Er plug-in-hybrider bedre end almindelige hybrider?

Billedgalleri: Plug-in hybridbiler Fisker Karma i 2010 er et plug-in hybridbil. Se flere billeder af plug-in hybridbiler. Høflighed af Fisker Automotive

Presset for mere miljøvenlige og brændstofeffektive køretøjer kører konstant ingeniører til at revurdere køretøjsteknologien og komme med den mest effektive måde, hvorpå biler fungerer. Hybride køretøjer er allerede en udbredt form for transport, hvor flere og flere hybridkøretøjsmodeller tilføjes hvert år. Nogle nyere modeller bliver mere kraftfulde, men på bekostning af brændstofeffektivitet. Så hvad er det næste trin? Hvordan planlægger fabrikanter at producere endnu bedre brændstofeffektivitet?

Mange bilfirmaer ser på plug-in-hybrider som det næste trin i hybridbilteknologi, og faktisk har de været i fokus hos mange bilfirmaer som Toyota og General Motors gennem de sidste flere år. En plug-in-hybrid er nøjagtigt, hvordan det lyder: et hybridkøretøj, der genoplader sine batterier ved at være tilsluttet en elektrisk kilde. I modsætning til traditionelle hybrider bruger plug-in-hybrider imidlertid batterier som deres primære strømkilde.

I plug-in hybrider driver batterier en elektrisk motor, der bruges i stedet for en motor til at bevæge bilen. Plug-ins har benzinmotorer, selvom de er meget mindre end en typisk hybridmotor og bruges kun til at oplade køretøjets batteri, når dets strøm er opbrugt. På grund af deres afhængighed af batterier kaldes disse køretøjer ofte plug-in hybrid elektriske køretøjer, eller PHEVs. Men er plug-in hybridbiler bedre end de typiske hybridbiler på vejen i dag, eller er de bare en anden form for brændstofeffektivitet?

På de næste par sider sammenligner vi disse to typer køretøjer over tre hovedkategorier for at vise nogle af fordelene ved PHEV'er sammenlignet med standardhybrider. Vi vil overveje bekvemmelighed og miljøpåvirkning samt driftsomkostninger til køb og vedligeholdelse af hver.

Lad os først se på nogle af de faktorer, der går ind i driftsomkostningerne for hver type hybrid på næste side.

Indhold

1. Driftsomkostninger ved plug-ins og hybrider
2. Miljøpåvirkning af plug-ins og hybrider
3. Bekvemmelighed ved plug-ins og hybrider

Toyota Prius plug-in hybrid demonstrationsprogram køretøj med tillæg til Toyota

Som enhver ny teknologi er omkostningerne typisk højere i starten og falder derefter langsomt ned over tid. Plug-in hybridbiler er ingen undtagelse. Selvom PHEV'er allerede har al den eksisterende teknologi, de har brug for til masseproduktion og salg, forårsager en af ​​hovedfaktorerne dem dyrere end traditionelle hybrider: batterierne.

Der er to typer batterier, der typisk bruges til standard- og plug-in-hybrider: nikkel-metalhydrid (NiMH) og lithium-ion (Li-ion). Li-ion, er de mest effektive og kan rumme mere elektricitet, men de er også den dyreste. Mange hybrider, som Toyota Prius og Honda Insight, bruger nikkel-metalhydridbatterier på grund af deres opladningskapacitet og omkostningseffektivitet. Selvom disse populære hybrider begge bruger NiMH-batterier nu, vil Toyotas 2012 Prius være en plug-in-hybrid med Li-ion-batterier [kilde: Borroz].

Med plug-in-hybrider går prisen på bilen op, fordi der er flere batterier i køretøjet end i en traditionel hybrid. En kompakt PHEV ud af kassen koster ca. 10 til 20 procent mere end en standardhybrid. For eksempel vil en sedan koste omkring $ 2.000 eller $ 3.000 mere, og en SUV vil koste omkring $ 5.000 mere end en traditionel hybrid [kilde: CalCars]. Efter den oprindelige pris begynder PHEV'erne imidlertid at spare penge på benzin fra første dag. Flere batterier betyder, at rækkefølgen af ​​kørsel på fuldt elektrisk kraft udvides, idet de fleste PHEV'er kommer mellem 20 og 40 miles (32,2 til 64,4 kilometer) på en enkelt opladning.

Og mens 40 miles (64,4 kilometer) muligvis ikke lyder som en masse, skal du huske, at den gennemsnitlige chauffør pendler cirka 46 mil (46,7 kilometer) hver dag [kilde: Siegel]. Det betyder, at en chauffør kunne køre bilen hele dagen, tilslutte den om natten og være klar til hans eller hendes pendling igen næste morgen. Batteripriserne forventes at falde, efterhånden som teknologien forbedres, og flere bilproducenter køber batterier i en masse. Da benzinpriserne støt stiger over tid, tilbyder PHEV'er et godt alternativ og muligvis endda en omkostningsbesparelse.

Gå videre til næste side for at finde ud af om miljøpåvirkningen af ​​PHEV'er og hybrider.

En Ford plug-in hybrid Edge krydstogter på Capitol Hill i Washington, den 17. januar, 2007. AP Photo / Manuel Balce Ceneta

Brug af plug-in hybridbiler har potentialet til i høj grad at reducere mængden af ​​drivhusgasser i miljøet, ikke kun sammenlignet med benzindrevne biler, men også til standardhybrider. Fordi plug-in-hybrider bruger batterier som deres vigtigste strømkilde, og standardhybrider bruger benzinmotorer som deres primære kilde, er mængden af ​​benzin, der forbruges af en standard hybrid, langt større end med PHEV'er, hvilket igen reducerer mængden af ​​drivhusgasser, der sendes ud direkte fra emissioner.

Nogle mennesker har hævdet, at genopladning af PHEV’erne om natten vil stille højere krav til kraftværker og øge mængden af ​​drivhusgasser, fordi planterne bliver nødt til at brænde mere kul for at følge med efterspørgslen. Selvom det er sandsynligt, at mere strømforbrug er med en stigning i brugen af ​​PHEV'er, brænder det amerikanske elnet konstant renere brændstoffer end tidligere og udvides konstant til alternative energikilder. En undersøgelse, der blev foretaget i 2002, oplyste, at brugen af ​​PHEV'er, der bruger nattetidskraft til at oplade, ville reducere drivhusgasser med 46 til 61 procent sammenlignet med benzindrevne biler [kilde: CalCars.org]. Og en undersøgelse udført i 2001 af Department of Energy fandt, at en typisk hybridbil reducerer mængden af ​​drivhusgasemissioner med 22 procent, mens plug-in hybrider kunne reducere mængden med 36 procent [kilde: CalCars.org].

Oven på en reduktion af drivhusgasser har PHEV'er potentielt mulighed for at udsende næsten nul drivhusgasser ved at køre på enten biobrændstoffer eller ved at genoplade gennem solcelle-drevne systemer, kendt som sol-drevne systemer [Kilde: CalCars.org]. Ethanol 85 (E85) biobrændstof ville give en PHEV mulighed for i høj grad at reducere dens olieforbrug, og genopladning af en PHEV med energi indsamlet fra solcellepaneler i løbet af dagen ville reducere den mængde strøm, bilen har behov for at tage fra elnettet.

Nu hvor vi har set nogle af de miljømæssige fordele ved plug-in hybrider, sammenligner vi nogle af bekvemmelighedsfaktorerne mellem plug-ins og standard hybrider på næste side.

Denne plug-in elektriske Hummer H3 har en rækkevidde på cirka 400 miles og kører sine første 40 miles på batterier, før den tænder for forbrændingsgeneratoren. AP Photo / Carlos Osorio

Bortset fra de økonomiske og miljømæssige fordele ved plug-in hybridbiler, kunne PHEV'er være mere praktiske end traditionelle hybrider? En af de mest åbenlyse fordele ved en plug-in-hybrid er, at stop på tankstationen ville blive minimeret og muligvis endda elimineret helt. Ved ture rundt i byen, frem og tilbage til arbejde og andre korte afstande, er det måske ikke nødvendigt at stoppe chaufføren på tankstationen; genopladning af batteripakken kunne udføres natten over, så bilen kunne være klar til at køre om morgenen, eller hurtig opladning kunne udføres på få timer. Evnen til at tanke din bil derhjemme ville være en langt større bekvemmelighed end at skulle stoppe ved tankstationen på din vej til arbejde.

På flip side har standardhybrider nogle bekvemmelighedsfaktorer af deres egen. Standardhybrider skal kun udfyldes på tankstationen, før de kan køre deres fulde rækkevidde på deres benzindrevne motor. Og fordi hybrider bruger regenerativ bremsning til at genoplade deres batteriassisterede elektriske motor, så længe bilen kører (og stopper), har batterierne en mulighed for at blive genopladet. PHEV'er kan også oplade deres batterier under kørsel, men fordi de bruger en mindre motor, en mindre gasbeholder og er afhængige af batterierne som deres vigtigste strømkilde, er det mere effektivt, at batterierne er tilsluttet til opladning. Så at få det fulde antal kilometertal ville kræve en totrinsproces: Opladning af bilen før en tur og derefter fyldning af gastanken. Når batterierne er tømt, er den vigtigste strømkilde forsvundet, og batterierne skal oplades fra en elektrisk kilde. Dette efterlader nuværende design-plug-in-hybrider ved en lille ulempe, når det gælder længere ture.

Selvom det er mere praktisk at tilslutte din bil i løbet af natten end at stoppe for gas, hvis plug-in hybridbiler bliver en mainstream-armatur i bilverdenen, er det nødvendigt at tilføje genopladningsstationer til tankstationer, hjem og forretning. Denne ændring ville kræve store investeringer fra virksomheder, som standardhybrider simpelthen ikke kræver, og det kan være en hindring, der stadig står i vejen for PHEV-udvikling.

For mere information om plug-in-hybrider, standardhybrider og andre relaterede emner, skal du følge linkene på næste side.

Relaterede artikler

• Hybrid bilquiz
• Hvordan plug-in hybridbiler fungerer 
• Sådan fungerer batterier
• Sådan fungerer BMW H2R
• Sådan fungerer bilmotorer
• Sådan fungerer elbiler
• Sådan fungerer brændselsceller
• Hvilken hastighed skal jeg køre for at opnå maksimal brændstofeffektivitet?

Kilder

• Borroz, Tony. "Toyota lover en" overkommelig "plug-in-pris i 2011." Wired.com. 14. december 2009. (18. marts 2010) http://www.wired.com/autopia/2009/12/toyota-plug-in-prius-2011/
• CalCars.org. "Alt om plug-in-hybrider (PHEV'er)." (16. marts 2010) http://www.calcars.org/vehicles.html
• Green Car Congress. "Trend til tyngre, mere kraftfulde hybrider, der slipper teknologiens fordel ved forbrug af brændstof." 28. marts 2007. (18. marts 2010) http://www.greencarcongress.com/2007/03/trend_to_heavie.html
• HybridCars.com. "En omfattende guide til plug-in-hybrider." (16. marts 2010) http://www.hybridcars.com/plug-in-hybrid-cars#compare
• HybridCars.com. "Plug-in hybridbatterier: Type Matters." 20. marts 2007. (18. marts 2010) http://www.hybridcars.com/plug-in-hybrids/phev-battery-types.html
• King, Danny. "Coulomb hævder at have installeret de første EV-ladestationer, der er købt af Apartment Builder." Green Car Advisor. 18. marts 2010. (18. marts 2010) http://blogs.edmunds.com/greencaradvisor/2010/03/coulomb-claims-to-install-first-ev-charging-stations-bought-by-apartment-builder .html
• Populær mekanik. "Toyota Prius 2010 mod Honda Insight Sammenligning Testkørsel: Battle of the Fuel Sippers - The Rematch." 25. marts 2009. (18. marts 2010) http://www.popularmechanics.com/blogs/automotive_news/4309705.html
• Siegel, Jeff. "Hvorfor USA ikke er afhængig af olie." TreeHugger.com. 19. juni 2008. (18. marts 2010) http://www.treehugger.com/files/2008/06/we-are-not-addicted-to-oil.php