প্লাগ-ইন হাইব্রিড চার্জ না করলে জ্বালানি খরচ কেন আকাশছোঁয়া হয়ে যায়?

চার্জ না করা একটি প্লাগ-ইন হাইব্রিড ক্যাটালগে লেখা ব্যবহার-মানের সাধারণত দুই থেকে চার গুণ জ্বালানি পোড়ায়; কারণ গাড়ির নকশাই বিদ্যুৎ দিয়ে চলার জন্য তৈরি, এবং চার্জ না পেলে ব্যাটারির ওজন ও অতিরিক্ত মোটর ক্ষমতা কেবল পেট্রোল দিয়ে বহন করতে বাধ্য হয়। একটি গড় প্লাগ-ইনের WLTP সম্মিলিত ব্যবহার 1.5 লিটারের কাছাকাছি দেখালেও, চার্জের নিয়মশৃঙ্খলা ভাঙলে এই মান 6 L/100 km সীমায় পৌঁছে যায়। এই পৃষ্ঠাটি ক্যাটালগ ও পাম্পের মধ্যকার এই ফারাকের প্রকৌশলগত কারণগুলো সংখ্যা দিয়ে ব্যাখ্যা করে।

ক্যাটালগ মান কীভাবে তৈরি হয়, প্রকৃত ব্যবহার কেন এর সঙ্গে মেলে না?

একটি প্লাগ-ইন হাইব্রিডের (PHEV) টাইপ অনুমোদনের ব্যবহার এই অনুমানের ওপর প্রতিষ্ঠিত যে গাড়িটি সাইকেলের একটি নির্দিষ্ট অংশ বিদ্যুতে এবং বাকি অংশ পেট্রোলে সম্পন্ন করবে। এই অনুমানকে সংজ্ঞায়িত করা ধারণাটির নাম Utility Factor, অর্থাৎ বৈদ্যুতিক চালনার অংশ। টাইপ অনুমোদনে এই অংশ ব্যক্তিগত গাড়ির জন্য প্রায় 69% ধরা হয়। কিন্তু বাস্তব জীবনে একই অংশ ব্যক্তিগত ব্যবহারে গড়ে 37%-এ এবং কোম্পানির গাড়িতে মাত্র 20%-এ নেমে আসে।

অংশটি এত পিছিয়ে থাকার একটাই ফল: পেট্রোল ইঞ্জিন ক্যাটালগের হিসাবে তার জন্য নির্ধারিত কিলোমিটারের চেয়ে অনেক বেশি দূরত্ব চলে। প্রায় 100,000 প্লাগ-ইন হাইব্রিডের ওপর করা বিস্তৃত বাস্তব-জগতের বিশ্লেষণে দেখা গেছে, পাম্পে প্রাপ্ত ব্যবহার টাইপ অনুমোদনের মানের ব্যক্তিগত গাড়িতে 2-4 গুণ এবং কোম্পানির গাড়িতে 3-4 গুণে পৌঁছে যায়। একটি গড় PHEV-এর WLTP সম্মিলিত মান ~1.57 L/100 km থাকলেও প্রকৃত ব্যবহারে 6 L/100 km স্তরে লাফিয়ে ওঠার হিসাবটি এটাই: সরকারি মানের তিন গুণেরও বেশি।

খালি ব্যাটারির শাস্তি: ওজন ও অতিরিক্ত ক্ষমতা কীভাবে জ্বালানি খরচ করায়?

চার্জ না করা একটি প্লাগ-ইনকে বোঝার সবচেয়ে পরিষ্কার উপায় হলো এটিকে দুই-পর্বের একটি ভারসাম্যের সমস্যা হিসেবে দেখা। এক দিকে এটি যে ভর বহন করে, অন্য দিকে সেই ভরকে সচল করার সিস্টেম। দুই দিক থেকেই আপনি ক্ষতিগ্রস্ত হন।

ব্যাটারির ওজনের শাস্তি কত বড়?

PHEV ব্যাটারি সাধারণত 15 kWh-এর কাছাকাছি ক্ষমতা বহন করে, যা শত কেজি ছাড়িয়ে যাওয়া একটি ভরের কথা বলে। ব্যাটারি ও বৈদ্যুতিক মোটরের অতিরিক্ত ওজন ব্যবহারকে তুলনীয় একটি পেট্রোল গাড়ির চেয়েও বেশি করে তুলতে পারে। ব্যাটারির ওজন হাইব্রিড দক্ষতার ওপর যে প্রভাব ফেলে তা পরিমাণগতভাবেও মাপা হয়েছে: ব্যাটারি বড় হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে হাইব্রিড মোডের দক্ষতা 49.1 mpg থেকে নেমে 45.2 mpg-এ আসে - অর্থাৎ শুধু ভরের কারণেই 8%-এর একটি শাস্তি। এই শক্তি কোথাও থেকে ফিরে আসে না; পেট্রোল দিয়ে বহন করা একটি বোঝা হিসেবে হাইওয়ের প্রতিটি কিলোমিটারে এর মূল্য দিতে হয়।

ইঞ্জিনের ক্ষমতা কেন ব্যবহার বাড়ায়?

দ্বিতীয় সমস্যাটি হলো সিস্টেমের ক্ষমতা। প্লাগ-ইন হাইব্রিডের অধিকাংশই পারফরম্যান্স মার্কেটিংয়ের কারণে পেট্রোল ইঞ্জিন এবং বৈদ্যুতিক মোটর দুটোকেই উচ্চ দক্ষতার সাথে একসাথে চালায়। কিন্তু ক্ষমতা মানে ভরের সাথে ঘর্ষণ, অভ্যন্তরীণ ক্ষয় এবং আংশিক লোডে কম দক্ষতা। বিশ্লেষণের তথ্য এটিকে একটি স্পষ্ট সহগের সাথে যুক্ত করে: সিস্টেম থেকে প্রতিটি 10 kW ক্ষমতা অপসারণ করলে প্রকৃত খরচ এবং CO2 2-4% কমে যায়। রেঞ্জের দিক থেকেও সম্পর্কটি একই দিকে রয়েছে: প্রতিটি 10 km অতিরিক্ত বৈদ্যুতিক রেঞ্জ প্রকৃত মানগুলোকে 8-14% উন্নত করে। অন্য কথায়, শক্তিশালী ইঞ্জিন + ছোট ব্যাটারির সমন্বয় বাস্তব জগতে সবচেয়ে খারাপ ফলাফল দেয়; সমাধান হলো ইঞ্জিন থেকে ক্ষমতা নিয়ে তা রেঞ্জে ব্যয় করা।

চার্জ না করা PHEV এবং ফুল হাইব্রিডের মধ্যে পার্থক্য কতটা?

ফুল হাইব্রিড (HEV) হলো চার্জিং পোর্টবিহীন একটি গাড়ি; এটি রিজেনারেটিভ ব্রেকিং এবং পেট্রোল ইঞ্জিন থেকে নিজেকে চার্জ করে তার ছোট ব্যাটারি পূরণ করে। সিস্টেমটি সম্পূর্ণরূপে এই ভারসাম্য অনুযায়ী পরিমাপ করা হয়: ছোট ব্যাটারি, কম অতিরিক্ত ভর, পেট্রোল ইঞ্জিন অনুযায়ী ক্যালিব্রেট করা ক্ষমতা বিতরণ।

চার্জ না করা একটি প্লাগ-ইন এই ভারসাম্যের সম্পূর্ণ বিপরীত অবস্থায় থাকে। এটি তার বড় ব্যাটারির ওজন অনর্থক বহন করে, পেট্রোল ইঞ্জিনের উপর অনেক বেশি নির্ভরশীল হয়ে পড়ে এবং নির্মাতারাও নিজেরাই উল্লেখ করেন যে এই পরিস্থিতিতে গাড়িটি একই আকারের ফুল হাইব্রিড সংস্করণের চেয়েও কম দক্ষভাবে কাজ করে। মিশ্র শহর/মহাসড়ক ব্যবহারে প্লাগ-ইনগুলো তাদের ফুল হাইব্রিড সংস্করণের চেয়ে কিছুটা পিছিয়ে থাকার কথা পরিমাপ করা হয়েছে। জ্বালানি কর্তৃপক্ষের আনুষ্ঠানিক বিবৃতিও একই বিষয়ে ইঙ্গিত করে: PHEV খরচ চার্জগুলোর মধ্যবর্তী দূরত্বের উপর নির্ভর করে এবং গাড়িটি কখনো চার্জ না করলে জ্বালানি সাশ্রয় মোটামুটি একই আকারের একটি হাইব্রিডের স্তরে নেমে আসে - অর্থাৎ প্লাগ-ইনের সমস্ত বৈদ্যুতিক সুবিধা মুছে যায়, শুধু ভরের শাস্তি থেকে যায়।

টেবিলের প্রথম সারিটি দেখায় সঠিকভাবে ব্যবহার করলে প্রযুক্তিটি কতটা কার্যকর: 15 kWh ব্যাটারির একটি PHEV প্রতিদিন চার্জ করলে ফুল হাইব্রিডের তুলনায় খরচ 69% কমে যায়। চার্জিংয়ের নিয়মানুবর্তিতা ভেঙে গেলে একই গাড়ি সমস্ত সুবিধা এবং তার চেয়ে কিছুটা বেশি ফিরিয়ে দেয়।

চার্জিং অভ্যাস কীভাবে সংখ্যাগুলোকে উল্টে দেয়?

প্লাগ-ইন হাইব্রিডের সাশ্রয় তার ব্যাটারির শক্তি কত কিলোমিটারে ব্যয় হয় তার উপর নির্ভর করে। অধিকাংশ PHEV-এর টাইপ অনুমোদনে বৈদ্যুতিক রেঞ্জ 30-60 km-এর মধ্যে থাকে এবং নিয়মিত চার্জের সাথে এই গাড়িগুলো বছরে 5.000-10.000 km বৈদ্যুতিকভাবে চলে। 80 km-এর বেশি রেঞ্জের মডেলগুলোতে এই সংখ্যা 12.000-20.000 km/বছর স্তরে পৌঁছায়; আজকাল অনেক মডেল ~100 km বৈদ্যুতিক রেঞ্জ অফার করছে। অর্থাৎ একই গাড়ি, চার্জিং সকেটযুক্ত বাড়ির মালিক এবং সংযোগহীন ব্যবহারকারীর মধ্যে বার্ষিক জ্বালানি বিলে চমকপ্রদভাবে আলাদা হয়ে যায়।

কেন একটি বিস্তৃত পরিসর রয়েছে? কারণ বৈদ্যুতিক ড্রাইভিংয়ের অনুপাত চারটি ভেরিয়েবলের উপর নির্ভর করে: দৈনিক দূরত্ব, চার্জের ফ্রিকোয়েন্সি, ব্যাটারির ক্ষমতা এবং ড্রাইভিং প্রোফাইল। আন্তর্জাতিক তুলনা এটি স্পষ্টভাবে দেখায় - সর্বোচ্চ প্রকৃত বৈদ্যুতিক অংশ মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র ও নরওয়েতে 53-54% পরিসরে থাকলে, দুর্বল চার্জিং অবকাঠামো ও অভ্যাসের উদাহরণগুলোতে তা 24-26% পর্যন্ত নেমে আসে; কোম্পানির গাড়িতে এই অংশ 18%-এ নেমে আসে। কোম্পানির গাড়ির চালকদের চার্জ করার প্রেরণা কম হওয়ার অর্থ হলো, যাদের জ্বালানির ব্যক্তিগত বিল নেই তারাই প্রযুক্তির বিল পরিশোধ করে, এবং সবচেয়ে খারাপ বাস্তব-বিশ্ব ফলাফল আমরা এই গোষ্ঠীতেই দেখি।

সপ্তাহে এক-দুবার চার্জ করা সম্পূর্ণ অকেজো নয়। বড় ব্যাটারি চার্জগুলোর মাঝে একটি বাফারের কাজ করে; কিছু প্লাগ-ইন এই বাফারের কারণে স্ট্যান্ডার্ড হাইব্রিডের চেয়ে ভালো ইকোনমি দিতে পারে। কিন্তু সুবিধাটি প্রকৃত মাত্রায় পৌঁছাতে হলে প্রতিদিন চার্জ করাই মূল ভিত্তি হতে হবে - এটিই প্লাগ-ইনের ডিজাইনের উদ্দেশ্য।

ব্যাটারি খালি রেখে দিলে কি শুধু খরচের ওপরই প্রভাব পড়ে?

না; দীর্ঘমেয়াদি খরচও রয়েছে। নির্মাতারা স্পষ্টভাবে উল্লেখ করে যে PHEV ব্যাটারি কম চার্জ ও অল্প ব্যবহারের পরিস্থিতিতে দ্রুত অবনতি হতে পারে। আদর্শ ব্যবহার হলো চার্জের অবস্থা 20-80% পরিসরে রাখা। মাসের পর মাস চার্জ ছাড়া ব্যবহৃত একটি প্লাগ-ইন প্রতিটি লিটারকে আরও দামি করে পোড়ায় এবং তার সবচেয়ে দামি উপাদানের আয়ু কমিয়ে দেয়।

রিজেনারেটিভ ব্রেকিং এই চিত্রে একটি বাস্তব তবে সীমিত অবদান রাখে। স্টপ-অ্যান্ড-গো ট্রাফিকে শক্তি পুনরুদ্ধার ব্যাটারিকে হালকাভাবে চার্জ করে; ব্যবহারকারীর পরিমাপগুলো আনুমানিক 4% পর্যন্ত জ্বালানি সাশ্রয়ের অবদানের ইঙ্গিত দেয়। এটি চার্জিং সকেটের বিকল্প নয় - এটি কেবল ব্রেকের শক্তির একটি অংশ ফিরিয়ে আনে। এছাড়া ব্যাটারি কম চার্জে থাকলে সিস্টেমের ইলেকট্রনিক সুরক্ষা খরচকে ঊর্ধ্বমুখী ঠেলে দেয়; ব্যাটারি খালি হওয়ার সাথে সাথে গাড়ির পেট্রল ইঞ্জিনের ওপর বেশি ভর দেওয়া অনিবার্য।

কোন ব্যবহারকারীর জন্য প্লাগ-ইন হাইব্রিড যুক্তিসঙ্গত, কোন পরিস্থিতিতে ফাঁদ?

সিদ্ধান্ত গাছটি আসলে একটি প্রশ্নে নেমে আসে: আপনার দৈনিক ড্রাইভিং কি বাড়ি থেকে বেরোনোর আগে চার্জ করা যায় এমন একটি ব্যাটারির ব্যাপ্তির মধ্যে পড়ে?

• দৈনিক দূরত্ব বৈদ্যুতিক রেঞ্জের মধ্যে থাকলে এবং বাড়িতে চার্জিং থাকলে: প্রযুক্তিটি ডিজাইনের উদ্দেশ্য অনুযায়ী কাজ করে; HEV-এর তুলনায় 69% পর্যন্ত খরচের সুবিধা এবং বছরে হাজার হাজার বৈদ্যুতিক কিলোমিটার সম্ভব।
• চার্জিং সুবিধা আংশিক হলে: বৈদ্যুতিক অংশ 48% পরিসরে নেমে আসে; সুবিধা আছে, কিন্তু ক্যাটালগের প্রতিশ্রুতির অনেক পিছনে। বড় ব্যাটারির মডেলগুলো এখানে তবুও যুক্তিসঙ্গত হতে পারে।
• একেবারেই চার্জ করা না গেলে (উদাহরণস্বরূপ বাড়িতে চার্জিং সেটআপ করা সম্ভব না হলে): প্লাগ-ইন অনুরূপ আকারের সম্পূর্ণ হাইব্রিডের চেয়ে বেশি খরচ করে; এই পরিস্থিতিতে সম্পূর্ণ হাইব্রিডই সঠিক পছন্দ।

খরচের দিকটিও সৎভাবে পড়া উচিত: সাম্প্রতিক মালিকানা বিশ্লেষণগুলো এই সিদ্ধান্তে পৌঁছায় যে বেশিরভাগ চালকের জন্য একটি PHEV প্রথম কয়েক বছরে - সম্ভবত কখনোই - আর্থিক লাভ তৈরি করবে না। সাশ্রয় জ্বালানির দাম ও কিলোমিটারের ওপর নয়, প্রথমে চার্জিং অভ্যাসের ওপর নির্ভর করে।

সারসংক্ষেপ: তিনটি সংখ্যা, একটি ফলাফল

ক্যাটালগ বলে 1.57 L/100 km; চার্জ ছাড়া ব্যবহারকারী দেখে 6 L/100 km; সঠিকভাবে চার্জ করা ব্যবহারকারী HEV-এর অনেক নিচে নেমে যায়। এই তিনটি সংখ্যাকে একসাথে যুক্ত করা একমাত্র চলক হলো চার্জিংয়ের নিয়মানুবর্তিতা। প্লাগ-ইন হাইব্রিড এমন একটি যান, যার বৈদ্যুতিক ট্যাংক নিয়মিত ভরা রাখা হয়; এই ট্যাংক খালি থাকলে যা অবশিষ্ট থাকে তা হলো একটি পেট্রোল-নির্ভর বোঝা, যা 8% ভর জরিমানা এবং অতিরিক্ত ইঞ্জিন ক্ষমতায় সজ্জিত। আপনার চার্জ করার সুযোগ না থাকলে সমস্যাটি গাড়িতে নয়, গাড়ির পছন্দে।

তথ্যসূত্র

• Real-world usage of plug-in hybrid electric vehicles - ICCT
• PHEVs Promised Efficiency, Drivers Are Burning Three Times More Fuel - Carscoops
• Do You Have to Charge a Hybrid Vehicle? - Mazda USA
• Plug-In Hybrid Electric Vehicles - Alternative Fuels Data Center (DOE)
• Hybrid vehicle information - Green Vehicle Guide
• Evaluation of plug-in hybrid vehicles in real-world - Dauphin et al., ScienceDirect
• Plug-in hybrid electric vehicles in Europe - an empirical analysis, IOP Science
• Impact of Battery Weight and Charging Patterns - Shiau et al., CMU
• Why the Actual Fuel Consumption of Plug-in Hybrids Is Often Higher - Newswise
• Will a Plug-In Hybrid Save You Money? - Consumer Reports