EV (BEV) vs PHEV vs FCEV vs Hybrid: อะไรคือความแตกต่าง?

รถยนต์ไฟฟ้ามีหลากหลายรสชาติ ตั้งแต่รถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่ไฟฟ้าทั้งหมด (BEV) ไปจนถึงรถยนต์ไฮบริดที่ใช้น้ำมันเบนซิน (HEV) โดยมีความแตกต่างกันมากมาย รถยนต์ไฟฟ้าบางคันถึงกับพึ่งพาเซลล์เชื้อเพลิงหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเบนซินเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าแทนแบตเตอรีแบตเตอรีที่ทรงพลัง

ปัจจัยที่รวมกันเป็นหนึ่งก็คือ รถยนต์ไฟฟ้าทุกคันมีมอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับขับเคลื่อนยานพาหนะ ไม่ว่าจะขับเดี่ยวหรือร่วมกับเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้น้ำมันเบนซิน (ICE) ในขณะที่ยานพาหนะเหล่านี้ทั้งหมดใช้ไฟฟ้าไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง มีเพียงรถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่เท่านั้นที่เป็น EV บริสุทธิ์

รายละเอียดพื้นฐาน

ภูมิทัศน์ของรถยนต์ไฟฟ้าอาจนำทางได้ยาก แต่คุณสามารถแบ่ง EV ประเภทต่างๆ ออกเป็นหมวดหมู่พื้นฐานเหล่านี้ได้:

• EV/BEV: รถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่เป็นรถยนต์ไฟฟ้าล้วน ดังนั้นบางครั้งจึงย่อว่า EV นอกเหนือจาก BEV ที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น รถประเภทนี้ใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้เป็นแหล่งพลังงานในการขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้า พวกเขาสามารถชาร์จอย่างช้าๆ โดยเต้ารับที่บ้านของคุณ หรืออย่างรวดเร็วโดยใช้สถานีชาร์จ
• HEV: รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดมีทั้งมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้แก๊ส มีรุ่นต่างๆ กัน แต่ส่วนใหญ่เริ่มต้นด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าแล้วเปลี่ยนไปใช้เครื่องยนต์แก๊ส ไม่สามารถเสียบ HEV มาตรฐานเพื่อชาร์จได้ แต่แบตเตอรี่จะถูกชาร์จโดยเครื่องยนต์แก๊สและการเบรกแบบสร้างใหม่ในขณะที่คุณขับรถ
• เพฟ: รถยนต์ Plug-in Hybrid เป็นรูปแบบหนึ่งของไฟฟ้าไฮบริดที่ สามารถ เสียบชาร์จ พันธุ์นี้มีแนวโน้มที่จะมีช่วงไฟฟ้าทั้งหมดมากกว่าไฮบริดแบบดั้งเดิม
• EREV: รถยนต์ไฟฟ้าช่วงต่อขยายเป็นไฮบริดที่ออกแบบมาให้ทำงานด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าทั้งหมด และไม่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบเดิม แต่พวกเขามีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเบนซินที่สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับแบตเตอรี่และมอเตอร์ไฟฟ้าเมื่อจำเป็นเพื่อขยายช่วงโดยรวม
• FCEV: รถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงแตกต่างจากรถยนต์ไฟฟ้าทั่วไป แทนที่จะใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ พวกเขาใช้เซลล์เชื้อเพลิงที่สร้างกระแสไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยาระหว่างไฮโดรเจนกับออกซิเจน ต้องเติมเชื้อเพลิงที่สถานีชาร์จไฮโดรเจน

รถยนต์ไฟฟ้า (EV) และแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า (BEV)

รถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่เป็นรถยนต์ไฟฟ้าล้วนๆ ต่างจาก EVs ประเภทอื่น BEV พึ่งพาพลังงานแบตเตอรี่เท่านั้น ยานพาหนะเหล่านี้ไม่มีเครื่องยนต์สันดาปภายใน ไม่มีท่อไอเสีย และไม่มีการปล่อยมลพิษระหว่างการใช้งาน เนื่องจากไม่มีเครื่องยนต์สันดาปภายใน จึงจำเป็นต้องชาร์จแบตเตอรี่โดยการเสียบปลั๊ก

คุณสามารถชาร์จ BEV ที่บ้านหรือที่สถานีชาร์จ และคุณยังสามารถติดตั้งสถานีชาร์จที่บ้านได้หากต้องการ การชาร์จมาตรฐานซึ่งเรียกว่าการชาร์จระดับ 1 นั้นเกี่ยวข้องกับการเสียบ BEV เข้ากับเต้ารับไฟฟ้าปกติ โดยทั่วไปจะมีระยะทางประมาณสามถึงห้าไมล์ในแต่ละชั่วโมงที่รถเสียบปลั๊ก การชาร์จระดับ 2 ต้องใช้สถานีชาร์จ และเร็วกว่าเล็กน้อยที่ช่วงการชาร์จ 10 ถึง 20 ไมล์ต่อชั่วโมงของการชาร์จ

นอกจากการชาร์จไฟฟ้ากระแสสลับผ่านเต้ารับติดผนังทั่วไปหรือสถานีชาร์จแล้ว ยังสามารถชาร์จ BEV ที่สถานีชาร์จ DC แบบเร็วได้อีกด้วย เมื่อเสียบปลั๊กเข้ากับสถานีชาร์จ DC แบบเร็ว รถ BEV สามารถรับการชาร์จได้ประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ในเวลาเพียง 20 นาที ขึ้นอยู่กับรถแต่ละรุ่น

เนื่องจากต้องเสียบปลั๊ก BEV และการชาร์จอาจใช้เวลานานโดยไม่มีสถานีชาร์จที่รวดเร็ว จึงเป็นเรื่องปกติที่จะต้องกังวลเกี่ยวกับระยะ ช่วงของ BEV เพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยบางส่วนสามารถขับได้ถึง 400 ไมล์ต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง แม้แต่ BEV ที่ราคาไม่แพงที่สุดก็ยังให้ไมล์สะสมได้ประมาณ 100 ไมล์ ทำให้เหมาะสำหรับการขับขี่ในเมืองและการเดินทางในระดับปานกลาง การเดินทางที่ยาวนานขึ้นอาจต้องมีการวางแผนล่วงหน้าขึ้นอยู่กับช่วงของ BEV แต่สถานีชาร์จนั้นมีให้บริการในพื้นที่ส่วนใหญ่

รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด (HEV)

เหตุผลที่คำว่า EV ใช้กับรถยนต์ที่ไม่ใช่รถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ กล่าวโดยเคร่งครัดก็คือ ไฟฟ้าไฮบริดเป็นคนแรกที่เข้าถึงกระแสหลัก รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกับรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยแก๊สทั่วไปที่มีระบบขับเคลื่อนที่คล้ายกัน ยกเว้นว่ามีทั้งมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE)

มอเตอร์ไฟฟ้าและ ICE ทำงานร่วมกัน และการมีมอเตอร์ไฟฟ้ามักจะช่วยให้ ICE มีขนาดเล็กกว่าในรถยนต์ที่ไม่ใช้ไฟฟ้า

โดยทั่วไป มอเตอร์ไฟฟ้าใน HEV จะเปิดใช้งานเมื่อเปิดรถครั้งแรก ในระหว่างการดำเนินการเบื้องต้น มอเตอร์ไฟฟ้ามักจะดึงแบตเตอรี่ในรถยนต์ เมื่อมอเตอร์ไฟฟ้าไม่สามารถรับน้ำหนักได้อีกต่อไป เช่นเดียวกับการเร่งความเร็วเป็นเวลานานหรือหนักหน่วง ICE ก็จะเริ่มทำงาน ICE สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ ใน HEV บางรุ่น สามารถชาร์จแบตเตอรี่ผ่านการเบรกแบบสร้างใหม่ได้

เมื่อไม่ได้ใช้งาน มอเตอร์ไฟฟ้าใน HEV มักจะทำงานย้อนกลับ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเพื่อชาร์จแบตเตอรี่แทนที่จะดึงพลังงานออกมาเพื่อเคลื่อนย้ายรถ สิ่งนี้สามารถขยายขอบเขตของ HEV ได้อย่างมีประสิทธิภาพและช่วยลดการปล่อยมลพิษ อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว HEVs ยังคงปล่อยคาร์บอนประมาณสองในสามของยานพาหนะที่พึ่งพา ICE ที่ขับเคลื่อนด้วยแก๊สเพียงอย่างเดียว

ประโยชน์หลักของ HEV คือความสะดวก จากมุมมองของคนขับ HEV ก็ไม่ต่างจากรถ ICE คุณยังคงเติมน้ำมันเหมือนรถ ICE ทั่วไป และชิ้นส่วนไฟฟ้าจะอยู่ใต้ฝากระโปรงหน้าและมองไม่เห็นโดยไม่ต้องป้อนข้อมูลจากคนขับ ข้อเสียคือพวกมันยังคงเผาผลาญเชื้อเพลิงฟอสซิลและยังปล่อยก๊าซคาร์บอนในปริมาณมาก

Plug-in Hybrids (PHEV): Parallel และ Series

รถยนต์ไฟฟ้าปลั๊กอินไฮบริดมีสองรสชาติ: แบบขนานและแบบอนุกรม ประเภทขนานมักจะเรียกว่า PHEV ในขณะที่รูปแบบอนุกรมสามารถเรียกว่ารถยนต์ไฟฟ้าช่วงขยาย (EREV)

ข้อแตกต่างคือ PHEV มาตรฐานประกอบด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายในที่เชื่อมต่อทางกลไกกับชุดขับเคลื่อน เช่น รถยนต์ HEV หรือ ICE มาตรฐาน ในขณะที่ EREV มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเบนซินที่สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับมอเตอร์ไฟฟ้าและ แบตเตอรี่

คุณลักษณะการระบุตัวตนหลักของ PHEV คือสามารถเสียบปลั๊กได้เช่นเดียวกับ BEV ตามที่ระบุในชื่อ มิฉะนั้น พวกมันจะเหมือนกับไฟฟ้าไฮบริดมาตรฐานมาก พวกเขายังคงมีทั้ง ICE และมอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งสามารถทำงานร่วมกันและแยกกันได้ ความแตกต่างคือแบตเตอรี่ใน PHEV มักจะใหญ่กว่ามาก และ PHEV มักจะได้รับการออกแบบให้ทำงานบนแบตเตอรี่เป็นหลักโดยที่ ICE เริ่มทำงานเพื่อเพิ่มแรงบิดและช่วง

PHEVs เรียกว่าขนานเนื่องจากมอเตอร์ไฟฟ้าและ ICE ทำงานคู่ขนานกัน ทั้งสองเชื่อมต่อกับระบบขับเคลื่อนแบบกลไก ซึ่งช่วยให้ ICE ทำงานได้ด้วยตัวเอง มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานด้วยตัวเอง หรือให้ตัวหนึ่งช่วยอีกตัว คุณสามารถคิดว่า PHEV ประเภทนี้เป็นการผสมผสานระหว่างรถยนต์ ICE และ BEV โดยทั้งสองระบบสามารถทำงานแยกจากกันหรือทำงานร่วมกันได้

PHEV บางรุ่นสามารถวิ่งได้ไกลถึง 50 ไมล์ในโหมดไฟฟ้าทั้งหมดโดยไม่ต้องใช้ ICE ในขณะที่ คนอื่นใช้ ICE ในปริมาณเล็กน้อยอย่างต่อเนื่อง ทำให้ไม่สามารถหลีกเลี่ยงการปล่อยคาร์บอนได้ โดยสิ้นเชิง

เช่นเดียวกับ PHEV มาตรฐาน EREV เป็นปลั๊กอินไฮบริดที่อาศัยทั้งพลังงานแบตเตอรี่และเชื้อเพลิงฟอสซิล ความแตกต่างคือ EREV ได้รับการออกแบบมาเป็นยานพาหนะไฟฟ้าเป็นหลัก และไม่มีเครื่องยนต์สันดาปภายใน ยานพาหนะประเภทนี้มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้แก๊สแทน ความแตกต่างคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้เท่านั้น ไม่ได้เชื่อมต่อแบบกลไกกับระบบขับเคลื่อนของรถ

EREV เปรียบเสมือน BEV ที่มีเครื่องกำเนิดก๊าซฉุกเฉิน ยานพาหนะเหล่านี้เสียบปลั๊กเพื่อชาร์จ เช่นเดียวกับ PHEV อื่นๆ และใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ในกรณีส่วนใหญ่ ข้อแตกต่างคือเมื่อพลังงานเหลือน้อย เครื่องกำเนิดแก๊สจะเตะเข้าและส่งกำลังไปยังมอเตอร์ไฟฟ้า จากนั้นใช้ไฟฟ้าส่วนเกินเพื่อชาร์จแบตเตอรี่

เมื่อ EREV ทำงานในโหมดไฟฟ้าทั้งหมด โดยไม่มีเครื่องกำเนิดแก๊สทำงาน ก็จะไม่มีท่อไอเสีย การปล่อยมลพิษเช่นเดียวกับ BEV อย่างไรก็ตาม พวกมันจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เมื่อใดก็ตามที่เครื่องกำเนิดก๊าซอยู่ วิ่ง. สิ่งที่จับได้คือช่วงที่ใช้ไฟฟ้าทั้งหมดโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 80 ไมล์โดยบางรุ่นให้น้อยกว่า

รถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง

เทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงมีความน่าสนใจเพราะผลิตไฟฟ้าโดยไม่ปล่อยคาร์บอน มีเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงที่แตกต่างกันจำนวนมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แต่ FCEV ที่มีอยู่ในปัจจุบันทั้งหมดอาศัยปฏิกิริยาระหว่างไฮโดรเจนกับออกซิเจน เซลล์เชื้อเพลิงจะถูกชาร์จด้วยไฮโดรเจน ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้ตามต้องการ พลังงานไฟฟ้าให้พลังงานแก่มอเตอร์ไฟฟ้า คล้ายกับวิธีที่แบตเตอรี่จ่ายพลังงานให้กับมอเตอร์ไฟฟ้าในรถยนต์ไฟฟ้า BEV และผลพลอยได้เพียงอย่างเดียวคือไอน้ำและอากาศอุ่น

เนื่องจากเซลล์เชื้อเพลิงต้องอาศัยไฮโดรเจนในการทำงาน จึงจำเป็นต้องชาร์จไฮโดรเจนเป็นระยะๆ เช่นเดียวกับที่คุณใช้เติมน้ำมันรถยนต์ ICE ด้วยน้ำมันเบนซินหรือดีเซล ความแตกต่างคือในขณะที่ปั๊มน้ำมันมีมากมาย แต่สถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนนั้นพบได้ในตลาดเล็กๆ เพียงไม่กี่แห่งในแคลิฟอร์เนีย

เนื่องจากขาดโครงสร้างพื้นฐานในการเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจน FCEV จึงมีประโยชน์เฉพาะในส่วนต่างๆ ของรัฐแคลิฟอร์เนีย ไม่เหมาะสำหรับการเดินทางบนท้องถนนระยะทางไกล แม้ว่าบางแห่งจะมีระยะทางสูงสุด 366 ไมล์ เนื่องจากคุณสามารถเดินทางได้เพียงครึ่งเดียวของช่วงทั้งหมดของคุณจากสถานีเติมน้ำมันที่ใกล้ที่สุด

ตัวอย่างเช่น หากคุณอาศัยอยู่ใกล้ปั๊มน้ำมันในลอสแองเจลิส คุณจะไม่สามารถไปเที่ยวลาสเวกัสในช่วงสุดสัปดาห์ได้ แม้ว่าระยะทางในการเดินทางประมาณ 240 ไมล์อาจอยู่ภายในช่วงของคุณ แต่คุณจะไม่สามารถเติมน้ำมันก่อนกลับบ้านได้ แม้ว่า FCEV ของคุณจะมีระยะทาง 366 ไมล์ คุณจะไม่มีไฮโดรเจนในที่ใดที่หนึ่งในทะเลทรายระหว่างเดินทางกลับ เพื่อให้การเดินทางแบบเดียวกันอย่างปลอดภัย BEV ระยะไกลสามารถชาร์จพลังงานก่อนการเดินทางกลับ ขณะที่ BEV ที่มีช่วงสั้นกว่าสามารถหยุดที่สถานีชาร์จระหว่างทางได้

ทำไมถึงมี EV หลายประเภท?

เทคโนโลยีรถยนต์ไฟฟ้ามีมานานกว่า 200 ปีแล้ว แต่กลับมาโฟกัสอีกครั้งและเริ่มพัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา

สิ่งกีดขวางที่ใหญ่ที่สุดคือความจุและระยะของแบตเตอรี่เสมอ และไฮบริดได้รับการออกแบบเพื่อเป็นสะพานเชื่อม ช่องว่างระหว่างเทคโนโลยีแบตเตอรี่ใหม่บนขอบฟ้าและความต้องการของผู้บริโภคในปัจจุบันสำหรับไฟฟ้า ยานพาหนะ

ปลั๊กอินไฮบริดยังเติมเต็มช่องว่างเดียวกัน โดยใช้แบตเตอรี่และมอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อช่วยลดการปล่อยไอเสียโดยไม่ต้องกำจัดเครื่องยนต์สันดาปภายในจริงๆ

หากเป้าหมายสูงสุดคือยานพาหนะที่ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ และบางรัฐได้ผ่านกฎหมายที่มุ่งเป้าไปที่การบรรลุเป้าหมายนั้นแล้ว ดังนั้น BEV ไฟฟ้าล้วนเป็นตัวแทนของหนทางข้างหน้า

BEV ระดับไฮเอนด์บางรุ่นแซงหน้ารถ PHEV และ ICE ในแง่ของระยะและประสิทธิภาพอยู่แล้ว และ ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีแบตเตอรี่และการปรับปรุงประสิทธิภาพเพิ่มเติมมีแนวโน้มที่จะขจัดช่องว่างนั้น โดยสิ้นเชิง

ตัวเลือกการปล่อยมลพิษเป็นศูนย์อื่นๆ เช่น FCEV เป็นทางเลือกที่ยั่วเย้า แต่โครงสร้างพื้นฐานพร้อมที่จะรองรับ BEV ไม่มากก็น้อย ในขณะที่ FCEV ยังคงเป็นการทดลองขนาดเล็ก

รูปแบบ EV ทั้งหมดโดยย่อ

BEV	FCEV	HEV	เพฟ	EREV
เชื่อมต่อกริดแล้ว (ปลั๊กอิน)	ใช่	เลขที่	เลขที่	ใช่	ใช่
แหล่งพลังงาน	แบตเตอรี่ (ชาร์จที่บ้านหรือสถานีชาร์จ)	เชื้อเพลิงไฮโดรเจน (มีเฉพาะในตลาดแคลิฟอร์เนียที่จำกัด)	น้ำมันเบนซินเป็นหลัก	น้ำมันเบนซิน แบตเตอรี่ (ชาร์จที่บ้านหรือสถานีชาร์จ)	น้ำมันเบนซิน แบตเตอรี่ (ชาร์จที่บ้านหรือสถานีชาร์จ)
รวมถึงเครื่องยนต์สันดาปภายในหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า	เลขที่	เลขที่	ใช่	ใช่	ใช่
การปล่อยมลพิษ	ไม่มี	น้ำ	CO 0-50 ปอนด์ต่อ 100 ไมล์ ^1	CO 0-50 ปอนด์ต่อ 100 ไมล์ ^1	CO 0-50 ปอนด์ต่อ 100 ไมล์ ^1
ช่วงไฟฟ้าทั้งหมด	มากถึง 400+ ไมล์	สูงสุด 366 ไมล์ ^2	0-50 ไมล์	10-50 ไมล์	10-80 ไมล์
ทำงานในโหมดไฟฟ้าทั้งหมดได้	ใช่	ใช่	^3	ใช่	ใช่
เบรกแบบปฏิรูป?	ใช่	ใช่	^4	ใช่	ใช่
ความจุของแบตเตอรี่	16-100 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง	10-17 กิโลวัตต์ชั่วโมง ^5	0.65 - 1.8 กิโลวัตต์ชั่วโมง	4.4 - 34 kWh	มากถึง 32 kWh
ช่วงราคา	$30,000 - $187,000	$50,000 - $60,000	$23,000 - $200,000	$26,000 - $200,000	$40,000 - $50,000