EV (BEV) vs PHEV vs FCEV vs Hybrid: Mikä on ero?

Sähköajoneuvoja on monia erilaisia ​​makuja täyssähköakkuisista sähköajoneuvoista (BEV) bensiinikäyttöisiin hybridi-sähköajoneuvoihin (HEV), joiden välillä on kokonainen vaihtelu. Jotkut sähköajoneuvot jopa luottavat polttokennoihin tai bensiinigeneraattoreihin sähkön tuottamiseen tehokkaiden akkupankkien sijaan.

Yhdistävä tekijä on, että jokaisessa sähköajoneuvossa on sähkömoottori, joka käyttää ajoneuvoa joko yksin tai yhdessä bensiinikäyttöisen polttomoottorin (ICE) kanssa. Vaikka kaikki nämä ajoneuvot käyttävät sähköä tavalla tai toisella, vain akkusähköajoneuvot ovat puhtaita sähköautoja.

Peruserittely

Sähköajoneuvojen maisemassa voi olla vaikea navigoida, mutta voit jakaa erityyppiset sähköautot näihin perusluokkiin:

• EV/BEV: Akkukäyttöiset sähköajoneuvot ovat puhtaasti sähköajoneuvoja, joten niistä käytetään joskus lyhennettä EV tarkemman BEV: n lisäksi. Tämäntyyppinen ajoneuvo käyttää ladattavaa akkua virtalähteenä sähkömoottorin pyörittämiseen. Ne voidaan ladata hitaasti kotisi pistorasiasta tai nopeasti latausaseman avulla.
• HEV: Hybridisähköajoneuvoissa on sekä sähkömoottori että kaasulla toimiva polttomoottori. Eri versioita on olemassa, mutta suurin osa niistä käynnistyy sähkömoottorilla ja vaihtaa sitten kaasumoottoriin. Tavallisia HEV-laitteita ei voi kytkeä lataukseen. Sen sijaan akut latautuvat kaasumoottorilla ja regeneratiivisella jarrutuksella ajon aikana.
• PHEV: Plug-in-hybridiautot ovat muunnelma hybridisähköistä voi olla kytkettynä lataukseen. Tällä lajikkeella on yleensä suurempi täyssähköinen kantama kuin perinteisellä hybridillä.
• EREV: Laajennetun kantaman sähköajoneuvot ovat hybridejä, jotka on suunniteltu toimimaan kokonaan sähkömoottorilla, eivätkä ne sisällä perinteistä polttomoottoria. Sen sijaan heillä on bensiinigeneraattori, joka voi toimittaa sähköä akuille ja sähkömoottorille, kun sitä tarvitaan laajentamaan yleistä kantamaa.
• FCEV: Polttokennosähköautot eroavat muista sähköajoneuvoista. Ladattavan akun sijaan he käyttävät polttokennoja, jotka tuottavat sähköä vedyn ja hapen välisen reaktion kautta. Ne täytyy tankata vetylatausasemilla.

Sähköajoneuvot (EV) ja akkukäyttöiset sähköajoneuvot (BEV)

Akkukäyttöiset sähköautot ovat puhtaasti sähköisiä. Toisin kuin muun tyyppiset sähköautot, BEV: t käyttävät vain akkuvirtaa. Näissä ajoneuvoissa ei ole polttomoottoreita, pakoputkia, ja ne eivät tuota päästöjä käytön aikana. Koska polttomoottoria ei ole, akku on ladattava kytkemällä se pistorasiaan.

Voit ladata BEV: n kotona tai latausasemalla, ja voit halutessasi asentaa latausaseman myös kotiin. Vakiolataus, jota kutsutaan tason 1 lataukseksi, sisältää BEV: n kytkemisen tavalliseen pistorasiaan. Tämä tarjoaa tyypillisesti noin kolmesta viiteen mailia jokaista tuntia kohti, kun ajoneuvo on kytkettynä. Tason 2 lataus vaatii latausaseman, ja se on hieman nopeampi 10–20 mailia lataustunnissa.

Tavallisen seinäpistorasian tai latausaseman kautta tapahtuvan vaihtovirtalatauksen lisäksi BEV: itä voidaan ladata myös tasavirtapikalatausasemilla. Kun BEV on kytketty DC-pikalatausasemaan, se voi vastaanottaa noin 80 prosentin latauksen jopa 20 minuutissa ajoneuvosta riippuen.

Koska BEV: t on kytkettävä pistorasiaan ja lataaminen voi kestää kauan ilman pikalatausasemaa, on luonnollista olla huolissaan kantamasta. BEV-kantama on kuitenkin lisääntynyt paljon viime vuosina, ja jotkut ajavat jopa 400 mailia yhdellä latauksella. Jopa edullisimmat BEV-autot tarjoavat noin 100 mailia maksutta, joten ne sopivat hyvin kaupunkiajoon ja kohtuullisiin työmatkoihin. Pidemmät matkat voivat vaatia ennakkosuunnittelua BEV: n kantamasta riippuen, mutta latausasemia on laajalti saatavilla useimmilla alueilla.

Hybridisähköajoneuvot (HEV)

Syy siihen, että termiä EV käytetään ajoneuvoihin, jotka eivät tarkalleen ottaen ole puhtaita sähköajoneuvoja, on se, että hybridisähköautot saavuttivat ensimmäisenä valtavirran. Nämä hybridisähköajoneuvot ovat paljon kuin perinteiset kaasukäyttöiset ajoneuvot, joilla on samanlainen voimansiirto, paitsi että ne sisältävät sekä sähkömoottorin että polttomoottorin (ICE).

Sähkömoottori ja ICE toimivat yhdessä, ja sähkömoottorin läsnäolo mahdollistaa yleensä sen, että ICE on pienempi kuin se olisi ei-sähköautossa.

Yleensä HEV: n sähkömoottori aktivoituu, kun ajoneuvo käynnistetään ensimmäisen kerran. Alkukäytön aikana sähkömoottori yleensä käyttää ajoneuvon akkuja. Kun sähkömoottori ei enää kestä kuormaa, kuten pitkittyneen tai voimakkaan kiihdytyksen aikana, ICE käynnistyy. ICE voi sitten ladata akkuja. Joissakin HEV-autoissa akut voidaan ladata myös regeneratiivisella jarrutuksella.

Kun sitä ei käytetä, HEV-auton sähkömoottori toimii tyypillisesti taaksepäin, tuottaen tehokkaasti sähköä akkujen lataamiseen sen sijaan, että se katkaisisi virtaa ajoneuvon siirtämiseksi. Tämä voi tehokkaasti laajentaa HEV-ajoneuvojen kantamaa ja auttaa vähentämään päästöjä. HEV-autot tuottavat kuitenkin tyypillisesti edelleen noin kaksi kolmasosaa yksinomaan kaasukäyttöiseen ICE: iin perustuvien ajoneuvojen hiilipäästöistä.

HEV: n tärkein etu on mukavuus. Kuljettajan näkökulmasta HEV ei eroa ICE-ajoneuvosta. Täytät sen silti kaasulla kuin perinteisessä ICE-ajoneuvossa, ja sähköinen osa sijaitsee konepellin alla ja poissa näkyvistä ilman kuljettajan panosta. Huono puoli on, että ne polttavat edelleen fossiilisia polttoaineita ja tuottavat silti huomattavan määrän hiilidioksidipäästöjä.

Plug-in Hybrids (PHEV): rinnakkais- ja sarja

Ladattavasta hybridisähköautosta on kaksi eri makua: rinnakkainen ja sarja. Rinnakkaistyyppiä kutsutaan yleensä vain nimellä PHEV, kun taas sarjan muunnelmia voidaan kutsua laajennetun kantaman sähköautoiksi (EREV).

Erona on, että tavallisissa PHEV-autoissa on polttomoottori, joka on kytketty mekaanisesti voimansiirtoon, kuten HEV- tai tavallinen ICE-ajoneuvo, kun taas EREV-autoissa on bensiinigeneraattori, joka voi tuottaa sähköä sähkömoottorille ja paristot.

PHEV-autojen tärkein tunnisteominaisuus on, että ne voidaan nimensä mukaisesti kytkeä pistorasiaan aivan kuten BEV: t. Muuten ne muistuttavat tavallisia hybridisähkölaitteita. Niissä on edelleen sekä jää- että sähkömoottori, jotka pystyvät toimimaan sekä yhdessä että erikseen. Erona on, että PHEV: n akku on yleensä paljon suurempi, ja PHEV: t on usein suunniteltu toimimaan ensisijaisesti akulla, jolloin ICE potkaisee lisää vääntömomenttia ja kantamaa.

PHEV: itä kutsutaan rinnakkaiksi, koska sähkömoottori ja ICE toimivat rinnakkain. Molemmat on kytketty voimansiirtoon mekaanisesti, jolloin ICE toimii itsestään, sähkömoottori toimii itsestään tai toinen auttaa toista. Voit ajatella tämän tyyppistä PHEV: tä ICE-ajoneuvon ja BEV: n yhdistelmänä, jolloin molemmat järjestelmät voivat toimia erikseen tai yhdessä toistensa kanssa.

Jotkut PHEV: t pystyvät ajamaan jopa 50 mailia täyssähkötilassa käyttämättä jäätä, kun taas toiset käyttävät ICE: tä jatkuvasti pieniä määriä, mikä tekee hiilipäästöjen välttämisen mahdottomaksi yhteensä.

Tavallisten PHEV-autojen tapaan EREVit ovat ladattavia hybridejä, jotka käyttävät sekä akkuvirtaa että fossiilisia polttoaineita. Erona on, että EREV: t on suunniteltu ensisijaisesti sähköajoneuvoksi, eivätkä ne sisällä polttomoottoria. Sen sijaan tämäntyyppisissä ajoneuvoissa on kaasukäyttöinen generaattori. Erona on, että generaattori pystyy tuottamaan vain sähköä. Sitä ei ole kytketty mekaanisesti ajoneuvon voimansiirtoon.

EREV on kuin BEV, jossa on hätäkaasugeneraattori. Nämä ajoneuvot on kytketty lataukseen, kuten muutkin PHEV-autot, ja ne toimivat akkuvirralla useimmissa olosuhteissa. Erona on, että kun teho on vähissä, kaasugeneraattori käynnistyy ja lähettää tehon sähkömoottorille. Ylimääräinen sähkö käytetään sitten akkujen lataamiseen.

Kun EREV-moottoria käytetään täysin sähköisessä tilassa ilman kaasugeneraattoria, ne eivät tuota pakoputkea päästöjä, kuten BEV: t. Ne kuitenkin tuottavat hiilidioksidipäästöjä aina, kun kaasugeneraattori on käynnissä. Sakka on, että täyssähköinen toimintamatka on yleensä noin 80 mailia, ja joissakin malleissa on jopa vähemmän.

Polttokennolliset sähköajoneuvot

Polttokennoteknologia on kiehtova, koska se tuottaa sähköä ilman hiilidioksidipäästöjä. Vuosien varrella on ollut useita erilaisia ​​polttokennotekniikoita, mutta nykyään saatavilla olevat FCEV: t perustuvat vedyn ja hapen väliseen reaktioon. Polttokennoja ladataan vedyllä, joka sitten reagoi hapen kanssa tuottaakseen sähköä tarpeen mukaan. Sähkö toimii sähkömoottorilla, samalla tavalla kuin akut käyttävät sähkömoottoreita BEV-autoissa, ja ainoat sivutuotteet ovat vesihöyry ja lämmin ilma.

Koska polttokennot ovat riippuvaisia ​​vedystä toimiakseen, ne on ajoittain ladattava vedyllä samalla tavalla kuin ICE-ajoneuvoon tankataan bensiiniä tai dieseliä. Erona on, että vaikka huoltoasemia on runsaasti, vetytankkausasemia löytyy vain muutamalta Kalifornian markkinoilta.

Vetypolttoaineen infrastruktuurin puutteen vuoksi FCEV: t ovat hyödyllisiä vain osissa Kaliforniaa. Ne eivät sovellu pitkille maantiematkoille huolimatta siitä, että joidenkin toimintasäde on jopa 366 mailia, koska voit matkustaa vain puolet kokonaisetäisyydestäsi pois lähimmältä tankkausasemalta.

Jos esimerkiksi asut lähellä huoltoasemia Los Angelesissa, et voinut lähteä viikonloppumatkalle Las Vegasiin. Vaikka noin 240 mailin matka saattaa olla kantama-alueellasi, et pystyisi tankkaamaan tankkaa ennen kuin lähdet kotiin. Vaikka FCEV: si kantama olisi 366 mailia, vety loppuisi jossain erämaassa paluumatkallasi. Jotta sama matka voitaisiin tehdä turvallisesti, pitkän kantaman BEV voisi yksinkertaisesti latautua ennen paluumatkaa, kun taas lyhyemmän kantaman BEV voisi pysähtyä latausasemilla matkan varrella.

Miksi sähköautoja on niin monenlaisia?

Sähköajoneuvojen tekniikka on ollut olemassa yli 200 vuotta, mutta se palasi huomion kohteeksi ja alkoi kehittyä nopeasti viimeisten parin vuosikymmenen aikana.

Suurimpia kompastuskiviä olivat aina akun kapasiteetti ja toimintasäde, ja hybridit suunniteltiin sillan muodostamiseksi horisontissa olevien uusien akkutekniikoiden ja kuluttajien silloisen sähköntarpeen välinen kuilu ajoneuvoja.

Plug-in-hybridit täyttävät myös saman markkinaraon hyödyntäen akkuja ja sähkömoottoreita pakokaasupäästöjen vähentämiseksi ilman, että polttomoottorista päästään eroon.

Jos perimmäisenä tavoitteena on nollapäästöiset ajoneuvot, ja jotkin osavaltiot ovat jo hyväksyneet siihen tähtääviä lakeja, puhtaasti sähköiset BEV-ajoneuvot edustavat viime kädessä tietä eteenpäin.

Jotkut huippuluokan BEV-autot ylittävät jo monia PHEV- ja ICE-ajoneuvoja kantaman ja suorituskyvyn suhteen. akkuteknologian kehitys ja tehokkuuden lisäparannukset todennäköisesti poistavat tämän kuilun yhteensä.

Muut päästöttömät vaihtoehdot, kuten FCEV: t, tarjoavat houkuttelevan vaihtoehdon, mutta infrastruktuuri on jo enemmän tai vähemmän paikallaan tukemaan BEV: itä, kun taas FCEV: t ovat edelleen pienimuotoinen kokeilu.

Kaikki sähköautojen muunnelmat yhdellä silmäyksellä

BEV	FCEV	HEV	PHEV	EREV
Verkkoon kytketty (laajennus)	Joo	Ei	Ei	Joo	Joo
Virtalähde	Akut (ladataan kotona tai latausasemilla)	Vetypolttoaine (saatavana vain rajoitetuilla Kalifornian markkinoilla)	Pääasiassa bensa	Bensiini, akut (ladataan kotona tai latausasemilla)	Bensiini, akut (ladataan kotona tai latausasemilla)
Sisältää polttomoottorin tai generaattorin	Ei	Ei	Joo	Joo	Joo
Päästöt	Ei mitään	Vesi	0-50 lbs CO 100 mailia kohden ^1	0-50 lbs CO 100 mailia kohden ^1	0-50 lbs CO 100 mailia kohden ^1
Täyssähköinen valikoima	Jopa 400+ mailia	Jopa 366 mailia ^2	0-50 mailia	10-50 mailia	10-80 mailia
Voi toimia täysin sähköisessä tilassa	Joo	Joo	^3	Joo	Joo
Regeneroiva jarrutus?	Joo	Joo	^4	Joo	Joo
Akun kapasiteetti	16-100 kWh	10-17 kWh ^5	0,65 - 1,8 kWh	4,4 - 34 kWh	Jopa 32 kWh
Hintaluokka	$30,000 - $187,000	$50,000 - $60,000	$23,000 - $200,000	$26,000 - $200,000	$40,000 - $50,000