Bjorn Nyland: Systemgewicht
Zum Überblick zur Mini-Serie über Bjorn Nylands Google Sheet.
Der zweite Beitrag zu Bjorns Dokument wird sich um Gewicht drehen, spezieller Systemgewicht. Sprich, wie viel Masse muss ein Fahrzeug pro Kilowattstunde an Akkukapazität "mitschleppen".
Die zentrale Grafik stellt hier wieder die wichtigsten Aussagen dar:
Auf der x-Achse befindet sich die Akkukapazität in aufsteigender Reihenfolge. Auf der y-Achse das Systemgewicht ebenfalls in ansteigender Reihenfolge. Das Systemgewicht errechnet sich aus der Division der (Brutto-)Kapazität des Akkus durch das Leergewicht des Fahrzeugs.
Systemgewicht
Evident ist, dass das Systemgewicht bis zu 60 kWh stark abnimmt und dann bis 100 kWh viel weniger stark abnimmt und fast schon stationär wird. Genauer nimmt das Systemgewicht ab 60 kWh im Mittel nur mehr halb so stark pro zusätzlicher kWh ab, als unter 60 kWh.
- Im Mittel weisen die gelisteten Fahrzeug ein Systemgewicht von ca. 26 bis ca. 34 kg/kWh auf (25% bis 75% Quantil).
- Die besten Fahrzeuge weisen ein Systemgewicht von ca. 22 bis ca. 26 kg/kWh auf. D.h. diese Fahrzeuge "schleppen" pro Kapazität des Akkus "nur" 22 bis 26 Kilogramm an Leergewicht mit.
- Die schlechtesten Fahrzeuge weisen ein Systemgewicht von ca. 34 bis ca. 75 kg/kWh auf. D.h. diese Fahrzeuge "schleppen" pro Kapazität des Akkus 34 bis unglaubliche 75 Kilogramm an Leergewicht mit.
- Unter 60 kWh liegt das mittlere Systemgewicht bei 42 kg/kWh, darüber bei nur mehr 27 kg/kWh.
- Gleichzeitig liegt das mittlere Leergewicht unter einem Systemgewicht von 30 kg/kWh bei 44 kWh, darunter bei 80 kWh.
(Anmerkung: Kleinere Fahrzeuge mit kleinerem Akku werden in dieser Analyse tendenziell benachteiligt.)
Das könnte darauf hinweisen, dass sich das "optimale" Gewichtsverhältnis bei einem Elektrofahrzeug ab 60 kWh einstellt.
Oder anders gesagt, bis etwa 60 kWh muss ein Elektrofahrzeug schon einmal das Grundgewicht aller für Fahrbetrieb nötigen Komponenten (außer dem Akku, sprich Reifen, Karosserie, Sitze etc.) mitschleppen.
Ab 60 kWh wirkt sich das zusätzliche Gewicht eines größeren Akkus nicht mehr so stark aus.
Purpose vs. Conversion Design
Sortiert man die Fahrzeuge nach Purpose (reine E-Plattform) und Unbekannt bzw. Conversion (Mischplattform), dann stellt sich heraus, dass Purpose Designs ein im Mittel zwischen 20% und 25% besseres (sprich niedrigeres) Systemgewicht aufweisen.
D.h. wenn ein Fahrzeug als reine E-Plattform konstruiert wird, dann lassen sich bis zu einem Viertel der Masse gegenüber einer Mischplattform einsparen!
Die Fahrzeuge mit dem niedrigsten Systemgewicht sind in ansteigender Reihenfolge:
- Tesla Model S LR Raven (22.4 kg/kWh)
- Ford Mach-E LR AWD
- Model 3 LR RWD
- Tesla Model S Perf Raven
- Tesla Model 3 Long Range 2021
- Tesla Model 3 Performance 2021
- Tesla Model 3 Performance 2019
- VW ID3 82 kWh
- Tesla Model 3 Long Range
- Porsche Taycan 4S 93 kWh
- Xpeng G3 520 Chinese
- Tesla Model S P85 (MF)
- Audi e-tron GT
- Jaguar I-Pace 90 kWh
- Jaguar I-Pace EV320
- Hyundai Kona 64 kWh
- Mercedes EQA 250 (26.3 kg/kWh)
Die Fahrzeuge mit dem höchsten Systemgewicht sind in absteigender Reihenfolge:
- Mitsubishi i-MiEV (75 kg/kWh)
- Polestar 1
- BMW i3 22 kWh
- Hyundai Ioniq 28 kWh
- Kia Soul 30 kWh
- Mazda MX-30
- VW e-Golf 35.8 kWh
- Honda e
- Mini Cooper SE
- Nissan Leaf 40 kWh
- Hyundai Ioniq 38 kWh
- Audi e-tron 50
- Lexus UX 300e
- VW e-Up 36.8 kWh
- BMW i3 42 kWh
- Peugeot e-2008 (34 kg/kWh)
Das war's mit dem zweiten Beitrag, gerne auf zum nächsten!