Гибридный автомобиль с подзарядкой от электросети

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

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» 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

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»
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
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

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

Источник статьи: http://icarbio.ru/articles/plug-in-hybrid.html

Самые экономичные автомобили-гибриды на 2020 год

Обзоры и описания наиболее экономичных автомобилей-гибридов на 2020 год: технические характеристики, особенности, фото. Видео о японских гибридах.

Со времён зарождения цивилизации и изобретения колеса человечество обнаружило необходимость создавать новые пути и улучшать средства передвижения, облегчая и ускоряя перемещение людей и товаров. Тележки превратились в автомобили. Сегодня мы смотрим не только на их внешний вид и производительность, но и на удобство, экономичность, экологическую чистоту.

Стремясь удовлетворить наши потребности, автопроизводители принялись активно электрифицировать свои продукты. От предложений глаза разбегаются, но мы выберем лучшие в самых важных классах.

Электродвигатели для мощности и экономии

Когда-то гибридные автомобили считались утопией, сегодня же на рынке огромный выбор разных марок, модификаций и комплектаций. Давайте рассмотрим их подробнее.

Среди самых экономичных и экологичных авто по-прежнему лидируют электрические, но их покупают не так охотно, как гибридные. Последние питаются как обычным топливом, так и электричеством, не загрязняя природу губительными выбросами и не создавая дополнительный шум. Но гибриды бывают разными. Рассмотрим самые распространённые категории:

1. Полные гибридные автомобили: обычный бензиновый (или дизельный) ДВС используется только для подзарядки энергетической батареи. Это практически электромобили, и на данный момент они самые экономичные;
2. Параллельные: автомобиль в движение приводят одновременно электрический агрегат и обычный;
3. Последовательные: способны работать только на электричестве (в пределах города) или только на топливе (на автомагистралях);
4. «Мягкие»: электромотор активируется лишь в сложных ситуациях, когда необходима добавочная мощность – при резком ускорении, например, или подъёме по склону. ДВС выключается при езде накатом, торможении и в простое, на холостом ходу. Когда требуется резкое ускорение, в игру вступают оба агрегата: электрический помогает бензиновому, в итоге поддерживается хорошая динамика и экономичность. Мощный стартер позволяет заводиться мгновенно, а экономия топлива доходит до 30% на фоне обычных не гибридных авто.
5. Подключаемые плагин-гибриды: эти машины способны заряжаться от электросети. Когда есть возможность систематически подпитывать батарею от внешних источников (зарядных станций или устройств), можно ездить на одном электричестве. Если нет, когда истощится запас энергии, в работу включится ДВС. В этом их преимущество перед электромобилями – те не смогут передвигаться, когда энергетические хранилища опустеют.

7 отличных вариантов для сознательных покупателей

На лето 2020 года мировые цены на нефть и её продукты остаются на уровне многолетних минимумов, что побуждает многих водителей игнорировать экономичность при выборе следующего автомобиля. Но стоимость бензина и ДТ по-прежнему не стремится к нулю, и разумные люди пытаются экономить деньги, выбирая машину с наиболее эффективным использованием топлива. Это также защита от цен, которые в будущем могут подскочить.

Самые бережливые могут выбрать подержанный автомобиль вместо нового. Мы не говорим о древних железках, которые едва держатся — скорее, о недавно произведённых, мало эксплуатировавшихся, в отличном состоянии и со всеми технологическими улучшениями. Но лучше купить новый автомобиль, который даст больший запас по времени эксплуатации и, если вы будете сдержанны с уровнем комплектации и опциями, обойдётся не намного дороже.

Далее – топ-список гибридных транспортных средств с хорошей экономией топлива, от скромных малолитражек до роскошных внедорожников. Но сначала – в чем разница между полностью гибридными и подключаемыми гибридными моделями?

Коротко говоря, оба привода могут двигать автомобиль исключительно электрически. Но если в первом случае устанавливается только небольшая батарея, способная заряжаться посредством восстановления энергии торможения, то подключаемые гибриды содержат аккумулятор большей ёмкости, который можно заряжать с помощью разъёма («plug-in»). Это позволяет им преодолевать большие расстояния на чистом электричестве. Правда, и стоят они дороже.

Итак, вот лучшие гибридные автомобили 2020 года:

• маленький автомобиль: Toyota Yaris;
• компакт-класс: Volkswagen Golf GTE;
• средний уровень: Mercedes C 300 de;
• мини-кроссовер: Hyundai Kona Hybrid;
• компактный SUV: Ford Kuga;
• среднеразмерный внедорожник Audi Q5 TFSI e;
• верхний класс среднеразмерных SUV: BMW X5.

Toyota Yaris 2020

Машина экономичная и крайне комфортная, особенно в городе. Гибридный двигатель от Toyota считается «зрелым» и мало «склонным» к ошибкам. Yaris занимает верхнюю позицию по многим причинам, включая удобство управления и компактный размер, но главное – хорошие показатели в экономичности и статистике поломок.

Летом 2020 года у дилеров появится новая редакция небольшого гибридного автомобиля с более красивым кузовом и усовершенствованным приводом последнего поколения. Toyota была пионером, когда дело дошло до серийных гибридов. Тем более удивительно, что японцы заставили эту малолитражку восемь лет в одиночку сражаться с конкурентами.

VW Golf GTE

В компактном классе VW Golf стал примером для подражания и породил массу последователей. В этом году бестселлер Вольфсбурга стартует в восьмом поколении. Опять же, переродится и плагин-гибридный Гольф. Это будет забавно: Golf 8 GTE 2020 будет таким же сильным, как и GTI. 1,4-литровый бензиновый двигатель (150 л.с.) и электродвигатель (85 кВт) совместно мобилизуют систему мощностью 245 л.с., а литий-ионная батарея накапливает энергию на 60 км чисто электрического диапазона.

Цена спортивно-гибридного GTE будет немного выше, чем у аналогично сильного GTI. Принцип гибридной технологии также распространяется на другие, более утилитарные версии Гольфа. Все четырёхцилиндровые бензиновые двигатели с трансмиссией с двойным сцеплением получают по меньшей мере мягкую гибридную поддержку с помощью ременного стартер-генератора. Однако только Гольф GTE становится «настоящим» гибридом.

Mercedes-Benz C300 de

Существует не так много производителей, объединяющих гибридную технологию с подключаемым модулем и мощный дизельный привод. Обе технологии сложны и дорогостоящи сами по себе, тем более их комбинация. Но Mercedes следует желаниям клиентов: в C300de вместе работают 2,0-литровый четырёхцилиндровый дизельный блок мощностью 194 л.с. и 122-сильный электродвигатель. Дизель серии OM 654 чрезвычайно чист во всех измерениях. Hybrid C-класса мобилизует в общей сложности 306 л.с., набирая разгон от 0 до 100 км/ч за 5,6 секунды.

Тем не менее, производительность здесь второстепенна. Несмотря на дополнительный вес (около 300 кг), C300 de потребляет заметно меньше топлива, чем столь же сильный «чистый дизель», и может ездить в городе абсолютно без выбросов.

Продукт Мерседеса всем хорош, кроме цены – гибридный дизельный плагин от престижного немецкого производителя стоит от 49105 евро без учёта государственных субсидий. Базовая цена на C-Class Estate составляет 50 771 евро.

Hyundai Kona

Не бойтесь высоких бордюров – популярный мини-SUV с компактными размерами и модными формами идеально подходит для городских парковочных манёвров. Юркий полноприводный гибридный кроссовер имеет длину 4,16 метра. Его питает 1.6-литровый бензомотор и 44-сильный электродвигатель, совместно развивающие 141 л.с. Это отличное дополнение к бензиновым, дизельным и электрическим mini-SUV от Hyundai.

Маленькая машина перенимает гибридную систему от родственных моделей Hyundai Ioniq и Kia Niro. Корейцы строго придерживаются своей стратегии последовательной электрификации, чей главный принцип состоит в постепенном внедрении электрифицированных версий в имеющиеся линейки серийных моделей.

Следуя этому плану, Kona предлагается в разных ипостасях – от обычной топливной до полностью электрической. В гибридной вариации 1,6-литровый бензиновый четырехцилиндровик работает в эффективном цикле Аткинсона, дополняясь электродвигателем и шестиступенчатой коробкой передач с двойным сцеплением. При базовой цене около 27000 евро Kona-гибрид стоит примерно на 3000 евро дороже сопоставимого бензинового аналога.

Ford Kuga

Куга появился не так давно и сходу стал бестселлером среди компактных SUV. Это истинный универсал – вместительный, удобный и надёжный: 4,61 метра в длину, 1,88 в ширину и 1,67 в высоту. Третье поколение будет запущено в 2020-м. Если ранее Форд не привлекал внимание широким ассортиментом альтернативных версий, то сейчас ситуация меняется. Kuga доступен в трёх гибридных модификациях: в виде мягкого гибрида, полного и подключаемого – с большей «тяговой» батареей.

В первом случае 48-вольтовая электросистема поддерживает двухлитровый 150-сильный дизельный ДВС. В тестах эта версия Куги демонстрирует хорошую проходимость и удивительную экономичность для внедорожного кроссовера.

На презентации весной 2020 года Ford представил модель в виде плагин-гибрида ценой от 39550 евро. Здесь Ford электрифицирует 2,5-литровый четырёхцилиндровый бензомотор и доводит мощность до 225 л.с. В конце года Форд Куга также должен быть доступен у дилеров как полный гибрид без тягового аккумулятора мощностью 14,4 кВт·ч. Множество опций, приемлемые цены, типичные манёвренные и ходовые качества – основные достоинства Ford Kuga Hybrid.

Audi Q5 TFSI-e

Plug-in-Hybrid всё чаще становится «новой нормой» для создателей крупных кроссоверов. В большей степени это относится к автопроизводителям премиум-класса, таким как Audi.

Ингольштадтская компания с 2019 года предлагает e-варианты TFSI 50 и 55 в составе среднеразмерной серии Q5. Здесь Ауди сочетает 2,0-литровый 4-цилиндровый бензиновый агрегат с электромотором (143 л.с.), размещённым в блоке семиступенчатой роботизированной коробки.

В зависимости от версии, кроссоверы генерируют 299 л.с. или 367 л.с. Аккумуляторная батарея (14,1 кВт·ч) обеспечивает более 40 километров электрического хода – одна из предпосылок для государственного финансирования и повышения интереса покупателей.

Расход топлива при смешанном питании мизерный – 2,7 л/100 км. Однако, как и для каждого PHEV, действует следующее правило – если вы часто ускоряетесь и выбираете неправильный профиль (режим движения), особой экономии не ждите. Прайс-лист стартует примерно с 54000 евро.

BMW X5

Чем больше и тяжелее автомобили, тем выше вероятность того, что производители применят электрификацию. С одной стороны, эффект экономии топлива полезен для таких объёмных внедорожников, как X5. С другой, это обеспечивает место для дополнительных технологий.

И ещё один плюс – клиенты в этих классах автомобилей не особенно чувствительны к ценам. Поэтому неудивительно, что нынешний BMW даёт уже второму поколению X5 xDrive45e альтернативный привод.

В нынешней модели основой является 3-литровый рядный шестицилиндровик. Электродвигатель (112 л.с.) поддерживает 286-сильный турбированный бензиновый агрегат. Мощной системы в 394 л.с. достаточно для роскошного внедорожника длиной 4,92 метра, обеспечивающего отличные ходовые качества. Он имеет разгон от 0 до 100 км/ч за 5,6 секунды. Ёмкости для хранения заряда в 24 кВт·ч тоже хватает, чтобы гарантировать минимум 87 километров электрической дальности.

БМВ Х5 никогда не был дешёвым, и эта интерпретация стоит 77300 евро. Стандартное оснащение включает пневматическую подвеску с электронным управлением амортизаторами, а также полный привод. Электрифицированный X5 доступен с конца 2019 года.

Заключение

Это лишь малая часть ассортимента машин-гибридов, имеющихся сегодня в продаже. Экономичные гибридные авто становятся всё более популярными – это видно по огромному количеству новых предложений за последние несколько лет. Даже производители дорогих, роскошных и спортивных машин вступили в игру. Исследуйте и сравнивайте различные гибридные автомобили. На рынке главное – выбор, а решение, как всегда, за вами.

Видео о японских гибридах:

Источник статьи: http://fastmb.ru/autonews/autonews_mir/5097-samye-ekonomichnye-avtomobili-gibridy-na-2020-god.html