EV (BEV) vs PHEV vs FCEV vs Hybrid: Ποια είναι η διαφορά;

Τα ηλεκτρικά οχήματα έρχονται σε πολλές διαφορετικές γεύσεις, από ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρίες (BEV) έως υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα που βασίζονται στη βενζίνη (HEV), με ένα ολόκληρο ουράνιο τόξο παραλλαγών μεταξύ τους. Ορισμένα ηλεκτρικά οχήματα βασίζονται ακόμη και σε κυψέλες καυσίμου ή γεννήτριες βενζίνης για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας αντί για ισχυρές συστοιχίες μπαταριών.

Ο ενοποιητικός παράγοντας είναι ότι κάθε ηλεκτρικό όχημα περιλαμβάνει έναν ηλεκτροκινητήρα για την οδήγηση του οχήματος, είτε μόνος είτε σε συνδυασμό με έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης που βασίζεται στη βενζίνη (ICE). Ενώ όλα αυτά τα οχήματα χρησιμοποιούν ηλεκτρική ενέργεια με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, μόνο τα ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία είναι καθαρά EV.

Η Βασική Ανάλυση

Η πλοήγηση στο τοπίο των ηλεκτρικών οχημάτων μπορεί να είναι δύσκολη, αλλά μπορείτε να χωρίσετε τους διάφορους τύπους EV σε αυτές τις βασικές κατηγορίες:

• EV/BEV: Τα ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία είναι αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα, επομένως μερικές φορές συντομεύονται ως EV εκτός από το πιο συγκεκριμένο BEV. Αυτός ο τύπος οχήματος χρησιμοποιεί μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία ως πηγή ενέργειας για τη λειτουργία ενός ηλεκτροκινητήρα. Μπορούν να φορτιστούν αργά από μια πρίζα στο σπίτι σας ή γρήγορα χρησιμοποιώντας έναν σταθμό φόρτισης.
• HEV: Τα υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα περιλαμβάνουν τόσο έναν ηλεκτροκινητήρα όσο και έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης που λειτουργεί με αέριο. Υπάρχουν διαφορετικές εκδόσεις, αλλά οι περισσότερες ξεκινούν με τον ηλεκτροκινητήρα και μετά μεταβαίνουν στον κινητήρα αερίου. Τα τυπικά HEV δεν μπορούν να συνδεθούν για φόρτιση. Αντίθετα, οι μπαταρίες φορτίζονται από τον κινητήρα αερίου και το αναγεννητικό φρενάρισμα ενώ οδηγείτε.
• PHEV: Τα plug-in υβριδικά οχήματα είναι μια παραλλαγή των υβριδικών ηλεκτρικών που μπορώ να είναι συνδεδεμένο για φόρτιση. Αυτή η ποικιλία τείνει να έχει μεγαλύτερη αυτονομία ηλεκτρικής ενέργειας από ένα παραδοσιακό υβριδικό.
• ΕΡΕΥ: Τα ηλεκτρικά οχήματα εκτεταμένης εμβέλειας είναι υβριδικά που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν εξ ολοκλήρου στον ηλεκτροκινητήρα και δεν περιλαμβάνουν παραδοσιακό κινητήρα εσωτερικής καύσης. Αντίθετα, διαθέτουν μια γεννήτρια βενζίνης που μπορεί να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια στις μπαταρίες και τον ηλεκτροκινητήρα όταν χρειάζεται για να επεκτείνει τη συνολική εμβέλεια.
• FCEV: Τα ηλεκτρικά οχήματα με κυψέλες καυσίμου διαφέρουν από άλλα ηλεκτρικά οχήματα. Αντί για επαναφορτιζόμενη μπαταρία, χρησιμοποιούν κυψέλες καυσίμου που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μέσω μιας αντίδρασης μεταξύ υδρογόνου και οξυγόνου. Πρέπει να ανεφοδιάζονται σε σταθμούς φόρτισης υδρογόνου.

Ηλεκτρικά οχήματα (EV) και ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία (BEV)

Τα ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία είναι αμιγώς ηλεκτρικά. Σε αντίθεση με άλλους τύπους EV, τα BEV βασίζονται μόνο στην ισχύ της μπαταρίας. Αυτά τα οχήματα δεν έχουν κινητήρες εσωτερικής καύσης, δεν έχουν απολήξεις εξάτμισης και παράγουν μηδενικές εκπομπές κατά τη λειτουργία. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει κινητήρας εσωτερικής καύσης, η μπαταρία πρέπει να φορτιστεί συνδέοντάς την στην πρίζα.

Μπορείτε να φορτίσετε ένα BEV στο σπίτι ή σε έναν σταθμό φόρτισης και μπορείτε επίσης να εγκαταστήσετε έναν σταθμό φόρτισης στο σπίτι, εάν προτιμάτε. Η τυπική φόρτιση, η οποία αναφέρεται ως φόρτιση επιπέδου 1, περιλαμβάνει τη σύνδεση ενός BEV σε μια κανονική πρίζα. Αυτό συνήθως παρέχει περίπου τρία έως πέντε μίλια αυτονομίας για κάθε ώρα που το όχημα είναι συνδεδεμένο στην πρίζα. Η φόρτιση του επιπέδου 2 απαιτεί σταθμό φόρτισης και είναι λίγο πιο γρήγορη με εμβέλεια 10 έως 20 μίλια ανά ώρα φόρτισης.

Εκτός από τη φόρτιση AC μέσω κανονικής πρίζας τοίχου ή σταθμού φόρτισης, τα BEV μπορούν επίσης να φορτιστούν σε σταθμούς γρήγορης φόρτισης DC. Όταν είναι συνδεδεμένο σε σταθμό ταχείας φόρτισης DC, ένα BEV μπορεί να λάβει περίπου 80 τοις εκατό φόρτιση σε μόλις 20 λεπτά, ανάλογα με το όχημα.

Δεδομένου ότι τα BEV πρέπει να είναι συνδεδεμένα και η φόρτιση μπορεί να διαρκέσει πολύ χωρίς σταθμό γρήγορης φόρτισης, είναι φυσικό να ανησυχείτε για την εμβέλεια. Ωστόσο, η αυτονομία BEV έχει αυξηθεί πολύ τα τελευταία χρόνια, με ορισμένους να οδηγούν έως και 400 μίλια με μία μόνο φόρτιση. Ακόμη και τα πιο προσιτά BEV παρέχουν περίπου 100 μίλια με φόρτιση, γεγονός που τα καθιστά κατάλληλα για οδήγηση στην πόλη και μέτριες μετακινήσεις. Τα μεγαλύτερα ταξίδια μπορεί να απαιτούν κάποιο προσχεδιασμό ανάλογα με την εμβέλεια του BEV, αλλά οι σταθμοί φόρτισης είναι ευρέως διαθέσιμοι στις περισσότερες περιοχές.

Υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα (HEV)

Ο λόγος που ο όρος EV χρησιμοποιείται σε οχήματα που δεν είναι, αυστηρά, αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα είναι ότι τα υβριδικά ηλεκτρικά ήταν τα πρώτα που έφτασαν στο mainstream. Αυτά τα υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα μοιάζουν πολύ με τα παραδοσιακά οχήματα που κινούνται με φυσικό αέριο με παρόμοια συστήματα μετάδοσης κίνησης, εκτός από το ότι περιλαμβάνουν τόσο έναν ηλεκτροκινητήρα όσο και έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης (ICE).

Ο ηλεκτροκινητήρας και το ICE λειτουργούν από κοινού και η παρουσία ενός ηλεκτροκινητήρα συνήθως επιτρέπει στο ICE να είναι μικρότερο από ό, τι θα ήταν σε ένα μη ηλεκτρικό όχημα.

Γενικά, ο ηλεκτροκινητήρας σε ένα HEV θα ενεργοποιηθεί όταν το όχημα τεθεί για πρώτη φορά σε λειτουργία. Κατά την αρχική λειτουργία, ο ηλεκτροκινητήρας συνήθως αντλεί από τις μπαταρίες του οχήματος. Όταν ο ηλεκτροκινητήρας δεν είναι πλέον σε θέση να χειριστεί το φορτίο, όπως σε παρατεταμένη ή μεγάλη επιτάχυνση, το ICE ξεκινά. Το ICE μπορεί στη συνέχεια να φορτίσει τις μπαταρίες. Σε ορισμένα HEV, οι μπαταρίες μπορούν επίσης να φορτιστούν μέσω πέδησης με ανάκτηση.

Όταν δεν χρησιμοποιείται, ο ηλεκτροκινητήρας σε ένα HEV θα λειτουργεί συνήθως αντίστροφα, παράγοντας αποτελεσματικά ηλεκτρική ενέργεια για να φορτίζει τις μπαταρίες αντί να βγάζει ρεύμα για να μετακινήσει το όχημα. Αυτό μπορεί να επεκτείνει αποτελεσματικά την εμβέλεια ενός HEV και να συμβάλει στη μείωση των εκπομπών. Ωστόσο, τα HEV συνήθως εξακολουθούν να παράγουν περίπου τα δύο τρίτα των εκπομπών άνθρακα των οχημάτων που βασίζονται αποκλειστικά σε ICE που κινούνται με αέριο.

Το κύριο πλεονέκτημα ενός HEV είναι η ευκολία. Από την οπτική γωνία του οδηγού, ένα HEV δεν διαφέρει από ένα όχημα ICE. Εξακολουθείτε να το γεμίζετε με αέριο όπως ένα παραδοσιακό όχημα ICE, και το ηλεκτρικό μέρος τοποθετείται κάτω από το καπό και μακριά από το οπτικό πεδίο, χωρίς καμία είσοδο από τον οδηγό. Το μειονέκτημα είναι ότι εξακολουθούν να καίνε ορυκτά καύσιμα και εξακολουθούν να παράγουν σημαντική ποσότητα εκπομπών άνθρακα.

Plug-in Hybrids (PHEV): Parallel and Series

Τα plug-in υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα διατίθενται σε δύο γεύσεις: παράλληλη και σειρά. Ο παράλληλος τύπος συνήθως αναφέρεται απλώς ως PHEV, ενώ η παραλλαγή σειράς μπορεί να αναφέρεται ως ηλεκτρικά οχήματα εκτεταμένης εμβέλειας (EREV).

Η διαφορά είναι ότι τα τυπικά PHEV περιλαμβάνουν έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης που συνδέεται μηχανικά με το σύστημα μετάδοσης κίνησης, όπως ένα όχημα HEV ή τυπικό όχημα ICE, ενώ τα EREV διαθέτουν γεννήτρια βενζίνης που μπορεί να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια στον ηλεκτροκινητήρα και μπαταρίες.

Το κύριο χαρακτηριστικό αναγνώρισης των PHEV είναι ότι μπορούν, όπως υποδηλώνει το όνομα, να συνδεθούν ακριβώς όπως τα BEV. Διαφορετικά, μοιάζουν πολύ με τα τυπικά υβριδικά-ηλεκτρικά. Εξακολουθούν να διαθέτουν τόσο ICE όσο και ηλεκτροκινητήρα, τα οποία μπορούν να λειτουργούν τόσο μαζί όσο και χωριστά. Η διαφορά είναι ότι η μπαταρία σε ένα PHEV είναι συνήθως πολύ μεγαλύτερη και τα PHEV είναι συχνά σχεδιασμένα να λειτουργούν κυρίως με την μπαταρία με το ICE να κλωτσάει για να παρέχει επιπλέον ροπή και εμβέλεια.

Τα PHEV αναφέρονται ως παράλληλα επειδή ο ηλεκτροκινητήρας και το ICE λειτουργούν παράλληλα. Και οι δύο συνδέονται με το σύστημα μετάδοσης κίνησης μηχανικά, κάτι που επιτρέπει στο ICE να λειτουργεί μόνο του, στον ηλεκτροκινητήρα να λειτουργεί μόνος του ή στον έναν να βοηθά τον άλλο. Μπορείτε να σκεφτείτε αυτόν τον τύπο PHEV ως τον συνδυασμό ενός οχήματος ICE και ενός BEV, με τα δύο συστήματα να μπορούν να λειτουργούν χωριστά ή σε συνδυασμό με το άλλο.

Ορισμένα PHEV μπορούν να τρέξουν έως και 50 μίλια σε πλήρως ηλεκτρική λειτουργία χωρίς τη χρήση του ICE, ενώ άλλοι χρησιμοποιούν συνεχώς το ICE σε μικρές ποσότητες, καθιστώντας αδύνατη την αποφυγή εκπομπών άνθρακα εντελώς.

Όπως τα τυπικά PHEV, τα EREV είναι plug-in υβρίδια που βασίζονται τόσο στην ισχύ της μπαταρίας όσο και στα ορυκτά καύσιμα. Η διαφορά είναι ότι τα EREV έχουν σχεδιαστεί κυρίως ως ηλεκτρικά οχήματα και δεν περιλαμβάνουν κινητήρα εσωτερικής καύσης. Αντίθετα, αυτός ο τύπος οχήματος διαθέτει γεννήτρια αερίου. Η διάκριση είναι ότι η γεννήτρια είναι ικανή μόνο να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Δεν συνδέεται μηχανικά με το σύστημα μετάδοσης κίνησης του οχήματος.

Ένα EREV είναι σαν ένα BEV με γεννήτρια αερίου έκτακτης ανάγκης. Αυτά τα οχήματα είναι συνδεδεμένα για φόρτιση, όπως και άλλα PHEV, και λειτουργούν με μπαταρία στις περισσότερες περιπτώσεις. Η διαφορά είναι ότι όταν η ισχύς είναι χαμηλή, η γεννήτρια αερίου θα μπει και θα στείλει ρεύμα στον ηλεκτροκινητήρα. Οποιαδήποτε επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται στη συνέχεια για τη φόρτιση των μπαταριών.

Όταν ένα EREV λειτουργεί σε πλήρως ηλεκτρική λειτουργία, χωρίς να λειτουργεί η γεννήτρια αερίου, δεν παράγουν καμμία εξάτμιση εκπομπές ρύπων, όπως ακριβώς και τα BEV. Ωστόσο, παράγουν εκπομπές άνθρακα όποτε βρίσκεται η γεννήτρια αερίου τρέξιμο. Το πλεονέκτημα είναι ότι η αμιγώς ηλεκτρική αυτονομία συνήθως ξεπερνά τα 80 μίλια περίπου, με ορισμένα μοντέλα να παρέχουν ακόμη λιγότερα.

Ηλεκτρικά οχήματα με κυψέλες καυσίμου

Η τεχνολογία κυψελών καυσίμου είναι ενδιαφέρουσα, επειδή παράγει ηλεκτρική ενέργεια χωρίς εκπομπές άνθρακα. Υπήρξαν πολλές διαφορετικές τεχνολογίες κυψελών καυσίμου όλα αυτά τα χρόνια, αλλά τα FCEV που είναι διαθέσιμα σήμερα βασίζονται όλα σε μια αντίδραση μεταξύ υδρογόνου και οξυγόνου. Οι κυψέλες καυσίμου φορτίζονται με υδρογόνο, το οποίο στη συνέχεια αντιδρά με το οξυγόνο για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια όπως απαιτείται. Η ηλεκτρική ενέργεια τροφοδοτεί έναν ηλεκτρικό κινητήρα, παρόμοια με τον τρόπο που οι μπαταρίες τροφοδοτούν τους ηλεκτρικούς κινητήρες στα BEV, και τα μόνα υποπροϊόντα είναι οι υδρατμοί και ο ζεστός αέρας.

Δεδομένου ότι οι κυψέλες καυσίμου βασίζονται στο υδρογόνο για τη λειτουργία τους, πρέπει να φορτίζονται περιοδικά με υδρογόνο παρόμοια με τον τρόπο που πρέπει να τροφοδοτείτε ένα όχημα ICE με βενζίνη ή ντίζελ. Η διαφορά είναι ότι ενώ τα πρατήρια καυσίμων είναι άφθονα, τα πρατήρια καυσίμου υδρογόνου βρίσκονται μόνο σε μια μικρή χούφτα αγορές στην Καλιφόρνια.

Λόγω της έλλειψης υποδομής τροφοδοσίας υδρογόνου, τα FCEV είναι χρήσιμα μόνο σε μέρη της Καλιφόρνια. Δεν είναι κατάλληλα για μεγάλα οδικά ταξίδια, παρά το γεγονός ότι ορισμένα έχουν αυτονομία έως και 366 μίλια, επειδή μπορείτε να ταξιδέψετε μόνο το ήμισυ της συνολικής εμβέλειάς σας μακριά από τον πλησιέστερο σταθμό ανεφοδιασμού.

Για παράδειγμα, αν ζούσατε κοντά σε πρατήρια καυσίμων στο Λος Άντζελες, δεν θα μπορούσατε να κάνετε ένα ταξίδι το Σαββατοκύριακο στο Λας Βέγκας. Ενώ η απόσταση ταξιδιού των περίπου 240 μιλίων μπορεί να είναι εντός της εμβέλειάς σας, δεν θα μπορούσατε να ανεβάσετε καύσιμα πριν ξεκινήσετε το σπίτι. Ακόμα κι αν το FCEV σας είχε εμβέλεια 366 μιλίων, θα είχατε ξεμείνει από υδρογόνο κάπου στην έρημο στο ταξίδι της επιστροφής σας. Για να πραγματοποιήσετε με ασφάλεια το ίδιο ταξίδι, ένα BEV μεγάλης εμβέλειας θα μπορούσε απλώς να φορτιστεί πριν από το ταξίδι της επιστροφής, ενώ ένα BEV μικρότερης εμβέλειας θα μπορούσε να σταματήσει σε σταθμούς φόρτισης κατά τη διαδρομή.

Γιατί υπάρχουν τόσοι πολλοί τύποι ηλεκτρικών οχημάτων;

Η τεχνολογία των ηλεκτρικών οχημάτων υπάρχει εδώ και πάνω από 200 χρόνια, αλλά επανήλθε στο επίκεντρο και άρχισε να εξελίσσεται γρήγορα τις τελευταίες δύο δεκαετίες.

Τα μεγαλύτερα εμπόδια ήταν πάντα η χωρητικότητα και η εμβέλεια της μπαταρίας, και τα υβρίδια σχεδιάστηκαν ως τρόπος γεφύρωσης το χάσμα μεταξύ των νέων τεχνολογιών μπαταριών στον ορίζοντα και της τωρινής επιθυμίας των καταναλωτών για ηλεκτρισμό οχήματα.

Τα υβριδικά plug-in γεμίζουν επίσης την ίδια θέση, αξιοποιώντας μπαταρίες και ηλεκτρικούς κινητήρες για να συμβάλουν στη μείωση των εκπομπών καυσαερίων από την εξάτμιση χωρίς να απαλλαγούμε από τον κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Εάν ο απώτερος στόχος είναι τα οχήματα μηδενικών εκπομπών και ορισμένες πολιτείες έχουν ήδη εγκρίνει νόμους που στοχεύουν στην επίτευξη αυτού, τότε τα αμιγώς ηλεκτρικά BEV αντιπροσωπεύουν τελικά τον δρόμο προς τα εμπρός.

Ορισμένα BEV προηγμένης τεχνολογίας ξεπερνούν ήδη πολλά PHEV και ICE οχήματα όσον αφορά την εμβέλεια και τις επιδόσεις, και Οι πρόοδοι στις τεχνολογίες μπαταριών και περαιτέρω βελτιώσεις στην απόδοση είναι πιθανό να εξαλείψουν αυτό το κενό εντελώς.

Άλλες επιλογές μηδενικών εκπομπών, όπως τα FCEV, παρέχουν μια δελεαστική εναλλακτική, αλλά η υποδομή είναι ήδη λίγο-πολύ σε θέση να υποστηρίξει τα BEV, ενώ τα FCEV παραμένουν ένα πείραμα μικρής κλίμακας.

Όλες οι παραλλαγές EV Με μια ματιά

BEV	FCEV	HEV	PHEV	ΕΡΕΥ
Συνδεδεμένο δίκτυο (Προσθήκη)	Ναί	Οχι	Οχι	Ναί	Ναί
Πηγή ενέργειας	Μπαταρίες (φορτιζόμενες στο σπίτι ή σταθμοί φόρτισης)	Καύσιμο υδρογόνου (διατίθεται μόνο σε περιορισμένες αγορές της Καλιφόρνια)	Κυρίως βενζίνη	Βενζίνη, μπαταρίες (φορτιζόμενες στο σπίτι ή σταθμούς φόρτισης)	Βενζίνη, μπαταρίες (φορτιζόμενες στο σπίτι ή σταθμούς φόρτισης)
Περιλαμβάνει κινητήρα ή γεννήτρια εσωτερικής καύσης	Οχι	Οχι	Ναί	Ναί	Ναί
Εκπομπές	Κανένας	Νερό	0-50 λίβρες CO ανά 100 μίλια ^1	0-50 λίβρες CO ανά 100 μίλια ^1	0-50 λίβρες CO ανά 100 μίλια ^1
Πλήρως ηλεκτρική γκάμα	Έως 400+ μίλια	Έως 366 μίλια ^2	0-50 μίλια	10-50 μίλια	10-80 μίλια
Μπορεί να λειτουργήσει σε πλήρως ηλεκτρική λειτουργία	Ναί	Ναί	^3	Ναί	Ναί
Αναγεννητικό φρενάρισμα;	Ναί	Ναί	^4	Ναί	Ναί
Χωρητικότητα μπαταρίας	16-100 kWh	10-17 kWh ^5	0,65 - 1,8 kWh	4,4 - 34 kWh	Έως 32 kWh
Εύρος τιμών	$30,000 - $187,000	$50,000 - $60,000	$23,000 - $200,000	$26,000 - $200,000	$40,000 - $50,000