wärme und damit sinkt die Klopfgefahr gleichzeitig ist das Gemisch am Ende des Kompressionstakt homogener und damit entstehen auch weniger Hotspots um wieder die Klopfgefahr zu senken und die Abgasqualität zu erhöhen. Gleichzeitig sinkt auch die Verlustleistung während der Verdichtung.

https://bioage.typepad.com/.a/6a00d8341 ... 970d-popup

Nur ist das hochkompliziert und teuer genug für breite Masse und dafür höchstens für PHEV noch tauglich, die eine Weiterentwicklung darstellen. Für einen dedizierten REX mit fragwürdigem Absatz ist das einfach nicht anwendbar. Schön wenn das anders wäre, ist es aber nicht.

Ansonsten ist das Thema ICE hier hoffentlich verständlich angeschnitten
https://oil-club.de/index.php?thread/33 ... her-sicht/


Edit: wenn man sich diese Excel Tabelle mal ansieht, dann schafft der 2,5l Motor im Camry 210g/kwh und das behördlich gemessen

6- 2018 Toyota 2.5L A25A-FKS Engine Tier 2 Fuel - Fuel Map Data.xlsx

(27.21 KiB) 16-mal heruntergeladen

[buddha]

270g/kwh ist echt schlecht. RICHTIG SCHLECHT!

x Rex-Nutzungsanteil von max. 10...30% => gut => RICHTIG GUT => TOP
Ab und zu die Randbedingungen prüfen, hat noch nicht geschadet, aber irgendwie verfängst Du Dich immer wieder in derselben Blase.

[Karlsson]

Das ist ja nicht selten das Problem hier. Der Nutzer schließt vom eigenen Bedarf, auf den Bedarf aller anderen. Das funktioniert aber nicht. Man muss schon immer individuell hinsehen und das passende für sich selbst heraus suchen. Eine schwierige unsichere Ladesituation vor der eigenen Haustür könnte z.B. auch für ein 40kWh PHEV sprechen.

Wie geil ist das denn.... da kritisiere ich hier seit 2013 die zu geringen Reichweiten von PHEV und werde von den Fanboys gnadenlos runtergemacht, weil ja der durchschnittliche Pendler nur 17km am Tag fahren würde und ich mit der Vorstellung, dass meine 50km, bzw 65km meiner Frau sicher ganzjährig abgedeckt sein sollen, ein totaler Vielfahrer-Exot wäre und nun kommt aus derselben Ecke 40kWh

x Rex-Nutzungsanteil von max. 10...30% => gut => RICHTIG GUT => TOP
Ab und zu die Randbedingungen prüfen, hat noch nicht geschadet, aber irgendwie verfängst Du Dich immer wieder in derselben Blase.

Also 30% finde ich richtig viel, das ist IMHO mit schlechtem Wirkungsgrad nicht akzeptabel.
Das macht nur als absoluter Notnagel Sinn, aber dann reden wir von <5% und das macht der Aufwand dann bei den heutigen Akkus und der Infrastruktur doch wieder nicht mehr so wirklich Sinn.

Ein Familienkombi in Passatgröße mit 30kWh + Rex fände ich angebracht.

Würde ich mir auch mal ansehen. Eine Nummer kleiner, also Golf Variant, wäre aber eher mein Wunsch.
Und das macht für mich dann nur Sinn wenn der 77er Akku deutlich teurer käme.

dass meine 50km, bzw 65km meiner Frau sicher ganzjährig abgedeckt sein sollen, ein totaler Vielfahrer-Exot wäre und nun kommt aus derselben Ecke 40kWh

Bist du ja auch und auch die Nummer mit der unsicheren Ladesituation ist sicher alles andere als besonders oft vorkommend. Darum wird es das auch nicht geben, einfach weil es sich nicht ausreichend verkaufen würde.

[noXan]

270g/kwh ist echt schlecht. RICHTIG SCHLECHT!
Klassische Pkw Ottomotoren aus den USA lagen da schon vor 30 Jahren DEUTLICH drunter. Saturn hat 1991 250g/kwh geschafft. Mit klassichen Kolbenmotoren nach dem Ottoprinzip hat man noch den 40er Jahren bessere Werte geschafft! Das ist wirklich nichts worüber man sich freuen sollte.

Der 1l Ecoboost schafft 2011 240g/kwh. Der Motor im Prius schafft 225g/kwh und der ist für den dynamischen Betrieb ausgelegt. Das sollte das Ziel sein und bei einem Betrieb mit festem Lastpunkt ist das auch machbar. Wenn man nun noch die Expansionsenergie im Abgastrakt mit einer Turbine nutzt, dann würde der Wert nochmal steigen.

btw: GE Gasturbinen in Kraftwerken schaffen ein equivalent von 130-135g/kwh, rein für die Stromerzeugung. Die Abwärme kann man dann auch noch effektiv nutzen, entweder in Fernwärmenetzen oder als Prozesswärme und wird nicht zu 90% nutzlos in die Umwelt geblasen.

Wenn die EU die Neuzulassung von nicht emissionsfreien Fahrzeugen ab 2035 wirklich verbietet, dann ist das REEV endgültig tot und die OEM haben zu tun überhaupt das Geld für fertige Entwicklungen noch einzuspielen. Beim aktuellen Stand kommt vor 2028-30 kein konkurrenzfähiges REEV auf den Markt. Ja Entwicklungszyklen sind so lang, wenn man auf dem weißen Blatt Papier beginnt.

Ich glaube wir reden hier aneinander vorbei, daher versuche ich mich etwas klarer auszudrücken:

270g/kWh over all sind in anbetracht des Aggregats (für Maxiroller entwickelt, 2 Zylinder, 650cm3, Saugrohreinspritzung, vergleichsweise geringe Verdichtung, nicht aufgeladen, kurzhubig) gut, nicht absolut. Das Aggregat war ein Kompromiss, und dafür sind die Werte weit weg von Schlecht.

Der Vergleich mit dem Muscheldiagramm von einem direkteinspritzenden 2,5L 4 Zylinder mit pseudo Atkinson Zyklus ist gewissermaßen der Vergleich von Äpfel mit Birnen, da die Motoren außer dem "Otto" nichts gemein haben. Allein die Anforderungen an den Bauraum sind gänzlich andere.

Möchte man dennoch den Vergleich ziehen, muss man die 10% Umwandlungsverluste berücksichtigen, die bei den 270kWh enthalten sind, womit man bei ~243g/kWh ankommt.

Unberücksichtigt bleiben die positiven Effekte, die FAV bzgl. serieller Hybrid ansprach