INNOVATIV UNTER STROM

INNOVATIV UNTER STROM

  • Europadebüt für Kia Soul EV
  • Optimierte Heizung und Klimatisierung für maximale Energieeffizienz
  • Weiter verbessertes Fahrverhalten durch niedrigen Schwerpunkt
  • Einziges Elektroauto der Welt mit 7 Jahren (150.000km) Werksgarantie
  • Batterien von SK Innovation produziert mit hoher Energiedichte (200 Wh/kg) für bis zu 200 Kilometer Reichweite
  • Innovatives, nickelreiches Kathodenmaterial mit hoher Speicherfähigkeit  
Während sich die ersten Benzin- oder Dieselbetriebenen Exemplare auf dem Weg zu den europäischen Händlern befinden, feiert mit dem Kia Soul EV das erste batteriebetriebene Elektroauto für den Weltmarkt seine Europapremiere. Erste Serienfahrzeuge des neuen Modells werden voraussichtlich gegen Jahresende 2014 auch in Österreich einlangen.

Kultauto elektrisiert

„Der Kia Soul EV ist nicht nur ein stylischer Blickfang, er hält auch bei der Qualität, was Kia Kunden sich von der Marke versprechen“, sagt Michael Cole, COO von Kia Motors Europe, „wenn das Modell gegen Jahresende in Europa in den Handel geht, wird es das einzige Elektroauto auf dem Markt mit 7 Jahren Werksgarantie sein.“ Cole weiter: „Der Elektro-Soul ist ein Auto für Herz und Kopf gleichzeitig, zu den bekannten Werten der Marke Kia wie etwa gutes Preis-Leistungsverhältnis oder Design kommt auch ein klares Bekenntnis zu Umwelttechnik am neuesten Stand.“

Der Kia Soul EV lehnt sich optisch eng an die zweite Generation des Kia Soul an, die auf der IAA 2013 ihre Europapremiere feierte. Die strombetriebene Version des kultig-kantigen B-Segment-Modells ist das erste Elektrofahrzeug, das Kia weltweit vermarkten wird.

Angetrieben wird der Kia Soul EV von einem 81,4kW starken Elektromotor, der ein Drehmoment von 285Nm mobilisiert und seine Kraft auf die Vorderräder überträgt. Die leistungsstarke Lithium-Ionen-Polymer-Technologie (LiPoly) hat dank einer sehr hohen Energiedichte (200Wh/kg) eine Kapazität von 27kWh. Voll aufgeladen ermöglicht dieser Akku eine große Reichweite von bis zu 200 Kilometer. Damit ist der Kia Soul EV zum Beispiel für Pendler in Ballungsräumen bestens geeignet.

Die Kraftübertragung auf die Vorderräder erfolgt über ein Ein-Gang-Getriebe mit fixer Übersetzung. Der Kia Soul EV beschleunigt in 12 Sekunden von null auf 100 Stundenkilometer und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 145 Stundenkilometer. Das Ziel der Kia-Ingenieure ist, dass die maximale Reichweite des Elektroautos bei vollständiger Akkuladung rund 200 Kilometern beträgt.

Die Effizienz und Reichweite des Kia Soul EV wird durch das regenerative Bremssystem erhöht. Es lädt die Batterie, sobald die Bremse betätigt wird oder das Fahrzeug ausrollt, und lässt sich variieren: Der Fahrer kann zwischen drei Einstellungen wählen, je nachdem, welche Bremsunterstützung gewünscht wird und wie hoch die elektrische Leistung des regenerativen Systems sein soll.

Um die Auswirkungen von winterlichen Temperaturen auf die Reichweite zu minimieren, verfügt der Kia Soul EV über eine Batterieheizung, die den Akku bei Bedarf aufheizt und ihn zugleich isoliert. Mit Hilfe des eingebauten Ladegeräts (6,6 kW) kann die Batterie an einem Standardanschluss (230 oder 240 Volt) in fünf bis sieben Stunden aufgeladen werden.

Die Elektroversion des Kia Soul zeichnet sich durch gute Fahreigenschaften, ein agiles Handling und ein äußerst kultiviertes Fahrverhalten aus. Maßgeblichen Anteil haben daran der niedrige Fahrzeugschwerpunkt, die veränderte Plattform, das überarbeitete Fahrwerk sowie neue Materialien zur Geräusch- und Vibrationsdämmung.

Um die Energieeffizienz zu verbessern und die Reichweite zu vergrößern, kommen im Kia Soul EV mehrere neu entwickelte Stromspar-Technologien zum Einsatz. Dazu zählen ein hochmodernes Heizungs- und Lüftungssystem (inklusive der weltweit ersten reinen Fahrerplatz-Klimatisierung), ein dreistufig einstellbares regeneratives Bremssystem und eine Batterieheizung.

Bei seiner Einführung wird der Kia Soul EV eines der praktischsten Elektroautos auf dem Markt sein – nicht zuletzt, weil die Großzügigkeit von Passagierkabine und Gepäckraum durch die in den Boden integrierte Batterie kaum beeinträchtigt wird. Wie für jedes Fahrzeug der Marke gelten auch für den Kia Soul EV 7 Jahre Kia-Werksgarantie (oder 150.000 km).

Heizen, Lüften und Klimatisieren mit höchster Effizienz

Bei der Entwicklung des Kia Soul EV verfolgten die Kia-Ingenieure von Anfang an das Ziel, den Energieverbrauch des Heizungs- und Lüftungssystems drastisch zu verringern. Denn bei extremer Kälte können herkömmliche Klimaanlagen die Reichweite eines Elektroautos im ungünstigsten Fall um bis zu 50 Prozent reduzieren. Beim Kia Soul EV kommen deshalb in diesem Bereich vier energiesparende Neuentwicklungen zum Einsatz: eine hocheffiziente Wärmepumpe, eine intelligente Lufteinlass-Steuerung, die schon erwähnte Fahrerplatz-Klimatisierung sowie die Möglichkeit, die Temperierung des Innenraums vorzuprogrammieren.

Das neue Wärmepumpensystem – bestehend aus Verdichter, Verdampfer und Verflüssiger – nutzt die Abwärme der Klimaanlage und der elektrischen Systeme und schont die Batterie. Denn dank dieses Systems verbraucht der Kia Soul EV beim Aufheizen des Innenraums weniger Strom. Und es verbessert auch die Effizienz des Heizungs- und Lüftungssystems insgesamt.

Mit der Wärmepumpe kombiniert ist das neue intelligente Lufteinlasssystem („Smart Air Intake Control System“). Es reguliert die Menge der in das Fahrzeug ein- und ausströmenden Luft sowie die Luftfeuchtigkeit im Innenraum. Dabei verwertet das System einen Teil der bereits temperierten Luft wieder und mischt sie mit dem nötigen Anteil an frischer Luft, um eine optimale Luftqualität in der Kabine zu gewährleisten. Dadurch erfolgt das Erwärmen bzw. Abkühlen der Innenraumluft deutlich effizienter und der Einsatz der Heizung bzw. Klimaanlage während der Fahrt wird auf ein Minimum reduziert. Das System arbeitet mit einem Luftfeuchtigkeitssensor, einem Temperaturregler und einer Steuerung, die die Frischluftzufuhr kontrolliert.

Eine Weltpremiere in einem Serienfahrzeug ist die neue Fahrerplatz-Klimatisierung. Dieses System reduziert den Energieverbrauch, indem es auf der Beifahrerseite Heizung und Belüftung – im Fußraum und im Armaturenbrett – vollständig abschaltet. Bei den bisherigen Systemen lassen sich dagegen nur die Lüftungsdüsen an der Beifahrerseite schließen. Dadurch wird der Luftstrom lediglich zu anderen Düsen umgeleitet, ohne dass Energie gespart wird. Anders das individuelle Belüftungssystem des Kia Soul EV: Es reduziert bei Fahrten ohne Passagiere deutlich den Stromverbrauch und wird über eine „Driver only“-Taste im Armaturenbrett aktiviert.

Eine weitere Neuheit ist das vorprogrammierbare Lüftungssystem, das hier erstmals in einem Kia-Fahrzeug zum Einsatz kommt. Über das Interface des Fahrzeugs kann der Nutzer das Heizungssystem bzw. die Klimaanlage so einstellen, dass der Innenraum 30 Minuten vor dem Start auf die gewünschte Temperatur gebracht wird. Das System ist in Funktion, wenn das Fahrzeug aufgeladen wird, daher wird die Batterie nicht belastet. Und da der Innenraum bereits die gewünschte Temperatur hat, wenn der Fahrer startet, verbraucht die Heizungs- oder Klimaanlage während der Fahrt deutlich weniger Energie als bei einem nicht temperierten Fahrzeug.

Zukunftsweisender Akku

Der Kia Soul EV ist mit einer modernen Lithium-Ionen-Polymer-Batterie (LiPoly) ausgestattet, deren Zellen vom Zulieferer SK Innovation produziert werden. Das koreanische Unternehmen gehört zu den weltweit führenden Anbietern im Bereich der Lithium-Ionen-Technologie. Der Akku mit einer sehr hohen Batteriezellen-Energiedichte von 200 Wh/kg ist das Resultat eines dreijährigen Entwicklungsprogramms, das die Kia Motors Corporation und SK Innovation in Korea durchgeführt haben.

Die Batterie besteht aus 192 Zellen, die in acht Modulen gebündelt sind und eine Gesamtkapazität von 27 Kilowattstunden haben. Ein hochmodernes thermisches Kontrollsystem sorgt dafür, dass jede einzelne Zelle optimal temperiert wird. Zudem ist der Akku strukturell extrem robust und sicher konzipiert.

Als Kathodenwerkstoff wird in der Serienproduktion dieser Batteriezellen nickelreiches NKM (Nickel-Kobalt-Mangan) verwendet. Die Leistungsfähigkeit der Kathode ist ausschlaggebend für die Energiedichte der Batteriezelle. Eine hohe Energiedichte wiederum ist von zentraler Bedeutung für die Reichweite eines Elektroautos und ermöglicht eine sehr kompakte Bauweise der Batterie, was Platz und Gewicht spart. Der Kia Soul EV kann mit einer Akku-Ladung bis zu 200 Kilometer weit fahren.

Für diese Batterie wurden auch ein Hochleistungs-Elektrolyt-Additiv sowie spezielle Anoden-Materialien entwickelt, um den Widerstand zu minimieren und so die vielfältigen Leistungsanforderungen zu erfüllen (zum Beispiel hinsichtlich Sicherheit und Ökobilanz). Darüber hinaus werden dadurch schnelle Ladevorgänge und eine optimale Bremsenergie-Rückgewinnung gewährleistet.

In den Batteriezellen des Kia Soul EV kommt zudem ein besonders effizienter und sicherer Separator zum Einsatz.  Er maximiert die Energiedichte der Batterie und verlängert durch seine hohe Temperaturbeständigkeit deren Lebensdauer. Der Separator hat die Aufgabe, Kathode und Anode räumlich zu trennen und elektrisch zu isolieren.

Der geringe elektrische Innenwiderstand der Zellen, das effiziente thermische Kontrollsystem und die exakte Berechnung des Ladezustands haben die Ladeleistung der Batterie stark verbessert. An einer Schnellladestation (100 Kilowatt Gleichstrom) kann sie daher in nur 25 Minuten zu 80 Prozent aufgeladen werden (an einer 50-Kilowatt-Station in 33 Minuten). An einem 230-Volt-Wechselstrom-Anschluss mit 6,6 Kilowatt lässt sich der Akku des Soul EV in maximal fünf Stunden vollständig aufladen.

Das Elektrolyt-Additiv, das im Akku des Kia Soul EV verwendet wird, wirkt einer Beeinträchtigung der Batterieleistung bei Kälte und Hitze entgegen. Es erweitert den Temperaturbereich, in dem die Batterie voll leistungsfähig ist und reduziert damit die Reichweitenschwankungen durch Witterungseinflüsse.

Kälte und Frost können sich generell ungünstig auf die Batterieleistung auswirken. Der Kia Soul EV verfügt deshalb über eine Batterieheizung, die den Akku vor der Fahrt aufwärmt, während das Fahrzeug noch mit dem Stromnetz verbunden ist. Damit trägt dieses System dazu bei, dass die maximale Akkuleistung unabhängig von der Außentemperatur zur Verfügung gestellt wird.

Das Batterie-Modul ist zur Sicherheit mit einem Überladungsschutz ausgestattet, der den Hochspannungs-Stromkreis sofort unterbricht, falls eine Batteriezelle sich wegen Überladung ausdehnen sollte.

Die Batteriezellen des Kia Soul EV zeichnen sich durch Langlebigkeit und ein Höchstmaß an Sicherheit aus. Diese Qualitäten basieren in erster Linie auf der Optimierung der Ausgangsstoffe für die Morphologie-Kontrolle und Oberflächenbeschichtung der Kathode, für die Oberflächenbeschichtung der Anode und für das Elektrolyt-Additiv, hinzu kommt die sehr hohe mechanische Festigkeit des Separators.

Lithium-Ionen-Polymer-Batterie

Eine Lithium-Ionen-Batterie ist eine wiederaufladbare Batterie, die elektrische Energie in chemische Energie umwandelt und diese speichert, um sie bei Bedarf wieder als elektrische Leistung abzugeben. Bei der Ladung der Batterie bewegen sich die Lithium-Ionen von der Kathode zur Anode, bei der Entladung von der Anode zur Kathode. Das Elektrolyt ist das Medium, das die Bewegung der Lithium-Ionen ermöglicht, durch den Separator werden Anode und Kathode elektrisch gegeneinander isoliert.

Die Kathode besteht im Allgemeinen aus schweren Oxiden und kann im Verhältnis zu ihrem Gewicht weniger elektrische Energie speichern als die Anode, die aus leichtem Kohlenstoff hergestellt wird. Um die Energiedichte (das Verhältnis von Energie und Gewicht) einer Batterie zu erhöhen, muss daher die Speicherfähigkeit der Kathode vergrößert werden. Denn zwischen Kathode und Anode sollte die Energiemenge immer ausgewogen sein.

Als Lithium-Ionen-Polymer-Batterie wird üblicherweise ein Batterietyp bezeichnet, dessen Zellen mit so genannter Pouch-Folie ummantelt sind. Der Name Lithium-Ionen-Batterie steht dagegen für Akkus, deren Zellen einen Metallmantel haben. Zu den Vorteilen einer Lithium-Ionen-Polymer-Batterie gegenüber einem üblichen Lithium-Ionen-Akku zählen: größere Effizienz aufgrund der einfacheren Zellstruktur (weniger Teile), niedrigere Kosten, hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit (aufgrund der besseren Wärmeleitfähigkeit und der Innendruckkontrolle), Fertigungsfreundlichkeit (leicht und in verschiedensten Größen und Formen herstellbar).

 
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