Гибридные автомобили стали популярными за последние несколько лет, поскольку наше общество все больше осознает влияние потребления энергии на окружающую среду. Как и в любой технологии, у гибридных автомобилей есть свои плюсы и минусы.
Классификация и общие характеристики гибридных автомобилей
Гибридные автомобили - это автомобили, которые содержат электродвигатель вместе с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). В этих транспортных средствах имеется несколько различных компоновок мотора и двигателя.
В параллельная конфигурация Гибридный автомобиль имеет двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель, одновременно создающие движущую силу. Это означает, что двигатель и двигатель подключены к трансмиссии, которая вращает колеса автомобиля. Например, такая конфигурация есть у Honda Civic IMA.
А конфигурация серии гибридный автомобиль имеет двигатель внутреннего сгорания, питающий электрический генератор, который подключается к трансмиссии. Дизель-электропоезда используют серийную компоновку.
Транспортные средства, которые могут восстанавливать заряд после подключения к сети, называются Подключаемые гибридные электромобили (PHEV). Некоторые модели Toyota Prius имеют эту функцию.
Менее распространенный тип электромобилей, о котором стоит упомянуть, - это автомобиль на водородных топливных элементах. Транспортные средства на водородных топливных элементах преобразуют накопленный водород в электричество, которое приводит в действие электродвигатель. Они считаются электромобилями, потому что не зависят от бензина. Их можно заправить примерно за пять минут, и их запас хода составляет более 300 миль.
Преимущества гибридных автомобилей
Рекуперативное торможение: В автомобилях с двигателями внутреннего сгорания используются фрикционные тормоза. Созданная энергия рассеивается в виде тепла. Гибридные автомобили улавливают и преобразуют часть этой кинетической энергии в электрическую энергию, накопленную в аккумуляторе транспортного средства.
Электромоторный привод или ассистент: Электродвигатель помогает двигателю внутреннего сгорания ускоряться, преодолевать подъем или подниматься на холм.
Только электрический привод: Это позволяет полностью управлять автомобилем на электричестве. Обычно это происходит на низких оборотах, например, когда двигатель работает на холостом ходу на стоп-сигнале и когда двигатель запускается. Двигатель внутреннего сгорания начинает работать только на более высоких оборотах, где он более эффективен. Это увеличивает общую топливную экономичность автомобиля.
Автоматический старт / стоп: В гибридных автомобилях двигатель автоматически выключается, когда автомобиль находится на холостом ходу, и запускается с нажатой педалью акселератора.
По сравнению с традиционными гибридными автомобилями, PHEV могут двигаться на более высоких скоростях на большие расстояния. Транспортные средства на водородных топливных элементах имеют более низкие выбросы энергии, поскольку они выделяют только водяной пар и теплый воздух.
Цена: Когда гибридные автомобили были впервые представлены, они были значительно дороже автомобилей с ДВС, в основном из-за стоимости аккумуляторных батарей. По данным Министерства энергетики США, по состоянию на 2019 год стоимость гибридных автомобилей сопоставима с негибридными моделями.
Разница в стоимости варьировалась от 960 до 4300 долларов для гибрида больше, чем для негибридной модели. Разница в стоимости была компенсирована топливной экономичностью менее чем за пять лет для более чем половины сравниваемых моделей.
Недостатки гибридных автомобилей
Обслуживание / замена аккумулятора: В соответствии с Отчеты о зеленых автомобилях, замена аккумуляторных батарей гибридных автомобилей в настоящее время является редкостью; Например, Toyota считает, что NiMH аккумуляторы в Prius предназначены для использования на всю жизнь. Гибридные такси с пробегом более 300 000 миль и Prius с пробегом более 215 000 миль демонстрируют лишь незначительное снижение производительности при использовании оригинальной батареи.
Однако, если аккумулятор необходимо заменить, он может стать дорогим. Например, стоимость замены аккумулятора в моделях Toyota с 2003 по 2015 год составляет от 3649 до 6353 долларов. Toyota включает в себя основной кредит, снижающий стоимость новой батареи примерно на 1/3, но эти цены не включают стоимость рабочей силы. Обратите внимание, что батареи, вышедшие из строя в течение гарантийного срока, должны быть заменены бесплатно для потребителя.
Утилизация и переработка батарей: Целью переработки является сбор пригодных для использования материалов для повторного использования из батарей, которые находятся в конце своего полезного жизненного цикла. Это удаляет отходы из окружающей среды.
Основная проблема с утилизацией заключается в скорости сбора автомобильных аккумуляторов. Это также проблема литиевых батарей в мобильной электронике.
Хотя литий на 100% перерабатывается, он не перерабатывается, потому что его извлечение обходится слишком дорого, чтобы сделать его экономически выгодным. Таким образом, это делается только из-за федеральных мандатов и / или экологических целей.
Недостатки водородных топливных элементов: Водород может быть получен как из «чистых» источников, таких как солнечная или ветровая энергия, так и из грязных источников, таких как уголь и природный газ. Использование угля и природного газа подрывает экологические мотивы использования транспортных средств на водородных топливных элементах.
Производство водорода также дорогое, и топливные элементы требуют дозаправки на водородной станции. В настоящее время эти станции расположены только в Калифорнии и недалеко от Торонто.
Таким образом, плюсы и минусы гибридных автомобилей сместились в сторону плюсов по мере развития технологий.
