Hybridautos sind in den letzten Jahren immer beliebter geworden, da unsere Gesellschaft die Auswirkungen des Energieverbrauchs auf die Umwelt immer bewusster wird. Wie jede Technologie haben Hybridautos ihre guten und weniger guten Seiten.
Klassifizierung und allgemeine Merkmale von Hybridfahrzeugen
Hybridautos sind Fahrzeuge, die neben einem Verbrennungsmotor (ICE) einen Elektromotor enthalten. Bei diesen Fahrzeugen gibt es einige unterschiedliche Anordnungen von Motor und Motor.
Das parallele Konfiguration Hybridfahrzeug hat sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen Elektromotor, der gleichzeitig eine Antriebskraft erzeugt. Das bedeutet, dass Motor und Motor beide mit dem Antriebsstrang verbunden sind, der die Räder des Autos dreht. Zum Beispiel hat der Honda Civic IMA diese Konfiguration.
EIN Serienkonfiguration Hybridfahrzeug verfügt über einen Verbrennungsmotor, der einen elektrischen Generator versorgt, der mit dem Antriebsstrang verbunden ist. Diesel-elektrische Züge verwenden eine Reihenkonfiguration.
Fahrzeuge, die durch das Anschließen Ladung regenerieren können, werden als. bezeichnet Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEV). Bestimmte Modelle des Toyota Prius verfügen über diese Funktion.
Eine weniger verbreitete Art von Elektrofahrzeugen, die erwähnenswert sind, ist das Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fahrzeug. Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fahrzeuge wandeln gespeichertes Wasserstoffgas in Strom um, der einen Elektromotor antreibt. Diese gelten als Elektrofahrzeuge, da sie nicht auf Benzin angewiesen sind. Sie können in rund fünf Minuten aufgetankt werden und haben eine Reichweite von über 300 Meilen.
Vorteile von Hybridautos
Regeneratives Bremsen: Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor sind auf Reibungsbremsen angewiesen. Die dabei entstehende Energie wird als Wärme abgeführt. Hybridfahrzeuge erfassen und wandeln einen Teil dieser kinetischen Energie in gespeicherte elektrische Energie in der Fahrzeugbatterie um.
Elektromotorischer Antrieb oder Unterstützung: Der Elektromotor unterstützt den Verbrennungsmotor beim Beschleunigen, Überholen oder Bergauffahren.
Nur elektrischer Antrieb: Dadurch kann das Fahrzeug komplett elektrisch gefahren werden. Dies geschieht typischerweise bei niedrigen Geschwindigkeiten, wenn der Motor beispielsweise an einer Ampel im Leerlauf läuft und wenn der Motor anspringt. Der Verbrennungsmotor beginnt erst bei höheren Drehzahlen zu arbeiten, wo er effizienter ist. Dies erhöht die Gesamtkraftstoffeffizienz des Fahrzeugs.
Automatischer Start/Stopp: Bei Hybridfahrzeugen wird der Motor im Leerlauf automatisch abgeschaltet und bei gedrücktem Gaspedal gestartet.
Im Vergleich zu herkömmlichen Hybridfahrzeugen können PHEVs über längere Strecken mit höheren Geschwindigkeiten fahren. Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fahrzeuge haben geringere Energieemissionen, da sie nur Wasserdampf und warme Luft abgeben.
Preis: Als Hybridfahrzeuge eingeführt wurden, waren sie vor allem aufgrund des Batteriepreises wesentlich teurer als ICE-Fahrzeuge. Ab 2019 sind die Kosten von Hybridfahrzeugen nach Angaben des US-Energieministeriums mit Nicht-Hybrid-Modellen vergleichbar.
Die Kostenunterschiede lagen zwischen 960 US-Dollar und 4.300 US-Dollar mehr für das Hybridmodell als für das Nicht-Hybridmodell. Bei mehr als der Hälfte der verglichenen Modelle konnte der Kostenunterschied in weniger als fünf Jahren durch die Kraftstoffeffizienz ausgeglichen werden.
Nachteile von Hybridautos
Batteriewartung/-austausch: Gemäß Green Car Berichte, Batteriewechsel bei Hybridfahrzeugen ist derzeit selten; Toyota hält beispielsweise die NiMH-Akkus im Prius für lebenslang. Hybridtaxis mit mehr als 300.000 Meilen und ein Prius mit mehr als 215.000 Meilen zeigen eine kaum verminderte Leistung mit ihrer Originalbatterie.
Wenn eine Batterie ausgetauscht werden muss, kann es jedoch teuer werden. Zum Beispiel betragen die Kosten für den Austausch einer Batterie für Toyota-Modelle von 2003 bis 2015 zwischen 3.649 und 6.353 US-Dollar. Toyota beinhaltet einen Kernkredit, der den Preis für neue Batterien um etwa 1/3 reduziert, aber diese Preise beinhalten nicht die Arbeitskosten. Beachten Sie, dass Batterien, die innerhalb der Garantiezeit ausfallen, kostenlos für den Verbraucher ausgetauscht werden sollten.
Entsorgung und Recycling von Batterien: Ziel des Recyclings ist es, aus Batterien, die am Ende ihres Lebenszyklus sind, verwertbare Materialien zur Wiederverwendung zu gewinnen. Dadurch werden Abfälle aus der Umwelt entfernt.
Das Hauptproblem beim Recycling liegt in der Sammelquote von Fahrzeugbatterien. Dies ist auch ein Problem für Lithiumbatterien in der Mobilelektronik.
Obwohl Lithium zu 100 Prozent recycelbar ist, wird es nicht recycelt, da die Gewinnung zu teuer ist, um einen hohen wirtschaftlichen Wert zu erzielen. Es wird daher nur aufgrund von Bundesaufträgen und/oder ökologischen Zwecken durchgeführt.
Nachteile der Wasserstoff-Brennstoffzelle: Wasserstoff kann sowohl aus „sauberen“ Quellen wie Solar- oder Windkraft als auch aus schmutzigen Quellen wie Kohle und Erdgas gewonnen werden. Die Beschaffung aus Kohle und Erdgas untergräbt das ökologische Motiv für den Einsatz von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen.
Auch die Herstellung von Wasserstoff ist teuer, und die Brennstoffzellen müssen an einer Wasserstoffstation betankt werden. Derzeit befinden sich diese Stationen nur in Kalifornien und in der Nähe von Toronto.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die Vor- und Nachteile von Hybridautos mit fortschreitender Technologie zu den Vorteilen verlagert haben.