W obliczu rosnących cen paliwa i kryzysu klimatycznego, samochody hybrydowe wydają się być dobrym etapem przejściowym między tradycyjnymi autami spalinowymi i nowoczesnymi elektrykami. Szczególnie, dopóki nasza sieć elektryczna zależna jest od węgla, a nie źródeł odnawialnych. Przyjrzyjmy się więc bliżej samochodom hybrydowym.
Co znaczy „samochód hybrydowy”?
Co to jest hybrydowy samochód? Samochód hybrydowy jest to pojazd dwuśladowy, który poza jednostką spalinową posiada również silnik elektryczny. Obecność napędu elektrycznego ma na celu albo redukcję zużycia paliwa, albo zwiększenie zakresu mocy, jaką pojazd może wyprodukować. Sposób i stopień wykorzystania silników elektrycznych różni się w poszczególnych pojazdach. Obok hybrydowych samochodów osobowych występują także ciężarówki, traktory i autobusy hybrydowe. Samochód może ładować się w czasie jazdy lub, jak w hybrydach typu plug-in, można doładowywać akumulatory z zewnętrznego źródła podczas postoju. Ładować możemy z domowego gniazdka 230 V, z szybkiej ładowarki, jakie znajdują się na mieście, lub z wallboxa (jest to rodzaj prywatnej stacji ładowania samochodów elektrycznych).
Jak działa hybryda?
Są różne rodzaje samochodów hybrydowych. Są pojazdy, które ładują akumulatory wyłącznie podczas jazdy oraz takie, które można ładować w domu podobnie jak samochody elektryczne. Ten drugi rodzaj auta nazywa się „hybrydami plug-in”. Zgodnie z popularnym wyobrażeniem działanie silnika spalinowego w aucie hybrydowym jest tymczasowe. Pracuje on do momentu, aż odzyskiwanie energii skończy ładować akumulator albo wtedy, gdy auto hybrydowe jest w długim jednostajnym ruchu (np. na autostradzie). Jednakże to wyobrażenie odbiega często od rzeczywistości, ponieważ hybryda hybrydzie nie równa.
Czym się różnią napędy hybrydowe?
- Napęd hybrydowy równoległyJuż sama nazwa wskazuje nam, że napędem hybrydowym są dwa równoważne silniki. Tego typu rozwiązania najlepiej sprawdzają się w sytuacjach, w których występuje ponadprzeciętne zapotrzebowanie na moc, na przykład w ciężkich samochodach (SUVy, samochody terenowe, dostawcze itp.) albo kiedy auto musi podjechać pod stromą górkę lub poruszać się w trudnym, nierównym terenie. W takich momentach samochody hybrydowe zaczynają wykorzystywać jednostkę elektryczną, która odpowiedzialna jest za wsparcie układu spalinowego. W chwilach, gdy samochód wykryje nagłą potrzebę zwiększenia mocy, akumulatory oddają zmagazynowaną energię, a silnik przerabia prąd na konie mechaniczne. W autach z napędem równoległym, silnik spalinowy jest na ogół sprzęgnięty z kołami jednej osi, a elektryczny – drugiej. Rozwiązanie to nie jest najbardziej ekonomiczne i ekologiczne, lecz świetnie się sprawdza w ciężkich warunkach.
- Napęd hybrydowy szeregowyJest to rodzaj napędu, w którym silnik spalinowy służy za tzw. range extender i nie jest fizycznie połączony z układem napędowym, ale stanowi źródło mocy dla generatora produkującego prąd, który napędza silnik elektryczny. Przy takiej konfiguracji silnik benzynowy będzie pracować w optymalnym zakresie prędkości obrotowych i obciążenia, co znacznie poprawia wydajność. Układ wykorzystuje nadmiar energii i gromadzi go akumulatorach. Jeżeli proces ładowania akumulatora, z którego silnik elektryczny pobiera prąd, zakończy się, silnik spalinowy przestaje pracować i samochód hybrydowy porusza się jedynie dzięki energii elektrycznej. Ten rodzaj konstrukcji napędu hybrydowego znacząco redukuje zużycie paliwa i zwiększa żywotność silnika spalinowego. Dzięki temu spadają koszty eksploatacji.
- Napęd szeregowo-równoległyJest to najbardziej znany i popularny rodzaj napędu dostępny na rynku motoryzacyjnym. Napęd szeregowo-równoległy to połączenie wyżej wymienionych segmentów. Jego zadaniem jest połączenie atutów napędu równoległego (duża moc) i szeregowego (oszczędność). Konstrukcje te mogą wykorzystać swoje atuty w sytuacjach, gdy samochód nagle potrzebuje większej dawki mocy, na przykład podczas wyprzedzania. Kiedy baterie nie są w pełni naładowane, ale pojazd porusza się ze stałą prędkością (czyli spalanie jest najmniejsze), nie pracuje silnik elektryczny, a moc zapewnia silnik spalinowy. Samochód hybrydowy gromadzi nadmiar energii w przeznaczonych do tego akumulatorach. Podczas hamowania rekuperacyjnego działa specjalny mechanizm, który zapewnia odzyskiwanie energii kinetycznej hamowania i zamienia ją na energię elektryczną. Układy tego typu stosowane są w większości popularnych pojazdów hybrydowych.
Dlaczego warto zdecydować się na zakup samochodu hybrydowego?
Pierwszą zaletą będzie oszczędność, jaką odczuje właściciel w porównaniu do analogicznego auta z napędem spalinowym. Spalanie w samochodach hybrydowych potrafi zejść do poziomu 2l na 100km. Po drugie, niższe spalanie oznacza też niższą emisję spalin. W unijnym „Planie działania prowadzącym do przejścia na konkurencyjną gospodarkę niskoemisyjną do 2050 r.” zaakcentowana jest kluczowa rola samochodów hybrydowych w redukcji emisji zanieczyszczeń w aglomeracjach miejskich. Nowy samochód w Polsce w 2020 roku średnio emitował do atmosfery 118,3 g CO2 na każde przejechane 100 kilometrów. Natomiast, jeśli wierzyć oficjalnym danym, samochód hybrydowy emituje zaledwie około 50g CO2 na 100 kilometrów jazdy. Auta hybrydowe często są określane jako najszybszy możliwy sposób na redukcję emisji dwutlenku węgla w sektorze prywatnej komunikacji samochodowej. Po trzecie, do poruszania się po mieście trudno o lepsze auto niż hybryda.
Charakterystyka poruszania się po mieście sprzyja eksploatacji mało palącego i niskoemisyjnego samochodu z napędem hybrydowym. Biorąc pod uwagę zużycie paliwa oraz eksploatację silnika spalinowego w czasie ruchu po mieście, firmy coraz częściej rozważają uzupełnienie swojej floty pojazdów o samochody hybrydowe. W korporacjach taksówkarskich i firmach przewozowych coraz częściej można spotkać pojazdy wyposażane w silnik elektryczny. Za zainwestowaniem w samochód o napędzie hybrydowym przemawiają o wiele niższe koszty użytkowania. Hybrydowe auto dostawcze jest również świetną inwestycją dla firm kurierskich, które muszą pokonywać wiele kilometrów w obrębie miasta. Po czwarte, wiele krajów Europy wprowadza systemy promocyjne dla aut hybrydowych z korzyścią dla posiadacza. Na przykład, w Czechach posiadacz zwolniony jest z podatków drogowych, a w Wielkiej Brytanii właściciel dostaje premię w wysokości 5000£. W Polsce od 1 stycznia 2020 r. obowiązuje obniżka akcyzy dla samochodów osobowych o napędzie hybrydowym o 50%.
Czy samochody hybrydowe są opłacalne?
Jak najbardziej. Samochody hybrydowe są paliwooszczędne, co przy obecnych cenach paliw robi jak najlepsze wrażenie. Koszty użytkowania silnika spalinowego są większe niż hybrydy. Historię o nietrwałości i awaryjności hybryd należ włożyć między bajki. Z danych udostępnionych przez producentów wynika, iż są tak samo awaryjne, jak samochody spalinowe, a wręcz niektóre samochody hybrydowe wykazują się dłuższą żywotnością od swoich spalinowych odpowiedników.
