Anonim

Mit der Einführung des neuen wasserstoffbetriebenen Toyota Mirai (der Name bedeutet auf Japanisch „Zukunft“) hat es einen großen Medienrummel um Fahrzeuge gegeben, die Wasserstoff-Brennstoffzellen als Stromquelle verwenden. Toyota, Honda und eine Reihe anderer Automobilhersteller haben Pläne angekündigt, Autos auf Basis der Brennstoffzellentechnologie zu bauen.

Grundsätzlich erzeugt eine Wasserstoff-Brennstoffzelle Elektrizität über eine elektrochemische Reaktion, die einen Elektromotor antreibt, der die Antriebskraft für ein Auto erzeugt. Die Technologie erfordert die Speicherung von flüssigem Wasserstoff unter hohem Druck, eine Brennstoffzelle zur Umwandlung von H2 in Elektronen, ein Steuersystem zur Abgabe des entstehenden Stroms an einen Elektromotor und / oder eine Batterie, die ihrerseits die Räder des Fahrzeugs antreibt. Es ist ein praktikables, wenn auch etwas komplexes System, das keine Emissionen und Wasser als Nebenprodukt erzeugt.

In den Medien gibt es drei Hauptbehauptungen über mit Wasserstoff betriebene Autos: (1) H2 ist eine Energiequelle des 21. Jahrhunderts und wird letztendlich zur bevorzugten Energiequelle für Automobile. (2) dass wasserstoffbetriebene Brennstoffzellen eine signifikante Verbesserung des umweltverträglichen Kraftstoffs für Kraftfahrzeuge darstellen und (3) dass Autos wie der Toyota Mirai eine große Bedrohung für batterieelektrische Fahrzeuge (BEVs) wie den Tesla Model S darstellen.

Sind einige oder alle dieser Behauptungen wahr? Wir dachten, wir würden einen Blick darauf werfen.

Nachdem wir die populäre Literatur und die Berichte von Behörden und Wissenschaftern durchgesehen hatten, stellten wir fest, dass die gesammelten Informationen am besten mit der Infografik „Tesla Model S vs. Toyota Mirai: Ein Vergleich zwischen Technologie und Fahrzeug“ präsentiert werden, die vier Aspekte untersucht Kategorien von Bedenken:

  • zugrunde liegende Technologie, die das Fahrzeug antreibt
  • die beiden Fahrzeuge selbst
  • die zum Betanken des Fahrzeugs erforderliche Technologie und
  • Umweltbelastung
Tesla Model S gegen Toyota Mirai
Tesla Model S vs. Toyota Mirai Infographic
Technologie

Die EV-Technologie gibt es seit 100 Jahren. Es handelt sich um eine bemerkenswert einfache Methode für die Stromversorgung von Kraftfahrzeugen, die ausschließlich von der Kapazität der Fahrzeugbatterien abhängt. Brennstoffzellen entwickeln sich schnell und bieten eine höhere Energiekapazität als moderne Li-Ion-Batterien. Sie erfordern jedoch die Speicherung von flüssigem Wasserstoff im Fahrzeug in Drucktanks. Der Tesla Model S hat eine Energiekapazität von entweder 60 kWh oder 85 kWh, während der Toyota Mirai 114 kWh produziert. Die Gesamtenergieeffizienz (unter Umweltgesichtspunkten) von BEV hängt von der Effizienz des Stromnetzes ab, aus dem ein BEV seine Elektronendiät bezieht. Die Effizienz wasserstoffbetriebener Autos wird durch den Prozess, bei dem Wasserstoff aus anderen Quellen extrahiert wird, und die Methode, mit der Wasserstoff zu einer Tankstelle transportiert wird, beeinflusst.

Der Gewinner: Es ist knapp, aber die Einfachheit des BEV-Systems verleiht der zugrunde liegenden Technologie des Modells S einen leichten Vorteil.

Die fahrzeuge

Sowohl der Tesla Model S als auch der Toyota Mirai sind teuer, aber das ist der Preis für neue Technologie. Der Model S ist im wahrsten Sinne des Wortes ein erstklassiges Hochleistungsauto. Es ist ein optisch schönes Auto, das Bilder von einem Aston Martin oder Jaguar zaubert und als eine der besten Limousinen der Welt gelobt wurde. Es wurde von nahezu allen Automobilmedien gelobt und ist eines der sichersten und geräumigsten Autos der Welt. Der Toyota Mirai hat einen exzentrischen Look, der ihm ein kastenartiges Prius-Gefühl verleiht. Es scheint einen guten, einfachen Transport zu bieten, aber es ist nichts für diejenigen, die ein bisschen mehr wollen als einen guten, einfachen Transport. Endlich ist das Tesla Model S heute da. Bis 2017 werden rund 160.000 Fahrzeuge des Modells S unterwegs sein. Toyota geht davon aus, dass bis zum selben Datum nur 3.000 Mirais im Einsatz sein werden.

Der Gewinner: Kein Wettbewerb! Mit Ausnahme der Reichweite ist das Modell S dem Mirai in nahezu jeder Hinsicht weit überlegen.

Das Fahrzeug betanken

Aus unserer Sicht ist einer der Hauptvorteile von BEVs, dass Sie sie zu Hause tanken, über Nacht, während Sie schlafen, sodass Ihr Model S jeden Morgen „voll“ ist. Wenn Sie nicht regelmäßig lange Strecken zurücklegen, benötigen Sie nur selten einen Tesla Supercharger oder eine andere Tankquelle außerhalb Ihres Zuhauses. Das ist riesig und geht oft in der Diskussion über „Entfernungsangst“ verloren, die immer in das Denken derer einzufallen scheint, die kein Modell S besitzen. Obwohl Brennstoffzellen sexy sind, kommt es uns seltsam vor, dass Toyota zu einem zurückgekehrt ist Paradigma der Tankstellen des 20. Jahrhunderts. Im Wesentlichen gibt es kaum einen Unterschied zwischen dem Auftanken eines Mirai und dem Auftanken eines Camry. Sicher, der Kraftstoff ist anders, aber Sie müssen nach einer bestimmten Tankstelle suchen, da Ihr Mirai langsam seinen Wasserstoff verbraucht. Kein Laden zu Hause - nie.

Der Gewinner: Kein Wettbewerb! Das Tanken Ihres Fahrzeugs zu Hause ist eine Annehmlichkeit, die das Denken des 21. Jahrhunderts repräsentiert. Das Modell S bietet diesen Komfort. Mirai nicht.

Umweltbelastung

Sowohl das Modell S als auch der Mirai überzeugen durch ihre Umweltfreundlichkeit. Beide haben keine Emissionen und einen relativ geringen Wirkungsgrad. Unserer Ansicht nach ist das Schöne an einem BEV, dass es mit der Verbesserung unserer Stromnetzinfrastruktur immer umweltfreundlicher wird. Es ist nicht erforderlich, Kraftstoff separat zu einer Tankstelle zu transportieren (eine Anforderung für ein Fahrzeug mit Wasserstoffbrennstoffzelle), wodurch sowohl die Kosten als auch die Umweltauswirkungen des Sekundärkraftstofftransports beseitigt werden.

Der Gewinner: Es ist ein Wurf. Beide Autos sind umweltfreundlich und werden sich verbessern, wenn das Stromnetz sauberer wird und die Wasserstoffgewinnung effizienter und kostengünstiger wird.

Als junger Ingenieurstudent wurde mir beigebracht, dass bei der Betrachtung alternativer Systeme, die beide das gleiche Ergebnis erzielen, immer der weniger komplexe Ansatz gewählt wird. Das ist gesunder Menschenverstand, aber es sieht so aus, als hätte sich Toyota angesichts der gleichen Entscheidung für die komplexere Option entschieden. Möglicherweise waren ihre Ingenieure oder Marketingmitarbeiter von der Sorge um die Reichweite getrieben, aber das ist einfach kein so großes Problem, wie sie denken. BEVs stehen für Einfachheit, und in einer immer komplexer werdenden Welt ist das etwas, das viele Verbraucher mögen.