E-Mobilität: Antriebstechniken

Zusammenfassung

1 Antriebstechniken Pkw

Das Herz des Elektroautos ist der Elektromotor. Er wurde bereits 1837/38 patentiert und seitdem in zahlreichen Anwendungen in der Industrie, im Handwerk und bei der Fortbewegung (Eisenbahn, Straßenbahn, Trolley-Bus etc.) als energieeffiziente, zuverlässige und verschleißarme Antriebsmaschine eingesetzt. Vom Start weg steht bei einem Elektromotor das volle Drehmoment über einen großen Drehzahlbereich nahezu geräuschlos und vibrationsfrei zur Verfügung. Deshalb reicht für die meisten Anwendungen ein Getriebe mit fester Übersetzung aus. Physikalisch betrachtet arbeitet ein Elektromotor mit einem Wirkungsgrad von über 90 % und hat nur wenige Verluste in Form von Wärme oder Reibung.

Sein großer Nachteil gegenüber dem Verbrennungsmotor beim Einsatz in Kraftfahrzeugen war aber über Jahrzehnte hinweg die Energiespeicherung, um eine akzeptable Reichweite zu erzielen. Die Popularität und Nutzbarkeit des E-Automobils ist daher eng mit der Entwicklung der Batterie bzw. des Akkus und der Speicherkapazitäten verbunden. Erst in den letzten Jahren konnten Leistungsdichte, Energiedichte und Lebensdauer der Batterie sukzessiv verbessert werden.

Lithium-Ionen-Batterie

Die derzeit gängigste Batterietechnologie ist die erstmals von Sony 1991 auf den Markt gebrachte Lithium-Ionen-Batterie. Sie wird aufgrund ihrer hohen Energiedichte bei geringem Gewicht auch in den meisten Elektroautos als Ersatz für die eher schweren Bleisäurebatterien eingesetzt. Die Lithium-Ionen-Batterie zeichnet sich außerdem durch hohe Zyklenfestigkeit ...