EV (BEV) vs PHEV vs FCEV vs Hybrid: Aký je rozdiel?

Elektrické vozidlá prichádzajú v mnohých rôznych príchutiach, od plne elektrických batériových elektrických vozidiel (BEV) až po benzínové hybridné elektrické vozidlá (HEV), s celou dúhou variácií medzi nimi. Niektoré elektrické vozidlá sa dokonca spoliehajú na palivové články alebo benzínové generátory, ktoré poskytujú elektrinu namiesto výkonných batérií.

Zjednocujúcim faktorom je, že každé elektrické vozidlo obsahuje elektrický motor, ktorý poháňa vozidlo, buď samostatne, alebo v zhode s benzínovým spaľovacím motorom (ICE). Zatiaľ čo všetky tieto vozidlá využívajú elektrickú energiu tak či onak, iba batériové elektrické vozidlá sú čisté EV.

Základné členenie

Orientácia v prostredí elektrických vozidiel môže byť náročná, ale rôzne typy elektromobilov môžete rozdeliť do týchto základných kategórií:

• EV/BEV: Batériové elektrické vozidlá sú čisto elektrické vozidlá, preto sa niekedy okrem špecifickejšieho BEV označujú aj skratkou EV. Tento typ vozidla používa ako zdroj energie na pohon elektromotora dobíjaciu batériu. Môžu sa nabíjať pomaly zo zásuvky vo vašom dome alebo rýchlo pomocou nabíjacej stanice.
• HEV: Hybridné elektrické vozidlá obsahujú elektromotor aj spaľovací motor na plyn. Existujú rôzne verzie, ale väčšina z nich začína s elektromotorom a potom prechádza na plynový motor. Štandardné HEV nie je možné pripojiť na nabíjanie. Namiesto toho sú batérie počas jazdy dobíjané plynovým motorom a regeneračným brzdením.
• PHEV: Plug-in hybridné vozidlá sú variáciou hybridnej elektriky, ktorá môcť byť zapojený na nabíjanie. Táto odroda má tendenciu mať väčší dosah na elektrický pohon ako tradičný hybrid.
• EREV: Elektrické vozidlá s predĺženým dojazdom sú hybridy, ktoré sú navrhnuté tak, aby poháňali výlučne elektromotor a neobsahujú tradičný spaľovací motor. Namiesto toho majú benzínový generátor, ktorý v prípade potreby dokáže dodať elektrinu batériám a elektromotoru na predĺženie celkového dojazdu.
• FCEV: Elektrické vozidlá s palivovými článkami sa líšia od ostatných elektrických vozidiel. Namiesto dobíjacej batérie používajú palivové články, ktoré generujú elektrinu reakciou medzi vodíkom a kyslíkom. Natankovať ich treba na vodíkových nabíjacích staniciach.

Elektrické vozidlá (EV) a batériové elektrické vozidlá (BEV)

Batériové elektrické vozidlá sú čisto elektrické. Na rozdiel od iných typov EV sa BEV spoliehajú iba na energiu batérie. Tieto vozidlá nemajú spaľovacie motory, koncovky výfuku a počas prevádzky neprodukujú žiadne emisie. Keďže tu nie je spaľovací motor, batériu je potrebné nabíjať zapojením do zásuvky.

BEV môžete nabíjať doma alebo na nabíjacej stanici a nabíjaciu stanicu si môžete nechať nainštalovať aj doma, ak chcete. Štandardné nabíjanie, ktoré sa označuje ako nabíjanie úrovne 1, zahŕňa zapojenie BEV do bežnej elektrickej zásuvky. To zvyčajne poskytuje približne tri až päť míľ dojazd za každú hodinu zapojenia vozidla. Nabíjanie úrovne 2 vyžaduje nabíjaciu stanicu a je o niečo rýchlejšie s dojazdom 10 až 20 míľ za hodinu nabíjania.

Okrem nabíjania striedavým prúdom cez bežnú zásuvku alebo nabíjaciu stanicu je možné BEV nabíjať aj na rýchlonabíjacích staniciach jednosmerným prúdom. Po zapojení do rýchlonabíjacej stanice jednosmerným prúdom sa BEV môže nabiť na 80 percent už za 20 minút v závislosti od vozidla.

Keďže BEV musia byť zapojené do elektrickej siete a nabíjanie môže bez rýchlonabíjacej stanice trvať dlho, je prirodzené mať obavy o dojazd. Dojazd BEV sa však v posledných rokoch výrazne zvýšil, pričom niektorí jazdia až 400 míľ na jedno nabitie. Dokonca aj tie najdostupnejšie BEV poskytujú na jedno nabitie približne 100 míľ, vďaka čomu sú vhodné na jazdu v meste a mierne dochádzanie. Dlhšie cesty môžu vyžadovať určité predbežné plánovanie v závislosti od dojazdu BEV, ale vo väčšine oblastí sú bežne dostupné nabíjacie stanice.

Hybridné elektrické vozidlá (HEV)

Dôvod, prečo sa termín EV používa na vozidlá, ktoré nie sú, prísne vzaté, čisto elektrickými vozidlami, je ten, že hybridné elektrické vozidlá sa ako prvé dostali do hlavného prúdu. Tieto hybridné elektrické vozidlá sa v mnohom podobajú tradičným vozidlám poháňaným plynom s podobným pohonom, až na to, že obsahujú elektromotor aj spaľovací motor (ICE).

Elektromotor a ICE spolupracujú a prítomnosť elektromotora zvyčajne umožňuje, aby bol ICE menší, než by bol v neelektrickom vozidle.

Vo všeobecnosti sa elektrický motor v HEV aktivuje pri prvom zapnutí vozidla. Počas počiatočnej prevádzky bude elektromotor zvyčajne čerpať batérie vo vozidle. Keď už elektromotor nie je schopný zvládnuť záťaž, napríklad pri dlhšom alebo silnom zrýchlení, spustí sa ICE. ICE potom môže nabíjať batérie. V niektorých HEV možno batérie nabíjať aj pomocou rekuperačného brzdenia.

Keď sa elektromotor v HEV nepoužíva, zvyčajne pracuje opačne a efektívne generuje elektrinu na nabíjanie batérií namiesto vyťahovania energie na pohyb vozidla. To môže účinne predĺžiť dojazd HEV a pomôcť znížiť emisie. HEV však zvyčajne stále produkujú asi dve tretiny emisií uhlíka vozidiel, ktoré sa spoliehajú výlučne na plynový motor ICE.

Hlavnou výhodou HEV je pohodlie. Z pohľadu vodiča sa HEV nelíši od vozidla ICE. Stále ho dopĺňate plynom ako tradičné vozidlo ICE a elektrická časť sa odohráva pod kapotou a mimo dohľadu bez zásahu vodiča. Nevýhodou je, že stále spaľujú fosílne palivá a stále produkujú značné množstvo uhlíkových emisií.

Plug-in hybridy (PHEV): Paralelné a sériové

Plug-in hybridné elektrické vozidlá prichádzajú v dvoch variantoch: paralelné a sériové. Paralelný typ sa zvyčajne označuje len ako PHEV, zatiaľ čo sériová variácia sa môže označovať ako elektrické vozidlá s predĺženým dojazdom (EREV).

Rozdiel je v tom, že štandardné PHEV obsahujú spaľovací motor, ktorý je mechanicky spojený s hnacou sústavou, napr HEV alebo štandardné ICE vozidlo, zatiaľ čo EREV majú benzínový generátor, ktorý môže poskytnúť elektrinu elektromotoru a batérie.

Hlavnou identifikačnou črtou vozidiel PHEV je, že môžu byť, ako už názov napovedá, zapojené rovnako ako BEV. V opačnom prípade sú veľmi podobné štandardným hybridným elektrikám. Stále majú ICE aj elektromotor, ktoré sú schopné pracovať spoločne aj oddelene. Rozdiel je v tom, že batéria v PHEV je zvyčajne oveľa väčšia a PHEV sú často navrhnuté tak, aby fungovali primárne na batérii so spúšťaním ICE, aby poskytovali extra krútiaci moment a dosah.

PHEV sa označujú ako paralelné, pretože elektromotor a ICE pracujú paralelne. Obidve sú spojené s hnacím ústrojenstvom mechanicky, čo umožňuje ICE pracovať samostatne, elektromotoru, aby pracoval sám, alebo aby jeden pomáhal druhému. Tento typ PHEV si môžete predstaviť ako kombináciu ICE vozidla a BEV, pričom oba systémy môžu pracovať oddelene alebo v súzvuku s druhým.

Niektoré PHEV sú schopné jazdiť až 50 míľ v čisto elektrickom režime bez použitia ICE, zatiaľ čo iní neustále používajú ICE v malých množstvách, čo znemožňuje vyhnúť sa emisiám uhlíka celkom.

Rovnako ako štandardné PHEV, aj EREV sú plug-in hybridy, ktoré sa spoliehajú na energiu z batérie aj na fosílne palivá. Rozdiel je v tom, že EREV sú primárne navrhnuté ako elektrické vozidlá a neobsahujú spaľovací motor. Namiesto toho má tento typ vozidla plynový generátor. Rozdiel je v tom, že generátor je schopný vyrábať iba elektrickú energiu. Nie je mechanicky spojený s hnacím ústrojenstvom vozidla.

EREV je ako BEV s núdzovým generátorom plynu. Tieto vozidlá sú pripojené na nabíjanie, podobne ako iné PHEV, a vo väčšine prípadov bežia na napájanie z batérie. Rozdiel je v tom, že keď výkon klesá, generátor plynu sa spustí a pošle energiu do elektromotora. Akákoľvek elektrina navyše sa potom použije na nabíjanie batérií.

Keď EREV beží v plne elektrickom režime bez spusteného plynového generátora, nevytvára žiadnu koncovku výfuku emisie, rovnako ako BEV. Produkujú však uhlíkové emisie vždy, keď je generátor plynu beh. Háčik je v tom, že dojazd na čisto elektrický pohon sa zvyčajne pohybuje okolo 80 míľ, pričom niektoré modely poskytujú ešte menej.

Elektrické vozidlá s palivovými článkami

Technológia palivových článkov je zaujímavá, pretože vyrába elektrinu bez emisií uhlíka. V priebehu rokov sa objavilo množstvo rôznych technológií palivových článkov, ale všetky dnes dostupné FCEV sa spoliehajú na reakciu medzi vodíkom a kyslíkom. Palivové články sa nabíjajú vodíkom, ktorý následne reaguje s kyslíkom a vytvára elektrinu podľa potreby. Elektrina poháňa elektromotor, podobne ako batérie poháňajú elektromotory v BEV a jedinými vedľajšími produktmi sú vodná para a teplý vzduch.

Keďže palivové články sa pri prevádzke spoliehajú na vodík, je potrebné ich pravidelne nabíjať vodíkom podobne, ako musíte tankovať benzín alebo naftu do vozidla ICE. Rozdiel je v tom, že zatiaľ čo čerpacích staníc je veľa, vodíkové čerpacie stanice sa nachádzajú iba na malej hŕstke trhov v Kalifornii.

Vzhľadom na chýbajúcu infraštruktúru na zásobovanie vodíkom sú FCEV užitočné iba v častiach Kalifornie. Nie sú vhodné na dlhé cesty, napriek tomu, že niektoré majú dojazd až 366 míľ, pretože od najbližšej čerpacej stanice môžete prejsť len polovicu svojho celkového dojazdu.

Ak ste napríklad bývali v blízkosti čerpacích staníc v Los Angeles, nemohli ste si urobiť víkendový výlet do Las Vegas. Aj keď vzdialenosť približne 240 míľ môže byť vo vašom dosahu, pred cestou domov by ste nestihli doplniť palivo. Aj keby mal váš FCEV dojazd 366 míľ, pri spiatočnej ceste by vám niekde v púšti došiel vodík. Ak chcete bezpečne absolvovať tú istú cestu, BEV s dlhým dojazdom sa môže jednoducho nabiť pred spiatočnou cestou, zatiaľ čo BEV s kratším dojazdom sa môže zastaviť na nabíjacích staniciach po ceste.

Prečo existuje toľko typov EV?

Technológia elektrických vozidiel existuje už viac ako 200 rokov, ale do centra pozornosti sa vrátila a začala sa rýchlo vyvíjať až v posledných desaťročiach.

Najväčším kameňom úrazu bola vždy kapacita batérie a dojazd a hybridy boli navrhnuté ako spôsob premostenia priepasť medzi novými technológiami batérií na obzore a súčasnou túžbou spotrebiteľov po elektrine vozidiel.

Plug-in hybridy tiež zapĺňajú tú istú medzeru a využívajú batérie a elektromotory, aby pomohli znížiť výfukové emisie bez toho, aby sa skutočne zbavili spaľovacieho motora.

Ak sú konečným cieľom vozidlá s nulovými emisiami a niektoré štáty už prijali zákony zamerané na dosiahnutie tohto cieľa, potom čisto elektrické BEV v konečnom dôsledku predstavujú cestu vpred.

Niektoré špičkové BEV už prevyšujú mnohé vozidlá PHEV a ICE, pokiaľ ide o dojazd a výkon, a Pokroky v technológiách batérií a ďalšie zlepšenia v účinnosti túto medzeru pravdepodobne odstránia celkom.

Ďalšie možnosti s nulovými emisiami, ako sú FCEV, poskytujú lákavú alternatívu, ale infraštruktúra je už viac-menej zavedená na podporu BEV, zatiaľ čo FCEV zostávajú malým experimentom.

Všetky variácie EV na prvý pohľad

BEV	FCEV	HEV	PHEV	EREV
Mriežka je pripojená (doplnok)	Áno	nie	nie	Áno	Áno
Zdroj energie	Batérie (nabíjané doma alebo na nabíjacích staniciach)	Vodíkové palivo (dostupné iba na obmedzených trhoch v Kalifornii)	Predovšetkým benzín	Benzín, batérie (nabíjané doma alebo na nabíjacích staniciach)	Benzín, batérie (nabíjané doma alebo na nabíjacích staniciach)
Zahŕňa spaľovací motor alebo generátor	nie	nie	Áno	Áno	Áno
Emisie	žiadne	Voda	0-50 libier CO na 100 míľ ^1	0-50 libier CO na 100 míľ ^1	0-50 libier CO na 100 míľ ^1
Plne elektrický dojazd	Až 400+ míľ	Až 366 míľ ^2	0-50 míľ	10-50 míľ	10-80 míľ
Môže pracovať v plne elektrickom režime	Áno	Áno	^3	Áno	Áno
Regeneračné brzdenie?	Áno	Áno	^4	Áno	Áno
Kapacita batérie	16-100 kWh	10-17 kWh ^5	0,65 - 1,8 kWh	4,4 - 34 kWh	Až 32 kWh
Cenové rozpätie	$30,000 - $187,000	$50,000 - $60,000	$23,000 - $200,000	$26,000 - $200,000	$40,000 - $50,000