اگر پلاگین هیبرید شارژ نشود چرا مصرف سوخت منفجر می‌شود؟

یک پلاگین هیبریدی که شارژ نمی‌شود، مصرفی که در کاتالوگ 1.5 لیتر دیده می‌شود را تا 6 لیتر بالا می‌برد؛ چون بهای باتری‌ای که حمل می‌کند را با بنزین می‌پردازد.
یک پلاگین هیبریدی که شارژ نمی‌شود، مصرفی که در کاتالوگ 1.5 لیتر دیده می‌شود را تا 6 لیتر بالا می‌برد؛ چون بهای باتری‌ای که حمل می‌کند را با بنزین می‌پردازد.

این صفحه را به اشتراک بگذارید

یک پلاگین هیبرید شارژ نشده، معمولاً دو تا چهار برابر مصرف اعلام‌شده در کاتالوگ سوخت مصرف می‌کند؛ زیرا طراحی خودرو برای تغذیه از برق انجام شده است و اگر شارژ نباشد، مجبور است وزن باتری و قدرت اضافی موتور را فقط با بنزین حمل کند. در حالی که مصرف ترکیبی WLTP یک پلاگین معمولی حدود 1.5 لیتر به نظر می‌رسد، با از بین رفتن نظم شارژ، این مقدار به محدوده 6 لیتر در 100 کیلومتر می‌رسد. این صفحه، دلایل مهندسی این شکاف بین کاتالوگ و پمپ را همراه با اعداد توضیح می‌دهد.

نکات برجسته

  • مصرف دنیای واقعی، به طور میانگین 2 تا 4 برابر مقادیر تأیید نوع
  • میانگین مصرف WLTP حدود1.57 لیتر در 100 کیلومتر؛ در استفاده بدون شارژ حدود6 لیتر در 100 کیلومتر
  • هر 10 کیلووات کاهش‌یافته از قدرت سیستم، مصرف واقعی را 2 تا 4 درصد کاهش می‌دهد
  • هر 10 کیلومتر محدوده برقی اضافی، مقادیر واقعی را 8 تا 14 درصد بهبود می‌دهد
  • با شارژ روزانه، مزیت مصرف تا 69 درصد نسبت به HEV ممکن است

مقدار کاتالوگ چگونه تولید می‌شود و چرا مصرف واقعی با آن مطابقت ندارد؟

مصرف تأیید نوع یک پلاگین هیبرید (PHEV) بر این فرض استوار است که خودرو بخش مشخصی از چرخه را با برق و باقی را با بنزین طی می‌کند. مفهومی که این فرض را تعریف می‌کند، ضریب کاربرد یا سهم رانندگی برقی نامیده می‌شود. در تأیید نوع، این سهم برای خودروهای شخصی حدود 69 درصد در نظر گرفته می‌شود. اما در دنیای واقعی، همین سهم در استفاده شخصی به طور میانگین به 37 درصد و در خودروهای شرکتی تنها به 20 درصد کاهش می‌یابد.

عقب ماندن این سهم تنها یک نتیجه دارد: موتور بنزینی بسیار بیشتر از کیلومتراژی که در محاسبه کاتالوگ به آن اختصاص یافته، کار می‌کند. تحلیل گسترده دنیای واقعی روی حدود 100,000 پلاگین هیبرید نشان داده که مصرف واقعی در خودروهای شخصی 2 تا 4 برابر و در خودروهای شرکتی 3 تا 4 برابر مقدار تأیید نوع است. در حالی که مقدار ترکیبی WLTP یک PHEV معمولی حدود1.57 لیتر در 100 کیلومتر است، این ریاضیاتِ جهش آن به سطح 6 لیتر در 100 کیلومتر در استفاده واقعی است: بیش از سه برابر مقدار رسمی.

جریمه باتری خالی: وزن و قدرت اضافی چگونه سوخت مصرف می‌کنند؟

تمیزترین راه برای فهمیدن یک پلاگین شارژنشده، دیدن آن به‌عنوان یک مسئله تعادل دو مرحله‌ای است. از یک طرف جرمی که حمل می‌کند و از طرف دیگر سیستمی که این جرم را حرکت می‌دهد. از هر دو طرف ضرر می‌کنید.

جریمه وزن باتری چقدر است؟

باتری PHEV معمولاً ظرفیتی در حدود 15 کیلووات‌ساعت دارد و این یعنی جرمی که به صدها کیلوگرم می‌رسد. وزن اضافی باتری و موتور برقی می‌تواند مصرف را حتی بالاتر از یک خودرو بنزینی قابل مقایسه کند. تأثیر وزن باتری بر بازده هیبریدی به‌صورت کمی نیز اندازه‌گیری شده است: با بزرگ‌تر شدن باتری، بازدهی حالت هیبریدی از 49.1 مایل در گالن به 45.2 مایل در گالن کاهش می‌یابد - یعنی فقط به دلیل جرم، یک جریمه 8 درصدی. این انرژی از هیچ جایی برنمی‌گردد؛ به‌عنوان باری که با بنزین حمل می‌شود، در هر کیلومتر اتوبان پرداخت می‌شود.

چرا قدرت موتور مصرف را افزایش می‌دهد؟

مشکل دوم توان سیستم است. بیشتر اغلب هیبریدهای پلاگین‌دار به دلیل بازاریابی عملکرد، هم موتور بنزینی و هم موتور برقی را با بازدهی بالا و به صورت همزمان به کار می‌گیرند. اما توان به معنای همراهی جرم با اصطکاک، اتلاف اینرسی و بازدهی پایین در بار جزئی است. داده‌های تحلیلی این را به یک ضریب روشن گره می‌زنند: هر 10 کیلووات توانی که از سیستم گرفته شود، مصرف واقعی و CO2 را 2 تا 4 درصد کاهش می‌دهد. در سمت برد نیز همبستگی در همان جهت است: هر 10 کیلومتر برد برقی اضافه، مقادیر واقعی را 8 تا 14 درصد بهبود می‌بخشد. به بیان دیگر، ترکیب موتور پرقدرت + باتری کوچک در دنیای واقعی بدترین نتیجه را می‌دهد؛ راه‌حل این است که توان از موتور گرفته شود و صرف برد شود.

تفاوت PHEV شارژنشده با هیبرید کامل چقدر است؟

هیبرید کامل (HEV) وسیله‌ای بدون درگاه شارژ است؛ باتری کوچک خود را با ترمز بازیاب و شارژ از موتور بنزینی پر می‌کند. سیستم کاملاً بر اساس این تعادل ابعادبندی شده است: باتری کوچک، جرم اضافی کم، و توزیع توان کالیبره‌شده نسبت به موتور بنزینی.

اما یک پلاگین شارژنشده دقیقاً در وضعیت معکوس این تعادل قرار دارد. وزن باتری بزرگ خود را بیهوده حمل می‌کند، بسیار بیشتر به موتور بنزینی وابسته می‌شود و خود سازندگان نیز اشاره می‌کنند که در این سناریو، خودرو حتی کمتر از هم‌ هیبرید کامل خود با ابعاد مشابه بازدهی دارد. در استفاده ترکیبی شهری/بزرگراهی اندازه‌گیری شده است که پلاگین‌ها کمی از هم‌تاهای هیبرید کامل خود عقب می‌مانند. اعلامیه رسمی نهاد انرژی نیز به همین نقطه اشاره می‌کند: مصرف PHEV به فاصله بین شارژها بستگی دارد و اگر خودرو اصلاً شارژ نشود، صرفه سوختی تقریباً به سطح یک هیبرید با ابعاد مشابه سقوط می‌کند - یعنی تمام مزیت برقی پلاگین از بین می‌رود و جریمه جرم باقی می‌ماند.

سناریوسهم رانندگی برقینتیجه
شارژ روزانه77%مصرف نسبت به HEV نزدیک به 69% کاهش می‌یابد
شارژ گاه‌به‌گاه48%مزیت به وضوح ذوب می‌شود
بدون هیچ شارژتقریباً صفربازدهی پایین‌تر از هیبرید با ابعاد مشابه

ردیف اول جدول نشان می‌دهد که وقتی فناوری درست استفاده شود چقدر مؤثر است: وقتی یک PHEV با باتری 15 کیلووات‌ساعت هر روز شارژ شود، مصرف آن نسبت به هیبرید کامل 69% کاهش می‌یابد. همان خودرو وقتی نظم شارژ بر هم بخورد، تمام این مزیت و کمی بیشتر را پس می‌دهد.

عادت شارژ چگونه ارقام را وارونه می‌کند؟

Her gün prize takılan bir plug-in hibrit sahibiyle takımayan arasında yıllık yakıt faturası, katalogda asla göremeyeceğiniz kadar açılır.

صرفه‌جویی هیبرید پلاگین‌دار به این بستگی دارد که انرژی باتری آن در چند کیلومتر مصرف شود. برد برقی در تأیید نوع بیشتر PHEVها بین 30 تا 60 کیلومتر است و با شارژ منظم، این خودروها در سال 5.000 تا 10.000 کیلومتر مسافت برقی طی می‌کنند. در مدل‌هایی با برد بالای 80 کیلومتر، این رقم به سطح 12.000 تا 20.000 کیلومتر در سال می‌رسد؛ امروزه بسیاری از مدل‌ها حدود 100 کیلومتر برد برقی ارائه می‌دهند. یعنی همان ماشین، بین صاحبخانه‌ای که به پریز شارژ وصل است و کاربری که وصل نیست، در قبض سوخت سالانه به شکل چشمگیری تفاوت پیدا می‌کند.

چرا این بازه گسترده وجود دارد؟ زیرا سهم رانندگی برقی به چهار متغیر بستگی دارد: مسافت روزانه، دفعات شارژ، ظرفیت باتری و پروفایل رانندگی. مقایسه بین‌المللی این را روشن نشان می‌دهد - بالاترین سهم واقعی برقی در آمریکا و نروژ در بازه 53 تا 54 درصد است، در حالی که در نمونه‌هایی با زیرساخت شارژ و عادت‌های ضعیف تا 24 تا 26 درصد پایین می‌آید؛ در خودروهای شرکتی این سهم تا حدود 18 درصد کاهش می‌یابد. انگیزه پایین رانندگان خودروهای شرکتی برای شارژ کردن به این معناست که کسانی که هزینه سوختشان فاکتور شخصی نیست، هزینه فناوری را می‌پردازند و بدترین نتایج دنیای واقعی را در همین گروه می‌بینیم.

شارژ کردن یک تا دو بار در هفته کاملاً بی‌فایده نیست. باتری بزرگ بین شارژها نقش یک بافر را ایفا می‌کند؛ برخی پلاگین‌ها به لطف همین بافر می‌توانند اقتصادی‌تر از هیبریدهای استاندارد عمل کنند. اما برای آنکه مزیت به ابعاد واقعی برسد، شارژ روزانه باید مبنای کار باشد - این همان هدف طراحی پلاگین است.

خالی گذاشتن باتری فقط بر مصرف اثر می‌گذارد؟

نه؛ هزینه بلندمدتی هم دارد. تولیدکنندگان به‌صراحت اعلام می‌کنند که باتری PHEV در شرایط شارژ کم و استفاده اندک ممکن است سریع‌تر دچار افت کیفیت شود. استفاده ایده‌آل، نگه داشتن وضعیت شارژ در بازه 20 تا 80 درصد است. پلاگینی که ماه‌ها بدون شارژ استفاده می‌شود، هم هر لیتر را گران‌تر می‌سوزاند و هم عمر گران‌ترین قطعه خود را کوتاه می‌کند.

ترمز بازیابی در این تصویر سهمی واقعی اما محدود دارد. در ترافیک توقف و حرکت، بازیابی انرژی باتری را کمی پر می‌کند؛ اندازه‌گیری‌های کاربران به تقریباً تا 4 درصد سهمی در اقتصاد سوخت اشاره می‌کند. این جای پریز شارژ را نمی‌گیرد - تنها بخشی از انرژی ترمز را بازیابی می‌کند. همچنین وقتی باتری در شارژ پایین است، حفاظت الکترونیکی سیستم مصرف را بالا می‌برد؛ با خالی شدن باتری، فشار بیشتر بر موتور بنزینی اجتناب‌ناپذیر است.

پلاگین هیبرید برای چه کاربری منطقی است و در چه شرایطی تله است؟

درخت تصمیم در واقع به یک سوال خلاصه می‌شود: آیا مسافت رانندگی روزانه شما با باتری‌ای که قبل از خارج شدن از خانه قابل شارژ است پوشش داده می‌شود؟

  • اگر مسافت روزانه در محدوده برد برقی باشد و شارژ خانگی موجود باشد: فناوری طبق هدف طراحی خود کار می‌کند؛ مزیت مصرف تا 69 درصد در مقایسه با HEV و ده‌ها هزار کیلومتر برقی در سال ممکن است.
  • اگر امکان شارژ جزئی باشد: سهم برقی به حدود 48 درصد کاهش می‌یابد؛ مزیت وجود دارد اما بسیار عقب‌تر از وعده کاتالوگ. مدل‌های با باتری بزرگ در اینجا هنوز می‌توانند منطقی باشند.
  • اگر اصلاً نتوان شارژ کرد (مثلاً امکان نصب شارژ در خانه وجود نداشته باشد): پلاگین بدتر از هیبرید کامل مشابه از نظر اندازه مصرف می‌کند؛ در این سناریو هیبرید کامل انتخاب درست‌تری است.

بعد هزینه‌ها هم باید صادقانه خوانده شود: تحلیل‌های جدید مالکیت به این نتیجه می‌رسند که برای اکثر رانندگان، یک PHEV در چند سال اول - و شاید هرگز - سود مالی ایجاد نخواهد کرد. صرفه‌جویی نه به قیمت سوخت و کیلومتر، بلکه ابتدا به عادت شارژ بستگی دارد.

خلاصه: سه عدد، یک نتیجه

کاتالوگ 1.57 لیتر در 100 کیلومتر اعلام می‌کند؛ کاربری که شارژ نمی‌کند 6 لیتر در 100 کیلومتر می‌بیند؛ کاربری که درست شارژ می‌کند به مراتب پایین‌تر از HEV می‌رسد. تنها متغیری که این سه عدد را به هم پیوند می‌دهد، انضباط شارژ است. خودروی پلاگین‌هیبرید وسیله‌ای است که مخزن برق آن باید به طور منظم پر نگه داشته شود؛ وقتی این مخزن خالی شود، آنچه باقی می‌ماند یک توده‌ی سنگین است که با جریمه‌ی 8 درصدی وزن و موتور بنزینی مجهز به توان اضافی محکوم به کار با موتور بنزینی است. اگر امکان شارژ ندارید، مشکل در خودرو نیست، در انتخاب خودرو است.

منابع