Είναι το ήπιο υβριδικό το «νέο» θερμικό αυτοκίνητο (ICE): μια βαθιά ανάλυση στα ήπια υβριδικά οχήματα
Τα ήπια υβριδικά (MHEV) είναι πιθανώς η λιγότερο γνωστή κατηγορία ηλεκτρικών οχημάτων, ωστόσο αντιπροσώπευαν περίπου το 15% των πωλήσεων επιβατικών αυτοκινήτων το 2022 στην Ευρώπη, ξεπερνώντας ελαφρώς τα ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία! Η ταχύτητα ανάπτυξης τους μπορεί να συγκριθεί με τα BEV, καθώς και τα δύο αντιπροσώπευαν το 2% της αγοράς το 2019. Σύμφωνα με τις προβλέψεις της αγοράς(1), έως το 2023 θα αντιπροσωπεύουν πάνω από το 10% της αγοράς ενώ στη συνέχεια θα μειώνονται, μέχρι την απαγόρευση των ICE το 2035. Είναι αξιοσημείωτο ότι αυτή η τεχνολογία φαίνεται να προκαλεί σχετικά μικρό ενδιαφέρον στον τελικό χρήστη, ενώ στην πραγματικότητα είναι μια αξιοσημείωτη καινοτομία της εξέλιξης των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε το γιατί, μαζί με τον Stéphane Renie, Chief Sustainability Officer στην ALD Automotive | Lease Plan!
Πώς λειτουργούν τα ήπια υβριδικά;
Το πρώτο κύμα των ήπιων υβριδικών αυτοκινήτων (MHEV) που κυκλοφορούν ήδη στην αγορά, τροφοδοτείτται από τον «παραδοσιακό» κινητήρα εσωτερικής καύσης, μια γεννήτρια ηλεκτροκινητήρα 48V, μια μπαταρία 48V και έναν μετατροπέα 48 σε 12V (για την τροφοδοσία του δικτύου 12V) ή εναλλακτικά μια λιγότερο ισχυρή εγκατάσταση 12V.
Όπως τα Full Hybrids (HEV), τα ήπια υβριδικά δεν μπορούν να επαναφορτιστούν με βύσμα. Ωστόσο, σε αντίθεση με ένα σύστημα Full Hybrid (HEV), ο ηλεκτροκινητήρας ενός ήπιου υβριδικού συστήματος δεν κινεί ποτέ το αυτοκίνητο μόνος του, καθώς λειτουργεί ως ενισχυτής ισχύος.
Η ισχύς αναπαράγεται με τον ίδιο τρόπο όπως για ένα HEV, ανακτώντας την περίσσεια μηχανική ενέργεια. Ο ηλεκτροκινητήρας μετατρέπει την κινητική ενέργεια κατά το φρενάρισμα σε ηλεκτρική και την αποθηκεύει σε μια μπαταρία. Τότε η ενέργεια μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί με διάφορους τρόπους.
- Κατά τη φάση της επιτάχυνσης: ο ηλεκτροκινητήρας παρέχει ροπή που βοηθά στη μείωση της ροπής που απαιτείται από τον κινητήρα εσωτερικής καύσης.
- Η παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στις ηλεκτρικές συσκευές και αξεσουάρ του οχήματος, είναι ένα πλεονέκτημα αυξανόμενης σημασίας δεδομένης της αυξανόμενης συνδεσιμότητας στα αυτοκίνητα.
Η ήπια υβριδική τεχνολογία μπορεί να συνδυαστεί τόσο με βενζινοκινητήρες όσο και με πετρελαιοκινητήρες. Δεν είναι μια νέα λύση στην αγορά, καθότι υπήρχε πριν από λίγο καιρό το σύστημα Scenic HybridAssist, αλλά πολλοί κατασκευαστές αυτοκινήτων έχουν προσφάτως εισαγάγει ήπια υβριδική τεχνολογία 48V στα υπάρχοντα χαρτοφυλάκια οχημάτων ICE. Τα 10 κορυφαία best seller MHEV το 2022 ήταν τα Ford Puma, Nissan Qashqai, Fiat Panda, Fiat 500, Audi A4, Mercedes C-Class, Audi Q5, BMW X3, Renault Captur και Audi A6.
Ποια είναι τα οφέλη των ήπιων υβριδίων για τους πελάτες;
Ο κύριος σκοπός του ήπιου υβριδικού συστήματος είναι η εξοικονόμηση στην κατανάλωση καυσίμου.
Σημαντικό πλεονέκτημα για όλες τις λύσεις MHEV είναι ότι η αρχιτεκτονική των ICE παραμένει ως επί το πλείστο αμετάβλητη. Μαζί με το γεγονός ότι τα MHEV δεν απαιτούν τεχνικά αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων, το κόστος της πρόσθετης ηλεκτρικής εγκατάστασης είναι σχετικά χαμηλό. Συνολικά, τα τυπικά MHEV κοστίζουν επί του παρόντος περίπου 700 έως 1.100 ευρώ ανά όχημα παραπάνω από ένα αντίστοιχο όχημα με κινητήρα εσωτερικής καύσης.
Αν και το πρόσθετο κόστος για την τεχνολογία MHEV έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερη τιμή αγοράς, το κόστος λειτουργίας περιορίζεται χάρη στη μικρότερη κατανάλωση καυσίμου: η εξοικονόμηση καυσίμου επιτυγχάνεται με τη μείωση της ροπής που παρέχεται από τον κινητήρα εσωτερικής καύσης, ειδικά σε χαμηλές ταχύτητες κατά την αρχική επιτάχυνση - όταν ο κινητήρας εσωτερικής καύσης πρέπει να δουλεύει σκληρότερα και συνεπώς να καταναλώσει περισσότερο καύσιμο. Επιτρέπει επίσης στον κινητήρα να σβήνει όταν το αυτοκίνητο κινείται – για παράδειγμα, όταν κάνει “coasting”, και να χρησιμοποιεί την ενέργεια που ανακτάται κατά το φρενάρισμα: ένα ήπιο υβριδικό σύστημα μπορεί να βελτιώσει την οικονομία καυσίμου κατά 5% κατά μέσο όρο , με ορισμένες αυτοκινητοβιομηχανίες να υποστηρίζουν ότι η μείωση μπορεί να φτάσει έως και 10%.
Οι εκπομπές CO2 μειώνονται σχετικά, γεγονός που προκαλεί όφελος για το αποτύπωμα άνθρακα και επίσης μειώνει περαιτέρω το λειτουργικό κόστος, ειδικά σε χώρες όπου η φορολογία σχετίζεται με τα CO2.
Επειδή τα ήπια υβριδικά δεν απαιτούν φόρτιση και η οδήγηση τους μοιάζει με των ICE, δεν απαιτείται διαχείριση αλλαγών από την πλευρά του οδηγού ή του Fleet Manager. Ένα άλλο πλεονέκτημα σε σύγκριση με το HEV είναι το βάρος του συστήματος και το μέγεθος του ντεπόζιτου που παραμένει ίδιο με ενός ICE. Αυτό σημαίνει ότι δεν χρειάζεται κανένας συμβιβασμός συμβιβασμός για το μέγεθος του πορτμπαγκάζ ή την εμβέλεια του οχήματος.
Η άποψη του κατασκευαστή αυτοκινήτων: αναλογία κόστους/οφέλους των MHEV έναντι άλλων τεχνολογιών
Για τους κατασκευαστές αυτοκινήτων, το κύριο πλεονέκτημα των MHEV είναι η βελτίωση των εκπομπών CO2, με διπλό θετικό αντίκτυπο αφενός στη συμμόρφωση με τους ευρωπαϊκούς στόχους CO2 αλλά και τα εθνικά φορολογικά συστήματα που αφορούν τα CO2, όπου λίγα μόνο γραμμάρια μπορούν να κάνουν τη διαφορά. Επιπλέον, το σύστημα 48V έχει αναγνωριστεί ως οικολογική καινοτομία στην Ευρώπη, δίνοντας μπόνους εξοικονόμησης CO2 στους κατασκευαστές. Σε σχέση με το ύψος της επένδυσης λοιπόν, τα MHEV παρέχουν μια λογική απόσβεση όσον αφορά το CO2.
Euro7, αποφασιστικό έναυσμα για τους κατασκευαστές αυτοκινήτων
Η αλλαγή του κλίματος αποτελεί μια είναι ανησυχία για όλους και για τον λόγο αυτό οι κατασκευαστές αυτοκινήτων εστιάζουν στη μείωση των εκπομπών CO2. Ωστόσο, υπάρχει ένα άλλο σημαντικό ζήτημα που χρειάζεται επίσης προσοχή: ο αντίκτυπος των ρύπων όπως τα NOx και η επίδραση των σωματιδίων στη δημόσια υγεία. Εδώ μπαίνει το πρότυπο Euro 7, στο οποίο αναφερθήκαμε σε προηγούμενο άρθρο. Ενώ οι λεπτομέρειες είναι ακόμη στο στάδιο της ολοκλήρωσης, ένα πράγμα είναι σαφές: για να συμμορφωθούν με το Euro 7, τα αυτοκίνητα θα πρέπει να μειώσουν δραστικά τις εκπομπές τους κατά τα πρώτα 20 δευτερόλεπτα λειτουργίας καθώς το 80% των ρύπων εκπέμπεται σε αυτό το διάστημα. Εδώ μπαίνει στο παιχνίδι ένας ηλεκτρικά θερμαινόμενος καταλυτικός μετατροπέας (γνωστός ως EHC). Η χρήση όμως ενός EHC συνεργάζεται σωστά με την τεχνολογία 48V. Ευτυχώς, τα ήπια υβρίδια ανταποκρίνονται στο καθήκον, προσφέροντας τον σωστό συνδυασμό ισχύος και απόδοσης για να πληρούν αυτά τα αυστηρά πρότυπα.
Δεδομένου ότι τα πετρελαιοκίνητα οχήματα γίνονται πολύ ακριβά για να αναπτυχθούν και υποφέρουν από προβλήματα φήμης, τα βενζινοκίνητα 48V MHEV παρέχουν παρόμοια απόδοση καυσίμου με διαχειριστικό πρόσθετο κόστος (το κόστος για την τεχνολογία 48V MHEV είναι συνήθως χαμηλότερο από τη διαφορά τιμής μεταξύ ενός βενζινοκινητήρα και ενός κινητήρα diesel).
Τα ήπια υβριδικά είναι πράσινα; Είναι χρήσιμα για την καταπολέμηση των εκπομπών CO2;
Η παρουσίαση των MHEV ως λύση χαμηλών εκπομπών CO2 είναι σαφώς υπερβολή. Τα MHEV από μόνα τους δεν έχουν και δεν θα έχουν ποτέ το δυναμικό εξοικονόμησης CO2 που απαιτείται για να διατηρηθεί η υπερθέρμανση του πλανήτη εντός αποδεκτών ορίων. Υπάρχει επίσης ένας βαθμός σύγχυσης που δημιουργείται από την αγορά που τα παρουσιάζουν ως «υβριδικά». Αυτό είναι παραπλανητικό γιατί που είναι τεχνικά σωστό, ενδεχομένως ο πελάτης να αντιλαμβάνεται ότι βρίσκονται στο ίδιο καλάθι με τα BEV, όταν τα BEV έχουν πολύ ισχυρότερο αντίκτυπο στην μείωση των CO2!
Ωστόσο, είναι σημαντικό να έχουμε κατά νου ότι η γενική μείωση του CO2 δεν μπορεί να βασίζεται μόνο σε BEV. Το τμήμα της αγοράς που δεν χρησιμοποιεί ηλεκτροκίνητα θα αντιπροσωπεύει περισσότερες από τις μισές πωλήσεις νέων οχημάτων κατά τα επόμενα 3-5 ετών, πράγμα που σημαίνει ότι η μισή αγορά θα εξακολουθεί να χρησιμοποιεί τον κινητήρα εσωτερικής καύσης για την κίνηση του οχήματος. Επομένως, η μείωση του CO2 θα βασίζεται επίσης στην αυξημένη απόδοση των κινητήρων που βασίζονται στο ICE. Η MHEV παρουσιάζει μια προσιτή τεχνολογία που συμβάλει στην μείωση των CO2. Στη μεταβατική περίοδο κατά την οποία οι κινητήρες με κινητήρα εσωτερικής καύσης εξακολουθούν να κατέχουν σημαντικό μερίδιο αγοράς, τα MHEV αναμένεται να γίνουν το νέο πρότυπο για το ICE. Επίσης, αναμένεται να τα βενζινοκίνητα στα Car Policies των πελατών μας, χωρίς κανείς να το αντιληφθεί πραγματικά, με μια μικρή συμβολή στην αποφυγή του CO2.
Αλλά κάθε μικρό βήμα μετράει στην πορεία προς ένα βιώσιμο αύριο!
Εξερευνήστε περισσότερα άρθρα στο Mobility Blog μας για να μείνετε ενημερωμένοι για τις πιο πρόσφατες καινοτομίες που οδηγούν την αυτοκινητοβιομηχανία προς τα εμπρός.
(1) Πηγή: EV Volumes