Anfang Juni 2020 haben die beiden Automobilhersteller Hyundai und KIA Details zu ihrem neuen innovativen Wärmepumpensystem enthüllt. Dieses wird künftig eine entscheidende Rolle für das E-Auto-Portfolio der beiden Marken spielen und die vollelektrische Reichweite bei niedrigen Temperaturen maximieren. Des Weiteren wird die Abwärme genutzt, um den Fahrgastraum zu erwärmen. Dies ermöglicht E-Auto-Fahrer die Kabine des Autos bei kaltem Wetter zu heizen, ohne die elektrische Reichweite wesentlich zu beeinträchtigen.
Erstmals wurde diese Art der Technologie in der ersten Generation des KIA Soul EV eingeführt – hier findest du unseren Testbericht zur aktuellen Soul-Generation. Die Wärmepumpe besteht aus einem Kompressor, einem Verdampfer und einem Kondensator. Die Wärmepumpe fängt die Abwärme der elektrischen Komponenten des Fahrzeugs auf und nutzt diese Energie zur effizienteren Beheizung der Kabine. Dank dieser Technologie war die elektrische Reichweite des Soul EV von 180 km bei kalten Fahrbedingungen geschützt.
Für die kommenden E-Auto-Fahrzeuge der beiden Unternehmen, hat man das Wärmepumpensystem entsprechend weiterentwickelt. Das neue System fängt die Abwärme aus einer größeren Anzahl von Quellen auf und sorgt so für eine optimale Reichweite bei kaltem Wetter. Diese Innovationen bedeuten, dass die Elektroautos der beiden Marken einen beständigeren Temperaturbereich bieten, bei dem andere E-Autos eine deutliche Verringerung des Akku-Standes erfahren.
Kona Electric gewinnt norwegischen Real-Range-Validierungstest
Der norwegische Automobilverband (NAF) verglich kürzlich 20 E-Autos bei kalten und warmen Wetterbedingungen, um Modelle mit der beständigsten Reichweite und Ladeleistung zu ermitteln. Der Test überwachte die Leistungsabweichung jedes Fahrzeugs bei kalten Bedingungen im Vergleich zu den angegebenen Herstellerangaben. Der Kona Electric belegte den ersten Platz und legte 405 km in der Kälte zurück – im Vergleich zu den 449 km, die unter den Bedingungen des kombinierten WLTP-Zyklus-Tests (23°C / 73°F) angegeben wurden. Bei klirrender Kälte bot die Kona Electric 91 Prozent ihrer WLTP-Kombizyklus-Reichweite an und wich damit nur 9 Prozent von ihrer behaupteten vollelektrischen Reichweite ab.
Die Wärmepumpentechnologie hat ihren Teil zu diesem Erfolg beigetragen. Das System nutzt die von diesen Komponenten erzeugte Wärme, um Kältemittel von der flüssigen in die gasförmige Form zu verdampfen. Unter hohem Druck stehendes Gas wird aus dem Kompressor ausgestoßen und in einen Kondensator gepresst, um wieder in eine Flüssigkeit umgewandelt zu werden. Dieser Prozess erzeugt zusätzliche Wärmeenergie, die von der Wärmepumpe zurückgewonnen und zur Erwärmung der Kabine verwendet wird. Diese aufgefangene Energie verbessert die Effizienz des HLK-Systems (Heizung, Lüftung und Klimaanlage), indem sie wiederverwertet wird, um die Kabine effizienter zu erwärmen und den Stromverbrauch der Batterie zu minimieren. Durch die Verringerung der Belastung der Batterie senkt die Wärmepumpe den Energieverbrauch des HLK-Systems und maximiert so die verfügbare elektrische Reichweite des Fahrzeugs.
Doppelt so große Reichweite bei ähnlicher Akku-Größe
Die aktuelle Generation an E-Autos setzt aktuell bereits auf die Wärmepumpe. Anzumerken ist allerdings auch, dass das Wärmemanagement auch zur Realisierung wesentlicher Verbesserungen bei den E-Auto-Akkupacks eingesetzt wurde. So hat beispielsweise ein Wasserkühlungssystem anstelle der herkömmlichen Luftkühlung zu einer weiteren Erhöhung der Reichweite geführt, ohne die physikalischen Abmessungen zu vergrößern. Diese Entwicklung bedeutet, dass die Batteriezellen in den Batteriepacks von Hyundai und Kia viel enger gepackt werden können, wobei die Wasserkühlkanäle weniger Platz als die Luftkühlkanäle beanspruchen, wodurch die Batteriedichte um bis zu 35 Prozent erhöht wird.
Diese Entwicklung bedeutet, dass die neuesten E-Autos von Hyundai und Kia im Vergleich zu denen der ersten Generation eine etwa doppelt so große Reichweite und Batteriekapazität bieten – und mit einer einzigen Ladung deutlich weiter fahren können. Beispielsweise bot der Soul-EV der ersten Generation seinen Besitzern eine elektrische Reichweite von rund 180 km mit einer einzigen Ladung seines 30 kWh Lithium-Ionen-Polymer-Akkus. Die zweite Generation des Soul EV mit einem 64-kWh-Akku, der ähnlich viel Platz einnimmt, kann mit einer einzigen Ladung bis zu 386 km weit fahren.
Diese Entwicklungen zahlen auch auf die langfristigen Pläne der beiden Unternehmen ein. Ziel sei es bis 2025 einen Jahresabsatz von 670.000 Elektrofahrzeugen (560.000 Batterie-Elektroautos und 110.000 Wasserstoffautos) zu erreichen. KIA alleine strebt bis 2026 an den weltweiten Jahresabsatz an E-Fahrzeuge auf bis zu 500.000 Einheiten zu steigern. Für Europa alleine soll der Anteil an E-Fahrzeuge am Gesamtabsatz über 20 Prozent betragen. Das Unternehmen plant hierzu bis Ende 2025 eine Palette von elf rein batteriebetriebenen Elektroautos anzubieten.
Quelle: KIA – Pressemitteilung vom 09. Juni 2020
