Die beiden Hersteller BMW Group und Toyota Motor Corporation (TMC) wollen in Zukunft gemein im Bereich Lithiumionen-Akkus für Elektroautos forschen.
Dazu haben die beiden Unternehmen einen Kooperationsvertrag über die gemeinsame Forschung auf dem Gebiet der Lithiumionen-Batterietechnologie der nächsten Generation unterzeichnet, mit der gemeinsamen Forschung wurde bereits begonnen. Am 1. Dezember 2011 haben die 2 Unternehmen in einer entsprechenden Absichtserklärung (Memorandum of Understanding) in Tokio erklärt, dass sie eine mittel- bis langfristige Zusammenarbeitet im Bereich umweltfreundlicher Technologien anstreben.
Die Lithiumionen-Akkuzellen werden im größeren Umfang besonders für Elektroautos verwendet, kleinere Versionen werden in vielen anderen Geräten (wie Handys, Digitalkameras, usw.) verwendet.
Die Elektroautos leiden unter dem Vorurteil, das deren Reichweite meistens nicht ausreichend ist.
Das Elektroauto mindset von dem gleichnamigen Unternehmen soll mit einer Akkuladung bis zu 400 Kilometer weit fahren können. Bildquelle: mindset
Um die Reichweite eines Elektroauto ohne einen Range-Extender zu erhöhen, muss mehr Energie in den Akkuzellen gespeichert werden oder die Anzahl der Akkuzellen in der Batterieeinheit erhöht werden, welches dazu führt, dass die Batterieeinheit noch schwerer wird.
Will man die vergleichsweise geringe Reichweite erhöhen, braucht man Batterien mit einer größeren Speicherkapazität, die bisher aber immer auch gleich sehr viel größer und schwerer waren. Das höhere Gewicht wirkt sich bekanntlich aber wieder negativ auf die Reichweite aus. Einziger Ausweg: Die Steigerung der Energiedichte.
In diese Richtung hat jetzt das Schweizer Unternehmen mindset in Zusammenarbeit mit der H-Tech AG geforscht und es auch erste Erfolge erzielt, so berichtet das Unternehmen über einen entscheidenden Fortschritt in der Akku-Technologie für Elektrofahrzeuge. So erzielte ein Prototyp des Elektroautos mindset, der mit der innovativen Akku-Technologie von H-Tech ausgerüstet ist, auf einem Rollenprüfstand des TÜV-Deutschland am 24. Januar 2012 eine wesentlich höhere Reichweite.
So vergleicht mindset seine Leistungsdaten mit denen des Elektroauto-Herstellers Tesla Motors, so besteht die Batterieeinheit des Tesla Roadster aus mehr als 6.800 Zellen handelsüblicher Lithiumionen-Akkus für Laptops. Diese Zellen speichern zusammen ca. 56 kWh und wiegen insgesamt etwa 408 kg.
Der Akku von H-Tech kann mit 52 kWh fast soviel elektrische Energie speichern, wiegt aber mit 200 kg sehr viel weniger.
Auch im internen Vergleich ein Rekordergebnis: Während die Energiedichte gegenüber der Vorgänger-Batterie von mindset um ca. 100% gesteigert werden konnte, wiegt das gesamte Energiepaket inklusive des Batterie-Management-System nur 15% mehr.
In den ersten Versuchen konnte die Reichweite des E-Auto mindset mit einem nicht optimierten Antriebsstrang um weitere 75 Prozent gesteigert werden.
Das Elektrofahrzeug mindset befindet sich noch in der Entwicklungsphase, der Preis steht daher noch nicht fest.
Es gibt aber bereits erste Konzeptfahrzeuge, welche von der Idee sehr interessant sind. So soll die Reichweite des Elektroauto mindset bei 400 Kilometer liegen, wenn ein Range-Extender vorhanden ist, soll die Reichweite sogar bei über 1.900 Kilometern liegen.
Leider ist es nicht klar, ob dieses Auto wirklich jemals in die Serienproduktion kommt. Aber es wäre sehr gut für den Ruf der Elektrofahrzeuge, wenn auch andere Batteriehersteller das Verfahren einsetzen würden.
Die technischen Daten des Elektroauto mindset lauten wie folgt:
Länge: 4’260 mm
Leergewicht: ~1’100 kg
Hybrid Synchron Motor mit Vorderradantrieb und Eingang-Getriebe und max. Leistung von 100 kW bei 220 Nm Drehmoment
(optional) Vierradantrieb mit 2 Hybrid Synchron Motoren mit jeweils max. Leistung von 100 kW bei 220 Nm Drehmoment
(optional) Hybrid Synchron Motor mit Vorderradantrieb und Range Extender mit 26 kW Leistung
Höchstgeschwindigkeit: 150 km/h (elektronisch abgeriegelt)
Beschleunigung: 0-100 km/h unter 7 Sekunden in der Basisversion
Beschleunigung: 0-100 km/h unter 4 Sekunden in der Version mit 2 Elektromotoren
Reichweite elektrisch: nach ECE Zyklus 400 km
Reichweite mit Range Extender: über 1’900 km
CO2-Ausstoss elektrisch: 0 g/km (lokal); 1-59 g/km (je nach Stromquelle)
CO2-Ausstoss mit Range Extender: max. 79 g/km
(Quelle: mindset.ch)
Auf der diesjährigen Cebit wird das ElektroautoEO2 vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Aktion vorgestellt.
Bildquelle: DFKI
Wer die Cebit besucht und sich für Elektroauto interessiert, der sollte auf jeden Fall den Messestand (Halle 9, Stand F42) von dem DFKI besuchen.
Das DFKI stellt auf der Cebit ein Elektroauto vor, welches durch Zusatzmodule erweitert werden kann. Zum Beispiel besteht die Möglichkeit, das sich mehrere Fahrzeuge zusammenkoppeln.
Entwickelt wurde das Elektroauto (EO Smart Connecting Car (EO2)) am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz in Bremen, vom äusseren wirkt es nicht sehr besonders, dafür kann es aber ein paar unscheinbare Extras.
In dem 2,5 Meter langen Elektrofahrzeug EO2 ist Platz für zwei Menschen, es basiert auf zwei identischen Chassis mit jeweils zwei angetriebenen Rädern und einem Akku, der ausgewechselt werden kann.
Das besondere an dem E-Auto ist laut des DFKI-Mitarbeiter Timo Birnschschein die Möglichkeit, den EO2 mit Zusatzmodulen zu erweitern, es mit anderen Fahrzeugen zu verbinden oder das es seine Form verändern kann. Dadurch wird das ganze Fahrzeug kürzer und nimmt weniger Platz weg.
Die 4 Räder können einzeln gesteuert werden, ingesamt soll man das Elektroauto um bis zu 90 Grad drehen können.
Wenn man mehr als einen Mitfahrer hat oder eine längere Reichweite zurücklegen möchte, kann man das EO2 um ein entsprechendes Modul erweitern, dieses Modul könne dann
einen Akku enthalten,
eine Range Extender,
Ladefläche
oder Platz für weitere Passagiere.
Wollen mehrere Menschen eine lange Strecke zurücklegen, kann man das E-Auto EO2 aber auch zusammen koppeln, so das diese als eine Schlange auf der Autobahn unterwegs sind. Dafür verfügt das Auto vorne und hinten über eine Kupplung. Diese koppelt nicht nur die beiden zwei Autos, sie dient auch zur Übertragung von Daten und Strom.
Dadurch das mehrere Fahrzeuge in einer Kette fahren, sparen alle Fahrzeuge insgesamt an Energie, denn nur das Auto am Anfang der Kette hat Windwiderstand, die übrigen haben nur Rollwiderstand. Zusätzlich können die Fahrzeuge untereinander kommunizieren, um die Schlangenmanöver wie etwa einen Spurwechsel zu koordinieren, oder Energie transferieren: Wenn die Batterieeinheit eines Autos nicht mehr genug Kapazität hätte, um das Ziel zu erreichen, könnten ihm die anderen die nötige Energie liefern.
Gerade für Pendler dürfte das Elektroauto interessant sein, denn man kann via einem Server nach “Mitfahrern” suchen, dafür gibt man in sein Navigationssystem das Ziel ein und das Navigationssystem überträgt die Daten anonymisiert an den Server.
Der Server teilt dem Fahrer dann mit, das noch andere EO2 auf der selben Strecke zum gleichen Ziel fahren und fragt, ob man sich ankoppeln will.
Der Fahrer im ersten Auto steuert die gesamt Kette, daher empfiehlt das DFKI zum Beispiel ein System, wonach der Fahrer mit den meisten Erfahrungspunkten vorne ist.
Die nächste Entwicklungsstufe ist eine autonom fahrende Version des Elektroauto EO2, diese soll dann in Kleinserie produziert und auf Veranstaltungen wie etwa der Cebit oder Hannover Messe als Shuttle eingesetzt werden.
Da bin ich mal gespannt, ich besuche morgen die Cebit und werde mir das EO2 mal anschauen und für euch auf jeden Fall Fotos machen (und vlt. auch ein Video).
Für Pendler dürfte so ein Elektroauto praktisch sein, ich frage mich allerdings, wie es um die Sicherheit im Straßenverkehr bestellt ist und ob sowas überhaupt vom Straßenverkehrsamt zugelassen wird.
Im Sommer mangelt es den Autos (auch den Elektroautos) vor allem nicht an Wärme.
(Doktorant Corey Hewitt arbeitet mit der thermoelektrischen Fabrik im Westentadchenformat im Labor für Nanotechnologisch.Bildquelle: Wake Forest University)
Die Wake Forest University hat ein Verfahren entwickelt, mit welchem durch Nanoröhren Wärme in Strom umgewandelt werden kann. Diese Wärme könnte zum Beispiel genutzt werden, um das Elektroauto zu kühlen oder die Batterieeinheit nachzuladen.
Dank „Power Felt“ der Wake Forest University soll es bald möglich sein, alle Arten von Wärme (als zum Beispiel Körperwärme, beim kochen, etc.) zur Stromerzeugung zu nutzen.
An der Wake Forest Universität in North Carolina (USA) gibt es bereits einen Prototypen dieses besonderen Materials, der Wärme in Strom umwandelt. Power Felt fühlt sich wie normaler Stoff an, nutzt aber die Temperaraturdifferenz zwischen den beiden Stoffseiten um Strom abzugeben.
In Power Felt sind winzige Karbonröhren in einen flexiblen Plastikstoff eingearbeitet, in dem derzeitigen Entwicklungsstadium reicht die erzeugte Energie leider noch nicht aus, um zum Beispiel eine Klimaanlage zu betreiben.
Bei der bisherigen Entwicklungsstufe erzeugen 72 Schichten 140 Nanowatt (nW), es zwar schon ähnliche Verfahren wie zum Beispiel Bismuth telluride, um Wärme in Strom umzuwandeln – diese kosten jedoch über 700 Euro pro Kilogramm – Power Felt soll später für eine Handy zum Beispiel nur 1 Euro zusätzlich kosten und so das Handy zusätzlich mit Strom versorgen können, wenn es zum Beispiel in der warmen Hosentasche liegt.
In einem Elektroauto könnte zum Beispiel der Innenbezug oder die Sitzbezüge aus dem Material bestehen, so würde zum Beispiel Strom erzeugt werden, während man in seinem Elektrofahrzeug sitzt.
Die Leistung der Wake Forest University liegt darin, dass man dort ein Verfahren entwickelt hat, um mehrere Schichten übereinander zu legen. Damit summiert sich die Leistung auf, leider reicht es immer noch nicht für den Alltag.
Der Leiter des Projektes hat bereits folgende Vorstellung von der Nutzung von Power Felt:
„I imagine being able to make a jacket with a completely thermoelectric inside liner that gathers warmth from body heat, while the exterior remains cold from the outside temperature. If the Power Felt is efficient enough, you could potentially power an iPod, which would be great for distance runners. It’s definitely within reach.”
(Corey Hewitt)
Auch in Katastrophengebieten würden stromerzeugende Stoffe große Dienste leisten, sie könnten die Menschen wärmen und gleichzeitig mit Strom erzeugen.
Wenn man ein Elektroauto mit Power Felt und Solar ausrüsten würde, könnte man in Zukunft sicherlich dafür sorgen, dass in ein gut gekühltes und vollkommen aufgeladenes E-Auto steigen kann.
Hier gibt es ein Video, welches das ganze in bewegten Bildern erklärt:
Das Elektroauto überzeugt langsam immer mehr Menschen und Google und die Stanford Universität haben bereits ja zum E-Auto gesagt und sich den Honda Fit EV (in Deutschland bekannt unter Jazz EV) geholt.
Elektroauto Honda Fit EV an Google und Stanford University ausgeliefert. Bildquelle: Honda/Google
Manche Stimmen sagen, die Welt ist noch nicht bereit für das Elektroauto – ich sage, es wird sich langsam (aber sicher) durchsetzen. Und auch Institutionen und Unternehmen liebäugeln immer mehr mit dem Elektroauto, so haben sich Google und die Stanford University das elektrisch angetriebene Auto Honda Fit EV (Jazz EV) liefern lassen, um es im Rahmen des Honda Electric Vehicle Demonstration Program (Honda Elektroauto Demonstrationsprogamm) ausgiebig zu testen. Das EV steht übrigens für Electric Vehicle, welches man mit elektrisches Fahrzeug aka Elektrofahrzeug oder gleich Elektroauto übersetzen kann.
Nach dem der Fit EV 2013 auf der Los Angeles Auto Show im vergangenen Jahr vorgestellt worden ist, bietet Honda das Elektroauto als Leasing-Fahrzeug an Kunden in Kalifornien und Oregon an.
Laut Steve Center (Vize-Präsident des Environmental Business Development Office bei American Honda) ist es das Ziel des Honda Electric Vehicle Demonstration Programm, die Herausforderungen und die Chancen besser zu verstehen, welches der Fortschritt im Bereich der batterie-elektrischen Technologien bringt.
Honda hat eine lange Geschichte mit Elektroautos, diese beginnt mit der Einführung des EV Plus vor fast 15 Jahren. Hondas Erfahrung und das Feedback, welches Google, die Stanford University und die Stadt Torrance liefern, will Honda nutzen, um die zukünftigen Elektrofahrzeuge zu verbessern.
Bereits im vergangenen Jahr hat Honda mit der Stanford University zusammen gearbeitet, dazu zählten Professoren, Forscher und Studenten aus verschiedenen Abteilungen, wie zum Beispiel Maschinenbau und Psychologie.
Die einjährige Zusammenarbeit führte zu einer Forschungsrichtung, in der die psychischen und physischen Reaktionen der Nutzung eines Elektroautos studiert werden, und wie sich diese Reaktionen beim Fahren eines Auto mit einem Verbrennungsmotors unterscheiden.
Der Autohersteller will die Forschungsergebnisse nutzen, um Kundenakzeptanz in Bezug auf Elektroautos zu erhöhen.
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