Przemysł motoryzacyjny przechodzi gwałtowne zmiany. W miarę jak coraz więcej rządów na całym świecie zaczyna narzucać terminy sprzedaży nowych pojazdów benzynowych, coraz bardziej widoczny i mile widziany staje się rozwój pojazdów elektrycznych. Słyszymy, że ludzie mówią o przejściu z pojazdów benzynowych na elektryczne, ale co to tak naprawdę oznacza?

Problem w tym, że obecnie producenci OEM oferują aż trzy rodzaje samochodów elektrycznych: hybrydowe pojazdy elektryczne (HEV), hybrydowe pojazdy elektryczne typu plug-in (PHEV) i pojazdy elektryczne z akumulatorem (BEV). W dzisiejszym blogu przyjrzymy się tym trzem różnym typom pojazdów elektrycznych (EV) i wyjaśnimy, czym są i czym się od siebie różnią.

Co to są pojazdy hybrydowe (HEV)?

Hybrydowe pojazdy elektryczne (HEV) były pierwszymi masowo produkowanymi pojazdami elektrycznymi. To Toyota jako pierwsza opracowała tę technologię i sprzedała ją nam w postaci najlepiej sprzedającego się obecnie Priusa. Prius pojawił się w Japonii już w 1997 r., a do USA trafił w 2000 r., w roku modelowym 2001. Od ponad 20 lat samochody hybrydowe pozwalają ludziom korzystać z najlepszych rozwiązań, jeśli chodzi o wybór między napędem benzynowym i elektrycznym.

Pojazdy hybrydowe są zasadniczo połączeniem tradycyjnego napędu benzynowego i elektrycznego. Podczas jazdy z niską prędkością samochód hybrydowy korzysta z elektrycznego układu napędowego. Będzie on działał na napędzie elektrycznym do momentu zwiększenia prędkości, kiedy do akcji wkroczy silnik benzynowy. Po zmniejszeniu prędkości samochód z powrotem przełącza się na elektryczny układ napędowy itd.

Idea jest taka, że podczas jazdy w mieście, w warunkach małej prędkości i dużego natężenia ruchu, można w większym stopniu polegać na napędzie elektrycznym, aby zaoszczędzić na benzynie. Kiedy jednak wjedziesz na autostradę i musisz się rozpędzić, silnik spalinowy przejmuje kontrolę i zapewnia superwydajną jazdę na benzynie. Niektóre samochody hybrydowe z łatwością osiągają ponad 50 mil na galon.

Elektryczny układ napędowy jest zasilany z akumulatora o małej pojemności, zazwyczaj od 1,3 do 1,7 kWh, i zapewnia bardzo mały zasięg przy zasilaniu wyłącznie energią elektryczną. Na przykład Toyota Prius może przejechać na samym napędzie elektrycznym tylko około 10-11 mil. Akumulator jest doładowywany przez silnik spalinowy za każdym razem, gdy silnik zaczyna pracować. Jedną z funkcji pojazdów HEV jest to, że nie trzeba ich podłączać do prądu, aby się naładowały. Gdy jedzie się szybciej, a silnik przejmuje kontrolę, ładuje on akumulator elektryczny w trakcie jazdy.

Powszechnie uważa się, że pojazdy hybrydowe były traktowane jako technologia "przejściowa", dzięki której ludzie zaczęli dostrzegać zalety samochodów elektrycznych. Zaletą samochodów hybrydowych jest to, że nie zmuszają one użytkowników do borykania się z problemem niepokoju związanego z zasięgiem, ponieważ dzięki doskonałej wydajności samochody hybrydowe mają mniej więcej taki sam, jeśli nie znacznie większy zasięg niż zwykłe samochody benzynowe. Dzięki temu osoby uprawiające różne rodzaje jazdy mogą mieć jeden samochód, który poradzi sobie ze wszystkim.

Czym są samochody PHEV (Plug-in Hybrid)?

Następnie zajmiemy się pojazdami hybrydowymi typu plug-in (PHEV), które stanowią rozwinięcie pojazdów HEV. Ich działanie jest bardzo zbliżone do działania zwykłych pojazdów HEV, z tą jednak różnicą, że aby je naładować, trzeba je podłączyć do stacji ładowania lub domowego gniazdka elektrycznego. Akumulatory w pojazdach PHEV są znacznie większe niż w pojazdach HEV, zazwyczaj mają pojemność od 8 kWh do 18 kWh. Akumulatory te w większości przypadków nie mogą być doładowywane przez silnik spalinowy, dlatego podłącza się je w taki sam sposób, w jaki ładuje się akumulator pojazdu elektrycznego.

Większa pojemność akumulatorów zapewnia pojazdom PHEV bardziej imponujący zasięg przy zasilaniu wyłącznie energią elektryczną. Zwykle, w zależności od marki i modelu, oferują one od 25 do 50 mil zasięgu elektrycznego. Dzięki temu doskonale nadają się do dłuższych dojazdów do pracy - użytkownicy mogą pokonywać nimi całe trasy, a nawet cały dzień załatwiania spraw, biegania do szkoły itp. bez korzystania z benzyny.

Samochody PHEV są atrakcyjną propozycją dla tych, którzy nie lubią ograniczonych możliwości elektrycznych pojazdów HEV, ale nie są jeszcze gotowi na pełny napęd elektryczny. Ponieważ akumulatory są mniejsze, typowy PHEV może być ładowany znacznie szybciej, a nawet może korzystać z rozwiązań ładowania "poziomu 1", takich jak fabryczny kabel do ładowania, aby naładować się w garażu przez noc, podłączony do gniazdka suszarki. Nie ma potrzeby instalowania dodatkowych ładowarek naściennych ani korzystania z szybkich ładowarek prądu stałego.

W roku modelowym 2022 pojawiło się już kilka interesujących modeli, m.in. od południowokoreańskiego giganta motoryzacyjnego Kia. Nowy model Kia Sorento PHEV z 2022 roku będzie oferował połączenie możliwości samodoładowania i ładowania przez wtyczkę. Silnik jest w stanie doładować akumulator do około 70-80 procent, co jest oczywiście bardzo przydatne i czyni PHEV jeszcze bardziej atrakcyjnym rozwiązaniem dla wielu osób.

Czym są pojazdy BEV (elektryczne)?

Na koniec przechodzimy do pojazdów elektrycznych z akumulatorem, czyli BEV. Są one również nazywane po prostu "samochodami elektrycznymi" lub czasami "samochodami całkowicie elektrycznymi", w zależności od tego, z kim rozmawiamy. Samochody te są postrzegane jako cel końcowy dla producentów OEM, którzy chcą znacznie ograniczyć emisję spalin i zaoferować ludziom pojazdy bezemisyjne, spełniające coraz bardziej rygorystyczne wytyczne i przepisy rządowe dotyczące emisji.

Przede wszystkim samochody te nie mają w ogóle silnika spalinowego. Działają one w całości w oparciu o energię elektryczną generowaną przez ogromne zestawy akumulatorów, które zazwyczaj dominują pod spodem tych samochodów. Akumulatory te są zarówno ciężkie fizycznie, jak i bardzo wytrzymałe w eksploatacji. Pojemność tych akumulatorów waha się od 24 kWh do 100 kWh lub więcej w przypadku różnych marek i modeli. Oczywiście prototypy samochodów elektrycznych istnieją już od dziesięcioleci, ale prawdopodobnie pierwszym, który odniósł prawdziwy sukces komercyjny, był Nissan Leaf, wypuszczony po raz pierwszy w 2010 r. i do dziś cieszący się niesłabnącą popularnością.

Ponadto, brak silnika i poleganie na akumulatorze zamontowanym w dolnej części pojazdu oznacza całkiem interesujące rozwiązania w zakresie projektowania tych samochodów. Pod maską większości samochodów BEV znajduje się schowek, który niektórzy nazywają "bagażnikiem" (front trunk). Tylny bagażnik, jak można się spodziewać, nadal tam jest, a w BEV jest znacznie mniej ruchomych części niż w HEV lub PHEV.

To prowadzi nas do kolejnej kluczowej cechy pojazdów BEV, a mianowicie do tego, że są one znacznie mniej wymagające w utrzymaniu niż jakiekolwiek inne pojazdy elektryczne, a zwłaszcza w porównaniu ze zwykłymi samochodami benzynowymi. Nie ma oleju do wymiany, cylindrów silnika, o które trzeba dbać, ani układu wydechowego. Są rzeczy, o które trzeba dbać w ten sam sposób, takie jak opony i hamulce, ale ogólnie rzecz biorąc, mechanika pojazdu elektrycznego jest o wiele prostsza. Akumulator jest połączony z silnikiem elektrycznym, który natychmiast przekazuje moment obrotowy na koła i wprawia samochód w ruch.

Pojazdy BEV nie mają też możliwości wyboru sposobu przeniesienia napędu. Standardem w tych samochodach jest jednobiegowa skrzynia biegów, ponieważ do ich działania nie są potrzebne takie przełożenia, jak w samochodach z silnikiem spalinowym. Wystarczy przełączyć dźwignię zmiany biegów z położenia P na D, ewentualnie na N lub R, a następnie z powrotem na P. Również przyrządy wewnętrzne są częściej cyfrowe.

Inną fascynującą cechą pojazdów BEV, którą zaprezentowały takie firmy jak Tesla - a inni idą w ich ślady - jest niesamowity potencjał naprawiania pojazdów BEV bez konieczności odwiedzania warsztatów samochodowych. Tak zwane aktualizacje "Over the Air" (OTA) to poprawki online i aktualizacje oprogramowania, które są wysyłane przez producenta OEM bezpośrednio do samochodu i mogą rozwiązać wszystkie rodzaje problemów z samochodami BEV. Dzieje się tak dlatego, że samochody całkowicie elektryczne w znacznie większym stopniu opierają się na algorytmach komputerowych niż na czystej mechanice.

Firmie Tesla udało się nawet rozwiązać problem z hamulcami w modelu Tesla Model 3, który wydłużał drogę hamowania. Zaskoczeni użytkownicy odkryli, że problem został naprawiony w ciągu jednej nocy i masowo, gdy otrzymali kluczową (i darmową) aktualizację od Tesli. Świadczy to o niesamowitym potencjale tych samochodów w przyszłości.

Plusy i minusy: Jak wypadają w porównaniu? Który z nich jest najlepszy?

Przyglądając się trzem różnym typom samochodów elektrycznych, należy zastanowić się nad własną sytuacją życiową, potrzebami w zakresie jazdy i ogólnymi kosztami posiadania każdego z nich. Na przykład, załóżmy, że mieszkasz na przedmieściach z parkingiem poza ulicą, dużym garażem lub podjazdem i codziennie pokonujesz samochodem długie dystanse. W tym przypadku wybór jest bardzo duży. Samochód HEV umożliwia pokonywanie dużych odległości i jest bardziej wydajny, ale w domu masz miejsce na ładowarkę ścienną, co oznacza, że PHEV lub BEV są również realną opcją dla Ciebie. Samochód o dużym zasięgu, taki jak Tesla, pozwoli Ci przejechać cały dzień i naładować akumulator w ciągu nocy.

I odwrotnie, weźmy pod uwagę osoby mieszkające w miastach. Jeśli mieszkasz w wieżowcu w centrum miasta z podziemnym parkingiem, masz zapewnione bezpieczeństwo, ale raczej nie masz możliwości zainstalowania własnej stacji ładowania. W budynku, w którym mieszkasz, może być dostępna taka stacja, ale obecnie jest to dość rzadkie. Jeśli jeździsz samochodem elektrycznym, musisz więc polegać na publicznych stacjach ładowania, co wcale nie jest wygodne. Jeśli w Twoim miejscu pracy jest stacja ładowania, z której możesz korzystać, to BEV jest dobrym rozwiązaniem, ponieważ samochody elektryczne świetnie sprawdzają się w jeździe miejskiej. Jeśli nie, to warto rozważyć samochód HEV, ponieważ wtedy nie będzie trzeba korzystać ze stacji ładowania, aby naładować elektryczny układ napędowy, i nadal będzie można korzystać z zalet bardziej efektywnego zużycia benzyny.

Dla tych, którzy potrzebują krótszego czasu ładowania, idealnym rozwiązaniem jest PHEV. Dla tych, którzy potrzebują dużego zasięgu, który nie będzie się zmniejszał, najlepsza będzie hybryda, ewentualnie wysokiej klasy BEV o dużym zasięgu, taki jak Tesla, ale akumulator z czasem straci trochę pojemności, prawdopodobnie szybciej niż silnik spalinowy hybrydy. Dla osób dysponujących ograniczonym budżetem sensowne są tylko pojazdy HEV, ponieważ zarówno PHEV, jak i BEV są obecnie bardzo drogie, nawet po uwzględnieniu rabatów federalnych.

Kierowcy o ekologicznym sumieniu, którzy chcą zerowej emisji spalin i znacznie mniejszego wsparcia dla firm produkujących paliwa kopalne, powinni preferować BEV. Są to jedyne samochody, które mogą zapewnić zerową emisję i zerowe uzależnienie od stacji benzynowej w zakresie zaopatrzenia w paliwo. Jeśli jednak ci dostawcy paliw kopalnych zdywersyfikują swoją działalność w zakresie ładowania pojazdów elektrycznych, może się okazać, że znów trafisz w ich ręce.

O tych i innych czynnikach trzeba pomyśleć: zasięg, cena, paliwo, dostęp do ładowania, czas ładowania itd.

Wnioski: Poznaj różnice, dokonaj właściwego wyboru

Najważniejszą lekcją płynącą z tego artykułu powinno być to, że żaden typ pojazdu elektrycznego nie jest obiektywnie lepszy od innego, ponieważ jego zalety i wady służą różnym ludziom na różne sposoby. Pojazdy elektryczne działają na różne sposoby i sprawdzają się w różnych sytuacjach, dlatego ważne jest, aby kupujący nie zakładali, że jeden z nich jest automatycznie lepszy. Powinni poświęcić trochę czasu, aby poznać różnice i dowiedzieć się, jakie korzyści przyniesie im każdy z nich.

Inną dobrą wiadomością, która płynie z tego wszystkiego, jest to, że wybór samochodów elektrycznych nadal będzie bardzo duży. Niektórzy obawiali się, że samochody elektryczne będą bardziej monotonne i przyziemne niż benzynowe, ale już udowodniono im, że się mylą, a producenci OEM dopiero zaczynają.