Samochód elektryczny, hybryda Plug-In czy miękka hybryda to popularne określenia w nowoczesnej motoryzacji. Określają sposób elektryfikacji samochodu: od w pełni elektrycznych, po takie, które nie są w stanie jeździć bez silnika spalinowego, ale umożliwiają oszczędzanie na paliwie. Czym dokładnie różnią się te rodzaje pojazdów i który wybrać w zależności od przeznaczenia samochodu?
Samochód elektryczny – czym się charakteryzuje?
Pojazd elektryczny określany jako EV lub BEV oznacza samochód zasilany wyłącznie energią elektryczną zmagazynowaną w akumulatorze. Auto może być ładowane za pomocą zwykłej instalacji elektrycznej (zwykłego gniazda jednofazowego, trójfazowego lub szybkiej ładowarki prądu zmiennego zwanej wallboksem) np. w domu, pracy lub pod sklepem. W czasie jazdy w trasie można skorzystać z szybkich ładowarek (zwykle dużo droższych niż energia przeznaczona dla gospodarstw domowych), a także z energii zgromadzonej w czasie hamowania. Przykładowo elektryczną Mazdę MX-30 można ładować z mocą 50 KW. Napełnieni baterii od poziomu 20% do 80% w przypadku szybkiego ładowania prądem stałym DC 50 kW zajmuje tylko 25 minut (w przypadku 3-fazowego ładowania prądem przemiennym AC ładowanie potrwa do 180 minut).
Napięcie instalacji układu samochody wynosi zwykle 300-400 V, natomiast zasięg dostępny do pokonania na akumulatorze jest bardzo zróżnicowany. Wśród samochodów elektrycznych potrafią znaleźć się samochody z zasięgiem niewiele przekraczającym 100 km oraz takie, których zasięg jest porównywalny z samochodami spalinowymi z pełnym bakiem. Zasięg elektryczny przywoływanej wcześniej Mazdy MX-30 wynosi około 200 km w cyklu mieszanym lub 265 km podczas jazdy w mieście (według badań wewnętrznych jest to zasięg o wiele większy, niż pokonywany dziennie przez przeciętnego Europejczyka). Zadbano tutaj o odpowiedni zakres kilometrów na co dzień, obniżenie masy (zgodnie z ideą rightsizingu) oraz względy ekologiczne: zminimalizowanie negatywnego wpływu produkcji baterii Mazdy na środowisko.
Niestety koszt ogniw elektrycznych jest dużą częścią ceny pojazdu elektrycznego i jest to zwykle najdroższy rodzaj samochodu wśród kategorii BEV/PHEV/HEV/MHEV. Podsumowując: ceny samochodów elektrycznych są wysokie, a tych z dużym akumulatorem i zasięgiem – bardzo wysokie. Choć auta akumulatorowe bezsprzecznie są przyszłością motoryzacji, mimo to jest to jednać nowoczesna, a przez to droga technologia. Najwięcej korzyści z posiadania auta tego typu mają osoby, które są w stanie ładować go we własnym domu za pomocą taniego prądu w taryfie dla gospodarstw domowych.
Samochody elektryczne EREV/REEV (Extended Range Electric Vehicle)
Pojazd określany jako EREV to rodzaj samochodu elektrycznego, który ma dodatkowo niewielki silnik spalinowy, który może doładowywać akumulatory elektryczne podczas dłuższych tras. Jest to najmniejsza kategoria pojazdów, a jednocześnie drugi stopień w skali między samochodem elektrycznym a spalinowym. Dzięki wykorzystaniu układu spalinowego (w niewielkim stopniu, głównie jest to samochód elektryczny) można zastosować mniejsze akumulatory oraz obniżyć koszt wyprodukowania pojazdu (baterie są bardzo drogim elementem pojazdów elektrycznych). Samochód EREV niewiele różni się od hybryd Plug-In, ale wykorzystany w nim silnik spalinowy ma bardzo małą pojemność i nie nadaje się do bezpośredniego napędzania pojazdu.
Przykładem pojazdu EREV jest np. Mazda MX-30 w wersji R-EV wyposażona w dodatkowy, niewielki silnik Wankla o pojemności 1 l. Dzięki temu jest w stanie zaoferować imponujący w kategorii samochodów elektrycznych zasięg 680 km.
Samochody hybrydowe PHEV (Plug-In Hybrid Electric Vehicle)
PHEV lub inaczej Plug-In to środkowy stopień pomiędzy samochodami w pełni elektrycznymi, a wyłącznie spalinowymi i prawdopodobnie złoty środek dla większości osób. Samochód PHEV to ostatni, który można ładować z instalacji elektrycznej, co potrafi znacznie obniżyć koszty eksploatacji auta. Hybryda Plug-In ma baterie średniej pojemności, co nie winduje wysoko kosztów akumulatora, a jej zasięg w trybie w pełni elektrycznym powinien wystarczyć w codziennym poruszaniu się z domu do pracy. Dzięki pokonywaniu krótkich, regularnych tras wyłącznie na energii elektrycznej można znacznie obniżyć rachunki za korzystanie z auta. Jednocześnie samochód posiada silnik spalinowy oraz układ przeniesienia napędu o typowej wielkości i wydajności. Dzięki temu pokonywanie dłuższych tras (np. podczas wyjazdu na wakacje) jest łatwe, a koszty wyglądają podobnie jak w przypadku jazdy zwykłym samochodem spalinowym. Hybryda Plug-In również posiada instalacje rekuperacji energii elektrycznej.
W przypadku wielu Polaków hybryda Plug-In może być świetnym wyborem. Jeśli tylko mamy dostęp do taniego ładowania, najlepiej we własnym garażu (ewentualnie pracy) i codziennie pokonujemy niezbyt duże odległości, wybór PHEV może przynieść znaczącą oszczędność. Przykładem tego typu auta jest Mazda CX-60 w wersji PHEV. W trybie elektrycznym ma ona zasięg 63 km.
Samochody hybrydowe HEV (Hybrid Electric Vehicle)
Kolejną odsłoną samochodów hybrydowych jest hybryda lub inaczej HEV. Czym więc różni się hybrydaPHEV a HEV? Otóż HEV to samochód spalinowy, który posiada niewielkie akumulatory (zwykle pozwalające na przejechanie kilkudziesięciu kilometrów), których nie można ładować z instalacji sieciowej. Cała energia do poruszania pojazdu musi pochodzić z rekuperacji (odzyskiwania energii w czasie hamowania). Prędkość maksymalna uzyskiwana za pomocą silnika elektrycznego jest zwykle ograniczona do prędkości miejskich. Choć zasięg elektryczny samochodu hybrydowego nie jest imponujący, to pozwala na zauważalne oszczędności spalania paliwa, szczególnie że cały wykorzystany prąd pochodzi z rekuperacji.
Samochody hybrydowe HEV są w większości benzynowe, ponieważ pozwala to na najbardziej efektywne wykorzystanie energii elektrycznej w zakresie obrotów, w których silnik spalinowy nie jest tak efektywny. Samochód hybrydowy to ostatni stopień elektryfikacji, który pozwala na samodzielną jazdę na silniku elektrycznym – cichą oraz bezemisyjną, co może być w niektórych strefach wymagane przez prawo. Ponieważ hybryda HEV nie ma możliwość ładowania z gniazdka, to jej zakup jest zasadny ekonomicznie dla osób korzystających nieregularnie z samochodu lub mieszkających w blokach. Hybryda HEV to np. Mazda2 Hybrid.
Samochody z miękką hybrydą MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle)
Pojazdy typu MHEV lub inaczej miękkie hybrydy są najniższym stopniem elektryfikacji samochodów. Ich akumulator jest zwykle bardzo niewielki, a zastosowane napięcie jest znacznie niższe (wynosi 48 V). Taki samochód nie jest w stanie poruszać się tylko za pomocą energii elektrycznej na żadnym dystansie, a instalacja elektryczna ma za zadanie oszczędzać paliwo, spełniać normy spalin oraz pomagać ruszać samochodem z postoju czy obsługiwać multimedia i klimatyzację.
Układ elektryczny w hybrydzie MHEV nie pozwala na samodzielną jazdę za pomocą na energii elektrycznej, ale z drugiej strony nie wpływa znacząco na koszt samochodu z powodu wykorzystania niskiego napięcia oraz małego akumulatora. Miękkie hybrydy mogą być zarówno benzynowe, jak i wyposażone w silnik Diesla. Przykładem miękkiej hybrydy jest np. Mazda CX-60 z silnikiem wysokoprężnym.
Jak można zauważyć wybór stopnia zelektryfikowania samochodu zależy od wielu czynników. Duże znaczenie mają:
- wymagany zasięg na jednym ładowaniu;
- przywileje dla pojazdów elektrycznych w danych krajach;
- możliwości finansowe;
- możliwość ładowania z domowej sieci.
Pod względem opłacalności mogą wybijać się hybrydy, a stopień ich zelektryfikowania (EREV, PHEV, HEV lub MHEV), który będzie najbardziej ekonomiczny, zależy głównie od scenariusza poruszania się i trybu życia.
