EV (BEV) проти PHEV проти FCEV проти Hybrid: в чому різниця?

Електромобілі бувають найрізноманітніших, від повністю електричних електромобілів (BEV) до гібридно-електричних транспортних засобів, що працюють на бензині (HEV), з цілою веселкою варіацій. Деякі електромобілі навіть покладаються на паливні елементи або бензинові генератори для забезпечення електроенергією замість потужних акумуляторних батарей.

Об’єднуючим фактором є те, що кожен електромобіль містить електродвигун для керування транспортним засобом, окремо або разом з двигуном внутрішнього згоряння (ДВС), що працює на бензині. Хоча всі ці транспортні засоби так чи інакше використовують електроенергію, лише електромобілі з акумулятором є чистими електромобілями.

Основна розбивка

У ландшафті електромобілів може бути важко орієнтуватися, але ви можете розбити різні типи електромобілів на такі основні категорії:

• EV/BEV: Електричні транспортні засоби, що працюють від акумулятора, є чисто електромобілями, тому їх іноді скорочують як EV на додаток до більш конкретного BEV. Цей тип транспортного засобу використовує акумуляторну батарею як джерело живлення для роботи електродвигуна. Їх можна повільно заряджати від розетки у вашому домі або швидко за допомогою зарядної станції.
• HEV: Гібридні електромобілі включають як електродвигун, так і двигун внутрішнього згоряння, який працює на газі. Існують різні версії, але більшість із них починаються з електродвигуна, а потім переходять на газовий двигун. Стандартні HEV не можна підключати до зарядки. Замість цього акумулятори заряджаються від газового двигуна та рекуперативного гальмування під час руху.
• PHEV: Підключаються гібридні транспортні засоби є різновидом гібридної електрики, яка може підключатися до зарядки. Цей різновид, як правило, має більший повністю електричний діапазон, ніж традиційний гібрид.
• EREV: Електромобілі з розширеним запасом ходу – це гібриди, які повністю працюють на електричному двигуні, і вони не мають традиційного двигуна внутрішнього згоряння. Замість цього вони мають бензиновий генератор, який може забезпечити електроенергією акумулятори та електродвигун, коли це необхідно для розширення загального діапазону.
• FCEV: Електромобілі на паливних елементах відрізняються від інших електромобілів. Замість акумуляторної батареї вони використовують паливні елементи, які виробляють електроенергію за допомогою реакції між воднем і киснем. Їх доводиться заправляти на водневих зарядних станціях.

Електричні транспортні засоби (EV) та електромобілі з акумуляторними батареями (BEV)

Акумуляторні електромобілі є виключно електричними. На відміну від інших типів електромобілів, BEV покладаються лише на живлення від акумулятора. Ці транспортні засоби не мають двигунів внутрішнього згоряння, не мають вихлопних труб і виробляють нульові викиди під час роботи. Оскільки двигун внутрішнього згоряння відсутній, акумулятор потрібно зарядити, включивши його в розетку.

Ви можете заряджати BEV вдома або на зарядній станції, а також можете встановити зарядну станцію вдома, якщо хочете. Стандартна зарядка, яка називається зарядкою рівня 1, передбачає підключення BEV до звичайної електричної розетки. Зазвичай це забезпечує запас ходу від трьох до п’яти миль за кожну годину підключення автомобіля. Для зарядки рівня 2 потрібна зарядна станція, і це трохи швидше на відстані від 10 до 20 миль на годину зарядки.

На додаток до зарядки змінним струмом через звичайну розетку або зарядну станцію, BEV можна також заряджати на станціях швидкої зарядки постійного струму. Підключений до станції швидкої зарядки постійного струму, BEV може отримати близько 80 відсотків заряду всього за 20 хвилин, залежно від автомобіля.

Оскільки електромобілі повинні бути підключені, а зарядка може зайняти багато часу без станції швидкої зарядки, цілком природно турбуватися про дальність. Запас ходу BEV значно зріс за останні роки, деякі проїжджають до 400 миль на одній зарядці. Навіть найдоступніші електромобілі забезпечують близько 100 миль без підзарядки, завдяки чому вони добре підходять для міської їзди та помірних поїздок на роботу. Більш тривалі поїздки можуть вимагати попереднього планування залежно від діапазону BEV, але зарядні станції широко доступні в більшості областей.

Гібридні електромобілі (HEV)

Причина, по якій термін EV застосовується до транспортних засобів, які, строго кажучи, не є чисто електричними транспортними засобами, полягає в тому, що гібридні електромобілі першими потрапили в мейнстрім. Ці гібридні електромобілі дуже схожі на традиційні газові транспортні засоби з подібними трансмісіями, за винятком того, що вони включають як електродвигун, так і двигун внутрішнього згоряння (ДВС).

Електродвигун і ДВС працюють узгоджено, і наявність електродвигуна зазвичай дозволяє ДВС бути меншим, ніж у неелектричному транспортному засобі.

Загалом, електродвигун у HEV спрацьовує, коли автомобіль вперше вмикається. Під час початкової роботи електродвигун зазвичай споживає акумулятори в автомобілі. Коли електродвигун більше не в змозі справлятися з навантаженням, наприклад, при тривалому або сильному прискоренні, ICE спрацьовує. Після цього ICE може заряджати акумулятори. У деяких HEV акумулятори також можна заряджати за допомогою рекуперативного гальмування.

Коли електричний двигун HEV не використовується, зазвичай працює у зворотному напрямку, ефективно виробляючи електрику для заряджання батарей замість того, щоб витягувати електроенергію для руху автомобіля. Це може ефективно розширити діапазон HEV та допомогти зменшити викиди. Однак HEV зазвичай виробляють близько двох третин викидів вуглекислого газу транспортних засобів, які покладаються виключно на ДВС, що працюють на газі.

Головною перевагою HEV є зручність. З точки зору водія, HEV нічим не відрізняється від автомобіля з ДВС. Ви все ще заправляєте його газом, як традиційний автомобіль з ДВС, а електрична частина розміщується під капотом і поза полем зору без участі водія. Недоліком є ​​те, що вони все ще спалюють викопне паливо і все ще виробляють значну кількість викидів вуглецю.

Підключаються гібриди (PHEV): паралельні та послідовні

Підключаються гібридні електромобілі бувають двох видів: паралельні та послідовні. Паралельний тип зазвичай називають просто PHEV, тоді як серійний варіант можна назвати електромобілями з розширеним радіусом дії (EREV).

Різниця полягає в тому, що стандартні PHEV включають двигун внутрішнього згоряння, який механічно підключений до трансмісії, наприклад HEV або стандартний автомобіль ICE, тоді як EREV мають бензиновий генератор, який може забезпечувати електроенергією електродвигун і батареї.

Основною ознакою PHEV є те, що, як випливає з назви, їх можна підключати так само, як і BEV. В іншому випадку вони дуже схожі на стандартні гібридні електрики. У них все ще є і ДВС, і електродвигун, які здатні працювати як разом, так і окремо. Різниця полягає в тому, що батарея в PHEV зазвичай набагато більша, а PHEV часто розраховані на роботу в основному від акумулятора, а ICE вмикається, щоб забезпечити додатковий крутний момент і запас ходу.

PHEV називаються паралельними, оскільки електродвигун і ДВС працюють паралельно. Вони обидва підключені до трансмісії механічно, що дозволяє ДВС працювати самостійно, електродвигуну працювати самостійно або одному допомагати іншому. Ви можете розглядати цей тип PHEV як комбінацію автомобіля ICE та BEV, причому обидві системи можуть працювати окремо або в унісон з іншою.

Деякі PHEV здатні пробігти до 50 миль у повністю електричному режимі без використання ICE, тоді як інші постійно використовують ДВС в невеликих кількостях, що унеможливлює уникнення викидів вуглецю взагалі.

Як і стандартні PHEV, EREV – це підключаються гібриди, які покладаються як на акумулятор, так і на викопне паливо. Різниця в тому, що EREV розроблені в основному як електромобілі, і вони не включають двигун внутрішнього згоряння. Натомість цей тип транспортного засобу має газовий генератор. Відмінність полягає в тому, що генератор здатний виробляти тільки електроенергію. Він не з’єднаний механічно з трансмісією автомобіля.

EREV схожий на BEV з аварійним газогенератором. Ці транспортні засоби підключаються до зарядки, як і інші PHEV, і в більшості випадків вони працюють від акумулятора. Різниця полягає в тому, що коли потужність вичерпується, газогенератор вмикається і посилає енергію на електродвигун. Будь-яка додаткова електроенергія потім використовується для зарядки акумуляторів.

Коли EREV працює в повністю електричному режимі, без роботи газогенератора, вони не виробляють вихлопну трубу викиди, так само як BEV. Однак вони виробляють викиди вуглецю, коли є газогенератор біг. Заковика полягає в тому, що запас ходу на повністю електричному двигуні зазвичай досягає 80 миль, а деякі моделі забезпечують навіть менше.

Електричні транспортні засоби на паливних елементах

Технологія паливних елементів інтригує, оскільки вона виробляє електроенергію без викидів вуглецю. Протягом багатьох років існувала низка різних технологій паливних елементів, але FCEV, які доступні сьогодні, покладаються на реакцію між воднем і киснем. Паливні елементи заряджені воднем, який потім вступає в реакцію з киснем, щоб виробляти електроенергію за потреби. Електрика живить електродвигун, подібно до того, як батареї живлять електродвигуни в BEV, і єдиними побічними продуктами є водяна пара і тепле повітря.

Оскільки паливні елементи працюють від водню, їх потрібно періодично заряджати воднем, подібно до того, як ви повинні заправляти автомобіль з ДВС бензином або дизельним паливом. Різниця полягає в тому, що, хоча АЗС є в достатку, заправні станції водню є лише на невеликих ринках у Каліфорнії.

Через відсутність інфраструктури для заправки водневим паливом FCEV корисні лише в деяких частинах Каліфорнії. Вони не підходять для тривалих автомобільних поїздок, незважаючи на те, що деякі з них мають дальність до 366 миль, тому що ви можете проїхати лише половину загальної дальності від найближчої заправної станції.

Наприклад, якщо ви жили поблизу заправних станцій у Лос-Анджелесі, ви не могли б поїхати на вихідні в Лас-Вегас. Хоча відстань близько 240 миль може бути в межах вашого діапазону, ви не зможете заправитися перед тим, як відправитися додому. Навіть якби ваш FCEV мав запас ходу 366 миль, у вас закінчиться водень десь у пустелі під час повернення. Щоб безпечно здійснити ту саму поїздку, BEV на великій відстані можна просто заряджати перед поїздкою назад, тоді як BEV меншої відстані може зупинитися на зарядних станціях по дорозі.

Чому існує так багато типів електромобілів?

Технологія електромобілів існує вже понад 200 років, але вона повернулася в центр уваги та почала швидко розвиватися в останні кілька десятиліть.

Найбільшими каменями спотикання завжди були ємність батареї та запас ходу, а гібриди були розроблені як спосіб переміщення розрив між новими акумуляторними технологіями на горизонті та сучасним бажанням споживачів до електрики транспортні засоби.

Підключаються гібриди також заповнюють ту саму нішу, використовуючи батареї та електродвигуни, щоб допомогти зменшити викиди вихлопної труби, фактично не позбувшись двигуна внутрішнього згоряння.

Якщо кінцевою метою є транспортні засоби з нульовими викидами, а деякі штати вже прийняли закони, спрямовані на досягнення цього, то чисті електричні електромобілі BEV, зрештою, представляють шлях вперед.

Деякі електромобілі високого класу вже випереджають багато автомобілів PHEV та ICE за дальністю та продуктивністю, і Досягнення в технологіях батареї та подальше підвищення ефективності, ймовірно, знищують цю прогалину взагалі.

Інші варіанти з нульовими викидами, як-от FCEV, є привабливою альтернативою, але інфраструктура вже більш-менш створена для підтримки BEV, тоді як FCEV залишаються невеликим експериментом.

Огляд усіх варіантів електромобілів

BEV	FCEV	HEV	PHEV	EREV
Підключено до мережі (плагін)	Так	Немає	Немає	Так	Так
Джерело живлення	Акумулятори (заряджаються вдома або на зарядних станціях)	Водневе паливо (доступно лише на обмежених ринках Каліфорнії)	В першу чергу бензин	Бензин, акумулятори (заряджаються вдома або на зарядних станціях)	Бензин, акумулятори (заряджаються вдома або на зарядних станціях)
Включає двигун внутрішнього згоряння або генератор	Немає	Немає	Так	Так	Так
Викиди	Жодного	Вода	0-50 фунтів CO на 100 миль ^1	0-50 фунтів CO на 100 миль ^1	0-50 фунтів CO на 100 миль ^1
Повністю електричний діапазон	До 400+ миль	До 366 миль ^2	0-50 миль	10-50 миль	10-80 миль
Може працювати в повністю електричному режимі	Так	Так	^3	Так	Так
Рекуперативне гальмування?	Так	Так	^4	Так	Так
Ємність акумулятора	16-100 кВт-год	10-17 кВт-год ^5	0,65 - 1,8 кВт-год	4,4 - 34 кВт-год	До 32 кВт*год
Діапазон цін	$30,000 - $187,000	$50,000 - $60,000	$23,000 - $200,000	$26,000 - $200,000	$40,000 - $50,000