Roiser, R. (2011). Analyse technischer und wirtschaftlicher Kriterien für die Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. http://hdl.handle.net/20.500.12708/160918
Die wachsenden Kosten der Erdölförderung sowie der damit verbundene Anstieg der Treibstoffpreise dienen als treibende Kraft für die Erforschung neuer effizienterer Antriebskonzepte für die automobile Zukunft. Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (in Folge kurz BEF) stellen eine solche alternative Technologie dar und sollen in Zukunft den Automobilmarkt revolutionieren. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit BEF, welche rein elektrisch über Batteriesysteme mit Energie versorgt werden. Der Fokus der Arbeit liegt dabei auf einem Technologievergleich und einer Wirtschaftlichkeitsanalyse von Fahrzeugen, welche 1990 am Markt erschienen sind und Fahrzeugen, die derzeit (im Jahr 2010) am Automobilmarkt eingeführt werden.<br />Der Technologievergleich erfolgt in der vorliegenden Arbeit mittels einer "Tank to Wheel" Analyse (in Folge kurz TTW), welche den technologischen Fortschritt in den letzten zwanzig Jahren wider spiegelt. Diese Analyse bestätigt, dass 1990 vorhandene Technologien noch heute Verwendung finden. Allein die eingesetzten Materialien der Einzel¬komponenten eines BEF haben sich grundlegend geändert, wodurch der Gesamt¬wirkungs¬grad der Fahrzeuge von 1990 bis 2010 gesteigert und somit die Reichweite erhöht werden konnte. Der größte Anteil der Gesamtwirkungsgradverbesserung konnte bei den Traktionsbatterien erzielt werden. Der Technologiesprung von Blei-Säure-Batterien, in den 90iger Jahren zu den derzeit am Markt befindlichen Lithium-Ionen-Batterien konnte von 60 % Lade- bzw. Entladewirkungsgrad auf bis zu 90 % gesteigert werden.<br />Weiters wird innerhalb der Wirtschaftlichkeitsanalyse untersucht, inwieweit heutige BEF im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen (in Folge kurz KF) eine Chance auf Markt¬durch¬dringung haben. Diese Analyse zeigt, dass der Preis für Traktionsbatterien bis auf einen Wert von 200 EUR/kWh sinken müsste, um eine vergleichbare wirtschaftliche Akzeptanz zu KF zu schaffen. Mit einem Benzinpreis von 2 EUR/l und den spezifischen Batteriekosten von 200 EUR/kWh ergibt sich ein Break-Even-Point bei einer Fahrstrecke von 15.000 km pro Jahr.<br />
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The growing costs of oil production as well as the resulting increase of fuel prices serve as the main driving force for the investigation of more efficient driving concept in the automobile future.<br />Today, battery electric vehicles (BEV) are dealt as an alternative technology and should be able to revolutionize the car market in the future.<br />In the present work BEVs which are purely supplied with energy from batteries are in the center of interest. The focus of this work lies on a technology comparison and an economic efficiency analysis of vehicles which appeared in 1990 and vehicles which are introduced in 2010.<br />To compare the technologies a TTW analisis is prefer which reflects the technological progress over the past twenty years. This analysis shows that technologies originating from the 1990s are still in use. Only the used materials of the single components of a BEV have changed basically, resulting in an increase of the overall efficiency as well as an increase of the range of the vehicles between 1990 and 2010. The highest amount of the overall efficiency improvement could be realized with traction batteries. Since 1990 the technology leap of lead acid batteries to the currently available lithium ion batteries could be increased from 60 % charge/discharge efficiency up to currently 90 %. Furthermore the economic efficiency analysis investigates the chance of market penetration of today's BEV. The analysis shows that the price of traction batteries has to fall to an amount of 200 EUR/kWh to get a comparable economic acceptance against conventional vehicles. The break even point can be calculated by combining a gasoline price of 2 EUR/l and specific battery costs of 200 EUR/kWh for a driving distance of 15.000 km per year.<br />
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