Elektromobilne abecadło – sprawdź jakiego rodzaju napędy są stosowane

Co to w ogóle jest samochód elektryczny.  Najprostsza odpowiedź na to pytanie brzmi – auto napędzane silnikiem elektrycznym. Jednak od tej chwili sprawa się nieco komplikuje i czytając opisy samochodów zwanych elektrycznymi natkniemy się na niewiele nam początkowo mówiące skróty.  Poznajmy więc abecadło określające rodzaje napędów i sposób ładowania akumulatorów.

HEV (hybrid electric vehicles)

Zacznijmy od znanej od wielu lat technologii hybrydowej – czyli HEV (hybrid electric vehicles). Ma dwa silniki –  benzynowy i elektryczny, a napęd przenoszony jest na koła albo z jednego z nich, albo z obu jednocześnie. Zasadniczo, szczególnie w mieście lub przy mniejszych prędkościach, samochód napędzany jest silnikiem elektrycznym, ale większy wysiłek powoduje załączenie się silnika spalinowego.

Protoplaści

To rozwiązanie zastosowała Toyota, a najbardziej znanym przykładem samochodu hybrydowego jest Toyota Prius, która przez lata doczekała się już czterech wcieleń, ale Toyota,  oferuje napęd hybrydowy w wielu innych modelach, np. Auris czy niewielkiej Yaris. Nieco inne rozwiązanie zastosowała Honda, nazywając je IMA w modelu Insight, który premierę miał już 10 lat temu.  Na marginesie, choć Toyota była pierwsza w Azji i Europie, to Honda Insight była pierwszym samochodem z silnikiem elektrycznym oferowanym na rynku amerykańskim.

W Hondzie silnik elektryczny bez przerwy wspomaga działanie silnika spalinowego i bardzo rzadko samochód porusza się wyłącznie na silniku elektrycznym. Ale takie „doładowanie” silnika spalinowego sprawia, że może on być silnikiem o małej pojemności, więc średnie zużycie jest porównywalne z innymi hybrydami. Akumulatory w takich samochodach ładowane są z generatora, podczas pracy silnika spalinowego. Ale mogą być też ładowane poprzez hamulce regeneracyjne, które energię kinetyczną pojazdu przekształcają w energię elektryczną – przy zwalnianiu i hamowaniu.  Nie naładujemy ich jednak w inny sposób – czyli z gniazdka, dlatego nie są to samochody elektryczne w dosłownym tego słowa znaczeniu. Nie są tak też traktowane przez wiele państw, które dopłaty lub ulgi w podatkach, ewentualnie dodatkowe udogodnienia jak jazda bus pasem czy darmowe parkowanie zarezerwowały dla dwóch innych typów pojazdów z silnikami elektrycznymi. Pamiętajcie – hybryda nie daje już żadnych zwolnień od opłat za parkowanie czy innych udogodnień w większości miast !

PHEV (plug in hybrid electric vechicels) – pojazdy hybrydowe z napędem elektrycznym typu plug-in.

Jak sama nazwa wskazuje są to pojazdy z możliwością ładowania z gniazdka. Tu jest dziś w czym wybierać i tych modeli spotyka się dziś najwięcej, poświęcimy im więc więcej miejsca. Generalnie są to samochody, które mają układ napędowy podobny do „zwykłej” hybrydy, z różnicą jednak w priorytecie dla napędu elektrycznego i sposobie ładowania. Ale są wśród nich także wersje, zasługujące raczej na miano samochodów elektrycznych, bo tylko taki silnik je napędza. Jeśli chodzi o wersje podobne do hybrydy – to zasadniczą różnicą jest fakt, że można je ładować przez podłączenie do źródła zasilania – stacji ładującej bądź domowego gniazdka. Gdy akumulator zostanie wyczerpany, hybryda plug-in zaczyna działać jako zwykła hybryda i silnik spalinowy zaczyna napędzać auto. Ale są i pewne różnice, bo w tych autach na często producenci montują silnik elektryczny na innej osi niż silnik spalinowy – takie rozwiązanie ma np. Mini. Dokładają więc niejako do „zwykłego” samochodu elektryczny napęd na innej osi – a nie jak to było we wspomnianych na początku hybrydach, gdzie oba napędzają poprzez jedną skrzynię biegów – te samą oś.  Zasięg w większości aut z takim rozwiązaniem jest jednak na ogół bardzo mały – obecnie na ogół do 40 km i nie wierzcie zapewnieniom, że więcej. Wygląda na to, wielu producentom zależy, żeby szybko mieć w ofercie samochód „elektryczny” a nad sensownymi rozwiązaniami dopiero pracują.Generalnie jednak, zasadniczą rolę powinien odgrywać w nich silnik elektryczny wspomagany przez spalinowy, czyli odwrotnie niż w starych hybrydach.

REX

W tej kategorii spotkamy również samochody, które w zasadzie bardziej zasługują na miano elektrycznych, bo napędza je wyłącznie silnik elektryczny o znacznie większym zasięgu niż w postaci „normalnych” aut, którym dodano na drugiej osi silnik elektryczny. One też wciąż mają „na pokładzie” silnik spalinowy, ale jest to mały silnik, który spełnia tylko rolę generatora prądu. Rozwiązanie znane z lokomotyw spalinowych, gdzie silnik spalinowy nie napędza kół, a tylko daje prąd silnikowi elektrycznemu zastosowanemu do napędu ze względu na moc i moment obrotowy. Lokomotywa nie pojedzie jednak na bateriach, więc silnik spalinowy pracuje tu cały czas, a w samochodach mamy już potężne, ładowane z gniazdka akumulatory. Na ogół wystarczają na kilometrów kilkadziesiąt ale powoli i kilkaset da się na nich na jednym ładowaniu przejechać. Ale nawet w przypadku tych z mniejszym zasięgiem, można spokojnie pojechać do pracy i wrócić, ładując auto tylko domową ładowarką i w ogóle nie używając silnika spalinowego.

A jeśli trafi się potrzeba pojechania gdzieś dalej, lub niespodziewany objazd, nie ma obaw, że braknie nam energii. Jak się wyczerpią akumulatory, automatycznie załączy się silnik spalinowy, dostarczy prąd a zarazem podładuje akumulatory. Taki spalinowy generator bywa nazywany REX (range extender) – przedłużacz zasięgu. Przykładem takich samochodów są uznawane za modelowe w swej klasie Opel Ampera i bliźniaczy Chevrolet Volt. A także BMW i3, które można zamówić zarówno wersji z REX, jak i bez spalinowego generatora. Z zewnątrz różni je tylko to, że wersja bez REX nie ma… wlewu paliwa. Podsumowując, można powiedzieć, że różnica między PIHV, a opisaną wcześniej hybrydą zasadza się nie tylko na sposobie ładowania ale i na tym, kto w aucie… gra pierwsze skrzypce. W HEV silnik elektryczny wspomaga silnik spalinowy, podczas gdy PIHV jest jednak odwrotnie. Nie trzeba dodawać, że to drugie rozwiązanie jest bardziej przyjazne dla środowiska i tylko o krok od pojazdu w pełni elektrycznego. Ale to już kolejny typ.

BEV (battery electric vehicles) czyli pojazdy z akumulatorami elektrycznymi

Te auta nie mają na pokładzie nic, co działa na jakiekolwiek paliwo poza prądem. Nie ma silnika spalinowego, nie ma spalinowego generatora, nie ma tez w związku z tym także zbiornika paliwa. Auto pracuje na całkowicie elektrycznym układzie napędowym zasilanym akumulatorami. Pojazdy te trzeba przed podróżą naładować, w zależności od pojazdu mają różne czasy ładowania i zasięgi. Z pewnością wystarczy jej na jeżdżenia po mieście, choć przy wielu supermarketach, kinach czy na większych parkingach są dla nich stacje ładowania. Pojawiają się powoli także w Polsce. Na europejskich autostradach jak grzyby po deszczu powstają  stacje ładowania, w tym tzw. superszybkie stacje, które pozwalają naładować akumulatory do 80 % pojemności w trakcie picia kawy. No, może obiadu. Jeszcze ciekawsze  rozwiązanie stosuje się w autobusach, które ładują się na pętli, bądź dłuższych przystankach ale to temat wymagający odrębnego artykułu. Wracając do samochodów – najlepsze  przykłady tych pojazdów to coraz bardziej popularny Nissan Leaf, Renault ZOE,  Tesla czy nowa Ampera, na która producent musiał wprowadzić zapisy.

Zasięgi takich samochodów, to dziś, w zależności od sposobu jazdy, nawet kilkaset kilometrów. I ciągle rosną. Odwrotnie niż ceny, w każdym razie takie są obietnice producentów.