Technisch optimale Auslegung von Elektrofahrzeugen für Nutzergruppen in China und Deutschland : eine vergleichende Untersuchung

Schüller, Mira GND

Getrieben von politischen, sozialen und technischen Megatrends dominieren nachhaltige, energieeffiziente und elektrifizierte Antriebsstrangkonzepte die heutige Fahrzeugentwicklung. Sowohl in Deutschland als auch in China sind die Bestrebungen groß, Leitmarkt der Elektromobilität zu werden.
Trotz größter politischer Bemühungen nehmen Elektrofahrzeuge bisher jedoch nur einen geringen Anteil der verkauften Fahrzeuge ein. Reichweite und Kosten sind dabei zwei große Barrieren, die es zu überwinden gilt. Diese hängen maßgeblich vom Energiebedarf und einer Vielzahl von Einflussfaktoren ab, wie Straßentyp, Verkehrs- und Umweltbedingungen sowie dem Nutzungs- und Fahrverhalten.
Diese Einflussfaktoren variieren stark in unterschiedlichen Regionen und erschweren die Generalisierung von Auslegungsstrategien oder Konzeptbewertungen zwischen Deutschland und China.
Diese Arbeit untersucht erstmalig die Fragestellung, wie sich diese Rahmenbedingungen und Einflussfaktoren in den beiden Märkten China und Deutschland unterscheiden. Dazu wird eine empirische Analyse des Nutzungs- und Fahrverhaltens sowie der Rahmenbe-dingungen in den beiden Ländern durchgeführt. Wesentlicher Unterschied lässt sich in der Dynamik des Fahrstils feststellen. Auch der deutliche Einfluss der Temperatur auf den Energieverbrauch wird deutlich.
Aus den aufgezeichneten Fahrdaten werden repräsentative Fahrzyklen entwickelt, die sowohl Geschwindigkeits- als auch Stromprofile abbilden. Die vorgestellte Methode differenziert dabei hinsichtlich des Ziels des Fahrzyklus wie die Abbildung des Geschwindigkeitsverhaltens, des Energiebedarfes oder der Batteriealterung. Dieses Vorgehen zeigt sich als zielführend und kann auch auf andere Datenbasen übertragen werden.
Auf den Ergebnissen aufbauend werden schließlich Unterschiede hinsichtlich einer opti-malen Batterieauslegung, Verbrauchssenkungspotenzialen, entstehenden Kosten sowie Emissionen herausgearbeitet.

Driven by political, social and technical megatrends, sustainable, energy efficient and electrified powertrain concepts dominate today's vehicle development. Both Germany and China, plan to develop a leading market of electric mobility. Despite great political efforts, however, electric vehicles have so far absorbed only a small proportion of vehicles sold. Range and costs are two major barriers that need to be overcome. These depend significantly on the energy requirement and a variety of factors such as road type, traffic and environmental conditions and the usage and driving behavior. These factors vary widely in different regions and make it difficult to generalize interpretation strategies or concept assessments between Germany and China.
This work examines the question of how these framework conditions and influencing factors differ in the two markets China and Germany. For this purpose, an empirical analysis of the usage and driving behavior as well as the frame conditions in the two countries is carried out. Significant difference can be seen in the dynamics of the driving style. The significant influence of temperature on energy consumption is also evident.
From the recorded driving data, representative driving cycles are developed that map both speed and power profiles. The presented method differentiates with regard to the goal of the driving cycle, such as representing velocity behavior, energy demand or battery aging. This procedure proves to be expedient and can also be transferred to other databases.
Building on the results, differences in terms of optimum battery design, consumption reduction potential, costs and emissions are finally identified.

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Schüller, Mira: Technisch optimale Auslegung von Elektrofahrzeugen für Nutzergruppen in China und Deutschland. eine vergleichende Untersuchung. 2019.

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