Samochody hybrydowe stały się popularne w ciągu ostatnich kilku lat, ponieważ nasze społeczeństwo staje się bardziej świadome wpływu zużycia energii na środowisko. Jak każda technologia, samochody hybrydowe mają swoje dobre i niezbyt dobre strony.
Klasyfikacja i ogólne cechy samochodów hybrydowych
Samochody hybrydowe to pojazdy, które zawierają silnik elektryczny wraz z silnikiem spalinowym (ICE). W tych pojazdach występuje kilka różnych układów silnika i silnika.
konfiguracja równoległa pojazd hybrydowy posiada zarówno silnik spalinowy, jak i silnik elektryczny wytwarzający jednocześnie siłę napędową. Oznacza to, że zarówno silnik, jak i silnik są połączone z układem napędowym, który obraca kołami samochodu. Na przykład Honda Civic IMA ma taką konfigurację.
ZA konfiguracja serii pojazd hybrydowy posiada silnik spalinowy, który zasila prądnicę, która łączy się z układem napędowym. Pociągi spalinowo-elektryczne używają konfiguracji seryjnej.
Pojazdy, które mogą regenerować ładunek po podłączeniu, nazywane są
Mniej popularnym typem pojazdu elektrycznego, o którym warto wspomnieć, jest pojazd z wodorowymi ogniwami paliwowymi. Pojazdy wykorzystujące wodorowe ogniwa paliwowe przekształcają zmagazynowany wodór w energię elektryczną napędzającą silnik elektryczny. Są one uważane za pojazdy elektryczne, ponieważ nie są uzależnione od benzyny. Można je zatankować w około pięć minut i mają zasięg ponad 300 mil.
Zalety samochodów hybrydowych
Hamowanie regeneracyjne: Pojazdy z silnikami spalinowymi wykorzystują hamulce cierne. Wytworzona energia jest rozpraszana w postaci ciepła. Pojazdy hybrydowe przechwytują i przekształcają część tej energii kinetycznej w energię elektryczną zmagazynowaną w akumulatorze pojazdu.
Napęd lub wspomaganie silnikiem elektrycznym: Silnik elektryczny wspomaga silnik spalinowy w przyspieszaniu, mijaniu lub pokonywaniu wzniesienia.
Napęd wyłącznie elektryczny: Dzięki temu pojazd może być napędzany wyłącznie energią elektryczną. Zwykle dzieje się tak przy niskich prędkościach, na przykład, gdy silnik pracuje na biegu jałowym na światłach stopu i gdy silnik się uruchamia. Silnik spalinowy zaczyna działać dopiero przy wyższych prędkościach, gdzie jest bardziej wydajny. Zwiększa to ogólną wydajność paliwową pojazdu.
Automatyczny start/stop: W samochodach hybrydowych silnik jest automatycznie wyłączany, gdy pojazd jest na biegu jałowym i uruchamiany z wciśniętym pedałem gazu.
W porównaniu z tradycyjnymi pojazdami hybrydowymi, PHEV może jeździć z większą prędkością na dłuższych dystansach. Pojazdy z wodorowymi ogniwami paliwowymi mają niższą emisję energii, ponieważ emitują tylko parę wodną i ciepłe powietrze.
Cena £: Kiedy po raz pierwszy wprowadzono pojazdy hybrydowe, były one znacznie droższe niż pojazdy ICE, głównie ze względu na cenę akumulatorów. Według amerykańskiego Departamentu Energii od 2019 r. koszt pojazdów hybrydowych jest porównywalny z modelami niehybrydowymi.
Różnice w kosztach wahały się od 960 do 4300 USD w przypadku hybrydy niż w przypadku modelu niehybrydowego. W ponad połowie porównywanych modeli różnica kosztów została skompensowana wydajnością paliwową w czasie krótszym niż pięć lat.
Wady samochodów hybrydowych
Konserwacja/wymiana baterii: Według Raporty dotyczące zielonych samochodówwymiana baterii w pojazdach hybrydowych jest obecnie rzadkością; na przykład Toyota uważa, że akumulatory NiMH w Priusie są dożywotnie. Hybrydowe taksówki z ponad 300 000 mil i Prius z ponad 215 000 mil wykazują ledwie zmniejszoną wydajność przy użyciu oryginalnego akumulatora.
Jeśli jednak bateria wymaga wymiany, może to być drogie. Na przykład koszt wymiany baterii w modelach Toyoty z lat 2003-2015 wynosi od 3649 do 6353 USD. Toyota uwzględnia kredyt podstawowy, obniżając cenę nowego akumulatora o około 1/3, ale ceny te nie obejmują kosztów robocizny. Należy pamiętać, że baterie, które ulegną awarii w okresie gwarancyjnym, należy wymienić bezpłatnie.
Utylizacja i recykling baterii: Celem recyklingu jest zebranie użytecznych materiałów do ponownego wykorzystania z baterii, które są na końcu ich użytecznego cyklu życia. To usuwa odpady ze środowiska.
Głównym problemem związanym z recyklingiem jest poziom zbierania akumulatorów samochodowych. Jest to również problem w przypadku baterii litowych w elektronice mobilnej.
Chociaż lit nadaje się w 100 procentach do recyklingu, nie jest on poddawany recyklingowi, ponieważ jego wydobycie kosztuje zbyt wiele, aby uzyskać wysoką wartość ekonomiczną. Tak więc odbywa się to tylko z powodu nakazów federalnych i/lub celów ekologicznych.
Wady wodorowych ogniw paliwowych: Wodór może pochodzić zarówno z „czystych” źródeł, takich jak energia słoneczna lub wiatrowa, jak i z brudnych źródeł, takich jak węgiel i gaz ziemny. Pozyskiwanie z węgla i gazu ziemnego podważa motyw ekologiczny stosowania pojazdów napędzanych wodorowymi ogniwami paliwowymi.
Produkcja wodoru jest również droga, a ogniwa paliwowe wymagają tankowania na stacji wodorowej. Obecnie stacje te znajdują się tylko w Kalifornii i niedaleko Toronto.
Podsumowując, zalety i wady samochodów hybrydowych przesunęły się w stronę zalet wraz z rozwojem technologii.