EV (BEV) vs PHEV vs FCEV vs hibridas: koks skirtumas?

Elektrinės transporto priemonės yra įvairių skonių – nuo ​​visiškai elektra varomų elektrinių transporto priemonių (BEV) iki benzininių hibridinių elektrinių transporto priemonių (HEV), kurių vaivorykštė skiriasi. Kai kurios elektrinės transporto priemonės netgi naudoja kuro elementus arba benzino generatorius, kad tiektų elektrą, o ne galingus akumuliatorių bankus.

Vienijantis veiksnys yra tas, kad kiekvienoje elektrinėje transporto priemonėje yra elektrinis variklis, kuris vairuoja transporto priemonę atskirai arba kartu su benzinu veikiančiu vidaus degimo varikliu (ICE). Nors visos šios transporto priemonės vienaip ar kitaip naudoja elektrą, tik akumuliatoriniai elektriniai automobiliai yra gryni EV.

Pagrindinis suskirstymas

Elektrinių transporto priemonių kraštovaizdyje gali būti sunku naršyti, tačiau galite suskirstyti įvairius elektromobilių tipus į šias pagrindines kategorijas:

• EV/BEV: Akumuliatorinės elektrinės transporto priemonės yra grynai elektrinės transporto priemonės, todėl kartais kartu su konkretesniu BEV jos trumpinamos kaip EV. Šio tipo transporto priemonės naudoja įkraunamą bateriją kaip maitinimo šaltinį elektros varikliui paleisti. Juos galima lėtai įkrauti iš lizdo jūsų namuose arba greitai naudojant įkrovimo stotelę.
• HEV: Hibridinėse elektrinėse transporto priemonėse yra ir elektros variklis, ir vidaus degimo variklis, varomas dujomis. Yra įvairių versijų, tačiau dauguma jų prasideda nuo elektros variklio, o tada pereina prie dujinio variklio. Standartinių HEV negalima prijungti, kad būtų galima įkrauti. Vietoj to, jums važiuojant, akumuliatoriai įkraunami naudojant dujinį variklį ir regeneracinį stabdymą.
• PHEV: Įkraunamos hibridinės transporto priemonės yra hibridinės elektrinės variacijos, kurios gali būti prijungtas, kad būtų galima įkrauti. Ši veislė paprastai turi didesnį elektrinį diapazoną nei tradicinis hibridas.
• EREV: Išplėstinio nuotolio elektrinės transporto priemonės yra hibridinės transporto priemonės, kurios yra skirtos važiuoti tik elektros varikliu, ir jose nėra tradicinio vidaus degimo variklio. Vietoj to jie turi benzino generatorių, kuris gali tiekti elektrą akumuliatoriams ir elektros varikliui, kai reikia išplėsti bendrą diapazoną.
• FCEV: Kuro elementų elektrinės transporto priemonės skiriasi nuo kitų elektrinių transporto priemonių. Vietoj įkraunamos baterijos jie naudoja kuro elementus, kurie generuoja elektrą reaguodami tarp vandenilio ir deguonies. Juos tenka pildyti vandenilio įkrovimo stotyse.

Elektrinės transporto priemonės (EV) ir akumuliatorinės elektrinės transporto priemonės (BEV)

Akumuliatorinės elektrinės transporto priemonės yra visiškai elektrinės. Skirtingai nuo kitų tipų EV, BEV naudoja tik akumuliatoriaus energiją. Šios transporto priemonės neturi vidaus degimo variklių, neturi išmetimo vamzdžių ir eksploatacijos metu neišmeta jokios emisijos. Kadangi nėra vidaus degimo variklio, akumuliatorių reikia įkrauti jį prijungus.

BEV galite įkrauti namuose arba įkrovimo stotelėje, taip pat galite turėti įkrovimo stotelę namuose, jei norite. Standartinis įkrovimas, vadinamas 1 lygio įkrovimu, apima BEV prijungimą prie įprasto elektros lizdo. Paprastai tai suteikia maždaug nuo trijų iki penkių mylių atstumą kiekvieną valandą, kai transporto priemonė yra prijungta prie elektros tinklo. 2 lygio įkrovimui reikalinga įkrovimo stotis, o tai yra šiek tiek greitesnė – 10–20 mylių per valandą įkrovimo atstumas.

Be kintamosios srovės įkrovimo per įprastą sieninį lizdą arba įkrovimo stotelę, BEV taip pat galima įkrauti nuolatinės srovės greitojo įkrovimo stotyse. Prijungtas prie nuolatinės srovės greito įkrovimo stoties, BEV gali gauti apie 80 procentų įkrovimą vos per 20 minučių, priklausomai nuo transporto priemonės.

Kadangi BEV turi būti prijungtas prie elektros tinklo, o įkrovimas gali užtrukti ilgai be greitojo įkrovimo stotelės, natūralu, kad nerimaujate dėl atstumo. Tačiau pastaraisiais metais BEV diapazonas labai išaugo, kai kurie vienu įkrovimu nuvažiuoja iki 400 mylių. Netgi patys pigiausi BEV už mokestį nuvažiuoja apie 100 mylių, todėl jie puikiai tinka važinėti mieste ir vidutinio sunkumo važinėjimui į darbą ir atgal. Ilgesnėms kelionėms gali prireikti iš anksto planuoti, atsižvelgiant į BEV diapazoną, tačiau įkrovimo stotelės yra plačiai prieinamos daugelyje sričių.

Hibridinės elektrinės transporto priemonės (HEV)

Priežastis, kodėl terminas EV taikomas transporto priemonėms, kurios, griežtai tariant, nėra vien tik elektrinės transporto priemonės, yra ta, kad hibridinės elektrinės buvo pirmosios, kurios pasiekė pagrindinį srautą. Šios hibridinės elektrinės transporto priemonės yra labai panašios į tradicines dujomis varomas transporto priemones su panašia pavara, išskyrus tai, kad jose yra ir elektros variklis, ir vidaus degimo variklis (ICE).

Elektros variklis ir ICE veikia kartu, o elektrinio variklio buvimas paprastai leidžia ICE būti mažesniam nei būtų neelektrinėje transporto priemonėje.

Paprastai HEV elektrinis variklis įsijungia pirmą kartą įjungus transporto priemonę. Pradinio veikimo metu elektros variklis paprastai naudojasi transporto priemonėje esančiais akumuliatoriais. Kai elektros variklis nebegali atlaikyti apkrovos, pavyzdžiui, ilgai ar stipriai įsibėgėjant, ICE įsijungia. Tada ICE gali įkrauti baterijas. Kai kuriuose HEV akumuliatorius taip pat galima įkrauti naudojant regeneracinį stabdymą.

Kai nenaudojamas, HEV elektrinis variklis paprastai veiks atbuline eiga, efektyviai generuodamas elektrą akumuliatoriams įkrauti, o ne ištraukdamas maitinimą, kad pajudėtų transporto priemonė. Tai gali veiksmingai išplėsti HEV diapazoną ir padėti sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį. Tačiau HEV paprastai vis dar išmeta apie du trečdalius transporto priemonių, kurios priklauso tik nuo dujomis varomo ICE, išmetamo anglies dioksido kiekio.

Pagrindinis HEV privalumas yra patogumas. Vairuotojo požiūriu HEV niekuo nesiskiria nuo ICE transporto priemonės. Jūs vis tiek užpildote jį dujomis kaip į tradicinę ICE transporto priemonę, o elektrinė dalis yra po gaubtu ir nepastebima, o vairuotojas nieko neįtraukia. Neigiama yra tai, kad jie vis dar degina iškastinį kurą ir išmeta daug anglies dvideginio.

Įjungiami hibridai (PHEV): lygiagrečiai ir serijai

Įkraunamos hibridinės elektrinės transporto priemonės yra dviejų skonių: lygiagrečios ir serijinės. Lygiagretus tipas paprastai vadinamas tik PHEV, o serijinis variantas gali būti vadinamas išplėstinio nuotolio elektrinėmis transporto priemonėmis (EREV).

Skirtumas tas, kad standartiniuose PHEV yra vidaus degimo variklis, kuris mechaniškai prijungtas prie pavaros, pvz. HEV arba standartinė ICE transporto priemonė, o EREV turi benzino generatorių, kuris gali tiekti elektros energiją elektros varikliui ir baterijos.

Pagrindinis PHEV identifikavimo bruožas yra tas, kad, kaip rodo pavadinimas, jie gali būti prijungti kaip BEV. Priešingu atveju jie labai panašūs į standartinius hibridinius elektros įrenginius. Jie vis dar turi ir ICE, ir elektrinį variklį, kurie gali veikti ir kartu, ir atskirai. Skirtumas yra tas, kad PHEV akumuliatorius paprastai yra daug didesnis, o PHEV dažnai suprojektuoti taip, kad pirmiausia veiktų su akumuliatoriumi, kai įsijungia ICE, kad būtų užtikrintas papildomas sukimo momentas ir diapazonas.

PHEV vadinami lygiagrečiais, nes elektros variklis ir ICE veikia lygiagrečiai. Jie abu yra mechaniškai prijungti prie pavaros, todėl ICE gali veikti pačiam, elektros varikliui veikti savarankiškai arba vienam padėti kitam. Galite galvoti apie šio tipo PHEV kaip ICE transporto priemonės ir BEV derinį, kai abi sistemos gali veikti atskirai arba kartu su kita.

Kai kurie PHEV gali nuvažiuoti iki 50 mylių visiškai elektriniu režimu nenaudojant ICE. kiti nuolat naudoja ICE mažais kiekiais, todėl neįmanoma išvengti anglies emisijos iš viso.

Kaip ir standartiniai PHEV, EREV yra įkraunami hibridai, kurie priklauso nuo akumuliatoriaus energijos ir iškastinio kuro. Skirtumas tas, kad EREV pirmiausia yra suprojektuoti kaip elektra varomi automobiliai ir juose nėra vidaus degimo variklio. Vietoje to tokio tipo transporto priemonės turi dujomis varomą generatorių. Skirtumas yra tas, kad generatorius gali gaminti tik elektros energiją. Jis nėra mechaniškai prijungtas prie transporto priemonės pavaros.

EREV yra kaip BEV su avariniu dujų generatoriumi. Šios transporto priemonės yra prijungtos, kad būtų įkrautos, kaip ir kiti PHEV, ir daugeliu atvejų jos veikia su akumuliatoriaus energija. Skirtumas tas, kad kai galia senka, dujų generatorius įsijungs ir siųs energiją į elektros variklį. Tada bet kokia papildoma elektros energija naudojama baterijoms įkrauti.

Kai EREV veikia visiškai elektriniu režimu, neveikiant dujų generatoriui, jie neišskiria išmetimo vamzdžio išmetamųjų teršalų, kaip ir BEV. Tačiau jie išskiria anglies dvideginį, kai yra dujų generatorius bėgimas. Akivaizdu, kad visiškai elektrinis diapazonas paprastai viršija maždaug 80 mylių, o kai kurie modeliai nuvažiuoja dar mažiau.

Kuro elementų elektrinės transporto priemonės

Kuro elementų technologija yra intriguojanti, nes ji gamina elektrą be anglies emisijos. Bėgant metams buvo sukurta daugybė skirtingų kuro elementų technologijų, tačiau šiandien prieinami FCEV visi priklauso nuo vandenilio ir deguonies reakcijos. Kuro elementai įkraunami vandeniliu, kuris vėliau reaguoja su deguonimi ir gamina elektros energiją. Elektra maitina elektros variklį, panašiai kaip baterijos maitina elektros variklius BEV, o vieninteliai šalutiniai produktai yra vandens garai ir šiltas oras.

Kadangi kuro elementų veikimas priklauso nuo vandenilio, jie turi būti periodiškai įkraunami vandeniliu, panašiai kaip jūs turite užpildyti ICE transporto priemonę benzinu ar dyzelinu. Skirtumas tas, kad nors degalinių yra gausu, vandenilio degalinių yra tik nedaugelyje Kalifornijos rinkų.

Kadangi trūksta vandenilio kuro infrastruktūros, FCEV yra naudingi tik kai kuriose Kalifornijos dalyse. Jie netinka ilgoms kelionėms keliais, nepaisant to, kad kai kurių atstumas yra iki 366 mylių, nes galite nuvažiuoti tik pusę savo atstumo nuo artimiausios degalinės.

Pavyzdžiui, jei gyvenote netoli degalinių Los Andžele, negalėtumėte leistis į savaitgalio kelionę į Las Vegasą. Nors kelionės atstumas apie 240 mylių gali būti jūsų diapazone, negalėsite pasipildyti degalų prieš išvykdami namo. Net jei jūsų FCEV būtų 366 mylių atstumas, grįžtant atgal kur nors dykumoje pritrūktumėte vandenilio. Norint saugiai atlikti tą pačią kelionę, ilgo nuotolio BEV galėtų tiesiog pasikrauti prieš kelionę atgal, o trumpesnio nuotolio BEV galėtų sustoti pakeliui esančiose įkrovimo stotyse.

Kodėl yra tiek daug elektromobilių tipų?

Elektrinių transporto priemonių technologija gyvuoja daugiau nei 200 metų, tačiau ji vėl grįžo į dėmesį ir pradėjo sparčiai vystytis per pastaruosius porą dešimtmečių.

Didžiausias kliūtis visada buvo akumuliatoriaus talpa ir diapazonas, o hibridai buvo sukurti kaip tilto būdas atotrūkis tarp naujų baterijų technologijų horizonte ir tuometinio vartotojų troškimo elektros transporto priemones.

Iš elektros tinklo įkraunami hibridai taip pat užpildo tą pačią nišą, pasitelkdami baterijas ir elektros variklius, kad padėtų sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį, iš tikrųjų neatsikratant vidaus degimo variklio.

Jei galutinis tikslas yra nulinės emisijos transporto priemonės, o kai kurios valstybės jau priėmė įstatymus, kuriais siekiama tai pasiekti, tada grynai elektriniai BEV galiausiai yra kelias į priekį.

Kai kurie aukščiausios klasės BEV jau lenkia daugelį PHEV ir ICE transporto priemonių pagal diapazoną ir našumą, ir baterijų technologijų pažanga ir tolesnis efektyvumo gerinimas greičiausiai panaikins tą spragą iš viso.

Kitos nulinės emisijos parinktys, pvz., FCEV, yra patraukli alternatyva, tačiau infrastruktūra jau daugiau ar mažiau sukurta, kad būtų galima palaikyti BEV, o FCEV tebėra nedidelio masto eksperimentas.

Visi EV variantai trumpai

BEV	FCEV	HEV	PHEV	EREV
Tinklelis prijungtas (įskiepis)	Taip	Nr	Nr	Taip	Taip
Maitinimo šaltinis	Baterijos (kraunamos namuose arba įkrovimo stotyse)	Vandenilio kuras (tik ribotose Kalifornijos rinkose)	Visų pirma benzinas	Benzinas, baterijos (kraunamos namuose arba įkrovimo stotyse)	Benzinas, baterijos (kraunamos namuose arba įkrovimo stotyse)
Apima vidaus degimo variklį arba generatorių	Nr	Nr	Taip	Taip	Taip
Emisijos	Nė vienas	Vanduo	0–50 svarų CO 100 mylių ^1	0–50 svarų CO 100 mylių ^1	0–50 svarų CO 100 mylių ^1
Visiškai elektrinis diapazonas	Iki 400+ mylių	Iki 366 mylių ^2	0-50 mylių	10-50 mylių	10-80 mylių
Gali veikti visiškai elektriniu režimu	Taip	Taip	^3	Taip	Taip
Regeneracinis stabdymas?	Taip	Taip	^4	Taip	Taip
Baterijos talpa	16-100 kWh	10-17 kWh ^5	0,65 - 1,8 kWh	4,4 - 34 kWh	Iki 32 kWh
Kainų diapazonas	$30,000 - $187,000	$50,000 - $60,000	$23,000 - $200,000	$26,000 - $200,000	$40,000 - $50,000