Vehiculele electrice și bateria de 12V

Termenul hibrid înseamnă doar că există mai mult de o sursă de energie pentru funcționarea vehiculului. De fapt, vehiculele cu tehnologie Start-Stop sunt deja considerate vehicule "microhibride", deoarece aici bateria de 12 V acționează ca o a doua sursă de energie atunci când motorul este oprit.

Evoluția "microhibridului" a fost așa-numitul "mild-hybrid", în care este instalată o baterie Li-ion de 48 V pentru a alimenta consumatorii deosebit de mari consumatori de energie. Deși aceste două sisteme sunt deja denumite hibride, le lipsește o caracteristică esențială care a fost asociată mult timp cu "mașinile electrice hibride": Conducere pur electrică fără ajutorul motorului cu combustie.

Diferența dintre vehiculele hibride complete și vehiculele hibride plug-in

Expresia "vehicul electric hibrid" descrie de fapt două concepte diferite. "Full Hybrid Electric Vehicle" (FHEV, abreviat de obicei HEV) și "Plug-in Hybrid Vehicle" (PHEV). Ambele abordări au în comun faptul că vehiculele au o baterie litiu-ion de înaltă tensiune și pot fi astfel conduse pur electric.

Diferența dintre cele două sisteme constă în strategia de încărcare pentru bateria de înaltă tensiune. Într-un HEV, bateria poate fi încărcată exclusiv de motorul cu combustie sau prin recuperarea energiei de frânare (recuperare). În cazul unui PHEV, bateria poate fi, de asemenea, încărcată la o stație de încărcare, ca în cazul unui vehicul pur electric, de unde și termenul "Plug-in". Din cauza posibilităților limitate de încărcare, capacitatea bateriei de propulsie a unui HEV este, în general, mai mică decât a unui PHEV. Datorită capacității mai mici a bateriei, distanțele care pot fi parcurse pur electric sunt, de asemenea, mai scurte pentru un HEV decât pentru un PHEV.

Caroserie PHEV, cu rezervor de combustibil mai mic, dar baterie mai mare cu port extern de încărcare pentru o autonomie electrică mai mare.

Ambele sisteme permit o conducere pur electrică și, prin urmare, fără emisii locale. Datorită motorului cu ardere internă suplimentar, vehiculul poate fi utilizat și pe distanțe lungi, fără restricții. Dacă motorul cu combustie nu este utilizat, un vehicul electric hibrid se comportă ca o mașină complet electrică.

Pro și contra vehiculelor HEV și PHEV

În prezent, toate semnele indică faptul că sistemele de propulsie electrice sunt sistemele de propulsie ale viitorului. Cu toate acestea, nu este încă clar care sistem de stocare a energiei va prevala. Dezvoltarea tehnologiei bateriilor litiu-ion și a pilelor de combustie este în prezent foarte dinamică, astfel încât se fac progrese enorme în ambele domenii. Pe lângă inovațiile tehnice, ambele domenii sunt preocupate de scalabilitate și de reducerea costurilor de producție.

Dezvoltarea tehnică a bateriilor de tracțiune continuă să se concentreze pe creșterea densității energetice. Scopul este de a face bateriile mai mici și mai ușoare, menținând în același timp aceeași capacitate, adică aceeași distanță de conducere a vehiculului. În același timp, se fac eforturi pentru a optimiza compoziția chimică a celulelor bateriilor, pentru a reduce la minimum procentul de metale critice, cum ar fi cobaltul.

Deși există deja pe piață unele mașini alimentate cu hidrogen, producția în masă de motoare cu pile de combustie este încă mai îndepărtată decât cea a bateriilor litiu-ion. Dezvoltarea actuală se concentrează pe reducerea nevoii de platină în celula de combustibil pentru a reduce semnificativ costurile. Se fac progrese suplimentare pentru a face membrana pilei de combustie mai robustă și mai durabilă.

În afară de sistemul de stocare a energiei, arhitectura grupului motopropulsor al vehiculelor electrice cu baterie (BEV) și al vehiculelor electrice cu pile de combustie (FCEV) este în mare parte comparabilă.

1. Baterie de 12 volți
2. Convertor CC/CC
3. Baterie mare LiIon de înaltă tensiune
4. Convertor CA/CC
5. Convertor de tracțiune de înaltătensiune
6. Sursă de energie electrică (stație de încărcare/cutie de perete)

FCEV utilizează un rezervor de hidrogen, o celulă de combustibil și o mică baterie Li-ion ca stocare intermediară pentru a alimenta unitatea electrică.

1. Baterie de 12 volți
2. Convertor CC/CC
3. Baterie LiIon mare de înaltă tensiune
4. Convertor CA/CC
5. Motor de tracțiune de înaltămotor de tracțiune de înaltă tensiune
6. Pelulă de combustibil
7. Tanc de hidrogen

Pro și contra BEV și FCEV

• Transmisie mai puțin complexă decât cea a HEV-urilor, deci costuri de întreținere potențial mai mici
• Cuplu ridicat și dinamică de conducere bună prin tracțiunea pur electrică
• Conducere locală fără emisii
• Cu BEV: Costuri de exploatare reduse în legătură cu un sistem fotovoltaic privat

• Rețea mai puțin extinsă de stații de alimentare cu hidrogen și stații de încărcare în comparație cu stațiile de benzină convenționale
• Lungă "realimentare" pentru BEV-uri
• Multe modele sunt doar parțial adecvate pentru utilizarea pe distanțe lungi
• Fără subvenții, mai scumpe decât vehiculele convenționale comparabile cu motoare cu combustie

Sistemul de joasă tensiune din fiecare vehicul electric

Concluzie