EV (BEV) versus PHEV versus FCEV versus hybride: wat is het verschil?

Elektrische voertuigen zijn er in veel verschillende smaken, van volledig elektrische batterij-elektrische voertuigen (BV) tot benzine-afhankelijke hybride-elektrische voertuigen (HEV), met een hele regenboog aan variaties daartussen. Sommige elektrische voertuigen vertrouwen zelfs op brandstofcellen of benzinegeneratoren om elektriciteit te leveren in plaats van krachtige accubanken.

De verbindende factor is dat elk elektrisch voertuig een elektromotor heeft om het voertuig aan te drijven, alleen of in combinatie met een benzine-afhankelijke interne verbrandingsmotor (ICE). Hoewel al deze voertuigen op de een of andere manier elektriciteit gebruiken, zijn alleen elektrische voertuigen op batterijen pure EV's.

De basisuitsplitsing

Het landschap van elektrische voertuigen kan moeilijk te navigeren zijn, maar u kunt de verschillende soorten EV's in deze basiscategorieën opsplitsen:

• EV/BEV: Batterij-elektrische voertuigen zijn puur elektrische voertuigen, daarom worden ze soms afgekort als EV naast de meer specifieke BEV. Dit type voertuig gebruikt een oplaadbare batterij als stroombron om een ​​elektromotor aan te drijven. Ze kunnen langzaam worden opgeladen via een stopcontact bij u thuis, of snel via een laadstation.
• HEV: Hybride elektrische voertuigen hebben zowel een elektromotor als een verbrandingsmotor die op gas loopt. Er bestaan ​​verschillende uitvoeringen, maar de meeste beginnen met de elektromotor en schakelen dan over op de gasmotor. Standaard HEV's kunnen niet worden aangesloten om op te laden. In plaats daarvan worden de accu's opgeladen door de gasmotor en regeneratief remmen terwijl u rijdt.
• PHEV: Plug-in hybride voertuigen zijn een variant van hybride elektrische voertuigen die: kan worden aangesloten om op te laden. Deze variëteit heeft meestal een groter volledig elektrisch bereik dan een traditionele hybride.
• EREV: Elektrische voertuigen met een groter bereik zijn hybrides die zijn ontworpen om volledig op de elektromotor te rijden en hebben geen traditionele verbrandingsmotor. In plaats daarvan hebben ze een benzinegenerator die de batterijen en de elektromotor van stroom kan voorzien wanneer dat nodig is om het totale bereik te vergroten.
• FCEV: Elektrische voertuigen met brandstofcel verschillen van andere elektrische voertuigen. In plaats van een oplaadbare batterij gebruiken ze brandstofcellen die elektriciteit opwekken door een reactie tussen waterstof en zuurstof. Die moeten worden getankt bij waterstoflaadstations.

Elektrische voertuigen (EV) en elektrische voertuigen op batterijen (BEV)

Elektrische voertuigen op batterijen zijn puur elektrisch. In tegenstelling tot andere soorten EV's, vertrouwen BEV's alleen op batterijvermogen. Deze voertuigen hebben geen verbrandingsmotoren, hebben geen uitlaatpijpen en produceren geen uitstoot tijdens het gebruik. Omdat er geen verbrandingsmotor is, moet de batterij worden opgeladen door deze in het stopcontact te steken.

Een BEV laadt u thuis of aan een laadpaal, maar u kunt ook een laadpaal thuis laten plaatsen als u dat wilt. Standaard opladen, ook wel niveau 1 opladen genoemd, omvat het aansluiten van een BEV op een gewoon stopcontact. Dit levert doorgaans ongeveer drie tot vijf mijl bereik op voor elk uur dat het voertuig is aangesloten. Opladen op niveau 2 vereist een laadstation en het is een beetje sneller met een bereik van 10 tot 20 mijl per uur opladen.

Naast AC-laden via een gewoon stopcontact of laadstation, kunnen BEV's ook worden opgeladen bij DC-snellaadstations. Wanneer aangesloten op een DC-snellaadstation, kan een BEV in slechts 20 minuten voor ongeveer 80 procent worden opgeladen, afhankelijk van het voertuig.

Aangezien BEV's moeten worden aangesloten op een stopcontact en het opladen lang kan duren zonder een snellaadstation, is het niet meer dan normaal dat u zich zorgen maakt over het bereik. Het BEV-bereik is de afgelopen jaren echter veel groter geworden, met sommigen die tot 400 mijl rijden op een enkele lading. Zelfs de meest betaalbare BEV's bieden echter ongeveer 100 mijl tegen een vergoeding, waardoor ze zeer geschikt zijn voor stadsritten en matig woon-werkverkeer. Voor langere reizen kan enige planning vooraf nodig zijn, afhankelijk van het bereik van de BEV, maar laadstations zijn in de meeste gebieden overal verkrijgbaar.

Hybride elektrische voertuigen (HEV)

De reden dat de term EV wordt toegepast op voertuigen die strikt genomen geen puur elektrische voertuigen zijn, is dat hybride elektrische voertuigen de eerste waren die de mainstream bereikten. Deze hybride elektrische voertuigen lijken veel op traditionele voertuigen op gas met vergelijkbare aandrijflijnen, behalve dat ze zowel een elektromotor als een verbrandingsmotor (ICE) bevatten.

De elektromotor en ICE werken samen, en de aanwezigheid van een elektromotor zorgt er meestal voor dat de ICE kleiner is dan in een niet-elektrisch voertuig.

Over het algemeen wordt de elektromotor in een HEV geactiveerd wanneer het voertuig voor het eerst wordt ingeschakeld. Bij het eerste gebruik zal de elektromotor gewoonlijk gebruikmaken van de accu's in het voertuig. Wanneer de elektromotor de last niet meer aankan, zoals bij langdurig of krachtig accelereren, treedt de ICE in werking. De ICE kan dan de batterijen opladen. In sommige HEV's kunnen de batterijen ook worden opgeladen via regeneratief remmen.

Wanneer de elektromotor in een HEV niet in gebruik is, werkt hij meestal in omgekeerde richting, waardoor er effectief elektriciteit wordt opgewekt om de batterijen op te laden in plaats van stroom te onttrekken om het voertuig te verplaatsen. Dit kan het bereik van een HEV effectief vergroten en de uitstoot helpen verminderen. HEV's produceren echter doorgaans nog steeds ongeveer twee derde van de koolstofemissies van voertuigen die uitsluitend op een ICE op gas rijden.

Het belangrijkste voordeel van een HEV is gemak. Vanuit het perspectief van de bestuurder is een HEV niet anders dan een ICE-voertuig. Je tankt nog steeds gas zoals een traditioneel ICE-voertuig, en het elektrische gedeelte vindt plaats onder de motorkap en uit het zicht zonder inbreng van de bestuurder. Het nadeel is dat ze nog steeds fossiele brandstoffen verbranden en nog steeds een aanzienlijke hoeveelheid koolstofemissies produceren.

Plug-in Hybrids (PHEV): parallel en serie

Plug-in hybride elektrische voertuigen zijn er in twee smaken: parallel en serie. Het parallelle type wordt meestal gewoon PHEV genoemd, terwijl de serievariant kan worden aangeduid als elektrische voertuigen met uitgebreid bereik (EREV).

Het verschil is dat standaard PHEV's een verbrandingsmotor hebben die mechanisch is verbonden met de aandrijflijn, zoals: een HEV- of standaard ICE-voertuig, terwijl EREV's een benzinegenerator hebben die elektriciteit kan leveren aan de elektromotor en batterijen.

Het belangrijkste kenmerk van PHEV's is dat ze, zoals de naam al aangeeft, kunnen worden aangesloten, net als BEV's. Anders lijken ze veel op standaard hybride-elektriciteit. Ze hebben nog steeds zowel een ICE- als een elektromotor, die zowel samen als afzonderlijk kunnen werken. Het verschil is dat de batterij in een PHEV meestal een stuk groter is, en PHEV's zijn vaak ontworpen om voornamelijk op de batterij te werken waarbij de ICE wordt ingeschakeld om extra koppel en bereik te bieden.

PHEV's worden parallel genoemd omdat de elektromotor en de ICE parallel werken. Ze zijn allebei mechanisch verbonden met de aandrijflijn, waardoor de ICE alleen kan werken, de elektromotor alleen kan werken of de een de ander kan helpen. Je kunt dit type PHEV zien als de combinatie van een ICE-voertuig en een BEV, waarbij beide systemen afzonderlijk of in harmonie met elkaar kunnen werken.

Sommige PHEV's kunnen tot 80 kilometer rijden in volledig elektrische modus zonder de ICE te gebruiken, terwijl anderen gebruiken de ICE constant in kleine hoeveelheden, waardoor het onmogelijk is om koolstofemissies te vermijden allemaal samen.

Net als standaard PHEV's zijn EREV's plug-in hybrides die afhankelijk zijn van zowel batterijvermogen als fossiele brandstoffen. Het verschil is dat EREV's in de eerste plaats zijn ontworpen als elektrische voertuigen en dat ze geen verbrandingsmotor bevatten. In plaats daarvan heeft dit type voertuig een generator op gas. Het verschil is dat de generator alleen in staat is om elektriciteit op te wekken. Het is niet mechanisch verbonden met de aandrijflijn van het voertuig.

Een EREV is als een BEV met een noodgasgenerator. Deze voertuigen zijn aangesloten om op te laden, net als andere PHEV's, en ze werken in de meeste gevallen op batterijvoeding. Het verschil is dat wanneer het vermogen bijna op is, de gasgenerator in werking treedt en stroom naar de elektromotor stuurt. Eventuele extra elektriciteit wordt dan gebruikt om de accu's op te laden.

Wanneer een EREV in volledig elektrische modus wordt gebruikt, zonder dat de gasgenerator draait, produceren ze geen uitlaat emissies, net als BEV's. Ze produceren echter wel koolstofemissies wanneer de gasgenerator is rennen. De vangst is dat het volledig elektrische bereik doorgaans uitkomt op ongeveer 80 mijl, waarbij sommige modellen zelfs minder leveren.

Brandstofcel elektrische voertuigen

Brandstofceltechnologie is intrigerend, omdat het elektriciteit opwekt zonder CO2-uitstoot. Er zijn in de loop der jaren een aantal verschillende brandstofceltechnologieën geweest, maar de FCEV's die tegenwoordig beschikbaar zijn, zijn allemaal afhankelijk van een reactie tussen waterstof en zuurstof. Brandstofcellen worden geladen met waterstof, die vervolgens reageert met zuurstof om indien nodig elektriciteit op te wekken. De elektriciteit drijft een elektromotor aan, vergelijkbaar met de manier waarop batterijen elektromotoren in BEV's aandrijven, en de enige bijproducten zijn waterdamp en warme lucht.

Aangezien brandstofcellen voor hun werking afhankelijk zijn van waterstof, moeten ze periodiek worden opgeladen met waterstof, net zoals u een ICE-voertuig moet tanken met benzine of diesel. Het verschil is dat terwijl benzinestations in overvloed aanwezig zijn, waterstoftankstations slechts in een klein handjevol markten in Californië te vinden zijn.

Vanwege het ontbreken van een infrastructuur voor het tanken van waterstof, zijn FCEV's alleen nuttig in delen van Californië. Ze zijn niet geschikt voor lange autoritten, ondanks het feit dat sommige een actieradius hebben tot 366 mijl, omdat je maar de helft van je totale actieradius weg kunt rijden van het dichtstbijzijnde tankstation.

Als je bijvoorbeeld in de buurt van tankstations in Los Angeles woonde, zou je geen weekendtrip naar Las Vegas kunnen maken. Hoewel de reisafstand van ongeveer 240 mijl binnen uw bereik ligt, zou u niet kunnen tanken voordat u naar huis gaat. Zelfs als je FCEV een bereik van 366 mijl had, zou je op je terugreis ergens in de woestijn geen waterstof meer hebben. Om dezelfde reis veilig te maken, zou een BEV met een groot bereik eenvoudig kunnen opladen voor de terugreis, terwijl een BEV met een kortere actieradius onderweg zou kunnen stoppen bij laadstations.

Waarom zijn er zoveel soorten EV's?

De technologie voor elektrische voertuigen bestaat al meer dan 200 jaar, maar kwam pas weer in beeld en begon zich de afgelopen decennia snel te ontwikkelen.

De grootste struikelblokken waren altijd de capaciteit en het bereik van de batterij, en hybrides werden ontworpen als een manier om te overbruggen de kloof tussen nieuwe batterijtechnologieën aan de horizon en de toen aanwezige wens van de consument naar elektrisch voertuigen.

Plug-in hybrides vullen ook diezelfde niche, gebruikmakend van batterijen en elektromotoren om de uitlaatemissies te helpen verminderen zonder de verbrandingsmotor daadwerkelijk te verwijderen.

Als het uiteindelijke doel emissievrije voertuigen is, en sommige staten hebben al wetten aangenomen om dat te bereiken, dan vertegenwoordigen puur elektrische BEV's uiteindelijk de weg vooruit.

Sommige high-end BEV's overtreffen al veel PHEV's en ICE-voertuigen in termen van bereik en prestaties, en vooruitgang in batterijtechnologieën en verdere verbeteringen in efficiëntie zullen die kloof waarschijnlijk wegwerken allemaal samen.

Andere nulemissie-opties, zoals FCEV's, bieden een verleidelijk alternatief, maar de infrastructuur is al min of meer aanwezig om BEV's te ondersteunen, terwijl FCEV's een kleinschalig experiment blijven.

Alle EV-variaties in één oogopslag

BEV	FCEV	HEV	PHEV	EREV
Net aangesloten (plug-in)	Ja	Nee	Nee	Ja	Ja
Krachtbron	Batterijen (thuis opgeladen of oplaadpunten)	Waterstofbrandstof (alleen beschikbaar in beperkte Californische markten)	voornamelijk benzine	Benzine, batterijen (thuis opgeladen of oplaadpunten)	Benzine, batterijen (thuis opgeladen of oplaadpunten)
Inclusief een verbrandingsmotor of generator	Nee	Nee	Ja	Ja	Ja
Uitstoot	Geen	Water	0-50 lbs CO per 100 mijl ^1	0-50 lbs CO per 100 mijl ^1	0-50 lbs CO per 100 mijl ^1
Volledig elektrisch bereik	Tot 400+ mijlen	Tot 366 mijl ^2	0-50 mijl	10-50 mijl	10-80 mijl
Kan in volledig elektrische modus werken	Ja	Ja	^3	Ja	Ja
Regeneratief remmen?	Ja	Ja	^4	Ja	Ja
Batterij capaciteit	16-100 kWh	10-17 kWh ^5	0,65 - 1,8 kWh	4,4 - 34 kWh	Tot 32 kWh
Prijsbereik	$30,000 - $187,000	$50,000 - $60,000	$23,000 - $200,000	$26,000 - $200,000	$40,000 - $50,000