Η εποχή των ήπιων υβριδικών
Delphi

Η εποχή των ήπιων υβριδικών

Τα υβριδικά εµφανίστηκαν στους ευρωπαϊκούς δρόµους πριν από 20 χρόνια κι όσο η ηλεκτροκίνηση εξελίσσεται, ενισχύεται και ο ρόλος των ήπιων υβριδικών.

Η µείωση της ατµοσφαιρικής ρύπανσης, τα τελευταία χρόνια, καθορίζει τις αποφάσεις των αυτοκινητοβιοµηχανιών. Τα υβριδικά εµφανίστηκαν στους ευρωπαϊκούς δρόµους πριν από 20 χρόνια, ενώ η ηλεκτροκίνηση συνεχώς εξελίσσεται. Έτσι, ενισχύεται και ο ρόλος των ήπιων υβριδικών.
Τα τελευταία χρόνια, όλο και περισσότερα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν την ηλεκτρική ενέργεια για την κίνησή τους, είτε αποκλειστικά, είτε σε συνδυασμό με κάποιον θερμικό κινητήρα.

Ο συνδυασμός του ηλεκτροκινητήρα και της μπαταρίας, είτε για να συμπληρώσει, είτε για να αντικαταστήσει τον θερμικό κινητήρα, είναι μία τάση που επεκτείνεται συνεχώς. Φέρνει αλλαγές στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, αλλά και της δευτερογενούς αγοράς, κάτι που τρομάζει αρκετούς, αλλά δίνει και ευκαιρίες σε όσους είναι προετοιμασμένοι γι’ αυτά που ακολουθούν.

Σήμερα, στην αγορά θα συναντήσουμε έναν μεγάλο αριθμό από διαφορετικές αρχιτεκτονικές, όσον αφορά τη χρήση της ηλεκτρικής ενέργειας στην κίνηση των αυτοκινήτων, με κάθε μία να εμφανίζει θετικά και αρνητικά.

Τα ηλεκτροκίνητα

Τα ηλεκτροκίνητα αυτοκίνητα (ο αγγλικός όρος είναι EV – Electric Vehicle ή BEV – Battery Electric Vehicle) διαθέτουν μόνο ηλεκτροκινητήρες. Δεν έχουν θερμικό κινητήρα, υγρά καύσιμα, εξάτμιση, καυσαέρια, αλλαγές λαδιών κλπ.

Επαναφορτίζονται, μέσω σύνδεσης σε οικιακή πρίζα ή σταθμό φόρτισης, και η μπαταρία τους συνήθως τοποθετείται κάτω από το πάτωμα. Ανάλογα με τον τύπο του φορτιστή που χρησιμοποιείται και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, η πλήρης φόρτιση της μπαταρίας μπορεί να διαρκέσει αρκετές ώρες. Σίγουρα πολύ περισσότερο από ό,τι ο ανεφοδιασμός σε καύσιμα ενός συμβατικού αυτοκινήτου με θερμικό κινητήρα.

Από την άλλη, η αυτονομία ενός ηλεκτροκίνητου αυτοκινήτου είναι κατά κανόνα σημαντικά μικρότερη από αυτή ενός συμβατικού, με θερμικό κινητήρα ή ενός υβριδικού. Ωστόσο, οι εξελίξεις στην τεχνολογία της μπαταρίας δίνουν όλο και μεγαλύτερες αυτονομίες στα ηλεκτρικά. Παρόλα αυτά το συγκεκριμένο ζήτημα αποτελεί το μεγαλύτερο πρόβλημά τους, καθώς εάν «μείνουν» από μπαταρία σε ένα ταξίδι, ο οδηγός τους θα πρέπει να γνωρίζει τη διαθεσιμότητα υποδομής φόρτισης και να υπολογίζει διακοπή του ταξιδιού για κάποιο χρονικό διάστημα για τη φόρτιση της μπαταρίας.

Ο ηλεκτροκινητήρας, βέβαια, προσφέρει πιο εύκολη οδήγηση, επειδή αποδίδει σημαντικά μεγαλύτερη ροπή στις χαμηλές στροφές, έχει λιγότερες απαιτήσεις από το σύστημα μετάδοσης και δεν επηρεάζεται από την εκκίνηση σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Υβριδικό ηλεκτρικό όχηµα (HEV)

Υβριδικό ονομάζουμε το αυτοκίνητο που χρησιμοποιεί δύο ή περισσότερες τεχνολογίες κινητήρων, για να εξασφαλίσει την πρόωσή του. Συνήθως η μία τεχνολογία είναι ο θερμικός κινητήρας, βενζινοκινητήρας ή πετρελαιοκινητήρας, και η δεύτερη τεχνολογία είναι ο ηλεκτροκινητήρας.

Ο αγγλικός όρος γι’ αυτά τα αυτοκίνητα είναι HEV – Hybrid Electric Vehicle και μπορούν να κινηθούν μόνο με τον θερμικό κινητήρα, μόνο με τον ηλεκτροκινητήρα ή και με τους δύο ταυτόχρονα.

Για παράδειγμα, ο ηλεκτροκινητήρας θα ξεκινήσει στα πρώτα μέτρα το αυτοκίνητο, στη συνέχεια θα εμπλακεί ο θερμικός κινητήρας και ο ηλεκτροκινητήρας θα εμπλακεί ξανά σε κάποια επιτάχυνση ή ανηφόρα, όπου απαιτείται έξτρα ισχύ. Το αυτοκίνητο θα μπορεί επίσης να κινηθεί για σύντομες περιόδους, π.χ. σε ένα μποτιλιάρισμα, μόνο με ηλεκτρική ισχύ, με τον θερμικό κινητήρα σβηστό. Με λίγα λόγια, σε ένα πλήρως υβριδικό, ένας ηλεκτροκινητήρας με μία μπαταρία χρησιμοποιείται για τη μείωση των απαιτήσεων από τον θερμικό κινητήρα.

Λόγω της προστιθέμενης ισχύος και ροπής που παράγεται από τον ηλεκτρικό κινητήρα του υβριδικού, η απόδοση είναι συνήθως ίση ή ανώτερη σε σχέση με ένα αντίστοιχο ηλεκτρικό όχημα με συμβατικό ηλεκτροκινητήρα. Οι δύο κινητήρες µοιράζονται τις απαιτήσεις για κίνηση – πρόωση µε τον καλύτερο δυνατό τρόπο ανά πάσα στιγµή.

Plug-In υβριδικά (PHEV)

Τα υβριδικά PHEV (Plug-In Hybrid Electric Vehicle) βρίσκονται μεταξύ ενός υβριδικού και ενός πλήρους ηλεκτροκίνητου. Λειτουργούν σαν κανονικά υβριδικά, αλλά με μία σημαντική διαφορά στην μπαταρία: η μπαταρία των PHEV έχει πολύ μεγαλύτερη χωρητικότητα και χρειάζεται σύνδεση σε σταθμό φόρτισης, για να φορτιστεί πλήρως. Από την άλλη πλευρά, χάρη στην επιπλέον χωρητικότητα της μπαταρίας, μπορεί να κινηθεί σαν κανονικό ηλεκτροκίνητο.

Στη συνέχεια, βέβαια, μπορεί να λειτουργεί σαν ένα κανονικό υβριδικό, έως ότου επαναφορτιστεί.

Σε μικρές διαδρομές, στην κίνηση, μέσα σε μία πόλη, το PHEV λειτουργεί σαν ηλεκτροκίνητο, χωρίς να καταναλώνει καθόλου υγρά καύσιμα, ενώ όταν εξαντλήσει την μπαταρία του, μπορεί να συνεχίσει να κινείται, χρησιμοποιώντας τον θερμικό του κινητήρα. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνει πραγματικά μεγάλη αυτονομία και αυτό είναι και το πλεονέκτημά του σε σχέση με ένα κοινό ηλεκτροκίνητο.


Πλήρως φορτισµένο, ένα PHEV µπορεί να έχει αυτονοµία της τάξης των 25 – 50 χλµ., µόνο µε τη χρήση της µπαταρίας.

Ήπια υβριδικά

Τα ήπια υβριδικά χρησιμοποιούν τον ηλεκτροκινητήρα, για να ενισχύσουν τον θερμικό κινητήρα, καθώς ο ηλεκτροκινητήρας δεν έχει αρκετή ιπποδύναμη, ώστε να μπορέσει να κινήσει το αυτοκίνητο ανεξάρτητα. Έτσι, βρίσκονται μεταξύ ενός συμβατικού οχήματος βενζίνης και ενός πλήρως υβριδικού.

Ο αγγλικός όρος που χρησιμοποιείται για αυτά είναι MHEV (mild-hybrid electric vehicle). Υπάρχουν διάφορες διατάξεις και συστήματα: άλλα λειτουργούν σε τάση 12 βολτ και άλλα σε μεγαλύτερη, όπως 48 βολτ.


Ένα ήπιο υβριδικό χρησιµοποιεί µία µικρότερη µπαταρία και µία γεννήτρια – κινητήρα, που µπορούν να δηµιουργήσουν ηλεκτρική ενέργεια και να συµβάλλουν στην αύξηση της απόδοσης του θερµικού κινητήρα.

Αν και δεν είναι ικανά για ηλεκτρική πρόωση και παρόλο που δεν προσφέρουν τόσο σημαντική εξοικονόμηση καυσίμου όσο ένα «πλήρως» υβριδικό, είναι σε θέση να ενισχύσουν την απόδοση, μειώνοντας ταυτόχρονα τη χρήση καυσίμου.

Όταν απαιτείται επιπλέον ισχύς, η γεννήτρια – κινητήρας χρησιμοποιεί αποθηκευμένη ηλεκτρική ενέργεια για να εφαρμόσει ροπή στον κινητήρα, αυξάνοντας την απόδοσή του χωρίς να καίει επιπλέον καύσιμο. Επιπλέον, ο βενζινοκινητήρας μπορεί να απενεργοποιηθεί και να εξοικονομηθεί καύσιμο, σε περισσότερες καταστάσεις – όπως κατά το ρολάρισμα ή την επιβράδυνση.

Ένα ήπιο υβριδικό δεν προσφέρει τόσο μειωμένη κατανάλωση καυσίμου και βελτιωμένη ισχύ, όσο ένα πλήρως υβριδικό, αλλά είναι πολύ χαμηλότερο το κόστος του, επειδή είναι λιγότερο περίπλοκο, χρησιμοποιεί μικρότερες μπαταρίες και έχει λιγότερα πολύπλοκα εξαρτήματα.

Η κύρια πηγή πρόωσης είναι η βενζίνη ή το πετρέλαιο, που σημαίνει ότι η αυτονομία του είναι ισοδύναμη με ένα συμβατικό αυτοκίνητο.

Οι προοπτικές

Τα στοιχεία που δίνει ο φορέας SMMT (Society of Motor Manufacturers and Traders) δείχνουν σημαντική άνοδο των πωλήσεων των υβριδικών αυτοκινήτων, τα τελευταία χρόνια.

Τα ίδια στατιστικά δείχνουν επίσης ότι οι πωλήσεις των ήπιων υβριδικών βενζίνης και ντίζελ αυξήθηκαν κατά 172% και 740% αντίστοιχα το 2019, και αναμένουμε τα επόμενα χρόνια να έχουν παρόμοια άνοδο. Τη στιγμή μάλιστα που άλλες κατηγορίες αυτοκινήτων εμφανίζουν αξιόλογη μείωση.


Η διάταξη ενός ήπιου υβριδικού είναι φθηνότερη στην κατασκευή, από ό,τι ένα πλήρως υβριδικό σύστηµα. Είναι επίσης ελαφρύτερο, καθώς οι ήπιες υβριδικές µπαταρίες και ο κινητήρας – γεννήτρια έχουν µικρότερο όγκο και βάρος. Ακόµη, τείνουν να εκµεταλλεύονται καλύτερα την ανάκτηση ενέργειας κατά το φρενάρισµα, κάτι που δεν µπορούν να κάνουν όλα τα συµβατικά υβριδικά.

Υπάρχουν όμως και μειονεκτήματα: επειδή τα ήπια υβριδικά αυτοκίνητα δεν μπορούν να λειτουργούν μόνο με ηλεκτρική ισχύ, έχουν υψηλότερες εκπομπές CO2 από τα συμβατικά υβριδικά.

Επιπλέον, τα πλήρως υβριδικά θεωρείται ότι τα καταφέρνουν καλύτερα σε διαδρομές μέσα στην πόλη, ενώ τα ήπια υβριδικά πλεονεκτούν στις διαδρομές εκτός πόλης, όπου είναι περιορισμένη η κίνηση μόνο με τον ηλεκτροκινητήρα, ενώ το επιπλέον βάρος αυξάνει την κατανάλωση και τις εκπομπές.

Η ήπια υβριδική τεχνολογία βοηθά τους κατασκευαστές να μειώσουν τις εκπομπές ρύπων των αυτοκινήτων, συνδυάζοντας έναν υπάρχοντα βενζινοκινητήρα ή πετρελαιοκινητήρα με έναν μικρό ηλεκτρικό κινητήρα. Έτσι, ο σχεδιασμός ενός ήπιου υβριδικού είναι ο φθηνότερος και ευκολότερος τρόπος μείωσης της κατανάλωσης, αξιοποιώντας ένα εξελιγμένο σύστημα stop-start. Η ηλεκτρική βοήθεια επιτρέπει στον κινητήρα να σβήνει κάτω από μία συγκεκριμένη ταχύτητα, όταν επιβραδύνει, και ένας μεγάλος αριθμός από βοηθητικές λειτουργίες συνεχίζουν να λειτουργούν, χωρίς να καταναλώνεται υγρό καύσιμο.

Είναι πολύ πιθανό τα επόμενα χρόνια η πλειοψηφία των οχημάτων βενζίνης και ντίζελ να είναι ήπια υβριδικά. Και φαίνεται να κυριαρχεί αυτή η κατηγορία υβριδικών, μέχρι η φόρτιση των ηλεκτρικών ή των plug-in υβριδικών να γίνει πιο φτηνή και γρήγορη.

ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ