Výroba vozidiel je jedným z hlavných odvetví, ktoré boli upravené tak, aby spĺňali súčasné požiadavky trvalo udržateľného rozvoja. Kľúčový komponent udržateľnosti si vyžaduje konštrukciu vozidiel šetrných k životnému prostrediu.
Konvenčné vozidlá používajú ropu ako jediný zdroj energie a dnes predstavujú väčšinu existujúcich vozidiel. Rastúce ceny ropy a nedostatok ropy sa však stali hlavnou výzvou pre majiteľov vozidiel. Rastúce obavy z obmedzeného zásobovania palivami motivujú výrobcov vozidiel, aby investovali do vozidiel na alternatívnu energiu bez znečistenia.
Elektrické vozidlá sa považujú za budúcnosť alternatívnej energie. Sú jednou z najsľubnejších technológií, ktoré zasiahli automobilový priemysel. Elektrické vozidlá sa klasifikujú hlavne na hybridné a plug-in hybridné elektrické vozidlá.
Hybridné elektrické vozidlo (HEV) je vozidlo, ktoré už nezávisí výlučne od motora s vnútorným spaľovaním (ICE) na pohon motora, ale skôr používa elektrický motor na pohon vozidla pomocou elektrickej energie..
Spája v sebe výhody tradičných elektrických vozidiel a existujúcej technológie, aby sa dosiahol čo najlepší svet. HEV sú najpraktickejšou a energeticky najúčinnejšou alternatívou k konvenčným vozidlám, pretože sú poháňané systémom ICE a systémom elektrického pohonu.
Na rozdiel od PHEV však nemôžu nabíjať batériu z elektrickej siete, pretože energia pochádza z rekuperačného brzdenia alebo benzínu v nádrži..
Plug-in hybridné elektrické vozidlá alebo PHEV, sú ďalšou generáciou hybridných elektrických vozidiel, ktoré sú na scéne celkom nové, ale vďaka svojej zvýšenej účinnosti sa rýchlo dostávajú na trh. Nazývajú sa tiež elektrické vozidlá s predĺženým dosahom, a to zo zjavného dôvodu, že vozidlá majú vždy benzín ako potenciálnu zálohu, ktorá môže rozšíriť dosah vozidla. V porovnaní s HEV sú vybavené väčšou a výkonnou batériou, ktorú je možné nabíjať v elektrickej sieti.
PHEV fungujú v dvoch rôznych režimoch na základe nabitia batérie. Väčšinou používa elektrický motor na pohon motora, ktorý automaticky znižuje spotrebu fosílnych palív, a prepne sa na ICE iba vtedy, keď úroveň batérie klesne pod nastavenú hranicu..
- Hybridné elektrické vozidlá alebo jednoducho označované ako HEV sú najbežnejšie typy elektrických vozidiel, ktoré používajú kombináciu dvoch doplnkových pohonných systémov: elektrický motor s batériou a benzínový motor s palivovou nádržou. HEV sú najpraktickejšou alternatívou konvenčných vozidiel, pretože sú poháňané elektrinou aj benzínom. Plug-in hybridné elektrické vozidlá (PHEV) sú hybridné vozidlá s väčšou a výkonnejšou batériou v porovnaní s vozidlami HEV, ktoré kombinujú výhody elektrického vozidla s batériou a tradičných hybridných vozidiel..
- Pohonná energia HEV pochádza z viac ako dvoch typov zdrojov, z ktorých jeden je elektrický. Hnacie súpravy HEV sa zvyčajne delia na tri základné usporiadania: sériové, paralelné a sériovo paralelné hybridy. Vysokozdvižné vozíky so sériovým pohonom využívajú dva rôzne zdroje energie kombinované v sérii; pre paralelnú konfiguráciu HEV vozidlo používa elektrické aj mechanické zdroje trakcie; a pre sériovo paralelnú konfiguráciu vozidlá kombinujú vlastnosti oboch sériových HEV, ako aj paralelných HEV. PHEV sú založené na rovnakých troch konfiguráciách hnacích sústav, ale na rozdiel od hybridov môžu byť zapojené do rozvodných sietí.
- Spaľovací motor (ICE) je hlavným zdrojom energie, ktorý prevádza pôvodnú energiu v benzíne na mechanickú energiu a mechanická energia sa potom pomocou generátora premení na elektrickú energiu. Elektrický motor poháňa vozidlo pomocou elektriny vyrobenej generátorom alebo elektriny uloženej v batérii. Batérie sa nabíjajú pomocou regeneratívneho brzdenia a benzínu v HEV. Pohonné jednotky PHEV môžu byť poháňané elektrickou energiou uloženou v palubnej batérii a benzínový motor rozširuje dosah jazdy. Batériu je možné nabíjať regeneratívnym brzdením, ako aj zapojením do ktorejkoľvek elektrickej zásuvky s napätím 120 V pre domácnosť.
- V HEV je batéria energetickým systémom spaľovacieho motora počas pohonu vozidla, ktorý znižuje toxické emisie zastavením ICE pri voľnobežných otáčkach a podľa potreby jeho opätovným spustením. Pri vozidlách PHEV sa môže značné množstvo emisií znížiť v dôsledku zníženého používania benzínu. Centralizovaná výroba elektriny je omnoho efektívnejšia a produkuje menej toxické emisie v porovnaní s vysokonapäťovými elektródami, čo zase pomáha zmierniť silné znečistenie z oblastí s vysokou hustotou znečistenia. Z dlhodobého hľadiska to bude mať dlhodobý vplyv na životné prostredie.
HEV aj PHEV sú hybridné elektrické vozidlá šetriace energiu a šetrné k životnému prostrediu, ktoré nezávisia iba od spaľovacieho motora ako svojho jediného hnacieho mechanizmu, namiesto toho využívajú obojsmerný tok energie. Majú však spravodlivý podiel na rozdieloch v účinnosti, prevádzkových nákladoch, nákladoch na údržbu, dojazde, emisiách atď. Pretože PHEV využívajú elektrinu z rozvodnej siete, znížená spotreba benzínu vedie k lepšej účinnosti a menej toxickým emisiám, ktoré prispievajú k zelenšia alternatíva.
Elektrický motor navyše zvyšuje účinnosť systému a znižuje spotrebu paliva. Obidve vozidlá však fungujú rovnakým spôsobom bez ohľadu na architektúru, ale sú obmedzené na krátke cesty.