Un vehicul electric hibrid (HEV) este un tip de vehicul hibrid care combina un sistem conventional de motor cu ardere interna (ICE) cu un sistem de propulsie electrica (transmisie de vehicule hibrid). Prezenta sistemului de propulsie electric este menita sa obtina fie o economie de combustibil mai buna decat un vehicul conventional, fie performante mai bune.
Exista o varietate de tipuri de HEV si gradul in care fiecare functioneaza ca vehicul electric (EV) variaza, de asemenea. Cea mai comuna forma de HEV este masina electrica hibrida, desi exista si camioane electrice hibride (pickupuri si tractoare), autobuze, barci si aeronave.
HEV-urile moderne folosesc tehnologii de imbunatatire a eficientei, cum ar fi franele regenerative care convertesc energia cinetica a vehiculului in energie electrica, care este stocata intr-o baterie sau un supercondensator. Unele varietati de HEV utilizeaza un motor cu ardere interna pentru a alimenta un generator electric, care fie reincarca bateriile vehiculului, fie alimenteaza direct motoarele sale de actionare electrica; aceasta combinatie este cunoscuta sub numele de motor-generator.
Multe HEV reduc emisiile la ralanti prin oprirea motorului si repornirea acestuia la nevoie; acest lucru este cunoscut ca un sistem start-stop. Un hibrid-electric produce mai putine emisii de esapament decat o masina pe benzina de dimensiuni comparabile, deoarece motorul pe benzina al hibridului este de obicei mai mic decat cel al unui vehicul pe benzina.
Daca motorul nu este utilizat pentru a conduce direct masina, acesta poate fi adaptat pentru a functiona la randament maxim, imbunatatind si mai mult consumul de combustibil.
Ferdinand Porsche a dezvoltat Lohner-Porsche in 1901. Dar vehiculele electrice hibride nu au devenit disponibile pe scara larga pana la lansarea Toyota Prius in Japonia in 1997, urmata de Honda Insight in 1999. Initial, hibridul parea inutil din cauza costului redus al benzinei. Cresterile la nivel mondial ale pretului petrolului au determinat multi producatori de automobile sa lanseze vehicule hibride la sfarsitul anilor 2000; acum sunt percepute ca un segment de baza al pietei auto din viitor.
In Aprilie 2020, peste 17 milioane de vehicule electrice hibride au fost vandute in intreaga lume de la lansarea lor in 1997. Japonia detine cea mai mare flota de vehicule electrice hibride din lume, cu 7,5 milioane de hibrizi inregistrati in Martie 2018. Japonia are, de asemenea, cea mai mare penetrare pe piata hibrida din lume, hibrizii reprezentand 19,0% din toate autoturismele de pe drum incepand din Martie 2018.
In Decembrie 2020, SUA s-au clasat pe locul al doilea, cu vanzari cumulate de 5,8 milioane de unitati din 1999 si pana la acea data, si, din Iulie 2020, Europa s-a clasat pe locul al treilea, cu 3,0 milioane de masini livrate incepand cu anul 2000.
Vanzarile globale sunt conduse de Toyota Motor Company, cu peste 15 milioane de hibride Lexus si Toyota vandute incepand cu Ianuarie 2020, urmata de Honda Motor Co., Ltd. cu vanzari globale cumulate de peste 1,35 milioane de hibride; Incepand din Ianuarie 2017, vanzarile hibride la nivel mondial sunt conduse de Toyota Prius, cu vanzari cumulate de aproape 4 milioane de unitati. Prius a vandut mai mult de 6 milioane de hibride pana in Ianuarie 2017.
Vanzarile globale de hibride Lexus au atins obiectivul de 1 milion de unitati in Martie 2016. Incepand din Ianuarie 2017, Prius conventional este cea mai bine vanduta masina hibrida din toate timpurile atat in Japonia, cat si in SUA, cu vanzari de peste 1,8 milioane de unitati in Japonia si 1,75 milioane in SUA.
Clasificare
Tipuri de grupuri de propulsie
Vehiculele electrice hibride pot fi clasificate in functie de modul in care este furnizata energie electrica transmisiei:
La hibridele paralele, ICE si motorul electric sunt ambele conectate la transmisia mecanica si pot transmite simultan puterea de a conduce rotile, de obicei printr-o transmisie conventionala. Sistemul integrat de asistenta a motorului (IMA) de la Honda, asa cum se gaseste in Insight, Civic, Accord, precum si sistemul GM Belted Alternator / Starter (BAS Hybrid) gasit in hibridele Chevrolet Malibu, sunt exemple de hibride paralele.
Motorul cu ardere interna al multor hibrizi poate actiona si ca generator pentru reincarcare suplimentara. Incepand cu 2013, acest tip de hibride folosesc un motor cu ardere completa cu un singur motor electric mic (<20 kW) si un pachet mic de baterii, deoarece motorul electric este conceput pentru a completa motorul principal, nu pentru a fi singura sursa de putere motrica. Dupa 2015 sunt disponibile hibride cu peste 50 kW, care permit conducerea electrica la o acceleratie moderata.
Aceste hibride paralele sunt mai eficiente decat vehiculele non-hibride comparabile, in special in conditiile de stop-and-go urban in care motorul electric are voie sa contribuie la condus si in timpul functionarii pe autostrada.
In hibrizii de serie, doar motorul electric actioneaza transmisia si un ICE mai mic (numit si range extender) functioneaza ca un generator pentru alimentarea motorului electric sau pentru reincarcarea bateriilor. De asemenea, au de obicei un acumulator mai mare decat hibrizii paraleli, ceea ce le face mai scumpe. Odata ce bateriile sunt descarcate, motorul cu combustie mica poate genera energie la setarile sale optime in orice moment, facandu-le mai eficiente in condusul extins al orasului.
Hibrizii cu putere divizata au avantajele unei combinatii de caracteristici seriale si paralele. Ca urmare, acestea sunt mai eficiente in general, deoarece hibrizii de serie tind sa fie mai eficienti la viteze mai mici, iar paralelele tind sa fie mai eficiente la viteze mari; Exemple de sisteme de propulsie hibride (denumite de unii de „serie-paralela”) includ modelele 2007 ale Ford, General Motors, Lexus, Nissan si Toyota.
La fiecare dintre hibrizii de mai sus este obisnuita folosirea franarii regenerative pentru a reincarca bateriile.
Tipuri dupa gradul de hibridizare
Hibridul complet, uneori numit si hibrid puternic, este un vehicul care poate functiona doar pe un motor cu ardere, doar pe un motor electric sau o combinatie a ambelor. Sistemul hibrid Ford, Hybrid Synergy Drive al Toyota si tehnologiile General Motors / Two-Mode Hybrid de la Chrysler sunt sisteme hibride complete.
Toyota Prius, Ford Escape Hybrid si Ford Fusion Hybrid sunt exemple de hibrizi plini, deoarece aceste masini pot functiona numai cu bateria. Este necesara o baterie mare, de mare capacitate, pentru functionarea numai pe baterie. Aceste vehicule au o traiectorie de putere divizata care permite o mai mare flexibilitate in transmisie prin interconvertirea puterii mecanice si electrice, la un anumit cost in complexitate.
Hibridul usor este un vehicul care nu poate fi condus doar cu motorul sau electric, deoarece motorul electric nu are suficienta putere pentru a propulsa vehiculul singur. Hibrizii usori includ doar unele dintre caracteristicile gasite in tehnologia hibrida si, de obicei, realizeaza economii limitate de consum de combustibil, pana la 15% in condusul urban si 8-10% la ciclul general. Un hibrid usor este, in esenta, un vehicul conventional cu motor de pornire supradimensionat, permitand oprirea motorului ori de cate ori masina se deplaseaza, franeaza sau este oprita, dar reporneste rapid si curat.
Motorul electric este adesea montat intre motorul normal si transmisie, inlocuind convertorul de cuplu si este utilizat pentru a furniza energie suplimentara de propulsie la accelerare. Accesoriile pot continua sa functioneze cu energie electrica in timp ce motorul pe benzina este oprit si, ca si in alte modele hibride, motorul este utilizat pentru franarea regenerativa pentru a recupera energia. In comparatie cu hibrizii plini, hibrizii usori au baterii mai mici si un motor / generator mai mic, mai slab, care permite producatorilor sa reduca costurile si greutatea.
Primii hibrizi ai Honda, inclusiv prima generatie de Honda Insight, au folosit acest design, valorificandu-si reputatia in ceea ce priveste proiectarea de motoare pe benzina mici si eficiente; sistemul lor este denumit Integrated Motor Assist (IMA). Incepand cu Civic Hybrid 2006, sistemul IMA poate acum propulsa vehiculul doar pe energie electrica in timpul croazierei cu viteza medie.
Un alt exemplu este Chevrolet Silverado Hybrid 2005-2007, o camioneta de dimensiuni mari. Chevrolet a reusit sa obtina o imbunatatire de 10% a consumului de combustibil al Silverado, oprind si repornind motorul la cerere si folosind franarea regenerativa. General Motors a folosit, de asemenea, tehnologia sa usoara BAS Hybrid pe alte modele, cum ar fi Saturn Vue Green Line, Saturn Aura Greenline si Malibu Hybrid.
Vanzari si clasamente
In Aprilie 2020, peste 17 milioane de vehicule electrice hibride au fost vandute in intreaga lume de la lansarea lor in 1997. Japonia ocupa pozitia de lider de piata cu peste 7,5 milioane de vehicule hibride vandute din pana in Martie 2018, urmata de Statele Unite cu vanzari cumulate de 5,4 milioane de unitati pana in 2019, in timp ce 3,0 milioane de masini hibride fusesera deja vandute in Europa pana in Iulie 2020.
Vanzarile hibride in restul lumii au totalizat peste 500.000 de unitati pana in Aprilie 2016. Incepand din August 2014, in Canada s-au vandut peste 130.000 de vehicule hibride, dintre care peste 100.000 sunt modele Toyota si Lexus. In Australia, peste 50.000 de modele Lexus si Toyota au fost vandute pana in Februarie 2014.
Toyota Prius este hibridul cel mai bine vandut din toate timpurile din lume si, de asemenea, atat in Japonia, cat si in SUA.
