Wie können Elektrofahrzeuge ohne mehr Batterien weiter fahren?

Einige Elektrofahrzeuge können mit einer Ladung so weit fahren wie ein herkömmliches Auto mit einer Tankfüllung. Aber sie haben einen hohen Preis. Das Spitzenmodell Tesla Model S, das laut der US-Umweltschutzbehörde rund 265 Meilen pro Ladung zurücklegen kann, hat einen Grundpreis von 80.000 US-Dollar; Ein Nissan Leaf mit einem Grundpreis von 29.000 US-Dollar kann nur etwa 84 Meilen pro Ladung zurücklegen. Das liegt daran, dass der Tesla ein größeres Batteriepaket hat.

Teslas Model S wird aufgeladen.

Da das Hinzufügen von Batterien zu Elektroautos (oder der Einbau größerer) den Preis schnell weit über das hinaustreiben kann, was sich der Durchschnittsverbraucher leisten kann, verfolgen die Forscher auch andere Wege, um die Reichweite zu erhöhen. Hier sind einige Beispiele.

Kompaktes Motorrad

Ein neuer Motor entwickelt von der Technische Universität Nanyang und das Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt könnte die Reichweite von Elektrofahrzeugen um 15 bis 20 Prozent erhöhen. Die Erhöhung ist teilweise möglich, weil diese Einheit weniger wiegt als herkömmliche Motoren. Es ist auch effizienter, weil der Klimakompressor die beim Bremsen zurückgewonnene Energie nutzen kann. Dieses Design würde Fahrern in tropischen Städten wie Singapur zugute kommen, wo die Klimaanlage des Autos bis zur Hälfte der Batterieleistung verbrauchen kann, sagen die Forscher. Die Technologie befindet sich in einem frühen Stadium; Das Team beantragt Fördergelder für die Herstellung eines Prototyps, der in Deutschland getestet werden soll.

Vorhersagebereich

North Carolina State University Forscher glauben, dass eine bessere Datenanalyse den Fahrern von Elektroautos helfen kann, seltener an die Steckdose zu gehen. Viele Besitzer von Elektroautos fahren möglicherweise nicht so weit wie möglich, weil sie befürchten, dass ihnen der Strom ausgeht, bevor sie eine geeignete Steckdose erreichen. Sie erhalten Hinweise auf ihre verbleibende Reichweite von einer Anzeige auf dem Armaturenbrett, aber die Software in heutigen Autos unterschätzt die Zahl möglicherweise. Diese Software schätzt die Reichweite basierend auf der Energiemenge, die das Auto über einen bestimmten Zeitraum verbraucht hat, sagt Habiballah Rahimi-Eichi aus dem Bundesstaat North Carolina, der glaubt, dass er und seine Kollegen einen genaueren Ansatz entwickelt haben. Die Forscher haben eine Software entwickelt, die analysiert, wie viel Energie benötigt wird, um das Ziel eines Fahrers zu erreichen, wenn Echtzeitbedingungen wie Verkehr, Wetter, Fahrverhalten und die verbleibende Batterieladung berücksichtigt werden. Rahimi-Eichi (der Hauptautor von a Papier Beschreibung der Software) und Mo-Yuen Chow präsentierte die Forschungsergebnisse auf einer Konferenz des Institute of Electrical and Electronics Engineers im November.

Raffiniertes Routing

Ein neues Navigationstool von Ingenieuren der University of California, Riverside, könnte den Energieverbrauch von Elektrofahrzeugen auf bestimmten Strecken halbieren. Die Forscher nutzen Echtzeitinformationen über den Verkehrsfluss und berücksichtigen den Straßentyp und die Steigung, um die batteriefreundlichste Fahrt zu berechnen. Sie sagen, dass sie in einigen Simulationen ein Auto dazu bringen können, zwischen 25 und 51 Prozent weniger Energie zu verbrauchen, als wenn der Fahrer eine Route anhand der kürzesten Fahrstrecke oder der kürzesten Fahrzeit bestimmt. Die Forschung wird in einem Bericht skizziert, der dem vorgelegt wird Kalifornische Energiekommission .

Power-Panels

Australische und US-Forscher haben Karosserieteile entwickelt, die Autos antreiben können. Diese flexiblen Film-Superkondensatoren bestehen aus Graphen-Elektroden mit einem Gel-Elektrolyten dazwischen. Das Material kann in den Rahmen des Autos eingebettet werden, um beim Beschleunigen schnelle Kraftstöße zu liefern, und sie können innerhalb von Minuten mit Energie beim Bremsen wieder aufgeladen werden. Zunächst könnte die Technologie zusätzlich zu Lithium-Ionen-Batterien in Autos als zusätzliche Stromversorgung eingesetzt werden.

Das Team hofft, dass eines Tages ein Auto vollständig von Superkondensatoren angetrieben werden könnte, die mehr Energie speichern als eine Lithium-Ionen-Batterie und mehr als 300 Meilen weit fahren könnten. Aber zuerst müssten die Forscher die richtigen Materialien finden, um die Ladung zu erhöhen, die diese Superkondensatoren speichern können, sagt Nunzio Motta, ein leitender wissenschaftlicher Mitarbeiter an Australiens Technische Universität Queensland . Die Wissenschaftler müssen auch einen neuen Weg finden, um die Graphenfilme schnell genug für die Massenproduktion herzustellen, fügt er hinzu. Die Forschung wurde in veröffentlicht Zeitschrift für Stromquellen und Nanotechnologie .

Das wegnehmen:

Batterien sind der teuerste Teil eines Elektrofahrzeugs, daher bleibt ihre Verbilligung die kostengünstigste Möglichkeit, die Reichweite zu erhöhen. (Forscher verfolgen auch mehrere Methoden, um die Leistung von Batterien zu steigern und ihre Lebensdauer zu verlängern; siehe eine frühere Frage der Woche, Können wir bessere Batterien bekommen? die Kosten für sein 70.000-Dollar-Modell S. Trotzdem hätte dieses billigere Auto eine Reichweite von nur 200 Meilen.

Danke an Brendan Raftery für die Idee. Haben Sie eine große Frage? Senden Sie Vorschläge an [email protected].

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