EV (BEV) vs PHEV vs FCEV vs Hybrid: Jaký je rozdíl?

Elektrická vozidla přicházejí v mnoha různých příchutích, od plně elektrických bateriových elektrických vozidel (BEV) až po benzinová hybridní elektrická vozidla (HEV), s celou řadou variací mezi nimi. Některá elektrická vozidla se dokonce spoléhají na palivové články nebo benzinové generátory, které poskytují elektřinu místo výkonných bateriových baterií.

Jednotícím faktorem je, že každé elektrické vozidlo obsahuje elektromotor, který vozidlo pohání, a to buď samostatně, nebo ve spojení se spalovacím motorem závislým na benzínu (ICE). Zatímco všechna tato vozidla využívají elektřinu tak či onak, pouze elektromobily na baterie jsou čistě EV.

Základní členění

V prostředí elektrických vozidel může být obtížné se orientovat, ale různé typy elektromobilů můžete rozdělit do těchto základních kategorií:

• EV/BEV: Bateriová elektrická vozidla jsou čistě elektrická vozidla, takže se někdy kromě specifičtějšího BEV označují také zkratkou EV. Tento typ vozidla používá jako zdroj energie pro pohon elektromotoru dobíjecí baterii. Lze je nabíjet pomalu ze zásuvky ve vašem domě nebo rychle pomocí nabíjecí stanice.
• HEV: Hybridní elektrická vozidla obsahují jak elektromotor, tak spalovací motor na plyn. Existují různé verze, ale většina z nich začíná s elektromotorem a poté přechází na plynový motor. Standardní HEV nelze připojit k nabíjení. Místo toho jsou baterie během jízdy nabíjeny plynovým motorem a regenerativním brzděním.
• PHEV: Plug-in hybridní vozidla jsou variací hybridní elektriky, která umět být připojen k nabíjení. Tato odrůda má tendenci mít větší elektrický dosah než tradiční hybrid.
• EREV: Elektromobily s prodlouženým dojezdem jsou hybridy, které jsou navrženy tak, aby fungovaly výhradně na elektromotor a nezahrnují tradiční spalovací motor. Místo toho mají benzinový generátor, který dokáže dodat elektřinu do baterií a elektromotoru, když je potřeba prodloužit celkový dojezd.
• FCEV: Elektromobily s palivovými články se liší od ostatních elektrických vozidel. Místo dobíjecí baterie používají palivové články, které generují elektřinu reakcí mezi vodíkem a kyslíkem. Musí se tankovat na vodíkových dobíjecích stanicích.

Elektrická vozidla (EV) a elektrická vozidla na baterie (BEV)

Bateriová elektrická vozidla jsou čistě elektrická. Na rozdíl od jiných typů EV se BEV spoléhají pouze na napájení z baterie. Tato vozidla nemají spalovací motory, nemají koncovky výfuku a během provozu neprodukují žádné emise. Vzhledem k tomu, že zde není žádný spalovací motor, je třeba baterii nabíjet jejím zapojením.

BEV můžete nabíjet doma nebo na nabíjecí stanici a pokud chcete, můžete si nabíjecí stanici nechat nainstalovat i doma. Standardní nabíjení, které se označuje jako nabíjení úrovně 1, zahrnuje zapojení BEV do běžné elektrické zásuvky. To obvykle poskytuje přibližně tři až pět mil dojezdu za každou hodinu, kdy je vozidlo zapojeno. Nabíjení úrovně 2 vyžaduje nabíjecí stanici a je o něco rychlejší při dojezdu 10 až 20 mil za hodinu nabíjení.

Kromě AC nabíjení přes běžnou zásuvku nebo nabíjecí stanici lze BEV nabíjet také na DC rychlonabíjecích stanicích. Po zapojení do stejnosměrné rychlonabíjecí stanice se BEV může nabít na 80 procent již za 20 minut v závislosti na vozidle.

Vzhledem k tomu, že BEV musí být zapojena do zásuvky a nabíjení může bez rychlonabíjecí stanice trvat dlouho, je přirozené mít obavy o dojezd. Dojezd BEV se však v posledních letech hodně zvýšil, někteří ujeli až 400 mil na jedno nabití. I ty nejdostupnější BEV však ujedou na jedno nabití přibližně 100 mil, takže se dobře hodí pro jízdu ve městě a středně náročné dojíždění. Delší cesty mohou vyžadovat určité předběžné plánování v závislosti na dojezdu BEV, ale nabíjecí stanice jsou ve většině oblastí široce dostupné.

Hybridní elektrická vozidla (HEV)

Důvod, proč se termín EV používá pro vozidla, která nejsou, přísně vzato, čistě elektrickými vozidly, je ten, že hybridní elektrika byla první, která se dostala do hlavního proudu. Tato hybridní elektrická vozidla jsou hodně podobná tradičním vozidlům na plyn s podobným pohonem, kromě toho, že obsahují jak elektromotor, tak spalovací motor (ICE).

Elektromotor a ICE pracují ve shodě a přítomnost elektromotoru obvykle umožňuje, aby ICE byl menší, než by byl v neelektrickém vozidle.

Obecně platí, že elektromotor v HEV se aktivuje při prvním zapnutí vozidla. Při počátečním provozu bude elektromotor obvykle čerpat baterie ve vozidle. Když už elektromotor nezvládne zátěž, například při dlouhém nebo prudkém zrychlení, spustí se ICE. ICE pak může nabíjet baterie. U některých HEV lze baterie nabíjet také pomocí rekuperačního brzdění.

Když se elektromotor v HEV nepoužívá, obvykle pracuje obráceně a efektivně generuje elektřinu pro nabíjení baterií namísto vytahování energie pro pohyb vozidla. To může účinně prodloužit dojezd HEV a pomoci snížit emise. HEV však obvykle stále produkují asi dvě třetiny emisí uhlíku vozidel, která se spoléhají výhradně na plynový ICE.

Hlavní výhodou HEV je pohodlí. Z pohledu řidiče se HEV neliší od vozidla ICE. Stále jej plníte plynem jako tradiční vozidlo ICE a elektrická část se odehrává pod kapotou a mimo dohled bez zásahu řidiče. Nevýhodou je, že stále spalují fosilní paliva a stále produkují značné množství uhlíkových emisí.

Plug-in hybridy (PHEV): paralelní a sériové

Plug-in hybridní elektrická vozidla se dodávají ve dvou variantách: paralelní a sériová. Paralelní typ je obvykle označován pouze jako PHEV, zatímco sériová varianta může být označována jako elektrická vozidla s prodlouženým dojezdem (EREV).

Rozdíl je v tom, že standardní PHEV obsahují spalovací motor, který je mechanicky připojen k hnacímu ústrojí, např HEV nebo standardní ICE vozidlo, zatímco EREV mají benzinový generátor, který může dodávat elektřinu elektromotoru a baterie.

Hlavním identifikačním znakem PHEV je to, že mohou být, jak název napovídá, zapojeny stejně jako BEV. Jinak jsou hodně podobné standardním hybridním elektrikám. Stále mají jak ICE, tak elektromotor, které jsou schopny pracovat společně i samostatně. Rozdíl je v tom, že baterie v PHEV je obvykle mnohem větší a PHEV jsou často navrženy tak, aby běžely primárně na baterii s ICE, aby poskytovaly extra točivý moment a dosah.

PHEV se označují jako paralelní, protože elektromotor a ICE pracují paralelně. Oba jsou spojeny s hnacím ústrojím mechanicky, což umožňuje ICE pracovat samostatně, elektromotoru pracovat samostatně nebo jednomu pomáhat druhému. Tento typ PHEV si můžete představit jako kombinaci ICE vozidla a BEV, přičemž oba systémy mohou pracovat samostatně nebo v souzvuku s druhým.

Některé PHEV jsou schopny jet až 50 mil v čistě elektrickém režimu bez použití ICE, zatímco jiní neustále používají ICE v malých množstvích, takže je nemožné vyhnout se emisím uhlíku celkem.

Stejně jako standardní PHEV jsou i EREV plug-in hybridy, které se spoléhají jak na energii z baterií, tak na fosilní paliva. Rozdíl je v tom, že EREV jsou primárně navrženy jako elektrická vozidla a neobsahují spalovací motor. Místo toho má tento typ vozidla generátor na plyn. Rozdíl je v tom, že generátor je schopen pouze vyrábět elektřinu. Není mechanicky spojen s hnacím ústrojím vozidla.

EREV je jako BEV s nouzovým generátorem plynu. Tato vozidla jsou připojena k nabíjení, stejně jako ostatní PHEV, a ve většině případů běží na baterii. Rozdíl je v tom, že když výkon klesá, generátor plynu se spustí a pošle energii do elektromotoru. Případná elektřina navíc se pak použije k nabití baterií.

Když je EREV provozován v plně elektrickém režimu, bez běžícího plynového generátoru, nevytváří žádnou koncovku výfuku emise, stejně jako BEV. Nicméně produkují uhlíkové emise, kdykoli je generátor plynu běh. Háček je v tom, že dojezd na čistě elektrický pohon obvykle dosahuje vrcholu kolem 80 mil, přičemž některé modely poskytují ještě méně.

Elektrická vozidla s palivovými články

Technologie palivových článků je zajímavá, protože vyrábí elektřinu bez emisí uhlíku. V průběhu let existovala řada různých technologií palivových článků, ale dnes dostupné FCEV se všechny spoléhají na reakci mezi vodíkem a kyslíkem. Palivové články se nabíjejí vodíkem, který následně reaguje s kyslíkem a vyrábí elektřinu podle potřeby. Elektřina pohání elektromotor, podobně jako baterie pohánějí elektromotory v BEV, a jedinými vedlejšími produkty jsou vodní pára a teplý vzduch.

Vzhledem k tomu, že palivové články při provozu spoléhají na vodík, je třeba je pravidelně nabíjet vodíkem podobně, jako když tankujete benzín nebo naftu do vozu ICE. Rozdíl je v tom, že zatímco čerpacích stanic je mnoho, vodíkové čerpací stanice se nacházejí pouze na malé hrstce trhů v Kalifornii.

Kvůli chybějící infrastruktuře pro vodíkové palivo jsou FCEV užitečné pouze v částech Kalifornie. Nejsou vhodné na dlouhé cesty, přestože některé mají dojezd až 366 mil, protože od nejbližší čerpací stanice můžete ujet jen polovinu svého celkového dojezdu.

Pokud jste například bydleli poblíž čerpacích stanic v Los Angeles, nemohli byste si udělat víkendový výlet do Las Vegas. Zatímco dojezdová vzdálenost asi 240 mil může být ve vašem dosahu, nebudete moci natankovat, než se vydáte domů. I kdyby měl váš FCEV dojezd 366 mil, při zpáteční cestě vám někde v poušti dojde vodík. Aby bylo možné bezpečně absolvovat stejnou cestu, BEV s dlouhým dojezdem by se mohlo jednoduše nabít před zpáteční cestou, zatímco BEV s kratším dosahem by se mohlo po cestě zastavit u nabíjecích stanic.

Proč existuje tolik typů EV?

Technologie elektrických vozidel existuje již více než 200 let, ale znovu se dostala do centra pozornosti a začala se rychle vyvíjet v posledních několika desetiletích.

Největším kamenem úrazu byla vždy kapacita baterie a dojezd a hybridy byly navrženy jako způsob přemostění propast mezi novými technologiemi baterií na obzoru a tehdejší touhou spotřebitelů po elektřině vozidel.

Stejné místo zaplňují také plug-in hybridy, které využívají baterie a elektromotory, aby pomohly snížit emise z výfuku, aniž by se skutečně zbavily spalovacího motoru.

Pokud jsou konečným cílem vozidla s nulovými emisemi a některé státy již přijaly zákony zaměřené na dosažení tohoto cíle, pak čistě elektrická BEV nakonec představují cestu vpřed.

Některá špičková BEV již předstihují mnoho PHEV a ICE vozidel, pokud jde o dojezd a výkon, a pokrok v bateriových technologiích a další zlepšení účinnosti tuto mezeru pravděpodobně odstraní celkem.

Další možnosti s nulovými emisemi, jako jsou FCEV, poskytují lákavou alternativu, ale infrastruktura je již víceméně zavedena pro podporu BEV, zatímco FCEV zůstávají malým experimentem.

Všechny varianty EV na první pohled

BEV	FCEV	HEV	PHEV	EREV
Síť připojena (plug-in)	Ano	Ne	Ne	Ano	Ano
Zdroj energie	Baterie (nabíjené doma nebo na nabíjecích stanicích)	Vodíkové palivo (dostupné pouze na omezených trzích v Kalifornii)	Především benzín	Benzín, baterie (nabíjené doma nebo na nabíjecích stanicích)	Benzín, baterie (nabíjené doma nebo na nabíjecích stanicích)
Zahrnuje spalovací motor nebo generátor	Ne	Ne	Ano	Ano	Ano
Emise	Žádný	Voda	0-50 liber CO na 100 mil ^1	0-50 liber CO na 100 mil ^1	0-50 liber CO na 100 mil ^1
Plně elektrický dojezd	Až 400+ mil	Až 366 mil ^2	0-50 mil	10-50 mil	10-80 mil
Může pracovat v plně elektrickém režimu	Ano	Ano	^3	Ano	Ano
Regenerační brzdění?	Ano	Ano	^4	Ano	Ano
Kapacita baterie	16-100 kWh	10-17 kWh ^5	0,65 - 1,8 kWh	4,4 - 34 kWh	Až 32 kWh
Cenové rozpětí	$30,000 - $187,000	$50,000 - $60,000	$23,000 - $200,000	$26,000 - $200,000	$40,000 - $50,000