EV (BEV) vs PHEV vs FCEV vs Hybrid: Qual é a diferença?

Os veículos elétricos vêm em muitos sabores diferentes, desde veículos totalmente elétricos a bateria (BEV) até veículos híbridos elétricos a gasolina (HEV), com todo um arco-íris de variações entre eles. Alguns veículos elétricos até dependem de células de combustível ou geradores a gasolina para fornecer eletricidade, em vez de poderosos bancos de baterias.

O fator unificador é que todo veículo elétrico inclui um motor elétrico para conduzi-lo, sozinho ou em conjunto com um motor de combustão interna (ICE) a gasolina. Embora todos esses veículos usem eletricidade de uma forma ou de outra, apenas os veículos elétricos a bateria são EVs puros.

A Divisão Básica

O cenário de veículos elétricos pode ser difícil de navegar, mas você pode dividir os vários tipos de EVs nestas categorias básicas:

• EV / BEV: Os veículos elétricos a bateria são veículos elétricos puros, por isso às vezes são abreviados como EV além do BEV mais específico. Este tipo de veículo usa uma bateria recarregável como fonte de energia para fazer funcionar um motor elétrico. Eles podem ser carregados lentamente em uma tomada em sua casa ou rapidamente usando uma estação de carregamento.
• HEV: Os veículos elétricos híbridos incluem um motor elétrico e um motor de combustão interna que funciona com gás. Existem diferentes versões, mas a maioria delas começa com o motor elétrico e depois muda para o motor a gás. HEVs padrão não podem ser conectados para carregar. Em vez disso, as baterias são carregadas pelo motor a gasolina e pela frenagem regenerativa enquanto você dirige.
• PHEV: Veículos híbridos plug-in são uma variação dos elétricos híbridos que posso ser conectado para carregar. Essa variedade tende a ter um alcance totalmente elétrico maior do que um híbrido tradicional.
• EREV: Os veículos elétricos de longo alcance são híbridos projetados para funcionar inteiramente com motor elétrico e não incluem um motor de combustão interna tradicional. Em vez disso, eles têm um gerador a gasolina que pode fornecer eletricidade às baterias e ao motor elétrico quando necessário para estender o alcance geral.
• FCEV: Os veículos elétricos com célula de combustível são diferentes de outros veículos elétricos. Em vez de uma bateria recarregável, eles usam células de combustível que geram eletricidade por meio de uma reação entre hidrogênio e oxigênio. Eles têm que ser reabastecidos em estações de recarga de hidrogênio.

Veículos elétricos (EV) e veículos elétricos com bateria (BEV)

Os veículos elétricos a bateria são puramente elétricos. Ao contrário de outros tipos de EVs, os BEVs dependem apenas da bateria. Esses veículos não têm motores de combustão interna, não têm escapamentos e não produzem emissões durante a operação. Como não há motor de combustão interna, a bateria precisa ser carregada conectando-a.

Você pode carregar um BEV em casa ou em uma estação de carregamento e também pode ter uma estação de carregamento instalada em casa, se preferir. O carregamento padrão, conhecido como carregamento de nível 1, envolve conectar um BEV a uma tomada elétrica normal. Isso normalmente fornece cerca de três a cinco milhas de alcance para cada hora em que o veículo é conectado. O carregamento de nível 2 requer uma estação de carregamento e é um pouco mais rápido com alcance de 16 a 20 milhas por hora de carregamento.

Além do carregamento CA por meio de uma tomada comum ou estação de carregamento, os BEVs também podem ser carregados em estações CC de carregamento rápido. Quando conectado a uma estação de carga rápida CC, um BEV pode receber cerca de 80 por cento de carga em apenas 20 minutos, dependendo do veículo.

Como os BEVs precisam ser conectados e o carregamento pode demorar muito sem uma estação de carregamento rápido, é natural se preocupar com o alcance. O alcance do BEV aumentou muito nos últimos anos, com alguns dirigindo até 400 milhas com uma única carga. Mesmo os BEVs mais baratos oferecem cerca de 160 quilômetros com cobrança, tornando-os adequados para dirigir na cidade e viagens moderadas. Viagens mais longas podem exigir algum planejamento prévio, dependendo do alcance do BEV, mas as estações de carregamento estão amplamente disponíveis na maioria das áreas.

Veículos elétricos híbridos (HEV)

A razão pela qual o termo EV é aplicado a veículos que não são, estritamente falando, veículos elétricos puros é que os elétricos híbridos foram os primeiros a chegar ao mainstream. Esses veículos elétricos híbridos são muito parecidos com os veículos tradicionais movidos a gás com sistemas de transmissão semelhantes, exceto que incluem um motor elétrico e um motor de combustão interna (ICE).

O motor elétrico e o ICE funcionam em conjunto, e a presença de um motor elétrico geralmente permite que o ICE seja menor do que seria em um veículo não elétrico.

Em geral, o motor elétrico em um HEV será ativado quando o veículo for ligado pela primeira vez. Durante a operação inicial, o motor elétrico normalmente usa as baterias do veículo. Quando o motor elétrico não é mais capaz de lidar com a carga, como sob aceleração prolongada ou forte, o ICE entra em ação. O ICE pode então carregar as baterias. Em alguns HEVs, as baterias também podem ser carregadas por meio de frenagem regenerativa.

Quando não está em uso, o motor elétrico em um HEV normalmente funciona ao contrário, gerando eletricidade para carregar as baterias em vez de puxar a energia para mover o veículo. Isso pode efetivamente estender o alcance de um HEV e ajudar a reduzir as emissões. No entanto, os HEVs normalmente ainda produzem cerca de dois terços das emissões de carbono dos veículos que dependem exclusivamente de um ICE movido a gás.

O principal benefício de um HEV é a conveniência. Do ponto de vista do motorista, um HEV não é diferente de um veículo ICE. Você ainda o abastece com gasolina como um veículo ICE tradicional, e a parte elétrica ocorre sob o capô e fora da vista, sem intervenção do motorista. A desvantagem é que eles ainda queimam combustível fóssil e ainda produzem uma quantidade significativa de emissões de carbono.

Plug-in Hybrids (PHEV): Paralelo e em série

Os veículos elétricos híbridos plug-in vêm em dois tipos: paralelo e série. O tipo paralelo é geralmente referido apenas como PHEV, enquanto a variação em série pode ser referida como veículos elétricos de alcance estendido (EREV).

A diferença é que os PHEVs padrão incluem um motor de combustão interna que é conectado mecanicamente ao trem de força, como um veículo HEV ou ICE padrão, enquanto os EREVs têm um gerador a gasolina que pode fornecer eletricidade para o motor elétrico e baterias.

A principal característica de identificação dos PHEVs é que eles podem, como o nome indica, ser conectados da mesma forma que os BEVs. Caso contrário, eles são muito parecidos com os híbridos elétricos padrão. Eles ainda têm um ICE e um motor elétrico, que são capazes de trabalhar juntos e separadamente. A diferença é que a bateria em um PHEV geralmente é muito maior, e os PHEVs geralmente são projetados para funcionar principalmente com a bateria com o ICE ativado para fornecer torque e alcance extras.

Os PHEVs são chamados de paralelos porque o motor elétrico e o ICE funcionam em paralelo. Ambos estão conectados ao trem de força mecanicamente, o que permite que o ICE funcione sozinho, o motor elétrico funcione sozinho ou que um ajude o outro. Você pode pensar neste tipo de PHEV como a combinação de um veículo ICE e um BEV, com ambos os sistemas capazes de funcionar separadamente ou em uníssono um com o outro.

Alguns PHEVs são capazes de funcionar por até 50 milhas no modo totalmente elétrico sem usar o ICE, enquanto outros usam constantemente o ICE em pequenas quantidades, tornando impossível evitar as emissões de carbono completamente.

Como os PHEVs padrão, os EREVs são híbridos plug-in que dependem tanto de bateria quanto de combustíveis fósseis. A diferença é que os EREVs são projetados principalmente como veículos elétricos e não incluem um motor de combustão interna. Em vez disso, esse tipo de veículo possui um gerador movido a gás. A diferença é que o gerador só é capaz de gerar eletricidade. Não está conectado mecanicamente ao sistema de transmissão do veículo.

Um EREV é como um BEV com um gerador de gás de emergência. Esses veículos são conectados para carregar, como outros PHEVs, e funcionam com bateria na maioria das circunstâncias. A diferença é que, quando a energia está acabando, o gerador de gás entra em ação e envia energia para o motor elétrico. Qualquer eletricidade extra é então usada para carregar as baterias.

Quando um EREV é executado em modo totalmente elétrico, sem o gerador de gás funcionando, eles não produzem tubo de escape emissões, assim como BEVs. No entanto, eles produzem emissões de carbono sempre que o gerador de gás é correndo. O problema é que o alcance totalmente elétrico normalmente atinge o máximo em cerca de 80 milhas, com alguns modelos fornecendo ainda menos.

Veículos elétricos de célula de combustível

A tecnologia de células a combustível é intrigante, pois gera eletricidade sem emissões de carbono. Tem havido uma série de tecnologias de células de combustível diferentes ao longo dos anos, mas os FCEVs que estão disponíveis hoje dependem de uma reação entre hidrogênio e oxigênio. As células de combustível são carregadas com hidrogênio, que reage com o oxigênio para gerar eletricidade conforme necessário. A eletricidade alimenta um motor elétrico, semelhante à forma como as baterias alimentam os motores elétricos dos VEBs, e os únicos subprodutos são o vapor d'água e o ar quente.

Como as células de combustível dependem do hidrogênio para operar, elas precisam ser periodicamente carregadas com hidrogênio, da mesma forma que você precisa para abastecer um veículo ICE com gasolina ou diesel. A diferença é que, embora os postos de gasolina sejam abundantes, os postos de abastecimento de hidrogênio são encontrados apenas em um pequeno punhado de mercados na Califórnia.

Devido à falta de uma infraestrutura de abastecimento de hidrogênio, os FCEVs são úteis apenas em partes da Califórnia. Eles não são adequados para longas viagens rodoviárias, apesar do fato de que alguns têm alcance de até 366 milhas, porque você só pode viajar metade de seu alcance total para longe do posto de abastecimento mais próximo.

Por exemplo, se você morasse perto de postos de combustível em Los Angeles, não poderia fazer uma viagem de fim de semana para Las Vegas. Embora a distância de viagem de cerca de 240 milhas possa estar dentro do seu alcance, você não seria capaz de abastecer antes de voltar para casa. Mesmo se seu FCEV tivesse um alcance de 366 milhas, você ficaria sem hidrogênio em algum lugar do deserto em sua viagem de volta. Para fazer a mesma viagem com segurança, um BEV de longo alcance poderia simplesmente recarregar antes da viagem de volta, enquanto um BEV de menor alcance poderia parar em estações de carregamento ao longo do caminho.

Por que existem tantos tipos de EVs?

A tecnologia de veículos elétricos existe há mais de 200 anos, mas só voltou ao foco e começou a evoluir rapidamente nas últimas décadas.

Os maiores obstáculos sempre foram a capacidade e o alcance da bateria, e os híbridos foram projetados como uma forma de fazer a ponte a lacuna entre as novas tecnologias de bateria no horizonte e o então presente desejo do consumidor por eletricidade veículos.

Os híbridos plug-in também preenchem esse mesmo nicho, aproveitando baterias e motores elétricos para ajudar a reduzir as emissões do tubo de escape sem realmente se livrar do motor de combustão interna.

Se o objetivo final são veículos com emissão zero, e alguns estados já aprovaram leis com o objetivo de alcançá-lo, então os BEVs elétricos puros representam, em última análise, o caminho a seguir.

Alguns BEVs de última geração já superam muitos PHEVs e veículos ICE em termos de alcance e desempenho, e avanços nas tecnologias de bateria e melhorias adicionais na eficiência provavelmente eliminarão essa lacuna completamente.

Outras opções de emissão zero, como FCEVs, fornecem uma alternativa tentadora, mas a infraestrutura já está mais ou menos no lugar para suportar BEVs, enquanto FCEVs permanecem um experimento em pequena escala.

Todas as variações EV em um relance

BEV	FCEV	HEV	PHEV	EREV
Rede conectada (plug-in)	sim	Não	Não	sim	sim
Fonte de energia	Baterias (carregadas em casa ou em estações de carregamento)	Combustível de hidrogênio (disponível apenas em mercados limitados da Califórnia)	Principalmente gasolina	Gasolina, baterias (carregadas em casa ou nas estações de carregamento)	Gasolina, baterias (carregadas em casa ou nas estações de carregamento)
Inclui um motor de combustão interna ou gerador	Não	Não	sim	sim	sim
Emissões	Nenhum	Água	0-50 libras de CO por 100 milhas ^ 1	0-50 libras de CO por 100 milhas ^ 1	0-50 libras de CO por 100 milhas ^ 1
Gama totalmente elétrica	Até 400+ milhas	Até 366 milhas ^ 2	0-50 milhas	10-50 milhas	10-80 milhas
Pode operar em modo totalmente elétrico	sim	sim	^3	sim	sim
Frenagem regenerativa?	sim	sim	^4	sim	sim
Capacidade de carga	16-100 kWh	10-17 kWh ^ 5	0,65 - 1,8 kWh	4,4 - 34 kWh	Até 32 kWh
Faixa de preço	$30,000 - $187,000	$50,000 - $60,000	$23,000 - $200,000	$26,000 - $200,000	$40,000 - $50,000