Jsou plug-in hybridy lepší než běžné hybridy?

Galerie obrázků: Plug-in Hybrid Cars Fisker Karma v roce 2010 je hybridní vozidlo plug-in. Prohlédněte si další obrázky plug-in hybridních automobilů. S laskavým svolením společnosti Fisker Automotive

Snaha o ekologičtější a úspornější vozidla neustále vede inženýry k přehodnocení technologie vozidel a přicházejí s nejefektivnějším způsobem fungování automobilů. Hybridní vozidla jsou již převládajícím druhem dopravy a každý rok se přidává stále více hybridních modelů vozidel. Některé novější modely jsou stále výkonnější, ale na úkor palivové účinnosti. Jaký je další krok? Jak plánují výrobci vyrábět ještě lepší palivovou účinnost?

Mnoho automobilových společností považuje hybridní plug-in za další krok v technologii hybridních vozidel a ve skutečnosti se za poslední roky zaměřily na mnoho automobilových společností, jako jsou Toyota a General Motors. Plug-in hybrid je přesně to, co zní: hybridní vozidlo, které dobíjí své baterie připojením do elektrického zdroje. Na rozdíl od tradičních hybridů však plug-in hybridy používají baterie jako svůj primární zdroj energie.

U hybridů typu plug-in pohánějí baterie elektrický motor, který se používá k pohonu automobilu místo motoru. Plug-iny mají benzínové motory, i když jsou mnohem menší než typický hybridní motor a používají se k nabíjení baterie vozidla, když je vyčerpána jeho energie. Z důvodu jejich závislosti na bateriích se tato vozidla často nazývají zásuvná hybridní elektrická vozidla, nebo PHEVs. Jsou však hybridní vozidla typu plug-in lepší než typická hybridní auta na silnici dnes nebo jsou jen jinou formou palivové účinnosti?

Na několika následujících stránkách porovnáme tyto dva typy vozidel ve třech hlavních kategoriích, abychom ukázali některé výhody PHEV ve srovnání se standardními hybridy. Zohledníme pohodlí a dopad na životní prostředí, jakož i provozní náklady na nákup a údržbu každého z nich.

Nejprve se podívejme na některé z faktorů, které se týkají provozních nákladů každého typu hybridu na následující stránce.

Obsah

1. Provozní náklady zásuvných modulů a hybridů
2. Dopad zásuvných modulů a hybridů na životní prostředí
3. Pohodlí plug-inů a hybridů

Toyota Prius plug-in hybridní demonstrační programové vozidlo se svolením Toyota

Stejně jako u každé nové technologie jsou náklady nejprve zpočátku vyšší a poté v průběhu času pomalu klesají. Plug-in hybridní vozidla nejsou výjimkou. Ačkoli PHEV již mají veškerou existující technologii, kterou je třeba hromadně vyrábět a prodávat, jeden z hlavních faktorů způsobuje, že jsou dražší než tradiční hybridy: baterie.

Pro standardní a plug-in hybridy se obvykle používají dva typy baterií: hydrid nikl-kov (NiMH) a lithium-ion (Li-ion). Li-ion, jsou nejúčinnější a mohou pojmout více elektřiny, ale jsou také nejdražší. Mnoho hybridů, jako jsou Toyota Prius a Honda Insight, používají nikl-metal hydridové baterie kvůli své kapacitě nabíjení a nákladové efektivnosti. I když tyto populární hybridy nyní používají baterie NiMH, Toyota Prius v roce 2012 bude hybridem plug-in s Li-ion bateriemi [zdroj: Borroz].

U hybridních modulů plug-in se cena automobilu zvyšuje, protože ve vozidle je více baterií než v tradičním hybridu. Kompaktní PHEV z krabice bude stát o 10 až 20 procent více než standardní hybrid. Například sedan bude stát asi 2 000 nebo 3 000 dolarů více a SUV bude stát o 5 000 dolarů více než tradiční hybrid [zdroj: CalCars]. Po počáteční ceně však PHEV začnou šetřit peníze na benzín od prvního dne. Více baterií znamená, že se rozšíří dosah jízdy na plně elektrickou energii, přičemž většina PHEV se na jedno nabití dostane kolem 20 až 40 mil (32,2 až 64,4 km)..

A zatímco 40,4 km (64,4 km) nemusí znít jako hodně, pamatujte, že průměrný řidič každý den dojíždí kolem 46,7 km (zdroj: Siegel). To znamená, že řidič mohl řídit auto celý den, zapojit ho v noci a být připravený na jeho dojíždění další ráno. Očekává se, že ceny baterií klesají se zlepšováním technologie a stále více výrobců automobilů nakupuje baterie hromadně. Protože ceny benzínu v průběhu času neustále rostou, PHEV nabízejí dobrou alternativu a možná i úsporu nákladů.

Přejděte na další stránku a zjistěte, jaké jsou dopady PHEV a hybridů na životní prostředí.

Ford plug-in hybridní Edge plavby na Capitol Hill ve Washingtonu, 17. ledna 2007. AP Foto / Manuel Balce Ceneta

Použití hybridních vozidel typu plug-in má potenciál výrazně snížit množství skleníkových plynů v životním prostředí, nejen ve srovnání s benzínovými automobily, ale také u standardních hybridů. Protože plug-in hybridy používají baterie jako svůj hlavní zdroj energie a standardní hybridy používají benzínové motory jako svůj primární zdroj, množství benzínu spotřebovaného standardním hybridem je mnohem větší než u PHEV, což zase snižuje množství produkovaných skleníkových plynů přímo z emisí.

Někteří lidé argumentují, že dobíjení PHEV v noci bude klást vyšší nároky na elektrárny a zvýší množství skleníkových plynů, protože rostliny budou muset spálit více uhlí, aby udržely krok s poptávkou. Ačkoli je pravděpodobné větší využití energie při nárůstu používání PHEV, americká energetická síť neustále spaluje čistší paliva než v minulosti a neustále se rozšiřuje do alternativních zdrojů energie. Studie provedená v roce 2002 uvedla, že použití PHEV používajících noční energii k dobíjení by snížilo skleníkové plyny o 46 až 61 procent ve srovnání s benzínovými automobily [zdroj: CalCars.org]. A studie provedená v roce 2001 ministerstvem energetiky zjistila, že typické hybridní auto snižuje množství emisí skleníkových plynů o 22 procent, zatímco hybridní plug-in by mohly snížit množství o 36 procent [zdroj: CalCars.org].

Kromě redukce skleníkových plynů mají PHEV potenciálně schopnost emitovat téměř nulové skleníkové plyny provozováním biopaliv nebo nabíjením přes střešní fotovoltaické systémy, neboli systémy poháněné sluneční energií [Zdroj: CalCars.org]. Biopalivo Ethanol 85 (E85) by umožnilo PHEV výrazně snížit jeho spotřebu ropy a dobití PHEV energií získanou ze solárních panelů během dne by snížilo množství energie, kterou auto potřebuje odebrat z elektrické sítě.

Nyní, když jsme viděli některé environmentální přínosy hybridů plug-in, porovnáme některé z výhodných faktorů mezi plug-iny a standardními hybridy na následující stránce.

Tento zásuvný elektrický Hummer H3 má dojezd asi 400 mil, přičemž před zapnutím generátoru spalování pohání prvních 40 mil na bateriích. Foto AP / Carlos Osorio

Mohly by být kromě ekonomických a ekologických výhod plug-in hybridních vozidel pohodlnější než tradiční hybridy PHEV? Jednou z nejviditelnějších výhod hybridního plug-inu by bylo to, že zastávky u čerpací stanice by byly minimalizovány a možná dokonce úplně eliminovány. U výletů po městě, tam a zpět do práce a na jiné krátké vzdálenosti nemusí řidiči vůbec muset zastavit u čerpací stanice; Dobíjení akumulátoru bylo možné provést přes noc, takže auto bylo připraveno jít ráno, nebo bylo možné provést rychlé nabíjení během několika hodin. Schopnost tankovat auto doma by byla mnohem pohodlnější, než když se musíte zastavit u čerpací stanice na cestě do práce.

Na druhou stranu mají standardní hybridy své vlastní faktory pohodlí. Standardní hybridy musí být naplněny pouze u benzínové stanice, než mohou na svém benzínovém motoru najet celou vzdálenost najetých kilometrů. A protože hybridy využívají regenerativní brzdění k dobití svého elektromotoru s asistencí na baterie, pokud je vůz v chodu (a zastavuje se), baterie mají příležitost se dobít. PHEV mohou také dobíjet své baterie za jízdy, ale protože používají menší motor, menší nádrž na palivo a spoléhají na baterie jako svůj hlavní zdroj energie, je efektivnější, aby se baterie dobíjely. Získání celé řady ujetých kilometrů by tedy vyžadovalo dvoufázový proces: dobití auta před jízdou a naplnění palivové nádrže. Jakmile jsou baterie vybité, hlavní zdroj energie je pryč a baterie budou potřebovat dobití z elektrického zdroje. To způsobuje, že současné hybridní plug-in hybridní moduly jsou při delších cestách mírně znevýhodněny.

Přestože je připojení automobilu přes noc výhodnější než zastavení u plynu, pokud se hybridní vozidla s plug-in stanou běžným zařízením v automobilovém světě, je třeba do čerpacích stanic, domů a podniků přidat dobíjecí stanice. Tato změna by vyžadovala velké investice od podniků, které standardní hybridy jednoduše nevyžadují, a to může být jedna překážka, která stále stojí v cestě rozvoji PHEV..

Další informace o plug-in hybridech, standardních hybridech a dalších souvisejících tématech naleznete na odkazech na následující stránce.

Související články

• Hybridní auto kvíz
• Jak fungují plug-in hybridní automobily 
• Jak fungují baterie
• Jak BMW H2R funguje
• Jak fungují automobilové motory
• Jak elektrická auta fungují
• Jak fungují palivové články
• Jakou rychlost bych měl řídit, abych získal maximální spotřebu paliva?

Prameny

• Borroz, Tony. „Toyota slibuje„ cenově dostupný “plug-in Prius v roce 2011.“ Wired.com. 14. prosince 2009. (18. března 2010) http://www.wired.com/autopia/2009/12/toyota-plug-in-prius-2011/
• CalCars.org. „Vše o hybridních plug-in (PHEV).“ (16. března 2010) http://www.calcars.org/vehicles.html
• Kongres zelených aut. "Trend k těžším a výkonnějším hybridům, které snižují přínos technologie pro spotřebu paliva." 28. března 2007. (18. března 2010) http://www.greencarcongress.com/2007/03/trend_to_heavie.html
• HybridCars.com. "Komplexní průvodce hybridními plug-iny." (16. března 2010) http://www.hybridcars.com/plug-in-hybrid-cars#compare
• HybridCars.com. „Plug-in hybridní baterie: Typové záležitosti.“ 20. března 2007. (18. března 2010) http://www.hybridcars.com/plug-in-hybrids/phev-battery-types.html
• Král, Danny. "Coulomb tvrdí, že nainstaloval první nabíjecí stanice EV zakoupené bytovým stavitelem." Green Car Advisor. 18. března 2010. (18. března 2010) http://blogs.edmunds.com/greencaradvisor/2010/03/coulomb-claims-to-install-first-ev-charging-stations-bought-by-apartment-builder .html
• Populární mechanika. „Toyota Prius vs. 2010 Honda Insight Srovnávací zkušební jízda: Bitva o palivo Sippers - The Rematch.“ 25. března 2009. (18. března 2010) http://www.popularmechanics.com/blogs/automotive_news/4309705.html
• Siegel, Jeffe. "Proč USA nejsou závislé na ropě." TreeHugger.com. 19. června 2008 (18. března 2010) http://www.treehugger.com/files/2008/06/we-are-not-addicted-to-oil.php