EV (BEV) vs. PHEV vs. FCEV vs. Hybrid: Was ist der Unterschied?

Elektrofahrzeuge gibt es in vielen verschiedenen Geschmacksrichtungen, von vollelektrischen batterieelektrischen Fahrzeugen (BEV) bis hin zu benzinabhängigen Hybrid-Elektrofahrzeugen (HEV), mit einer ganzen Reihe von Variationen. Einige Elektrofahrzeuge setzen sogar auf Brennstoffzellen oder Benzingeneratoren, um Strom anstelle von leistungsstarken Batteriebänken bereitzustellen.

Der verbindende Faktor ist, dass jedes Elektrofahrzeug einen Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs enthält, entweder allein oder in Verbindung mit einem benzinabhängigen Verbrennungsmotor (ICE). Während alle diese Fahrzeuge auf die eine oder andere Weise Strom verbrauchen, sind nur batterieelektrische Fahrzeuge reine Elektrofahrzeuge.

Die grundlegende Aufschlüsselung

Die Landschaft mit Elektrofahrzeugen kann schwierig zu navigieren sein, aber Sie können die verschiedenen Arten von Elektrofahrzeugen in diese grundlegenden Kategorien unterteilen:

• EV/BEV: Batterieelektrische Fahrzeuge sind reine Elektrofahrzeuge, daher werden sie manchmal zusätzlich zum spezifischeren BEV als EV abgekürzt. Diese Art von Fahrzeug verwendet eine wiederaufladbare Batterie als Stromquelle, um einen Elektromotor zu betreiben. Sie können langsam an einer Steckdose bei Ihnen zu Hause oder schnell an einer Ladestation aufgeladen werden.
• HEV: Hybrid-Elektrofahrzeuge enthalten sowohl einen Elektromotor als auch einen Verbrennungsmotor, der mit Gas betrieben wird. Es gibt verschiedene Versionen, aber die meisten beginnen mit dem Elektromotor und wechseln dann zum Gasmotor. Standard-HEVs können nicht zum Laden angeschlossen werden. Stattdessen werden die Batterien während der Fahrt durch den Gasmotor und das regenerative Bremsen aufgeladen.
• PHEV: Plug-in-Hybridfahrzeuge sind eine Variante der Hybridelektrik, die kann zum Aufladen angeschlossen werden. Diese Sorte hat tendenziell eine größere vollelektrische Reichweite als ein herkömmlicher Hybrid.
• EREV: Elektrofahrzeuge mit erweiterter Reichweite sind Hybride, die vollständig auf den Elektromotor ausgelegt sind und keinen traditionellen Verbrennungsmotor enthalten. Stattdessen verfügen sie über einen Benzingenerator, der bei Bedarf die Batterien und den Elektromotor mit Strom versorgen kann, um die Gesamtreichweite zu erhöhen.
• FCEV: Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge unterscheiden sich von anderen Elektrofahrzeugen. Anstelle eines Akkus verwenden sie Brennstoffzellen, die durch eine Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff Strom erzeugen. Sie müssen an Wasserstoff-Ladestationen betankt werden.

Elektrofahrzeuge (EV) und batterieelektrische Fahrzeuge (BEV)

Batterieelektrische Fahrzeuge sind rein elektrisch. Im Gegensatz zu anderen Arten von Elektrofahrzeugen sind BEVs nur auf Batteriestrom angewiesen. Diese Fahrzeuge haben keinen Verbrennungsmotor, keine Endrohre und produzieren im Betrieb keine Emissionen. Da kein Verbrennungsmotor vorhanden ist, muss die Batterie durch Anstecken geladen werden.

Sie können ein BEV zu Hause oder an einer Ladestation aufladen und auf Wunsch auch eine Ladestation zu Hause installieren lassen. Beim Standard-Laden, das als Level-1-Laden bezeichnet wird, wird ein BEV an eine normale Steckdose angeschlossen. Dies bietet in der Regel etwa drei bis fünf Meilen Reichweite für jede Stunde, in der das Fahrzeug angeschlossen ist. Das Aufladen der Stufe 2 erfordert eine Ladestation und ist mit einer Reichweite von 10 bis 20 Meilen pro Stunde Ladezeit etwas schneller.

Neben dem AC-Laden über eine normale Steckdose oder Ladestation können BEVs auch an DC-Schnellladestationen geladen werden. An einer DC-Schnellladestation angeschlossen, kann ein BEV je nach Fahrzeug in nur 20 Minuten zu etwa 80 Prozent geladen werden.

Da BEVs an das Stromnetz angeschlossen werden müssen und das Laden ohne Schnellladestation lange dauern kann, ist es nur natürlich, sich Gedanken über die Reichweite zu machen. Die Reichweite von BEVs hat sich in den letzten Jahren jedoch stark erhöht, wobei einige mit einer einzigen Ladung bis zu 400 Meilen fahren. Selbst die günstigsten BEVs bieten gegen eine Gebühr etwa 100 Meilen und eignen sich daher gut für Stadtfahrten und moderate Fahrten zum Pendeln. Längere Fahrten können je nach Reichweite des BEV eine gewisse Vorplanung erfordern, aber Ladestationen sind in den meisten Gebieten weit verbreitet.

Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV)

Der Grund dafür, dass der Begriff EV für Fahrzeuge verwendet wird, die streng genommen keine reinen Elektrofahrzeuge sind, liegt darin, dass Hybridelektrik als erste den Mainstream erreichte. Diese Hybrid-Elektrofahrzeuge sind traditionellen Gasfahrzeugen mit ähnlichem Antriebsstrang sehr ähnlich, außer dass sie sowohl einen Elektromotor als auch einen Verbrennungsmotor (ICE) enthalten.

Der Elektromotor und der ICE arbeiten zusammen, und das Vorhandensein eines Elektromotors ermöglicht es normalerweise, dass der ICE kleiner ist als bei einem Nicht-Elektrofahrzeug.

Im Allgemeinen wird der Elektromotor in einem HEV aktiviert, wenn das Fahrzeug zum ersten Mal eingeschaltet wird. Bei der Erstinbetriebnahme greift der Elektromotor in der Regel auf die Batterien im Fahrzeug. Wenn der Elektromotor die Last nicht mehr bewältigen kann, beispielsweise bei längerer oder starker Beschleunigung, springt der ICE ein. Der ICE kann dann die Batterien laden. Bei einigen HEVs können die Batterien auch durch regeneratives Bremsen geladen werden.

Wenn der Elektromotor in einem HEV nicht in Gebrauch ist, arbeitet er normalerweise rückwärts und erzeugt effektiv Strom zum Aufladen der Batterien, anstatt Strom herauszuziehen, um das Fahrzeug zu bewegen. Dies kann die Reichweite eines HEV effektiv erweitern und zur Reduzierung von Emissionen beitragen. HEVs verursachen jedoch typischerweise immer noch etwa zwei Drittel der CO2-Emissionen von Fahrzeugen, die ausschließlich auf einen gasbetriebenen Verbrennungsmotor angewiesen sind.

Der Hauptvorteil eines HEV ist die Bequemlichkeit. Aus Sicht des Fahrers unterscheidet sich ein HEV nicht von einem ICE-Fahrzeug. Sie tanken immer noch wie bei einem herkömmlichen ICE-Fahrzeug, und der elektrische Teil findet ohne Zutun des Fahrers unter der Haube und außer Sichtweite statt. Der Nachteil ist, dass sie immer noch fossile Brennstoffe verbrennen und immer noch eine erhebliche Menge an CO2-Emissionen produzieren.

Plug-in-Hybride (PHEV): Parallel und Serie

Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge gibt es in zwei Varianten: parallel und in Serie. Der parallele Typ wird normalerweise nur als PHEV bezeichnet, während die Serienvariante als Elektrofahrzeuge mit erweiterter Reichweite (EREV) bezeichnet werden kann.

Der Unterschied besteht darin, dass Standard-PHEVs einen Verbrennungsmotor enthalten, der mechanisch mit dem Antriebsstrang verbunden ist, wie z ein HEV- oder Standard-ICE-Fahrzeug, während EREVs einen Benzingenerator haben, der den Elektromotor mit Strom versorgen kann und Batterien.

Das Hauptidentifikationsmerkmal von PHEVs ist, dass sie, wie der Name schon sagt, genau wie BEVs angeschlossen werden können. Ansonsten sind sie der Standard-Hybridelektrik sehr ähnlich. Sie haben immer noch sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen Elektromotor, die sowohl zusammen als auch getrennt arbeiten können. Der Unterschied besteht darin, dass die Batterie in einem PHEV normalerweise viel größer ist und PHEVs oft so konzipiert sind, dass sie hauptsächlich mit der Batterie betrieben werden, wobei der ICE einsetzt, um zusätzliches Drehmoment und mehr Reichweite zu bieten.

PHEVs werden als parallel bezeichnet, weil der Elektromotor und der Verbrennungsmotor parallel arbeiten. Sie sind beide mechanisch mit dem Antriebsstrang verbunden, wodurch der ICE alleine, der Elektromotor alleine arbeiten oder einer den anderen unterstützen kann. Sie können sich diese Art von PHEV als die Kombination eines ICE-Fahrzeugs und eines BEV vorstellen, wobei beide Systeme getrennt oder gemeinsam arbeiten können.

Einige PHEVs können bis zu 80 km im reinen Elektromodus fahren, ohne den ICE zu verwenden, während andere nutzen den Verbrennungsmotor ständig in kleinen Mengen, wodurch es unmöglich wird, CO2-Emissionen zu vermeiden insgesamt.

Wie Standard-PHEVs sind EREVs Plug-in-Hybride, die sowohl auf Batteriestrom als auch auf fossile Brennstoffe angewiesen sind. Der Unterschied besteht darin, dass EREVs in erster Linie als Elektrofahrzeuge konzipiert sind und keinen Verbrennungsmotor enthalten. Stattdessen verfügt dieser Fahrzeugtyp über einen gasbetriebenen Generator. Der Unterschied besteht darin, dass der Generator nur Strom erzeugen kann. Es ist nicht mechanisch mit dem Antriebsstrang des Fahrzeugs verbunden.

Ein EREV ist wie ein BEV mit Notstromaggregat. Diese Fahrzeuge werden wie andere PHEVs zum Aufladen an das Stromnetz angeschlossen und werden in den meisten Fällen mit Batteriestrom betrieben. Der Unterschied besteht darin, dass bei geringer Leistung der Gasgenerator anspringt und Strom an den Elektromotor sendet. Überschüssiger Strom wird dann zum Aufladen der Batterien verwendet.

Wenn ein EREV im reinen Elektromodus betrieben wird, ohne dass der Gasgenerator läuft, produzieren sie kein Endrohr Emissionen, genau wie BEVs. Sie verursachen jedoch immer dann Kohlenstoffemissionen, wenn der Gasgenerator ausgeschaltet ist Laufen. Der Haken ist, dass die vollelektrische Reichweite in der Regel bei etwa 80 Meilen liegt, wobei einige Modelle sogar noch weniger bieten.

Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge

Die Brennstoffzellentechnologie ist faszinierend, weil sie Strom ohne CO2-Emissionen erzeugt. Im Laufe der Jahre gab es eine Reihe verschiedener Brennstoffzellentechnologien, aber die heute verfügbaren FCEVs basieren alle auf einer Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff. Brennstoffzellen werden mit Wasserstoff geladen, der dann mit Sauerstoff reagiert, um bei Bedarf Strom zu erzeugen. Der Strom treibt einen Elektromotor an, ähnlich wie Batterien Elektromotoren in BEVs antreiben, und die einzigen Nebenprodukte sind Wasserdampf und warme Luft.

Da Brennstoffzellen für ihren Betrieb auf Wasserstoff angewiesen sind, müssen sie regelmäßig mit Wasserstoff aufgeladen werden, ähnlich wie Sie ein ICE-Fahrzeug mit Benzin oder Diesel betanken müssen. Der Unterschied besteht darin, dass es zwar reichlich Tankstellen gibt, Wasserstofftankstellen jedoch nur auf einer kleinen Handvoll Märkte in Kalifornien zu finden sind.

Aufgrund des Fehlens einer Infrastruktur zur Betankung von Wasserstoff sind FCEVs nur in Teilen Kaliforniens sinnvoll. Für lange Roadtrips sind sie nicht geeignet, obwohl einige Reichweiten bis zu 366 Meilen haben, da Sie immer nur die Hälfte Ihrer Gesamtreichweite von der nächsten Tankstelle entfernt fahren können.

Wenn Sie zum Beispiel in Los Angeles in der Nähe von Tankstellen leben, können Sie keinen Wochenendtrip nach Las Vegas machen. Während die Reisestrecke von etwa 240 Meilen innerhalb Ihrer Reichweite liegt, können Sie vor der Heimreise nicht auftanken. Selbst wenn Ihr FCEV eine Reichweite von 366 Meilen hätte, würde Ihnen auf Ihrer Rückfahrt irgendwo in der Wüste der Wasserstoff ausgehen. Um die gleiche Fahrt sicher zu machen, könnte ein BEV mit großer Reichweite vor der Rückfahrt einfach aufgeladen werden, während ein BEV mit kürzerer Reichweite unterwegs an Ladestationen anhalten könnte.

Warum gibt es so viele Arten von Elektroautos?

Die Elektrofahrzeugtechnologie gibt es seit über 200 Jahren, aber sie ist erst in den letzten Jahrzehnten wieder in den Fokus gerückt und hat sich rasant entwickelt.

Die größten Stolpersteine ​​waren immer Batteriekapazität und Reichweite, und Hybride wurden als Brückenschlag konzipiert die Kluft zwischen neuen Batterietechnologien am Horizont und dem damaligen Verbraucherwunsch nach Elektro Fahrzeuge.

Plug-in-Hybride füllen auch diese Nische und nutzen Batterien und Elektromotoren, um die Auspuffemissionen zu reduzieren, ohne den Verbrennungsmotor tatsächlich loszuwerden.

Wenn das ultimative Ziel emissionsfreie Fahrzeuge sind und einige Staaten bereits Gesetze dazu erlassen haben, dann sind rein elektrische BEVs letztendlich der Weg in die Zukunft.

Einige High-End-BEVs übertreffen bereits viele PHEVs und ICE-Fahrzeuge in Bezug auf Reichweite und Leistung, und Fortschritte in der Batterietechnologie und weitere Effizienzsteigerungen werden diese Lücke wahrscheinlich schließen insgesamt.

Andere emissionsfreie Optionen wie FCEVs bieten eine verlockende Alternative, aber die Infrastruktur ist bereits mehr oder weniger vorhanden, um BEVs zu unterstützen, während FCEVs ein Experiment im kleinen Maßstab bleiben.

Alle EV-Varianten auf einen Blick

BEV	FCEV	HEV	PHEV	EREV
Netzverbunden (Plug-in)	Jawohl	Nein	Nein	Jawohl	Jawohl
Energiequelle	Batterien (aufgeladen zu Hause oder an Ladestationen)	Wasserstoffkraftstoff (nur in begrenzten kalifornischen Märkten erhältlich)	Hauptsächlich Benzin	Benzin, Batterien (aufgeladen zu Hause oder an Ladestationen)	Benzin, Batterien (aufgeladen zu Hause oder an Ladestationen)
Enthält einen Verbrennungsmotor oder Generator	Nein	Nein	Jawohl	Jawohl	Jawohl
Emissionen	Keiner	Wasser	0-50 lbs CO pro 100 Meilen ^1	0-50 lbs CO pro 100 Meilen ^1	0-50 lbs CO pro 100 Meilen ^1
Vollelektrische Reichweite	Bis zu 400+ Meilen	Bis zu 366 Meilen ^2	0-50 Meilen	10-50 Meilen	10-80 Meilen
Kann im vollelektrischen Modus betrieben werden	Jawohl	Jawohl	^3	Jawohl	Jawohl
Regeneratives Bremsen?	Jawohl	Jawohl	^4	Jawohl	Jawohl
Batteriekapazität	16-100 kWh	10-17 kWh ^5	0,65 - 1,8 kWh	4,4 - 34 kWh	Bis zu 32 kWh
Preisklasse	$30,000 - $187,000	$50,000 - $60,000	$23,000 - $200,000	$26,000 - $200,000	$40,000 - $50,000