Sunt hibrizi care sunt suplimentari mai buni decât hibrizii obișnuiți?

Galerie de imagini: Mașini hibride plug-in Fisker Karma 2010 este un vehicul hibrid plug-in. Vedeți mai multe poze cu mașini hibride plug-in. Cu amabilitatea Fisker Automotive

Presiunea pentru vehicule mai ecologice și mai eficiente în materie de combustibil îi determină pe ingineri să reevalueze tehnologia vehiculului și să ofere cel mai eficient mod de a funcționa mașinile. Vehiculele hibride sunt deja o formă de transport predominant, tot mai multe modele de vehicule hibride fiind adăugate în fiecare an. Unele modele mai noi devin mai puternice, dar în detrimentul eficienței consumului de combustibil. Deci care este următorul pas? Cum planifică producătorii să producă și mai bine eficiența combustibilului?

Multe companii auto privesc hibrizii plug-in ca fiind următorul pas în tehnologia vehiculelor hibride și, de fapt, au fost în centrul mai multor companii auto, cum ar fi Toyota și General Motors, în ultimii câțiva ani. Un hibrid plug-in este exact cum sună: un vehicul hibrid care își reîncarcă bateriile prin conectarea la o sursă electrică. Spre deosebire de hibrizii tradiționali, însă, hibrizii plug-in folosesc bateriile ca sursă principală de energie.

În hibrizii plug-in, bateriile alimentează un motor electric care este utilizat în locul unui motor pentru a muta mașina. Plug-in-urile au motoare pe benzină, deși sunt mult mai mici decât un motor hibrid tipic și sunt utilizate numai pentru a încărca bateria vehiculului atunci când puterea sa se epuizează. Din cauza dependenței lor de baterii, aceste vehicule sunt adesea numite vehicule electrice hibride plug-in, sau PHEV. Însă vehiculele hibride plug-in sunt mai bune decât mașinile tipice hibride existente pe drum sau sunt doar o altă formă de eficiență a combustibilului?

În următoarele pagini, vom compara aceste două tipuri de vehicule în trei categorii principale pentru a arăta unele dintre beneficiile PHEV-urilor în comparație cu hibrizii standard. Vom lua în considerare comoditatea și impactul asupra mediului, precum și costurile de operare pentru achiziționarea și întreținerea fiecăruia.

În primul rând, să analizăm unii dintre factorii care intră în costurile de operare ale fiecărui tip de hibrid din pagina următoare.

cuprins

1. Costurile de exploatare ale plug-in-urilor și hibridilor
2. Impactul asupra mediului al plug-in-urilor și hibrizilor
3. Comoditatea plug-in-urilor și a hibridilor

Vehiculul cu program de demonstrație hibrid plug-in Toyota Prius Curtoazie de Toyota

Ca orice tehnologie nouă, costurile sunt de obicei mai mari la început și apoi scad lent. Vehiculele hibride plug-in nu fac excepție. Deși PHEV-urile au deja toată tehnologia existentă, ele trebuie să fie produse și vândute în masă, un factor principal le determină să fie mai scumpe decât hibrizii tradiționali: bateriile.

Există două tipuri de baterii care sunt utilizate în mod obișnuit pentru hibrizi standard și plug-in: hidrura nichel-metal (NiMH) și ion-litiu (Li-ion). Li-ion, sunt cele mai eficiente și pot deține mai multă energie electrică, dar sunt și cele mai scumpe. Mulți hibrizi, cum ar fi Toyota Prius și Honda Insight, folosesc baterii cu hidrură de nichel-metal, datorită capacității lor de încărcare și rentabilitate. Chiar dacă acești hibrizi populari folosesc acum baterii NiMH, Prius 2012 din Toyota va fi un hibrid cu plug-uri cu baterii Li-ion [sursa: Borroz].

În cazul hibrizilor plug-in, prețul mașinii crește, deoarece există mai multe baterii în vehicul decât într-un hibrid tradițional. Un PHEV compact scos din cutie va costa cu aproximativ 10 până la 20% mai mult decât un hibrid standard. De exemplu, un sedan va costa aproximativ 2.000 $ sau 3.000 $ mai mult, iar un SUV va costa cu 5.000 $ mai mult decât un hibrid tradițional [sursa: CalCars]. După prețul inițial, PHEV-urile încep să economisească bani pe benzină din prima zi. Mai multe baterii înseamnă că raza de acțiune cu energie electrică completă este extinsă, majoritatea PHEV-urilor ajungând în jur de 20 până la 40 de mile (32,2 până la 64,4 kilometri) cu o singură încărcare.

Și în timp ce s-ar putea să nu sune mai mult de 40 de mile (64,4 kilometri), nu uitați că șoferul mediu face naveta de 46,7 kilometri în fiecare zi [sursa: Siegel]. Asta înseamnă că un șofer ar putea conduce mașina toată ziua, să o conecteze noaptea și să fie gata pentru naveta lui din nou în dimineața următoare. Prețurile bateriilor vor scădea pe măsură ce tehnologia se îmbunătățește și mai mulți producători de mașini cumpără baterii în masă. Deoarece prețurile benzinei cresc în mod constant în timp, PHEV-urile oferă o alternativă bună și, eventual, chiar o economie de costuri.

Accesați pagina următoare pentru a afla despre impactul asupra mediului al PHEV și hibrizilor.

O croazieră hibridă plug-in Ford Edge pe Capitol Hill din Washington, pe 17 ianuarie 2007. AP Photo / Manuel Balce Ceneta

Utilizarea vehiculelor hibride plug-in are potențialul de a reduce considerabil cantitatea de gaze cu efect de seră din mediu, nu numai în comparație cu mașinile pe benzină, ci și cu hibrizii standard. Deoarece hibrizii plug-in folosesc bateriile ca sursă principală de energie, iar hibrizii standard folosesc motoare pe benzină ca sursă principală, cantitatea de benzină consumată de un hibrid standard este mult mai mare decât în ​​cazul PHEV-urilor, ceea ce la rândul său reduce cantitatea de gaze cu efect de seră rezultate. direct din emisii.

Unii oameni au susținut că reîncărcarea PHEV-urilor pe timp de noapte va impune cereri mai mari pentru centralele electrice și va crește cantitatea de gaze cu efect de seră, deoarece plantele vor trebui să ardă mai mult cărbune pentru a fi la curent cu cererea. Deși este posibilă o utilizare mai mare a energiei cu o creștere a utilizării PHEV-urilor, rețeaua electrică americană arde constant combustibili mai curați decât în ​​trecut și se extinde constant în surse alternative de energie. Un studiu realizat în 2002 a declarat că utilizarea PHEV-urilor care utilizează puterea nocturnă pentru reîncărcare ar reduce gazele cu efect de seră cu 46 până la 61 la sută în comparație cu mașinile pe benzină [sursa: CalCars.org]. Și un studiu realizat în 2001 de Departamentul Energiei a constatat că o mașină hibridă tipică reduce cantitatea de emisii de gaze cu efect de seră cu 22 la sută, în timp ce hibrizii plug-in ar putea reduce suma cu 36% [sursa: CalCars.org].

În plus față de o reducere a gazelor cu efect de seră, PHEV-urile pot avea capacitatea de a emite aproape zero gaze cu efect de seră, utilizând fie biocombustibili, fie reîncărcând prin sisteme fotovoltaice pe acoperiș, cum ar fi sisteme cu energie solară [Sursa: CalCars.org]. Biocombustibilul Etanol 85 (E85) ar permite unui PHEV să-și reducă foarte mult consumul de petrol, iar reîncărcarea unui PHEV cu energie colectată din panourile solare în timpul zilei ar reduce cantitatea de energie pe care trebuie să o preia mașina de la rețeaua electrică.

Acum că am văzut unele dintre beneficiile de mediu ale hibrizilor plug-in, vom compara o parte din factorii de comoditate între plug-inuri și hibrizi standard în pagina următoare..

Acest Hummer H3 electric plug-in are o autonomie de aproximativ 400 de mile, conducând primele 40 de mile pe baterii înainte de a porni generatorul de combustie. Foto AP / Carlos Osorio

În afară de avantajele economice și de mediu ale vehiculelor hibride plug-in, ar putea PHEV-urile să fie mai convenabile decât hibrizii tradiționali? Unul dintre cele mai evidente beneficii ale unui hibrid plug-in ar fi faptul că opririle la benzinărie ar fi reduse la minimum și, eventual, chiar eliminate în totalitate. Pentru călătorii în oraș, înapoi și înapoi la serviciu și alte distanțe scurte, șoferii s-ar putea să nu fie nevoie să se oprească deloc la benzinărie; reîncărcarea bateriei se poate face peste noapte, astfel încât mașina ar putea fi gata să plece dimineața sau încărcările rapide ar putea fi efectuate în doar câteva ore. Posibilitatea de a-ți alimenta mașina acasă ar fi o comoditate mult mai mare decât să fii nevoit să te oprești lângă benzinărie în drum spre serviciu.

Pe partea de basculare, hibrizii standard au unii factori de comoditate. Hibrizii standard trebuie să fie completați doar la benzinărie înainte ca aceștia să poată folosi întreaga gamă de kilometri pe motorul lor pe benzină. Și, deoarece hibrizii folosesc frânarea regenerantă pentru a-și reîncărca motorul electric asistat de baterie, atât timp cât mașina funcționează (și se oprește), bateriile au posibilitatea de a fi reîncărcate. PHEV-urile își pot reîncărca bateriile în timp ce conduceți, dar, deoarece folosesc un motor mai mic, un rezervor mai mic și se bazează pe baterii ca sursă principală de energie, este mai eficient ca bateriile să fie conectate la reîncărcare. Așadar, obținerea întregii game de kilometri ar necesita un proces în doi pași: încărcarea mașinii înainte de o călătorie și apoi completarea rezervorului de gaz. Odată ce bateriile s-au epuizat, principala sursă de alimentare a dispărut, iar bateriile vor avea nevoie de o reîncărcare de la o sursă electrică. Acest lucru lasă hibrizii plug-in de design actual într-un ușor dezavantaj atunci când vine vorba de călătorii mai lungi.

Deși conectarea mașinii în timpul nopții este mai convenabilă decât oprirea pentru gaz, dacă vehiculele hibride plug-in vor deveni un element principal în lumea auto, atunci stațiile de reîncărcare ar trebui să fie adăugate la benzinării, case și afaceri. Această schimbare ar necesita investiții mari din partea întreprinderilor pe care hibrizii standard pur și simplu nu le necesită și care poate fi un obstacol care rămâne în continuare în calea dezvoltării PHEV.

Pentru mai multe informații despre hibrizi plug-in, hibrizi standard și alte subiecte conexe, urmați linkurile de pe pagina următoare.

Articole similare

• Test de masini hibrid
• Cum funcționează mașinile hibride plug-in 
• Cum funcționează bateriile
• Cum funcționează BMW H2R
• Cum funcționează motoarele auto
• Cum funcționează mașinile electrice
• Cum funcționează celulele de combustibil
• Ce viteză trebuie să conduc pentru a obține eficiență maximă de combustibil?

surse

• Borroz, Tony. "Toyota promite un plug-in Prius" accesibil "în 2011." Wired.com. 14 decembrie 2009. (18 martie 2010) http://www.wired.com/autopia/2009/12/toyota-plug-in-prius-2011/
• CalCars.org. "Totul despre hibrizi plug-in (PHEV)." (16 martie 2010) http://www.calcars.org/vehicles.html
• Congresul mașinii ecologice. „Tendință spre hibrizi mai grei, mai puternici, care elimină beneficiul consumului de combustibil al tehnologiei”. 28 martie 2007. (18 martie 2010) http://www.greencarcongress.com/2007/03/trend_to_heavie.html
• HybridCars.com. "Un ghid complet pentru hibrizii plug-in." (16 martie 2010) http://www.hybridcars.com/plug-in-hybrid-cars#compare
• HybridCars.com. "Baterii hibride plug-in: probleme de tip." 20 martie 2007. (18 martie 2010) http://www.hybridcars.com/plug-in-hybrids/phev-battery-types.html
• Regele, Danny. "Revendicările Coulomb pentru instalarea primelor stații de încărcare EV, cumpărate de către Builder de apartamente." Consilier auto verde. 18 martie 2010. (18 martie 2010) http://blogs.edmunds.com/greencaradvisor/2010/03/coulomb-claims-to-install-first-ev-charging-stations-bought-by-apartment-builder .html
• Mecanica populară. "Unitatea de testare comparativă 2010 Toyota Prius vs. 2010 Honda Insight: Battle of the Fuel Sippers - The Rematch." 25 martie 2009. (18 martie 2010) http://www.popularmechanics.com/blogs/automotive_news/4309705.html
• Siegel, Jeff. „De ce SUA nu sunt dependenți de petrol”. TreeHugger.com. 19 iunie 2008. (18 martie 2010) http://www.treehugger.com/files/2008/06/we-are-not-addicted-to-oil.php