EV (BEV) vs PHEV vs FCEV vs hibrīds: kāda ir atšķirība?

Elektriskajiem transportlīdzekļiem ir daudz dažādu garšu, sākot no pilnībā elektriskiem akumulatoriem elektriskiem transportlīdzekļiem (BEV) līdz ar benzīnu darbināmiem hibrīdelektriskiem transportlīdzekļiem (HEV), un starp tiem ir dažādas variācijas. Daži elektriskie transportlīdzekļi pat paļaujas uz kurināmā elementiem vai benzīna ģeneratoriem, lai nodrošinātu elektrību, nevis jaudīgu akumulatoru banku.

Vienojošais faktors ir tas, ka katrs elektriskais transportlīdzeklis ir aprīkots ar elektromotoru, lai vadītu transportlīdzekli atsevišķi vai kopā ar benzīna iekšdedzes dzinēju (ICE). Lai gan visi šie transportlīdzekļi vienā vai otrā veidā izmanto elektrību, tikai akumulatoru elektriskie transportlīdzekļi ir tīri EV.

Pamata sadalījums

Elektrisko transportlīdzekļu ainavā var būt grūti orientēties, taču jūs varat iedalīt dažādus EV veidus šādās pamatkategorijās:

• EV/BEV: Akumulatoru elektriskie transportlīdzekļi ir tīri elektriski transportlīdzekļi, tāpēc tie dažkārt tiek saīsināti kā EV papildus specifiskākam BEV. Šāda veida transportlīdzeklis izmanto uzlādējamu akumulatoru kā strāvas avotu, lai darbinātu elektromotoru. Tos var lēnām uzlādēt, izmantojot kontaktligzdu jūsu mājā, vai ātri, izmantojot uzlādes staciju.
• HEV: Hibrīdos elektriskajos transportlīdzekļos ir gan elektromotors, gan iekšdedzes dzinējs, kas darbojas ar gāzi. Ir dažādas versijas, taču lielākā daļa no tām sākas ar elektromotoru un pēc tam pārslēdzas uz gāzes dzinēju. Standarta HEV nevar pievienot, lai uzlādētu. Tā vietā akumulatorus uzlādē gāzes dzinējs un reģeneratīvā bremze braukšanas laikā.
• PHEV: Plug-in hibrīda transportlīdzekļi ir hibrīda elektriskās ierīces variants, kas var jābūt pieslēgtam, lai uzlādētu. Šai šķirnei parasti ir lielāks pilnībā elektriskais diapazons nekā tradicionālajam hibrīdam.
• EREV: Paplašināta darbības rādiusa elektriskie transportlīdzekļi ir hibrīdi, kas paredzēti darbam tikai ar elektromotoru, un tajos nav iekļauts tradicionāls iekšdedzes dzinējs. Tā vietā viņiem ir benzīna ģenerators, kas var nodrošināt elektrību akumulatoriem un elektromotoram, ja nepieciešams, lai paplašinātu kopējo diapazonu.
• FCEV: Degvielas elementu elektriskie transportlīdzekļi atšķiras no citiem elektriskajiem transportlīdzekļiem. Uzlādējama akumulatora vietā tie izmanto kurināmā elementus, kas ģenerē elektroenerģiju, reaģējot starp ūdeņradi un skābekli. Tie ir jāuzpilda ūdeņraža uzlādes stacijās.

Elektriskie transportlīdzekļi (EV) un akumulatoru elektriskie transportlīdzekļi (BEV)

Akumulatoru elektriskie transportlīdzekļi ir tikai elektriski. Atšķirībā no cita veida EV, BEV paļaujas tikai uz akumulatora enerģiju. Šiem transportlīdzekļiem nav iekšdedzes dzinēju, nav izpūtēju, un tie ekspluatācijas laikā nerada izmešus. Tā kā nav iekšdedzes dzinēja, akumulators ir jāuzlādē, pievienojot to kontaktligzdai.

Jūs varat uzlādēt BEV mājās vai uzlādes stacijā, kā arī varat uzstādīt uzlādes staciju mājās, ja vēlaties. Standarta uzlāde, ko dēvē par 1. līmeņa uzlādi, ietver BEV pievienošanu parastai elektrības kontaktligzdai. Tas parasti nodrošina apmēram trīs līdz piecu jūdžu diapazonu par katru stundu, kad transportlīdzeklis ir pievienots elektrotīklam. 2. līmeņa uzlādei ir nepieciešama uzlādes stacija, un tā ir nedaudz ātrāka ar 10 līdz 20 jūdžu darbības rādiusu stundā.

Papildus maiņstrāvas uzlādei, izmantojot parasto sienas kontaktligzdu vai uzlādes staciju, BEV var uzlādēt arī līdzstrāvas ātrās uzlādes stacijās. Kad tas ir pievienots līdzstrāvas ātrās uzlādes stacijai, BEV var saņemt aptuveni 80 procentu uzlādi tikai 20 minūtēs atkarībā no transportlīdzekļa.

Tā kā BEV ir jāpievieno strāvas avotam un uzlāde var aizņemt ilgu laiku bez ātrās uzlādes stacijas, ir pilnīgi dabiski, ka ir jāuztraucas par darbības rādiusu. Tomēr pēdējos gados BEV diapazons ir ievērojami palielinājies, un daži ar vienu uzlādi nobrauc līdz 400 jūdzēm. Pat vispieejamākie BEV nodrošina aptuveni 100 jūdžu nobraukumu par maksu, padarot tos labi piemērotus braukšanai pilsētā un mēreniem maršrutiem. Garākiem braucieniem var būt nepieciešama iepriekšēja plānošana atkarībā no BEV diapazona, taču uzlādes stacijas ir plaši pieejamas lielākajā daļā apgabalu.

Hibrīdie elektriskie transportlīdzekļi (HEV)

Iemesls, kāpēc termins EV tiek attiecināts uz transportlīdzekļiem, kas, stingri ņemot, nav tīri elektriskie transportlīdzekļi, ir tas, ka hibrīdelektriskie bija pirmie, kas sasniedza galveno virzienu. Šie hibrīdie elektriskie transportlīdzekļi ir ļoti līdzīgi tradicionālajiem ar gāzi darbināmiem transportlīdzekļiem ar līdzīgu piedziņu, izņemot tos, ka tajos ir gan elektromotors, gan iekšdedzes dzinējs (ICE).

Elektromotors un ICE darbojas saskaņoti, un elektromotora klātbūtne parasti ļauj ICE būt mazākam, nekā tas būtu neelektriskā transportlīdzeklī.

Parasti HEV elektromotors aktivizēsies, kad transportlīdzeklis tiek pirmo reizi ieslēgts. Sākotnējās darbības laikā elektromotors parasti izmanto transportlīdzekļa akumulatorus. Kad elektromotors vairs nespēj izturēt slodzi, piemēram, ilgstoša vai spēcīga paātrinājuma gadījumā, ICE iedarbojas. Pēc tam ICE var uzlādēt baterijas. Dažos HEV akumulatorus var uzlādēt arī ar reģeneratīvo bremzēšanu.

Kad tas netiek lietots, HEV elektromotors parasti darbosies atpakaļgaitā, efektīvi ģenerējot elektrību, lai uzlādētu akumulatorus, nevis atvienotu jaudu, lai pārvietotu transportlīdzekli. Tas var efektīvi paplašināt HEV diapazonu un palīdzēt samazināt emisijas. Tomēr HEV parasti joprojām rada aptuveni divas trešdaļas no transportlīdzekļu oglekļa emisijām, kas darbojas tikai ar gāzi darbināmu ICE.

Galvenā HEV priekšrocība ir ērtības. No vadītāja viedokļa HEV neatšķiras no ICE transportlīdzekļa. Jūs joprojām uzpildat to ar gāzi kā tradicionālam ICE transportlīdzeklim, un elektriskā daļa atrodas zem pārsega un atrodas ārpus redzesloka bez vadītāja iejaukšanās. Negatīvā puse ir tāda, ka tie joprojām sadedzina fosilo kurināmo un joprojām rada ievērojamu daudzumu oglekļa emisiju.

Plug-in hibrīdi (PHEV): paralēli un sērijveida

Plug-in hibrīdelektriskie transportlīdzekļi ir pieejami divās versijās: paralēli un sērijveidā. Paralēlo tipu parasti dēvē tikai par PHEV, savukārt sērijas variantus var saukt par paplašināta diapazona elektriskajiem transportlīdzekļiem (EREV).

Atšķirība ir tāda, ka standarta PHEV ir iekšdedzes dzinējs, kas ir mehāniski savienots ar piedziņas vilcienu, piemēram, HEV vai standarta ICE transportlīdzeklis, savukārt EREV ir benzīna ģenerators, kas var nodrošināt elektroenerģiju elektromotoram un baterijas.

Galvenā PHEV identifikācijas iezīme ir tā, ka tos, kā norāda nosaukums, var pievienot tāpat kā BEV. Pretējā gadījumā tie ir ļoti līdzīgi standarta hibrīdelektriķiem. Viņiem joprojām ir gan ICE, gan elektromotors, kas spēj strādāt gan kopā, gan atsevišķi. Atšķirība ir tāda, ka PHEV akumulators parasti ir daudz lielāks, un PHEV bieži ir paredzēti, lai tie galvenokārt darbotos ar akumulatoru ar ICE iedarbināšanu, lai nodrošinātu papildu griezes momentu un diapazonu.

PHEV tiek saukti par paralēliem, jo ​​elektromotors un ICE darbojas paralēli. Tie abi ir mehāniski savienoti ar piedziņu, kas ļauj ICE darboties pašam, elektromotoram darboties pašam vai vienam palīdzēt otram. Jūs varat domāt par šāda veida PHEV kā ICE transportlīdzekļa un BEV kombināciju ar abām sistēmām, kas spēj darboties atsevišķi vai kopā ar otru.

Daži PHEV spēj nobraukt līdz pat 50 jūdzēm pilnībā elektriskajā režīmā, neizmantojot ICE. citi pastāvīgi izmanto ICE nelielos daudzumos, padarot neiespējamu izvairīties no oglekļa emisijām vispār.

Tāpat kā standarta PHEV, arī EREV ir plug-in hibrīdi, kas darbojas gan no akumulatora, gan no fosilā kurināmā. Atšķirība ir tāda, ka EREV galvenokārt ir konstruēti kā elektriskie transportlīdzekļi, un tiem nav iekšdedzes dzinēja. Tā vietā šāda veida transportlīdzekļiem ir ar gāzi darbināms ģenerators. Atšķirība ir tāda, ka ģenerators spēj ražot tikai elektroenerģiju. Tas nav mehāniski savienots ar transportlīdzekļa piedziņu.

EREV ir kā BEV ar avārijas gāzes ģeneratoru. Šie transportlīdzekļi ir pievienoti uzlādēšanai, tāpat kā citi PHEV, un vairumā gadījumu tie darbojas ar akumulatora enerģiju. Atšķirība ir tāda, ka, kad jauda ir zema, gāzes ģenerators iedarbināsies un nosūtīs jaudu elektromotoram. Jebkāda papildu elektroenerģija tiek izmantota bateriju uzlādēšanai.

Kad EREV tiek darbināts pilnībā elektriskajā režīmā, bez gāzes ģeneratora darbības, tie nerada izpūtēju emisijas, tāpat kā BEV. Tomēr tie rada oglekļa emisijas vienmēr, kad darbojas gāzes ģenerators skrienot. Galvenais ir tas, ka pilnībā elektriskais diapazons parasti pārsniedz aptuveni 80 jūdzes, bet daži modeļi nodrošina vēl mazāk.

Kurināmā elementu elektriskie transportlīdzekļi

Degvielas šūnu tehnoloģija ir intriģējoša, jo tā ražo elektroenerģiju bez oglekļa emisijām. Gadu gaitā ir bijušas vairākas dažādas kurināmā elementu tehnoloģijas, taču mūsdienās pieejamie FCEV ir balstīti uz reakciju starp ūdeņradi un skābekli. Kurināmā elementi tiek uzlādēti ar ūdeņradi, kas pēc tam reaģē ar skābekli, lai pēc vajadzības ražotu elektrību. Ar elektrību tiek darbināts elektromotors, līdzīgi kā akumulatori darbina elektromotorus BEV, un vienīgie blakusprodukti ir ūdens tvaiki un siltais gaiss.

Tā kā kurināmā elementu darbībai ir nepieciešams ūdeņradis, tās periodiski jāuzlādē ar ūdeņradi līdzīgi tam, kā ICE transportlīdzeklim jāuzpilda ar benzīnu vai dīzeļdegvielu. Atšķirība ir tāda, ka, lai gan degvielas uzpildes staciju ir daudz, ūdeņraža degvielas uzpildes stacijas ir atrodamas tikai nedaudzos Kalifornijas tirgos.

Tā kā trūkst ūdeņraža degvielas uzpildes infrastruktūras, FCEV ir noderīgi tikai dažās Kalifornijas daļās. Tie nav piemēroti gariem braucieniem pa ceļu, neskatoties uz to, ka dažos gadījumos attālums ir līdz 366 jūdzēm, jo ​​jūs vienmēr varat pārvietoties tikai pusi no sava attāluma no tuvākās degvielas uzpildes stacijas.

Piemēram, ja jūs dzīvojāt netālu no degvielas uzpildes stacijām Losandželosā, jūs nevarētu doties nedēļas nogalē uz Lasvegasu. Lai gan aptuveni 240 jūdžu attālums var būt jūsu diapazonā, jūs nevarēsit uzpildīt degvielu pirms došanās mājās. Pat ja jūsu FCEV darbības rādiuss būtu 366 jūdzes, atgriešanās reisā jūs kaut kur tuksnesī pietrūktu ūdeņraža. Lai droši veiktu to pašu braucienu, liela attāluma BEV varētu vienkārši uzlādēties pirms atgriešanās atpakaļceļa, savukārt mazāka attāluma BEV varētu apstāties uzlādes stacijās pa ceļam.

Kāpēc ir tik daudz EV veidu?

Elektrisko transportlīdzekļu tehnoloģija pastāv jau vairāk nekā 200 gadus, taču tā atkal nonāca uzmanības centrā un sāka strauji attīstīties pēdējo pāris gadu desmitu laikā.

Lielākie klupšanas akmeņi vienmēr bija akumulatora ietilpība un darbības rādiuss, un hibrīdi tika izstrādāti kā tilta veids plaisa starp jaunajām akumulatoru tehnoloģijām un toreizējo patērētāju vēlmi pēc elektrības transportlīdzekļiem.

Plug-in hibrīdi arī aizpilda to pašu nišu, izmantojot akumulatorus un elektromotorus, lai palīdzētu samazināt izplūdes gāzu emisijas, faktiski neatbrīvojoties no iekšdedzes dzinēja.

Ja galīgais mērķis ir nulles emisijas transportlīdzekļi, un daži štati jau ir pieņēmuši likumus, kuru mērķis ir to sasniegt, tad tīri elektriski BEV galu galā ir ceļš uz priekšu.

Daži augstākās klases BEV jau pārspēj daudzus PHEV un ICE transportlīdzekļus diapazona un veiktspējas ziņā, un akumulatoru tehnoloģiju attīstība un turpmāki efektivitātes uzlabojumi, visticamāk, likvidēs šo plaisu vispār.

Citas nulles emisijas iespējas, piemēram, FCEV, nodrošina vilinošu alternatīvu, taču infrastruktūra jau ir vairāk vai mazāk izveidota, lai atbalstītu BEV, savukārt FCEV joprojām ir neliela mēroga eksperiments.

Visas EV variācijas īsumā

BEV	FCEV	HEV	PHEV	EREV
Savienots ar tīklu (spraudnis)	Jā	Nē	Nē	Jā	Jā
Enerģijas avots	Akumulatori (uzlādēti mājās vai uzlādes stacijās)	Ūdeņraža degviela (pieejama tikai ierobežotos Kalifornijas tirgos)	Galvenokārt benzīns	Benzīns, akumulatori (uzlādēti mājās vai uzlādes stacijās)	Benzīns, akumulatori (uzlādēti mājās vai uzlādes stacijās)
Ietver iekšdedzes dzinēju vai ģeneratoru	Nē	Nē	Jā	Jā	Jā
Emisijas	Nav	Ūdens	0–50 mārciņas CO uz 100 jūdzēm ^1	0–50 mārciņas CO uz 100 jūdzēm ^1	0–50 mārciņas CO uz 100 jūdzēm ^1
Pilnīgi elektrisks diapazons	Līdz 400+ jūdzēm	Līdz 366 jūdzēm ^2	0-50 jūdzes	10-50 jūdzes	10-80 jūdzes
Var darboties pilnībā elektriskā režīmā	Jā	Jā	^3	Jā	Jā
Reģeneratīvā bremzēšana?	Jā	Jā	^4	Jā	Jā
Akumulatora ietilpība	16-100 kWh	10-17 kWh ^5	0,65 - 1,8 kWh	4,4 - 34 kWh	Līdz 32 kWh
Cenu amplitūda	$30,000 - $187,000	$50,000 - $60,000	$23,000 - $200,000	$26,000 - $200,000	$40,000 - $50,000