Effizienz bei Elektrofahrzeugen: Verständnis von Meilen pro kWh und was Reichweite und Effizienz beeinflusst

Während sich die Welt hin zu Elektrofahrzeugen (EVs) „verlagert“ (Wortspiel beabsichtigt), geht es beim Kauf eines Elektrofahrzeugs um mehr als UVP, Händleraufschläge und Fahrzeugleistung. Das Verständnis der Effizienz ist für Verbraucher, die neu bei Elektrofahrzeugen sind, von entscheidender Bedeutung. Meilen pro Kilowattstunde (m/kWh) sind eine wichtige Kennzahl zur Messung und Bewertung der Effizienz eines Elektrofahrzeugs.

Meilen pro Kilowattstunde (kWh) ist eine Kennzahl zur Messung der Effizienz eines Elektrofahrzeugs. Es ist das Äquivalent von Meilen pro Gallone (mpg) für Benzin- oder Dieselfahrzeuge.

Miles per kWh gibt an, wie viele Meilen ein Elektrofahrzeug mit einer einzigen Kilowattstunde Energie zurücklegen kann. Wenn ein Elektrofahrzeug beispielsweise über eine 50-kWh-Batterie und einen Wirkungsgrad von 3 Meilen pro kWh verfügt, kann es mit einer voll aufgeladenen Batterie 150 Meilen weit fahren.

Beim Kauf eines Elektrofahrzeugs ist die Berücksichtigung der Effizienz aus mehreren Gründen von entscheidender Bedeutung:

1. Reduzierter Ladebedarf:

Ein wesentlicher Vorteil effizienter Elektrofahrzeuge ist der geringere Ladebedarf, insbesondere bei Autofahrten.

2. Bequemere Fernreisen:

Während die Vereinigten Staaten ihre Ladeinfrastruktur weiter ausbauen, können effiziente Elektrofahrzeuge dazu beitragen, Ladestopps zu minimieren und Fernreisen komfortabler zu machen.

Darüber hinaus haben Fahrzeuge mit Zugang zum Supercharger-Netzwerk von Tesla einen erheblichen Vorteil, da im ganzen Land mehr Lademöglichkeiten verfügbar sind.

Durch die Wahl eines effizienten Elektrofahrzeugs können Verbraucher ein reibungsloseres Fahrerlebnis, weniger Angst vor der Reichweite und geringere Betriebskosten genießen.

Mal sehen, wie sich die Dinge entwickeln. Nachfolgend finden Sie eine Aufschlüsselung beliebter Elektrofahrzeuge in verschiedenen Segmenten und die damit verbundenen Meilen pro Kilowattstunde:

Kleinwagen

Model	Meilen/kWh
Nissan Leaf	3.2-3.5
Chevrolet-Bolzen	3.5-4.1
Hyundai Kona Electric	3.7-4.3
VW e-Golf	3.3-3.8
Tesla Model 3	3.7-4.3

Frequenzweichen

Model	Meilen/kWh
Hyundai Kona Electric	3.7-4.3
Audi Q4 e-tron	3.3-3.8
Ford Mustang Mach-E	3.1-3.5
Tesla Model Y	3.2-3.7

SUVs

Model	Meilen/kWh
Tesla Model X	2,8-3,3
Audi e-tron	2,5-3.1
Rivian R1S	2,5-3,0
BMW iX	2,8-3,3

Pickup-Trucks

Model	Meilen/kWh
Rivian R1T	2.1-2.5
Ford F-150 Lightning	2.0-2.4
Chevrolet Silverado EV	2.2-2.6
Tesla Cybertruck	2.1-2.5

Luxuslimousinen

Model	Meilen/kWh
Lucid Air	4.3-5.1
Tesla Model S	3.5-4.1
BMW i7	3.3-3.9

Was beeinflusst die Effizienz eines Elektrofahrzeugs (los in der Reihenfolge der Wichtigkeit):

• Fahrzeugaerodynamik
• Fahrgewohnheiten und Geschwindigkeit
• Batteriegröße und -typ
• Klima- und Wetterbedingungen
• Fahrzeuggewicht und Ladung
• Gelände- und Höhenänderungen
• Fahrzeugausstattung: z.B. Wärmepumpen, Reifengröße

Lassen Sie uns einige davon etwas genauer untersuchen:

Die Bedeutung der Aerodynamik in Elektrofahrzeugen

Aerodynamik spielt eine entscheidende Rolle für die Effizienz von Elektrofahrzeugen, da sie die Energiemenge beeinflusst, die erforderlich ist, um das Fahrzeug durch die Luft zu bewegen.

Je aerodynamischer ein Fahrzeug ist, desto weniger Energie benötigt es, um den Luftwiderstand zu überwinden, was bedeutet, dass es mit einer einzigen Ladung weiter fahren kann. Tatsächlich haben Studien gezeigt, dass eine Verbesserung der Aerodynamik die Reichweite von Elektrofahrzeugen um bis zu 10 % erhöhen kann.

Faktoren, die die Aerodynamik in Elektrofahrzeugen beeinflussen

Mehrere Faktoren tragen zur Aerodynamik eines Fahrzeugs bei, darunter:

• Luftwiderstandsbeiwert (Cd): Ein Maß für die aerodynamische Effizienz eines Fahrzeugs, wobei niedrigere Werte auf eine bessere Aerodynamik hinweisen.
• Frontbereich: Der Bereich des Fahrzeugs, der dem Wind zugewandt ist, wobei kleinere Bereiche zu einer besseren Aerodynamik führen.
• Raddesign: Räder mit einem aerodynamischeren Design können den Luftwiderstand reduzieren und die Effizienz verbessern.
• Körperform: Eine schlanke, stromlinienförmige Karosserieform kann den Luftwiderstand verringern und die Aerodynamik verbessern.

Optimierung der Aerodynamik im EV-Design

Hersteller nutzen verschiedene Techniken, um die Aerodynamik in ihren Elektrofahrzeugdesigns zu optimieren, darunter:

• Computational Fluid Dynamics (CFD): Ein Simulationstool, das Designern hilft, die Aerodynamik zu optimieren, ohne dass physische Prototypen erforderlich sind.
• Windkanaltests: Physikalische Tests in Windkanälen zur Verfeinerung aerodynamischer Designs.
• Aerodynamische Räder: Räder, die den Luftwiderstand reduzieren und die Effizienz verbessern.

Beispiele aus der Praxis

Mehrere EV-Modelle haben eine außergewöhnliche Aerodynamik gezeigt, darunter:

• Tesla Model S: Mit einem cw-Wert von 0,21 hat der Model S einen der niedrigsten Luftwiderstandsbeiwerte aller Serienfahrzeuge.
• Hyundai Kona Electric: Sein schlankes Design und die aktive Aerodynamik führen zu einem cw-Wert von 0,25.
• Lucid Air: Diese Luxuslimousine verfügt dank ihrer stromlinienförmigen Form und den aerodynamischen Rädern über einen cw-Wert von 0,21.

Der Einfluss von Fahrgewohnheiten auf die Effizienz von Elektrofahrzeugen

Fahrgewohnheiten können die Effizienz von Elektrofahrzeugen erheblich beeinflussen, wobei einige Gewohnheiten die Reichweite verringern und andere sie maximieren. Hier sind einige Schlüsselfaktoren, die Sie berücksichtigen sollten:

• Aggressive Beschleunigung: Eine schnelle Beschleunigung kann die Reichweite des Elektrofahrzeugs um bis zu 10 % verringern, da mehr Energie benötigt wird, um das Fahrzeug schnell voranzutreiben.
• Häufiges Bremsen: Übermäßiges Bremsen kann auch die Reichweite verringern, da kinetische Energie wieder in elektrische Energie umgewandelt wird, die dann als Wärme verloren geht.
• Segeln und Rekupieren: Ausrollen bis zum Stillstand statt Bremsen kann dazu beitragen, einen Teil dieser Energie zurückzugewinnen und die Effizienz zu verbessern. In Kombination mit regenerativem Bremsen können Sie bei vielen Elektrofahrzeugen mit einem Pedal fahren und es fast nie nutzen die eigentliche Bremse
• Ruhiges Fahren: Das Beibehalten einer konstanten Geschwindigkeit und das Vermeiden plötzlicher Beschleunigungen kann dazu beitragen, die Reichweite des Elektrofahrzeugs zu maximieren.

Der Einfluss der Geschwindigkeit auf die Effizienz von Elektrofahrzeugen

Geschwindigkeit ist ein weiterer entscheidender Faktor für die Effizienz und Reichweite von Elektrofahrzeugen. So wirken sich unterschiedliche Geschwindigkeiten auf die Leistung von Elektrofahrzeugen aus:

• Niedrige Geschwindigkeiten (0–30 Meilen pro Stunde): Elektrofahrzeuge sind bei niedrigen Geschwindigkeiten am effizientesten, da sie weniger Energie benötigen, um das Fahrzeug voranzutreiben.
• Mittlere Geschwindigkeiten (30–60 Meilen pro Stunde): Die Effizienz bleibt bei mittleren Geschwindigkeiten relativ hoch, aber der Energieverbrauch steigt mit steigender Geschwindigkeit.
• Hohe Geschwindigkeiten (60–80 Meilen pro Stunde): Die Effizienz von Elektrofahrzeugen sinkt bei hohen Geschwindigkeiten erheblich, da der Windwiderstand und der Energieverbrauch zunehmen.
• Sehr hohe Geschwindigkeiten (über 80 Meilen pro Stunde): Die Reichweite von Elektrofahrzeugen kann bei sehr hohen Geschwindigkeiten um bis zu 50 % reduziert werden, da der Energieverbrauch in die Höhe schnellen.

Beispiele aus der Praxis

Mehrere EV-Modelle haben je nach Fahrgewohnheiten und Geschwindigkeit unterschiedliche Effizienz- und Reichweitengrade gezeigt:

• Tesla Model 3: Mit einer Reichweite von bis zu 326 Meilen ist der Model 3 ein hervorragendes Beispiel für ein Elektrofahrzeug, das bei niedrigen und mittleren Geschwindigkeiten glänzt.
• Hyundai Kona Electric: Dieser kompakte Crossover hat eine Reichweite von bis zu 258 Meilen und eignet sich daher für Stadtfahrten und moderate Autobahngeschwindigkeiten.
• Porsche Taycan (Gen 1): Als Hochleistungs-Elektrofahrzeug leidet die Reichweite des Taycan bei sehr hohen Geschwindigkeiten, aber er schafft immer noch bis zu 279 Meilen mit einer einzigen Ladung.

• Batteriekapazität: Je höher die Kapazität in kWh, desto größer ist die mögliche Distanz, die das Fahrzeug zurücklegen kann.
• Batterietyp: Unterschiedliche Batteriechemien haben unterschiedliche Energiedichten, was sich auf die Reichweite auswirkt. Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) haben beispielsweise eine geringere Energiedichte als Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid-Batterien (NMC). LFP-Batterien sind tendenziell auch schwerer, haben aber eine weitaus längere Zyklenlebensdauer.
• Ladeanforderungen: Größere Akkus erfordern möglicherweise längere Ladezeiten oder leistungsstärkere Ladegeräte, sie können jedoch normalerweise auch mehr Strom bei geringerer thermischer Belastung aufnehmen.
• Batterieverschlechterung: Mit der Zeit nimmt die Batteriekapazität ab, was sich auf Reichweite und Ladeanforderungen auswirkt.

Schlussfolgerung

Berücksichtigen Sie beim Kauf eines Elektrofahrzeugs die Meilen/kWh, um sicherzustellen, dass Sie das effizienteste Fahrzeug für Ihre Anforderungen erhalten. Bedenken Sie, dass die tatsächliche Effizienz je nach verschiedenen Faktoren wie Fahrgewohnheiten, Wetter und Höhe variieren kann. Recherchieren und vergleichen Sie verschiedene Modelle, um die beste Lösung für Ihren Lebensstil und Ihre Fahrgewohnheiten zu finden.

Hinweis: Die Meilen/kWh-Werte sind Näherungswerte und basieren auf Daten der US-Umweltschutzbehörde (EPA). Sie können sich ändern und spiegeln möglicherweise nicht die realen Fahrbedingungen wider.

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Artikel geschrieben von:

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