Er plug-in-hybrider bedre enn vanlige hybrider?

Bildegalleri: Plug-in hybridbiler 2010 Fisker Karma er et plug-in hybridbil. Se flere bilder av plug-in hybridbiler. Med tillatelse fra Fisker Automotive

Trykket for mer miljøvennlige og drivstoffeffektive kjøretøyer driver konstant ingeniører til å revurdere kjøretøyteknologien og komme opp med den mest effektive måten for biler å fungere på. Hybridbiler er allerede en utbredt form for transport, med flere og flere hybridbilmodeller som blir lagt til hvert år. Noen nyere modeller blir kraftigere, men på bekostning av drivstoffeffektivitet. Så hva er neste trinn? Hvordan planlegger produsenter å produsere enda bedre drivstoffeffektivitet?

Mange bilfirmaer ser på plug-in-hybrider som det neste trinnet i hybridbilteknologi, og faktisk har de vært i fokus for mange bilindustrien som Toyota og General Motors de siste årene. En plug-in hybrid er akkurat slik det høres ut: et hybridbil som lader batteriene sine ved å være koblet til en elektrisk kilde. I motsetning til tradisjonelle hybrider, bruker plug-in-hybrider imidlertid batterier som sin viktigste kraftkilde.

I plug-in hybrider driver batterier en elektrisk motor som brukes i stedet for en motor for å bevege bilen. Plug-ins har bensinmotorer, selv om de er mye mindre enn en typisk hybridmotor og bare brukes til å lade bilens batteri når strømmen er tom. På grunn av deres avhengighet av batterier, kalles disse kjøretøyene ofte plug-in hybrid elektriske kjøretøyer, eller phevs. Men er plug-in hybridbiler bedre enn de typiske hybridbilene i dag, eller er de bare en annen form for drivstoffeffektivitet?

På de neste sidene sammenligner vi disse to typer kjøretøyer over tre hovedkategorier for å vise noen av fordelene med PHEV-er sammenlignet med standardhybrider. Vi vil vurdere bekvemmeligheten og miljøpåvirkningen, samt driftskostnadene for kjøp og vedlikehold av hver.

La oss først se på noen av faktorene som går inn på driftskostnadene for hver type hybrid på neste side.

innhold

1. Driftskostnader for plugins og hybrider
2. Miljøpåvirkning av plugins og hybrider
3. Praktinsitet og plugin-moduler

Toyota Prius plug-in hybrid demonstrasjonsprogram kjøretøy med tillatelse fra Toyota

Som enhver ny teknologi, er kostnadene vanligvis høyere til å begynne med og deretter sakte gå ned over tid. Plug-in hybridbiler er intet unntak. Selv om PHEV-er allerede har all den eksisterende teknologien de trenger for å bli masseprodusert og solgt, fører en hovedfaktor til at de blir dyrere enn tradisjonelle hybrider: batteriene.

Det er to typer batterier som vanligvis brukes til standard- og plug-in-hybrider: nikkel-metallhydrid (NiMH) og litium-ion (Li-ion). Li-ion, er de mest effektive og kan inneholde mer strøm, men de er også de dyreste. Mange hybrider, som Toyota Prius og Honda Insight, bruker nikkel-metallhydridbatterier på grunn av deres ladekapasitet og kostnadseffektivitet. Selv om disse populære hybridene begge bruker NiMH-batterier nå, vil Toyotas Prius 2012 være en plug-in hybrid med Li-ion-batterier [kilde: Borroz].

Med plug-in hybrider går prisen på bilen opp fordi det er flere batterier i bilen enn i en tradisjonell hybrid. En kompakt PHEV ut av esken vil koste omtrent 10 til 20 prosent mer enn en standard hybrid. For eksempel vil en sedan koste omtrent $ 2000 eller $ 3000 mer og en SUV vil koste omtrent $ 5000 mer enn en tradisjonell hybrid [kilde: CalCars]. Etter startprisen begynner PHEV-ene imidlertid å spare penger på bensin fra første dag. Flere batterier betyr at rekkevidden av kjøring med fullelektrisk kraft blir utvidet, og de fleste PHEV-er blir mellom 20 og 40 miles (32,2 til 64,4 kilometer) på en enkelt lading.

Og mens 64 miles (64,4 kilometer) kanskje ikke høres ut som mye, husk at den gjennomsnittlige sjåføren pendler omtrent 46 miles (46.7 kilometer) hver dag [kilde: Siegel]. Det betyr at en sjåfør kunne kjøre bilen hele dagen, koble den til om natten og være klar til pendlingen igjen neste morgen. Batteriprisene antas å falle etter hvert som teknologien forbedres og flere bilprodusenter kjøper batterier i massevis. Ettersom bensinprisene stadig øker over tid, tilbyr PHEV-er et godt alternativ og muligens til og med en besparelse.

Gå videre til neste side for å finne ut om miljøpåvirkningen av PHEV-er og hybrider.

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

Bruken av hybridkjøretøyer som har plug-in, har potensial til å redusere mengden klimagasser i miljøet, ikke bare sammenlignet med bensindrevne biler, men også til standard hybrider. Fordi plug-in-hybrider bruker batterier som sin viktigste kraftkilde og standard hybrider bruker bensinmotorer som sin primære kilde, er mengden bensin som forbrukes av en standard hybrid langt større enn med PHEV-er, som igjen reduserer mengden drivhusgasser som sendes ut direkte fra utslipp.

Noen mennesker har hevdet at lading av PHEV-er om natten vil stille høyere krav til kraftverk, og øke mengden klimagasser fordi anleggene må brenne mer kull for å følge med etterspørselen. Selv om det er sannsynlig at mer strømbruk er med en økning i bruken av PHEV-er, brenner det amerikanske kraftnettet konsekvent drivstoff renere enn tidligere, og utvides stadig til alternative energikilder. En studie utført i 2002 uttalte at bruk av PHEV-er som bruker nattkraft for å lade, ville redusere klimagasser med 46 til 61 prosent sammenlignet med bensindrevne biler [kilde: CalCars.org]. Og en studie utført i 2001 av Department of Energy fant at en typisk hybridbil reduserer mengden klimagassutslipp med 22 prosent, mens plug-in hybrider kan redusere mengden med 36 prosent [kilde: CalCars.org].

På toppen av en reduksjon av klimagasser, har PHEV-er potensielt muligheten til å slippe ut nær null drivhusgasser ved å kjøre på enten biodrivstoff eller ved å lade gjennom solcelledrevne systemer, også solcelledrevne systemer [Kilde: CalCars.org]. Etanol 85 (E85) biodrivstoff vil tillate en PHEV å redusere petroleumsbruken kraftig, og å lade en PHEV med energi samlet inn fra solcellepaneler i løpet av dagen vil redusere mengden strøm bilen trenger å ta fra strømnettet.

Nå som vi har sett noen av de miljømessige fordelene med plug-in-hybrider, sammenligner vi noen av bekvemmelighetsfaktorene mellom plug-ins og standard hybrider på neste side.

Denne plug-in-elektriske Hummer H3 har en rekkevidde på omtrent 400 mil, og kjører sine første 40 mil på batterier før du slår på forbrenningsgeneratoren. AP Photo / Carlos Osorio

Bortsett fra de økonomiske og miljømessige fordelene med plug-in hybridbiler, kan PHEV-er være mer praktisk enn tradisjonelle hybrider? En av de mest åpenbare fordelene med en plug-in-hybrid er at stopper på bensinstasjonen ville bli minimert og muligens til og med eliminert helt. For turer rundt i byen, frem og tilbake til jobb og andre korte avstander, kan det hende at sjåførene ikke trenger å stoppe på bensinstasjonen i det hele tatt; å lade batteripakken kan gjøres over natten slik at bilen kan være klar til å gå om morgenen, eller det kan oppnås raske ladinger på bare noen få timer. Muligheten til å fylle tanken din hjemme ville være en mye større bekvemmelighet enn å måtte stikke innom bensinstasjonen på vei til jobb.

På baksiden har standardhybrider noen bekvemmelighetsfaktorer. Standard hybrider trenger bare å fylles ut på bensinstasjonen før de kan kjøre hele kjørelengden på sin bensindrevne motor. Og fordi hybrider bruker regenerativ bremsing for å lade den batteridrevne elektriske motoren, så lenge bilen kjører (og stopper), har batteriene en mulighet til å lades opp. PHEV-er kan også lade opp batteriene mens de kjører, men fordi de bruker en mindre motor, en mindre bensintank og stoler på batteriene som deres viktigste kraftkilde, er det mer effektivt for batteriene å være koblet til å lade opp. Så å få hele kjørelengden vil kreve en to-trinns prosess: å lade opp bilen før en tur og deretter fylle opp bensintanken. Når batteriene er utladet, er strømkilden borte, og batteriene vil trenge en oppladning fra en elektrisk kilde. Dette etterlater hybrider med nåværende design med en liten ulempe når det gjelder lengre turer.

Selv om det er mer praktisk å plugge bilen i løpet av natten enn å stoppe for bensin, hvis plug-in hybridbiler blir en mainstream-armatur i bilverdenen, vil ladestasjoner måtte legges til bensinstasjoner, hjem og forretninger. Denne endringen vil kreve store investeringer fra virksomheter som standard hybrider ganske enkelt ikke krever, og det kan være en hindring som fortsatt står i veien for PHEV-utvikling.

For mer informasjon om plug-in hybrider, standard hybrider og andre relaterte emner, følg lenkene på neste side.

Relaterte artikler

• Hybrid bilquiz
• Hvordan plug-in hybridbiler fungerer 
• Hvordan batterier fungerer
• Slik fungerer BMW H2R
• Hvordan bilmotorer fungerer
• Hvordan elbiler fungerer
• Hvordan brenselceller fungerer
• Hvilken hastighet skal jeg kjøre for å oppnå maksimal drivstoffeffektivitet?

kilder

• Borroz, Tony. "Toyota lover en" rimelig "plug-in-pris i 2011." Wired.com. 14. desember 2009. (18. mars 2010) http://www.wired.com/autopia/2009/12/toyota-plug-in-prius-2011/
• CalCars.org. "Alt om plug-in-hybrider (PHEV-er)." (16. mars 2010) http://www.calcars.org/vehicles.html
• Green Car Congress. "Trend til tyngre, kraftigere hybrider som slipper ut teknologiens fordeler med drivstofforbruk." 28. mars 2007. (18. mars 2010) http://www.greencarcongress.com/2007/03/trend_to_heavie.html
• HybridCars.com. "En omfattende guide til plug-in-hybrider." (16. mars 2010) http://www.hybridcars.com/plug-in-hybrid-cars#compare
• HybridCars.com. "Hybridbatterier som er plug-in: Type Matters." 20. mars 2007. (18. mars 2010) http://www.hybridcars.com/plug-in-hybrids/phev-battery-types.html
• King, Danny. "Coulomb hevder å installere første EV-ladestasjoner som er kjøpt av Apartment Builder." Green Car Advisor. 18. mars 2010. (18. mars 2010) http://blogs.edmunds.com/greencaradvisor/2010/03/coulomb-claims-to-install-first-ev-charging-stations-bought-by-apartment-builder .html
• Populær mekanikk. "Toyota Prius 2010 mot Honda Insight Comparison Test Drive: Battle of the Fuel Sippers - The Rematch." 25. mars 2009. (18. mars 2010) http://www.popularmechanics.com/blogs/automotive_news/4309705.html
• Siegel, Jeff. "Hvorfor USA ikke er avhengig av olje." TreeHugger.com. 19. juni 2008. (18. mars 2010) http://www.treehugger.com/files/2008/06/we-are-not-addicted-to-oil.php