Hybryda plug-in a samochód elektryczny - podobieństwa i różnice

Zelektryfikowany czy elektryczny?

Zacznijmy od tego, że żaden napęd hybrydowy nie jest elektryczny. Jest zelektryfikowany, ale każda hybryda to samochód spalinowy. Wynika to z konstrukcji i sposobu działania. . Istnieje kilka rodzajów napędu hybrydowego, najbardziej popularne i najczęściej spotykane są hybrydy typu równoległego. Oznacza to obecność dwóch silników – spalinowego i elektrycznego, które mogą działać bądź wspólnie, bądź niezależnie od siebie. Zasadą generalną jest wspomaganie silnika spalinowego przez elektryczny, chociaż w różnych rodzajach hybryd odbywa się to w różny sposób.

Najprostszym i najtańszym rodzajem są tak zwane miękkie hybrydy (ang. Mild Hybrid Electric Vehicle, MHEV). To jedyny system, w którym silnik elektryczny nie pełni roli silnika trakcyjnego, czyli nie jest w stanie samodzielnie napędzać samochodu. Zastępuje jedynie rozrusznik i alternator, ułatwiając rozruch. Podtrzymuje także – z baterii - pracę urządzeń pokładowych, gdy silnik spalinowy jest wyłączony. Samochody te są w zasadzie zaliczane do czysto spalinowych. Jedynym silnikiem, który napędza koła, jest bowiem jednostka spalinowa. Ich zaletą jest spora oszczędność paliwa wobec wariantu pozbawionego w ogóle jakiegokolwiek wsparcia elektrycznego. Dodatkowym atutem jest łagodne i harmonijne działanie układu Start/Stop. Natomiast przy rozważaniach, co tak naprawdę jest samochodem elektrycznym, hybrydy MHEV można pominąć.

Kolejny rodzaj napędu hybrydowego to full hybrid, czyli pełna hybryda, oraz plug-in hybrid, czyli hybryda z możliwością doładowywania baterii z sieci. Tutaj silnik elektryczny jest już także silnikiem trakcyjnym, czyli może napędzać samochód bez udziału silnika spalinowego. W większości dostępnych na rynku samochodów FHEV (Full Hybrid Electric Vehicle) stosowany jest system równoległy, w którym na koła trafia napęd bądź z silnika spalinowego, bądź też elektrycznego albo obu naraz. Istnieje jeszcze typ układu hybrydy szeregowej, gdzie silnik spalinowy pełni tylko rolę generatora, a napęd realizowany jest zawsze poprzez silnik elektryczny. Nie jest on jednak zbyt popularny w samochodach.

Tak czy inaczej, pełna hybryda potrafi już ruszyć tylko z silnika elektrycznego, a także w sprzyjających warunkach wyłączyć silnik spalinowy podczas jazdy. Można też skorzystać z trybu EV, jednak na bardzo krótkim dystansie – baterie są zbyt słabe, żeby wystarczyć na przejechanie więcej niż kilku kilometrów. Z kolei hybryda typu PHEV, czyli plug-in, dysponuje znacznie większym zestawem baterii, jej zasięg na samym prądzie to zatem kilkadziesiąt kilometrów. Jednym z rekordzistów będzie tu chyba Volvo XC90 Recharge, mogące przejechać na prądzie ok. 80 kilometrów. A jak sama nazwa wskazuje, samochody PHEV mogą być ładowane z zewnętrznego źródła prądu, dokładnie tak samo jak samochody w pełni elektryczne. Przy niewielkich przebiegach i dbałości o naładowanie baterii można więc uzyskać rewelacyjnie niskie zużycie paliwa – według normy WLTP nawet w okolicach dwóch litrów na sto kilometrów. Oczywiście, w normalnej eksploatacji będzie to możliwe rzadko, ale nie jest niewykonalne. Tym bardziej, że baterie plug-ina nigdy nie rozładowują się całkowicie.

Samochód po pokonaniu pełnego dystansu na prądzie pracuje jak zwykła hybryda. Mimo to żaden z tych rodzajów napędu nie jest całkowicie elektryczny. Po pierwsze, niezależnie od funkcji, jaką pełni znajdujący się w pojeździe silnik spalinowy, sama jego obecność nie pozwala na nazwanie samochodu elektrycznym. Po drugie, skoro silnik spalinowy pracuje, a więc zużywa paliwo, wytwarza i emituje do atmosfery CO₂ oraz inne związki uznawane za zanieczyszczenia. Nie jest więc bezemisyjny. I choć nowoczesne hybrydy typu plug-in mają już naprawdę spore możliwości jazdy częściowo bezemisyjnej, czyli z wykorzystaniem tylko silnika elektrycznego, jednostka spalinowa włącza się, choćby w celu podładowania baterii. Nie ma zatem możliwości zarejestrowania takiego samochodu na zielone tablice i uzyskania zarezerwowanych dla pojazdów elektrycznych przywilejów, jak darmowe parkowanie czy poruszanie się buspasami.

Zatem jednym warunkiem zaliczenia samochodu do kategorii elektrycznych jest rodzaj napędu, drugim – jego bezemisyjność. Samochód elektryczny (BEV – Battery Electric Vehicle, lub FCEV – Fuel Cell Electric Vehicle) ma na pokładzie wyłącznie silnik (bądź silniki) elektryczne. Zdecydowana większość to pojazdy BEV. Zasilane są z zespołu akumulatorów, które dostarczają energię silnikowi trakcyjnemu. Żadnego innego rodzaju napędu w takich samochodach nie ma, nie mają one więc fizycznej możliwości emitowania spalin czy innych zanieczyszczeń. Stąd nazywane są bezemisyjnymi.

Samochody BEV ładowane są na specjalnych stacjach do tego przeznaczonych, można też podłączyć je do instalacji domowej. Nowoczesne "elektryki" ładują się dość szybko, na przykład najnowsze Volvo EX30 potrzebuje tylko pół godziny przy ładowaniu prądem stałym. Jeśli użyta do ładowania energia będzie pochodzić ze źródeł odnawialnych, na przykład instalacji fotowoltaicznej, cały proces – od ładowania po jazdę – będzie bezemisyjny. Spore są już także zasięgi – wspomniane Volvo EX30 przejedzie po naładowaniu 475 km. W przyszłym roku ma debiutować model EX90 o zasięgu ok. 580 km. Na rynku przybywa modeli czysto elektrycznych o zasięgu ponad 550 km na jednym ładowaniu.

Z kolei samochody FCEV zasilane są wodorem, który jest tankowany i przechowywany w zbiorniku (podobnym do zwykłego zbiornika na paliwo, choć spełniającym zupełnie inne normy wytrzymałościowe). Ogniwo paliwowe (czyli po angielsku właśnie Fuel Cell) łączy wodór z pochodzącym z powietrza tlenem, a uzyskana z tej reakcji energia służy do napędzania silnika elektrycznego. Samochody wodorowe są więc także bezemisyjne i zaliczane do kategorii samochodów elektrycznych ze względu na rodzaj napędu. FCEV bez problemu zarejestrujemy na zielone tablice. Ten rodzaj napędu świetnie sprawdza się do napędu autobusów miejskich. Kierowcy auto osobowych nie mają na rynku wielkiego wyboru modeli, a stacje tankowania są dostępne tylko w kilku największych miastach w Polsce.

Podsumujmy – hybrydy, szczególnie typu plug-in (PHEV) to nadal samochody spalinowe, choć uważane za niskoemisyjne. Można z nich korzystać w sposób pozwalający na zminimalizowanie czasu pracy silnika spalinowego, ale nie można uznać, że są to samochody elektryczne. To określenie zarezerwowane jest dla pojazdów, które silnika spalinowego są pozbawione, a jedynym źródłem ich napędu jest energia elektryczna. I takie właśnie samochody będą podstawą europejskiego transportu od 2035 roku.