EV (BEV) vs PHEV vs FCEV vs Hibrid: Mi a különbség?

Az elektromos járművek sokféle ízben kaphatók, a teljesen elektromos akkumulátoros elektromos járművektől (BEV) a benzinüzemű hibrid-elektromos járművekig (HEV), a variációk egész szivárványával. Egyes elektromos járművek még üzemanyagcellákra vagy benzingenerátorokra is támaszkodnak az áramellátásban, nem pedig az erős akkumulátorbankok.

Az egyesítő tényező az, hogy minden elektromos jármű tartalmaz egy villanymotort a jármű meghajtására, akár önmagában, akár egy benzin-alapú belső égésű motorral (ICE) együtt. Bár ezek a járművek valamilyen módon áramot használnak, csak az akkumulátoros elektromos járművek a tisztán elektromos járművek.

Az alapvető bontás

Az elektromos járművek táján nehéz lehet eligazodni, de a különböző típusú elektromos járműveket az alábbi alapvető kategóriákra bonthatja:

• EV/BEV: Az akkumulátoros elektromos járművek tisztán elektromos járművek, ezért a konkrétabb BEV mellett néha EV-nek is rövidítik őket. Az ilyen típusú járművek újratölthető akkumulátort használnak áramforrásként az elektromos motor működtetéséhez. Lassan tölthetők egy otthoni konnektorból, vagy gyorsan egy töltőállomás segítségével.
• HEV: A hibrid elektromos járművek elektromos motort és belső égésű motort is tartalmaznak, amelyek gázzal működnek. Különböző változatok léteznek, de legtöbbjük villanymotorral indul, majd gázmotorra vált. A normál HEV-k nem csatlakoztathatók a töltéshez. Ehelyett az akkumulátorokat a gázmotor és a regeneratív fékezés tölti fel vezetés közben.
• PHEV: A konnektorról tölthető hibrid járművek a hibrid elektromosság egy olyan változata, amely tud csatlakoztatni kell a töltéshez. Ennek a fajtának általában nagyobb a teljesen elektromos hatótávolsága, mint egy hagyományos hibridnek.
• EREV: A kiterjesztett hatótávolságú elektromos járművek hibridek, amelyeket úgy terveztek, hogy kizárólag elektromos motorral működjenek, és nem tartalmaznak hagyományos belső égésű motort. Ehelyett van egy benzingenerátoruk, amely árammal látja el az akkumulátorokat és az elektromos motort, ha szükséges a teljes hatótávolság növeléséhez.
• FCEV: Az üzemanyagcellás elektromos járművek különböznek a többi elektromos járműtől. Az újratölthető akkumulátor helyett üzemanyagcellákat használnak, amelyek a hidrogén és az oxigén közötti reakció révén villamos energiát termelnek. Ezeket a hidrogéntöltő állomásokon kell tankolni.

Elektromos járművek (EV) és akkumulátoros elektromos járművek (BEV)

Az akkumulátoros elektromos járművek tisztán elektromosak. Más típusú elektromos járművektől eltérően a BEV-k csak az akkumulátorról táplálkoznak. Ezeknek a járműveknek nincs belső égésű motorja, nincs kipufogócsöve, és működés közben nulla károsanyag-kibocsátással rendelkeznek. Mivel nincs belső égésű motor, az akkumulátort csatlakoztatva kell feltölteni.

A BEV-t otthon vagy töltőállomáson töltheti, és ha úgy tetszik, otthon is telepíthet egy töltőállomást. A normál töltés, amelyet 1. szintű töltésnek neveznek, magában foglalja a BEV-nek egy hagyományos elektromos aljzatba való csatlakoztatását. Ez általában körülbelül három-öt mérföldes hatótávolságot biztosít minden óránként, amikor a jármű csatlakoztatva van. A 2-es szintű töltéshez töltőállomásra van szükség, és egy kicsit gyorsabb, 10-20 mérföld/óra töltési hatótávval.

A hagyományos fali aljzaton vagy töltőállomáson keresztül történő váltakozó áramú töltés mellett a BEV-ek egyenáramú gyorstöltő állomásokon is tölthetők. Egyenáramú gyorstöltő állomáshoz csatlakoztatva a BEV járműtől függően akár 20 perc alatt is körülbelül 80 százalékos töltést képes fogadni.

Mivel a BEV-eket csatlakoztatni kell a konnektorhoz, és a töltés hosszú ideig tarthat gyorstöltő állomás nélkül, természetes, hogy aggódunk a hatótávolság miatt. A BEV hatótávolsága azonban sokat nőtt az elmúlt években, egyesek akár 400 mérföldet is megtehetnek egyetlen töltéssel. Még a legolcsóbb BEV-ek is körülbelül 100 mérföldet tesznek meg egy feltöltéssel, így kiválóan alkalmasak városi vezetéshez és mérsékelt ingázáshoz. A hosszabb utak a BEV hatótávolságától függően némi előzetes tervezést igényelhetnek, de a legtöbb területen széles körben elérhetők a töltőállomások.

Hibrid elektromos járművek (HEV)

Az ok, amiért az elektromos járművek kifejezést olyan járművekre alkalmazzák, amelyek szigorúan véve nem tisztán elektromos járművek, az az, hogy a hibrid elektromos járművek voltak az elsők, amelyek elérték a mainstreamet. Ezek a hibrid elektromos járművek sokban hasonlítanak a hagyományos, hasonló hajtásláncú gázüzemű járművekhez, kivéve, hogy villanymotort és belső égésű motort (ICE) is tartalmaznak.

Az elektromos motor és az ICE összehangoltan működik, és az elektromos motor jelenléte általában lehetővé teszi, hogy az ICE kisebb legyen, mint egy nem elektromos járműben.

Általánosságban elmondható, hogy a HEV elektromos motorja a jármű első bekapcsolásakor aktiválódik. Az első használat során az elektromos motor általában a járműben lévő akkumulátorokat veszi igénybe. Amikor az elektromos motor már nem képes kezelni a terhelést, például hosszan tartó vagy erős gyorsítás esetén, az ICE beindul. Az ICE ezután töltheti az akkumulátorokat. Egyes HEV-ekben az akkumulátorok regeneratív fékezéssel is tölthetők.

Használaton kívül a HEV elektromos motorja általában hátramenetben működik, és hatékonyan termel áramot az akkumulátorok töltéséhez, ahelyett, hogy kihúzná az áramot a jármű mozgatásához. Ez hatékonyan bővítheti a HEV-k hatótávolságát és csökkentheti a károsanyag-kibocsátást. A HEV-k azonban jellemzően még mindig a kizárólag gázüzemű ICE-re támaszkodó járművek szén-dioxid-kibocsátásának körülbelül kétharmadát adják.

A HEV fő előnye a kényelem. A vezető szemszögéből a HEV nem különbözik az ICE járműtől. Még mindig töltse fel gázzal, mint egy hagyományos ICE-járműben, és az elektromos rész a motorháztető alatt és a látómezőn kívül található, a vezetőtől nem kell hozzászólni. Hátránya, hogy még mindig fosszilis tüzelőanyagot égetnek el, és még mindig jelentős mennyiségű szén-dioxid-kibocsátást termelnek.

Plug-in hibridek (PHEV): párhuzamos és sorozat

A plug-in hibrid elektromos járművek kétféle változatban kaphatók: párhuzamos és sorozatban. A párhuzamos típust általában csak PHEV-nek, míg a sorozatváltozatot kiterjesztett hatótávolságú elektromos járműveknek (EREV) nevezhetjük.

A különbség az, hogy a szabványos PHEV-k tartalmaznak egy belső égésű motort, amely mechanikusan kapcsolódik a hajtáslánchoz, mint pl. egy HEV vagy szabványos ICE jármű, míg az EREV-ekben van egy benzingenerátor, amely képes árammal ellátni az elektromos motort és akkumulátorok.

A PHEV-k fő azonosító jellemzője az, hogy – ahogy a név is sugallja – a BEV-ekhez hasonlóan csatlakoztathatók. Egyébként sokban hasonlítanak a szabványos hibrid-elektromosokra. Továbbra is van ICE- és villanymotorjuk, amelyek együtt és külön-külön is képesek működni. A különbség az, hogy a PHEV akkumulátora általában sokkal nagyobb, és a PHEV-eket gyakran úgy tervezték, hogy elsősorban akkumulátorral működjenek, és az ICE beindul, hogy extra nyomatékot és hatótávot biztosítson.

A PHEV-ket párhuzamosnak nevezik, mivel az elektromos motor és az ICE párhuzamosan működik. Mindkettő mechanikusan kapcsolódik a hajtáslánchoz, ami lehetővé teszi, hogy az ICE önállóan működjön, az elektromos motor önállóan működjön, vagy az egyik segítse a másikat. Ezt a típusú PHEV-t úgy képzelheti el, mint egy ICE jármű és egy BEV kombinációját, ahol mindkét rendszer képes külön-külön vagy a másikkal együtt dolgozni.

Egyes PHEV-k akár 50 mérföldet is képesek futni teljesen elektromos üzemmódban az ICE használata nélkül, míg mások folyamatosan kis mennyiségben használják az ICE-t, ami lehetetlenné teszi a szén-dioxid-kibocsátás elkerülését teljesen.

A hagyományos PHEV-ekhez hasonlóan az EREV-ek is konnektorról tölthető hibridek, amelyek akkumulátort és fosszilis tüzelőanyagokat is használnak. A különbség az, hogy az EREV-ket elsősorban elektromos járműnek tervezték, és nem tartalmaznak belső égésű motort. Ehelyett az ilyen típusú járművek gázüzemű generátorral rendelkeznek. A különbség az, hogy a generátor csak elektromos áram előállítására képes. Nincs mechanikusan csatlakoztatva a jármű hajtásláncához.

Az EREV olyan, mint egy vészhelyzeti gázgenerátorral ellátott BEV. Ezek a járművek a többi PHEV-hez hasonlóan csatlakoztatva vannak a töltéshez, és a legtöbb esetben akkumulátorról üzemelnek. A különbség az, hogy amikor a teljesítmény fogy, a gázgenerátor beindul, és áramot küld az elektromos motornak. Az esetleges extra áramot ezután az akkumulátorok töltésére használják fel.

Ha egy EREV teljesen elektromos üzemmódban működik, anélkül, hogy a gázgenerátor működne, akkor nem termelnek kipufogócsövet kibocsátás, akárcsak a BEV-k. Azonban szén-dioxid-kibocsátást termelnek, amikor a gázgenerátor működik futás. A bökkenő az, hogy a teljesen elektromos hatótáv általában 80 mérföld körül éri el a csúcsot, egyes modellek pedig még ennél is kevesebbet tesznek lehetővé.

Üzemanyagcellás elektromos járművek

Az üzemanyagcellás technológia érdekes, mert szén-dioxid-kibocsátás nélkül termel villamos energiát. Az évek során számos különféle üzemanyagcellás technológia létezett, de a manapság elérhető FCEV-k mindegyike a hidrogén és az oxigén közötti reakción alapul. Az üzemanyagcellákat hidrogénnel töltik fel, amely azután oxigénnel reagálva szükség szerint villamos energiát termel. Az elektromos áram egy villanymotort hajt meg, hasonlóan ahhoz, ahogyan az akkumulátorok a BEV-k villanymotorjait táplálják, és az egyetlen melléktermék a vízgőz és a meleg levegő.

Mivel az üzemanyagcellák működése hidrogénre támaszkodik, rendszeresen fel kell tölteni őket hidrogénnel, hasonlóan ahhoz, ahogy az ICE-járműveket benzinnel vagy dízel üzemanyaggal kell feltölteni. A különbség az, hogy míg a benzinkutak bőségesek, a hidrogén-töltőállomások csak néhány kaliforniai piacon találhatók.

A hidrogéntüzelő infrastruktúra hiánya miatt az FCEV-k csak Kalifornia egyes részein hasznosak. Nem alkalmasak hosszú közúti utakra, annak ellenére, hogy egyesek hatótávolsága eléri a 366 mérföldet, mivel a teljes hatótávnak csak a felét tudja megtenni a legközelebbi üzemanyagtöltő állomástól.

Például, ha Los Angelesben benzinkutak közelében lakott, nem tudna hétvégi kirándulást tenni Las Vegasba. Bár a körülbelül 240 mérföldes utazási távolság a hatótávolságon belül lehet, nem tud tankolni, mielőtt hazaindulna. Még ha az FCEV hatótávolsága 366 mérföld lenne, valahol a sivatagban kifogyna a hidrogénből a visszaút során. Ugyanazon utazás biztonságos megtétele érdekében a nagy hatótávolságú BEV egyszerűen feltöltődhet a visszaút előtt, míg a rövidebb hatótávolságú BEV megállhat a töltőállomásokon útközben.

Miért létezik olyan sokféle elektromos autó?

Az elektromos járművek technológiája több mint 200 éve létezik, de csak az elmúlt néhány évtizedben került újra a fókuszba, és kezdett gyorsan fejlődni.

A legnagyobb akadály mindig az akkumulátor kapacitása és a hatótávolság volt, a hibrideket pedig úgy tervezték, hogy áthidalják a horizonton megjelenő új akkumulátortechnológiák és a fogyasztók elektromos iránti akkori vágya közötti szakadék járművek.

A plug-in hibridek is betöltik ugyanezt a rést, kihasználva az akkumulátorokat és az elektromos motorokat, hogy csökkentsék a kipufogócsőből származó károsanyag-kibocsátást anélkül, hogy ténylegesen megszabadulnának a belső égésű motortól.

Ha a végső cél a zéró emissziós járművek, és egyes államok már törvényeket fogadtak el ennek elérésére, akkor a tisztán elektromos BEV-k jelentik a továbblépést.

Néhány csúcskategóriás BEV már most is túlszárnyal sok PHEV-t és ICE járművet hatótávolság és teljesítmény tekintetében, és az akkumulátortechnológiák fejlődése és a hatékonyság további javulása valószínűleg megszünteti ezt a hiányt teljesen.

Más zéró emissziós megoldások, mint például az FCEV-k, lenyűgöző alternatívát kínálnak, de az infrastruktúra többé-kevésbé már készen áll a BEV-k támogatására, míg az FCEV-k kis léptékű kísérletek maradnak.

Az összes EV-variáció egy pillantásra

BEV	FCEV	HEV	PHEV	EREV
Rács csatlakoztatva (plug-in)	Igen	Nem	Nem	Igen	Igen
Áramforrás	Akkumulátorok (otthon vagy töltőállomásokon töltve)	Hidrogén üzemanyag (csak korlátozott kaliforniai piacokon érhető el)	Elsősorban benzin	Benzin, akkumulátorok (otthon vagy töltőállomásokon töltve)	Benzin, akkumulátorok (otthon vagy töltőállomásokon töltve)
Belső égésű motort vagy generátort tartalmaz	Nem	Nem	Igen	Igen	Igen
Kibocsátások	Egyik sem	Víz	0-50 font CO 100 mérföldenként ^1	0-50 font CO 100 mérföldenként ^1	0-50 font CO 100 mérföldenként ^1
Teljesen elektromos hatótáv	Akár 400+ mérföld	Akár 366 mérföld ^2	0-50 mérföld	10-50 mérföld	10-80 mérföld
Teljesen elektromos üzemmódban működhet	Igen	Igen	^3	Igen	Igen
Regeneratív fékezés?	Igen	Igen	^4	Igen	Igen
Akkumulátor-kapacitás	16-100 kWh	10-17 kWh ^5	0,65 - 1,8 kWh	4,4 - 34 kWh	Akár 32 kWh
Árkategória	$30,000 - $187,000	$50,000 - $60,000	$23,000 - $200,000	$26,000 - $200,000	$40,000 - $50,000