Современный экономичный автомобиль

Что такое подключаемый гибрид или плагин-гибрид (plug-in hybrid)?

«Toyota Prius plug-in hybrid»Источник: www.hybridcars.com
Перевод: Андрей Далимаев
Количество просмотров 14665 Количество комментариев 2

Подключаемые гибриды похожи на обычные машины-гибриды: и те, и другие используют бензиновый двигатель наряду с электромотором. Однако плагин-гибрид использует большие аккумуляторы, которые можно заряжать посредством подключения к обычной бытовой энергосети. Плагин-гибридные автомобили могут проезжать дальние расстояния, от нескольких километров до целых 40 миль (64 км), без использования бензина.

Подключаемый гибрид или плагин-гибрид (plug-in hybrid)
Это гибридный автомобиль, оснащенный как двигателем внутреннего сгорания, так и электродвигателем, работающим от аккумуляторов повышенной емкости, которые можно подзаряжать от обычной бытовой энергосети.
«Toyota Prius plug-in hybrid»
«Toyota Prius plug-in hybrid»
«Toyota» продемонстрировала концептуальную плагин-версию «Prius», и ожидает производства 20000—30000 единиц в 2012 году.

Подключаемые гибриды дают все преимущества электромобилей, сохраняя при этом тот же запас хода, как и у обычных транспортных средств. При обычных локальных поездках водители плагин-гибридов в подавляющем большинстве случаев ездят в полностью электрическом режиме. При разрядке батареи используется уменьшенный двигатель внутреннего сгорания либо для подзарядки батарей (по мере движения машины), либо в качестве основного источника энергии пока аккумуляторы не зарядят от розетки.

Плагин-гибридные автомобили также известны как электромобили-гибриды с подзарядкой от сети (plug-in hybrid electric vehicles — PHEVS) [1]. Гибридные автомобили с подзарядкой от электросети, которые используют двигатель внутреннего сгорания исключительно для подзарядки аккумуляторов, — а не для того, чтобы приводить в движение напрямую колеса, — также называют электромобилями с увеличенным запасом хода без подзарядки (Extended-Range Electric Vehicles), или E-REVS.

Сравним подключаемый гибрид со стандартным гибридом

Подключаемый гибрид
Стандартный гибрид
Инфографика: сравнение стандартного и подключаемого гибридов

У плагин-гибридных автомобилей значительные преимущества в плане экономии топлива по сравнению с другими транспортными средствами:

  • машина-гибрид в зависимости от модели, достигает примерно вдвое большей топливной экономичности, чем обычная машина такого же размера и характеристик;
  • гибридный автомобиль с подзарядкой от электросети может достичь вдвое большей топливной экономичности, чем обычный гибрид;
  • гибрид с подзарядкой от сети, работающий на биотопливе (например, 85-процентном этаноле или биодизеле) может почти полностью исключить использование бензина.

Несмотря на все внимание СМИ к плагин-гибридам, отдельному потребителю пока еще не представляется возможным купить такой. Несколько гибридов с подзарядкой от электросети были подготовлены для тестирования в коммерческих автопарках и государственных учреждениях (США). Многие крупные автомобилестроители выпустили концептуальный прототип гибрида, подзаряжаемого от сети, для демонстрации на международных автосалонах, но лишь немногие автопроизводители взяли на себя обязательства об оглашении конкретной даты производства этих транспортных средств [2].

Общая критика плагин-гибридов и возможные ответы

“Я всегда считал, что возможно создать машину, которая улучшит показатель 100 миль на галлон. Вот что нужно стране: создать машину с высокой производительностью и всеми прелестями обычного легкового автомобиля, но чтобы работала она на электричестве” — Доктор Энди Фрэнк (Andy Frank), считающийся отцом современного плагин-гибрида.

Дополнительные аккумуляторы весят слишком много.

Ответ: лишний вес батареи несколько компенсирован благодаря уменьшению веса двигателя внутреннего сгорания. На высоких скоростях, в частности, эффективность использования топлива зависит в первую очередь от аэродинамики, пробег зависит от дополнительного веса, что примерно соответствует одному или двумя лишним пассажирам.

Дополнительные батареи стоят слишком дорого.

Ответ: при продажах автопроизводителями в больших объемах, более мощные и дешевые никель-металлгидридные или литий-ионные батареи могут продаваться по ценам всего на несколько тысяч долларов большим, чем у сегодняшних гибридов. Зарядка будет происходить в основном ночью в более дешевые непиковые часы. Принимая в расчет покупку, топливо и обслуживание, общий срок службы, стоимость владения гибридным автомобилем с подзарядкой от электросети ниже, чем бензиновым автомобилем.

Получение энергии от сети (для зарядки машин) приведет к дополнительным выбросам.

Ответ: то, что промышленность называет выбросами, относящимися к «полному циклу производства топлива» (включая парниковые газы), у транспортных средств, получающих энергию от электросети, гораздо ниже, чем у бензинового автотранспорта, даже относительно американской энергосистемы (которая на 50 % включает уголь). Машины, заряжаемые в непиковые часы, используют энергию, произведенную объектами, которые не прекращают работу ночью. Многие районы страны получают большую часть энергии от более чистых источников, вроде природного газа и гидроэнергетики. Гораздо проще улучшить централизованные электростанции, чем миллионы машин с большим сроком службы. И, наконец, плагин-гибриды, подзаряжаемые от фотоэлектрических установок, расположенных на крыше, имеют практически нулевой уровень выбросов.

Модификации гибридов с подзарядкой от электросети

«California Cars Initiative»
«California Cars Initiative»
В 2004 году «California Cars Initiative», — некоммерческая организация, основанная Феликсом Крамером (Felix Kramer) (второй слева), которая находится в Пало-Альто, во главе с техническим руководителем Роном Грембаном (Ron Gremban) (крайний слева), — переделала Toyota Prius 2004 года в плагин-гибридный прототип способный проехать больше 100 миль на галлоне. С тех пор, «CalCars» провела эффективную пропагандистскую кампанию, пропагандирующую преимущества электромобилей, подзаряжаемых от сети автопроизводителям, законодателям и общественности в целом.

Со времени первого прототипа плагин-гибридной модификации, более дюжины компаний стали предлагать плагин-гибридные варианты. Как и любые значительно переоборудованные машины, модификации стоят дорого, могут иметь проблемы с надежностью, не говоря уже о том, что краш-тестов в этом измененном виде они не проходили. Однако их владельцы пользуются превосходными показателями пробега на единицу расхода горючего, большим запасом хода на чистом электричестве, и привилегиями быть пионерами автомобилестроения.

Большинство современных плагин-гибридных модификаций начинаются со стоковой «Toyota Prius» последней модели (2004—2008 гг.). Добавляется увеличенный батарейный блок, и либо дополняется существующий аккумулятор, либо его совсем заменяют.

Список компаний, предлагающих плагин-модификации, оборудование или связанные с ними услуги, растет каждый день. Многие из них ориентированы на создание транспортных средств для государственных учреждений и других автопарков, но некоторые в настоящее время принимают заказы. На сегодняшний день по дорогам Северной Америки ездит несколько сотен гибридов, подзаряжаемых от сети, и еще несколько создаются каждый месяц.

Поучительно взглянуть на широкий диапазон производительности в плагин-гибридных модификациях. В чем же секрет компаний, предлагающих сервис и оборудование, относящийся к модификациям? В аккумуляторах.

Типы батарей, используемых в подключаемых гибридах

Батареи для подключаемых гибридов
Батареи для подключаемых гибридов
Не все плагин-гибридные модификации одинаковы. Вся разница в аккумуляторах. Литий-ионные аккумуляторы стоят дороже всего, но дают самый большой запас хода на чистом электричестве. Свинцово-кислотные доступнее, но сокращают запас хода. А никель-металлогидридные находятся посередине шкалы в отношении цены и аккумулирования энергии.

Сегодняшние переоборудованные гибриды с подзарядкой от электросети на основе «Prius» аккумулируют в 2—7 раз больше энергии, чем стандартная батарея «Prius». В целом, средний показатель расхода у подзаряжаемых от сети гибридов на основе «Prius» составляет 65—95 миль на галлоне.

Чем больше энергии запасает аккумулятор, тем дальше транспортное средство может проехать в полностью электрическом режиме, и тем дольше оно сможет увеличивать пробег. Аккумулирование большего количества энергии зависит не только от размера батареи, — тип используемого аккумулятора также имеет значение.

Умеренное количество энергии от свинцово-кислотных аккумуляторов. На одном конце этого разнообразия находятся плагин-модификации на базе «Prius», которые аккумулируют не слишком много энергии: около 2-3 кВт∙ч. Основным преимуществом свинцово-кислотной технологии является ее доступность. Она также достаточно безопасна и имеет высокую производительность. Однако срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов не столь долог, как некоторых других типов батарей. Кроме того, они аккумулируют меньше электроэнергии, поэтому нужно использовать более массивные и тяжелые блоки.

Много энергии от литий-ионных аккумуляторов: на противоположном конце этого разнообразия располагаются модификации на базе «Prius», которые запасают большое количество бортовой энергии — целых 9 кВт∙ч. Эти подзаряжаемые от сети гибридные автомобили используют литий-ионные батареи, так как они аккумулируют много энергии в меньших и более легких блоках. Такое количество дополнительной энергии позволяет подзаряжаемому гибриду проехать в полностью электрическом режиме 25-30 миль, и достичь «увеличенного» пробега на большие расстояния в 40—50 миль. Недостатком является стоимость. В некоторых из этих модификаций, одна аккумуляторная батарея стоит более $10000. К этому также относится безопасность и срок службы батареи.

В середине «энергоразнообразия» никель-металлогидридные аккумуляторы. В центре располагаются подзаряжаемые от сети гибридные автомобили со средним количеством бортовой энергии — около 4-5 кВт∙ч. Некоторые из таких транспортных средств сочетают дополнительные никель-металлгидридные аккумуляторы (NiMH) с нынешними никель-металлогидридными батареями в «Prius». Производительность, долговечность, безопасность и характеристики никель-металлогидридных аккумуляторов понятны. Однако, никель-металлогидридные батареи, как правило, аккумулируют меньше энергии, чем литий-ионные.

Обзоры гибридных автомобилей

  • Гибрид «Chevrolet Volt»

    «Chevrolet Volt» — хорош как ни крутиОбзор гибридного автомобиля «Chevrolet Volt». «Volt» — это серийный гибридный автомобиль с подзарядкой от сети. Он принципиально отличается от «параллельного» гибрида, типа «Toyota Prius».

Последнее обновление 25.01.2013
Опубликовано 24.10.2012

Читайте также

Сноски

  1. Необходимо заметить, что в русскоязычной переводческой практике, понятия hybrid cars и plug-in hybrid (а стало быть, и PHEV), как правило, не разделяются, — и то, и другое обычно переводятся просто как «гибриды». В данной статье мы будем скрупулезно разделять эти понятия, т.к. в этом-то собственно и заключается смысл данной статьи. — Прим. переводчика.
  2. Подробнее смотрите новости “Гибрид «Volvo V60 Plug-in-Hybrid» скоро поступит в серийное производство” и “«Toyota» покажет «Prius» подзаряжаемый от сети”. — Прим. редактора.

Комментарии

Ваше имя:
Ваш e-mail: необязательное поле
Кто Вы?
Человек
Человек
Робот
Робот

Я из России. Интересуюсь автомобилем "Опель Ампера" (он же "Шевроле Вольт", но недавно получил информацию из представительства "Опель" о том, что дата начала поставок "Ампера" в Россию пока не определен. С уважением

А 23.02.14 22:28:40

Статья понравилась.Думаю,что за гибридами и их модификациями - будущее.

Сергей Мурчич 18.05.15 10:03:06

Все материалы, представленные на данном сайте, защищены законодательством в области авторского права. Смотрите публикация Ваших материалов, условия перепечатки материалов, соблюдение авторских прав.
Дизайн и поддержка – Владимир Егоров, icarbio.ru 2010-2014 ©.

Рейтинг@Mail.ru