Ein Beitrag von Florian Freund
Erstellt am 01.06.2021
Durchschnittliche Lesedauer: 3 Minuten
“Plug-in Hybrid” ist derzeit in aller Munde. Was hinter diesem Begriff steckt und wo der Unterschied zum Full-Hybrid liegt, erfahrt ihr heute in Teil 3 unserer Beitragsreihe Hochvolt-Systeme in Fahrzeugen. Außerdem vergleichen wir den Plug-in Hybrid mit einem rein elektrischen und einem Wasserstoff-Antrieb.
Plug-in-Hybrid (PHEV)
Warum der PHEV so heißt wie er heißt
Der Plug-in-Hybrid wird auch gerne mit PHEV abgekürzt – Plug-in-Hybrid Electric Vehicle. Warum der PHEV so heißt wie er heißt, ist ganz einfach abzuleiten: Immer, wenn die Hochvolt-Batterie bei Hochvolt-Fahrzeugen über das Stromnetz aufgeladen werden kann, wird von einem Plug-in-Hybrid-Fahrzeug gesprochen. Dabei spielt es keine Rolle, welche Art von Hybrid-Antrieb zum Einsatz kommt. Logischerweise benötigt ein PHEV dann auch eine eigene Ladeelektronik und einen aufwendigen Inverter. Plug-in-Hybrid-Fahrzeuge können relativ einfach am zweiten Tankdeckel erkannt werden.
In PHEV wird die Hochvolt-Batterie grundsätzlich größer dimensioniert, da der Verbrennungsmotor lediglich für größere Strecken oder bei nicht ausreichendem Ladezustand der Hochvolt-Batterie benötigt wird. Eine größere Batterie bedeutet natürlich eine relativ hohe elektrische Reichweite, gleichzeitigt aber auch ein höheres Gewicht und höhere Kosten.
Ein Plug-in-Hybrid ist sozusagen eine Weiterentwicklung des Full-Hybrid, da er über eine größere Batterie und eine eigene Ladeelektronik verfügt.
Rein elekrischer Antrieb
Eine Batterie, die arbeitet
Im Vergleich zu einem Hybrid-Fahrzeug, besitzt das Elektrofahrzeug einen rein elektrischen Antrieb und deutlich weniger Antriebskomponenten. Als Energiespeicher ist das Elektrofahrzeug nur mit einer Hochvolt-Batterie ausgestattet. Diese wird im Schubbetrieb oder während des Bremsens geladen, da die E-Maschine als Generator arbeitet.
Wenn das Fahrzeug abgestellt ist, kann die Hochvolt-Batterie über das Stromnetz aufgeladen werden. Je größer die Batterie, desto mehr Reichweite ist möglich. Gleichzeitig wird das Fahrzeug bei größerer Dimensionierung der Batterie aber schwerer, teurer und es braucht eine komplexe Ladeinfrastruktur, um ein schnelles Aufladen zu gewährleisten.
Brennstoffzellenantrieb
H2 + O2 = Spannung
Bei einem Brennstoffzellenantrieb handelt es sich um ein Elektrofahrzeug, das elektrische Energie mit einer Brennstoffzelle selbst erzeugen kann. Durch die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff wird in der Brennstoffzelle Gleichspannung erzeugt. Dabei wird der Sauerstoff aus der Umgebungsluft entnommen, der Wasserstoff wird in einem Tanksystem gasförmig oder flüssig gespeichert und muss regelmäßig nachgetankt werden. Während der Reaktion entsteht neben elektrischer Energie auch Wärme und Wasser.
Im Vergleich zum reinen Elektroantrieb haben Brennstoffzellenfahrzeuge eine höhere Reichweite und ein Befüllen des Wasserstofftanks dauert nur wenige Minuten, wohingegen das Laden einer Hochvolt-Batterie vergleichsweise lange dauert. Die Brennstoffzelle und die Komplexität des Tanksystems machen Brennstoffzellenfahrzeuge allerdings noch sehr teuer. Aktuell ist auch die notwendige Infrastruktur zum Tanken der Fahrzeuge noch nicht ausreichend vorhanden.
| Plug-in-Hybrid | Elektroantrieb | Brennstoffzelle | |
| Rekuperation: | möglich | möglich | möglich |
| Reichweite: | * * * | * | * * * |
| CO2-Emission beim Fahren: | * | * * * | * * * |
| Ladezeit: | * * | * | * * * |
| Kosten: | * * | * * | * |
Über den Autor
Florian Freund
Florian war bis 2022 Head of Connectivity Solutions bei ZF Aftermarket. Seine Maxime bei den #zfexperts:
“Die Entwicklung der Elektromobilität voranzutreiben ist nicht nur mein Job, es ist meine Leidenschaft.”
