3

Rodzaje napędów alternatywnych, czyli co oznaczają skróty HEV, PHEV, BEV, FCEV

Toyota Prius Plug-in Hybrid
Kiedyś do napędu samochodów używane były głównie silniki spalinowe. Pod maską był motor benzynowy lub wysokoprężny. Ten pierwszy czerpał energię z benzyny lub gazu propan-butan (LPG), a ten drugi z oleju napędowego (choć i diesla można zagazować). Teraz sytuacja jest o wiele bardziej skomplikowana, a rodzajom napędów towarzyszą przeróżne skróty, które dzisiaj chciałem wam wyjaśnić.

ICE odchodzi powoli do lamusa

ICE to angielski skrót od wyrażenia Internal Combustion Engine. Pod tym oznaczeniem kryją się silniki spalinowe, zarówno benzynowe jak i wysokoprężne. Cały czas jest to jeszcze najpopularniejsza forma napędu nowych samochodów, ale to wkrótce się zmieni. Musi się zmienić, przynajmniej w Europie, bo inaczej producentów samochodów czekają ogromne kary, które bez wątpienia zostaną przerzucone na klientów. Cieszmy się zatem silnikami spalinowymi, póki możemy, w przyszłości będziecie jeszcze tęsknić za warkotem trzycylindrowych motorów o pojemności kartonu mleka ;-).

Przy okazji silników spalinowy warto też wspomnieć o skrócie MHEV, czyli Mild Hybrid Electric Vehicle, co w Polsce określamy mianem tzw. miękkiej hybrydy. To rozwiązanie towarzyszące silnikom spalinowym, w którym silnik elektryczny przejmuje rolę rozrusznika i alternatora. Dzięki swojej konstrukcji i osobnej, niewielkiej baterii, układ MHEV jest w stanie odzyskiwać energię na przykład podczas hamowania i wykorzystać ją do zasilenia układów elektrycznych w samochodzie, tym samym zmniejszając obciążenie jednostki napędowej. Silnik elektryczny w układzie miękkiej hybrydy nie jest w stanie zapewnić nam napędu, ale może wspomóc silnik spalinowy np. podczas przyśpieszania, pozwala na znacznie łagodniejsze działanie systemu Start/Stop, a także może wspomagać układ hybrydowy, jak np. w hybrydowym Renault Clio. Według różnych badań, układ MHEV może obniżyć zużycie paliwa i tym samym emisję CO2 nawet o 10-15%. W tym roku trafi do wielu popularnych modeli samochodów, jak np. VW Golf eTSI, Hyundai i30 czy Ford Puma.

Volkswagen Golf 1.5 eTSI

Hybrydy, czyli czym różni się HEV i PHEV

Napędy hybrydowe nie są niczym nowym. Toyota rozpoczęła sprzedaż swojego pierwszego Priusa jeszcze w 1997 roku, a w 2000 roku trafił on również do Europy. Minęło już ponad 20 lat i prekursor tego typu napędu korzysta już z jego 4. generacji, która jest jeszcze bardziej dopracowana i w dużej mierze odpowiada za to, że to właśnie Japończycy są najbliżej celu emisji CO2 nałożonego przez Unię Europejską. Inni producenci samochodów do tej pory raczej rzadko korzystali z napędów hybrydowych, swoje rozwiązania mają np. Honda czy Ford, ale gdy mówimy hybryda, większość z nas automatycznie myśli o Toyocie.

HEV to skrót od wyrażenia Hybrid Electric Vehicle, w Polsce zazwyczaj tego typu napęd określany jest mianem tzw. pełnej hybrydy. Jest to nic innego jak połączenie silnika spalinowego oraz elektrycznego. Może być ono realizowane na różne sposoby, nie będziemy się tutaj w ten temat mocniej zagłębiać. Najważniejsze jest, że w przypadku napędu hybrydowego samochód jest w stanie na krótkich dystansach działać tylko na napędzie elektrycznym. Oznacza to, że przez pewien czas silnik spalinowy pozostaje wyłączony, a nasz samochód zachowuje się jak auto elektryczne. Aby to było możliwe, w autach hybrydowych mamy stosunkowo mocny silnik elektryczny oraz baterie o pojemności 1-2 kWh, które ładowane są np. podczas hamowania, dojeżdżania do świateł czy wykorzystując nadmiar mocy silnika spalinowego.

Toyota Prius PHEV

W odróżnieniu od hybryd typu HEV, układy typu PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) możemy ładować z gniazdka sieciowego. Zasada działania takiego napędu jest podobna jak w przypadku standardowej hybrydy, z tą tylko różnicą, że tutaj bateria jest znacznie większa (często od 9 do nawet 13 kWh) i pozwala na przejechanie w trybie elektrycznych dłuższego dystansu, nawet ponad 50 km. Taką baterię trudno byłoby naładować odzyskując energię podczas hamowania, dlatego hybrydy typu plug-in możemy ładować z gniazdka elektrycznego. Tego typu pojazdów przybywa w ostatnim czasie, bo w testach emisji spalin pozwalają na osiągnięcie ponadprzeciętnych wyników w kwestii emisji CO2. Silniki elektryczne w autach z napędem typu PHEV są zazwyczaj wystarczająco mocne, aby zapewnić odpowiednią dynamikę oraz osiągnięcie prędkości przekraczających 100 km/h (najczęściej są to okolice 130 km/h).

Przykłady takich samochodów to np. Renault Captur, Peugeot 508 Hybrid, Toyota Prius PHEV czy Volvo XC60 T8.

Pełny elektryk, czyli BEV i FCEV

Dwa ostatnie skróty dotyczą już aut w pełni elektrycznych. BEV to skrót od wyrażenia Battery Electric Vehicle, które oznacza pojazd elektryczny zasilany bateriami. W takich autach mamy już tylko silnik lub silniki elektryczne i zestaw baterii, które dostarczają energię. Pojemność baterii może być bardzo różna, od kilkunastu kWh to nawet blisko 100 kWh jak w samochodach Tesli. Oczywiście im większy pakiet baterii, tym auto jest cięższe i tym zajmują więcej miejsca, ale zapewniają też tym samym większy zasięg. Największy minus tego rozwiązania to czas ładowania, nawet w przypadku szybkich ładowarek trudno jest odzyskać więcej jak 100 km zasięgu w czasie krótszym niż 5 minut, co w porównania do tankowania paliwa wydaje się wiecznością. Przykładowe auta elektryczne to Tesla Model 3, Renault Zoe czy Nissan Leaf.

Tesla Model 3

Ostatni typ napędu, który chciałem dzisiaj opisać to FCEV, czyli Fuel Cell Electric Vehicle. Takich samochodów jest na rynku najmniej, bo w zasadzie jest to tylko Toyota Mirai i Hyundai Nexo. Są to auta wyposażone w silnik elektryczny, ale źródłem energii nie jest bateria, a czysty wodór. Dzięki zastosowaniu ogniw paliwowych i stosownej reakcji chemicznej wodoru z tlenem (pobieranym z powietrza) powstaje energia elektryczna oraz woda. Ta druga odprowadzana jest układem wydechowym, a energia zasila niewielką baterię oraz silnik elektryczny. Dzięki zastosowaniu wodoru jako paliwa, tankowanie jest znacznie szybsze niż ładowanie baterii, a samochód pozostaje bezemisyjny, podobnie jak pojazdy typu BEV. Niestety nie ten rodzaj napędu jest najbardziej skomplikowany i drogi, a stacji tankowanie wodoru zwyczajnie brakuje. Nie spisywałbym go jednak jeszcze na straty, bo ma spory potencjał.