क्या हाइब्रिड वाहन को वास्तव में चार्जिंग की ज़रूरत होती है?

उत्तर हाइब्रिड के प्रकार पर निर्भर करता है: पूर्ण हाइब्रिड वाहनों को प्लग नहीं किया जाता, तकनीकी रूप से तो बिल्कुल भी नहीं किया जा सकता; वे रिजनरेटिव ब्रेकिंग और पेट्रोल इंजन के जरिए अपनी बैटरी का स्वयं चार्ज करते हैं। प्लग-इन हाइब्रिड (PHEV) को प्लग से चार्ज करने की आवश्यकता होती है; प्लग न किए जाने पर वाहन फिर भी चलता है लेकिन इलेक्ट्रिक रेंज और ईंधन लाभ का बड़ा हिस्सा खो जाता है। यानी क्या चार्ज चाहिए इस प्रश्न का कोई एक सही उत्तर नहीं है, सही उत्तर वाहन के हाइब्रिड प्रकार में छिपा है।

दो हाइब्रिड प्रकार, दो अलग चार्जिंग तर्क

भ्रम की जड़ यह है: दोनों वाहन प्रकार पेट्रोल इंजन और इलेक्ट्रिक मोटर का साथ में उपयोग करते हैं, लेकिन बैटरी में ऊर्जा कैसे पहुंचाते हैं यह पूरी तरह अलग है। पूर्ण हाइब्रिड एक बंद ऊर्जा प्रणाली है। बैटरी में कोई बाहरी प्रवेश नहीं होता; आवश्यक सारी ऊर्जा वाहन के भीतर ही उत्पन्न और उपभोग की जाती है। PHEV जानबूझकर एक खुली प्रणाली है: बाहर से बिजली ली जा सके इस उद्देश्य से डिज़ाइन की गई है, क्योंकि यह छोटी न कही जा सकने वाली बैटरी पैक ले जाती है और उस बैटरी को पूरा भरने का व्यावहारिक तरीका प्लग है।

आकार के अंतर को संख्याओं में देखना उपयोगी है। पूर्ण हाइब्रिड की बैटरी आमतौर पर 1 kWh के आसपास या उससे नीचे रहती है; इसका मतलब है केवल स्टॉप-स्टार्ट ट्रैफिक में इंजन का समर्थन करने लायक, इलेक्ट्रिक मोड में कुछ सौ मीटर आगे बढ़ सकने जितनी ऊर्जा। PHEV की ओर, एक ठेठ पैक लगभग 14 kWh के साथ 20 मील से अधिक शुद्ध इलेक्ट्रिक ड्राइविंग प्रदान करता है। औसत PHEV बैटरी क्षमता पिछले वर्षों में लगातार बढ़ी है और कुछ मॉडलों ने 55 मील (लगभग 88 किमी) तक इलेक्ट्रिक रेंज हासिल की है। इन दोनों श्रेणियों के बीच का अंतर कोई सूक्ष्मता नहीं बल्कि परिमाण के क्रम का मामला है।

पूर्ण हाइब्रिड स्वयं को कैसे चार्ज करता है?

पूर्ण हाइब्रिड की चार्जिंग तंत्र का नाम रीजेनरेटिव ब्रेकिंग है और इसकी कार्यप्रणाली आपकी सोच से ज़्यादा साधारण भौतिकी का विषय है। जब आप ब्रेक लगाते हैं या गैस छोड़ते हैं, तो वाहन की गतिज ऊर्जा सामान्य पेट्रोल वाहन में ऊष्मा के रूप में खो जाती है। हाइब्रिड में इस समय इलेक्ट्रिक मोटर जेनरेटर मोड में चला जाता है; पहियों का घूर्णन मोटर को उल्टा चलाता है, गतिज ऊर्जा बिजली में बदल जाती है और बैटरी में संग्रहित हो जाती है। कार्यात्मक रूप से यह पेट्रोल वाहन के अल्टरनेटर के समान कार्य करता है, अंतर ऊर्जा के पैमाने में है: पुनर्प्राप्त मात्रा बहुत अधिक होती है और यह सीधे उच्च वोल्टेज बैटरी को ऊर्जा देती है।

यह प्रक्रिया ब्रेकिंग या गैस छोड़ने के क्षण में स्वतः सक्रिय हो जाती है; चालक को कोई कार्रवाई करने की आवश्यकता नहीं होती। इसीलिए निर्माताओं के पूर्ण हाइब्रिड वाहनों के लिए दिए गए नामों में से एक का "सेल्फ-चार्जिंग हाइब्रिड" होना व्यर्थ नहीं है। वाहन की बैटरी रास्ते में, स्टॉप-एंड-गो ट्रैफिक में और चढ़ाई उतरते समय स्वयं को भरती है। घर या कार्यस्थल पर प्लग लगाने के किसी बुनियादी ढांचे की तलाश, चार्जिंग केबल ढोने या चार्जिंग समय की योजना बनाने की कोई आवश्यकता नहीं है। व्यवहार में, चालक पूर्ण हाइब्रिड चलाते समय बैटरी की भराव स्थिति केवल डिस्प्ले स्क्रीन से ही देख पाता है; सिस्टम का बाकी हिस्सा अपने आप चलता है।

यदि प्लग-इन हाइब्रिड प्लग न किया जाए तो क्या होता है?

छोटा उत्तर: कोई नाटकीय बात नहीं होती। वाहन चलता रहता है, क्योंकि PHEV का पेट्रोल इंजन और हाइब्रिड ट्रांसमिशन स्वतंत्र रूप से कार्य कर सकते हैं। बैटरी प्लग न होने के कारण कम भराव पर चलती है लेकिन पूरी तरह खाली भी नहीं मानी जाती; इसकी क्षमता का एक हिस्सा आरक्षित रखा जाता है और रीजेनरेटिव ब्रेकिंग तथा मोटर से प्राप्त शक्ति से उस स्तर पर बनाए रखा जाता है। इस मोड में वाहन एक सामान्य पूर्ण हाइब्रिड की तरह व्यवहार करता है।

लेकिन असली समस्या यहीं से शुरू होती है। इलेक्ट्रिक रेंज समाप्त हो जाती है, वाहन दैनिक ड्राइविंग पूरी तरह पेट्रोल से करता है। रीजेनरेटिव ब्रेकिंग काम करती है, लेकिन यह प्लग चार्जिंग का विकल्प नहीं है: लंबी और खड़ी ढलान उतरते समय भी केवल 1-4 मील शुद्ध इलेक्ट्रिक रेंज ही पुनर्प्राप्त की जा सकती है। प्लग से प्राप्त कई किलोमीटर की चार्जिंग से इसकी तुलना भी नहीं हो सकती। परिणामस्वरूप, प्लग न किया गया PHEV संभवतः किसी गैर-हाइब्रिड वाहन से बेहतर ईंधन अर्थव्यवस्था देता है, लेकिन तुलनीय एक सामान्य हाइब्रिड की तुलना में लगभग हमेशा अधिक खपत करता है।

इसका लागत पक्ष भी है। PHEV आमतौर पर समकक्ष सामान्य हाइब्रिड से अधिक प्रारंभिक कीमत पर बेचा जाता है; उस कीमत में बड़ी बैटरी, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और चार्जिंग उपकरण शामिल होते हैं। यदि वाहन प्लग नहीं किया जाता, तो वही ड्राइविंग अनुभव किसी सस्ते सामान्य हाइब्रिड से प्राप्त किया जा सकता है और महंगी तकनीक अनुपयोगी पड़ी रह जाती है। उत्सर्जन के मोर्चे पर भी स्थिति वही है: नियमित रूप से चार्ज न किया गया PHEV अपने डिज़ाइन द्वारा वादा किया गया पर्यावरणीय लाभ प्रदान नहीं करता।

PHEV चार्जिंग व्यवहार में कितनी परेशानी भरी है?

चार्जिंग की आवश्यकता को दुःस्वप्न जैसा मानने से पहले आंकड़ों पर गौर करना चाहिए। PHEV बैटरी औसत पूर्ण इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी की लगभग छठे हिस्से जितनी ऊर्जा रखती है; इसलिए यह उतनी ही तेज़ी से भरती भी है। 240 वोल्ट (लेवल 2) वॉल यूनिट पर अधिकांश मॉडल 2-3 घंटे में पूरी तरह भर जाती है। इससे भी महत्वपूर्ण बात, एक सामान्य 120 वोल्ट घरेलू सॉकेट भी अधिकांश PHEV को एक रात में चार्ज करने के लिए पर्याप्त होता है। यानी किसी विशेष इंफ्रास्ट्रक्चर की ज़रूरत नहीं है; अगर आपके गैराज या पार्किंग में उपयोग योग्य सॉकेट है, तो दैनिक चार्जिंग रूटीन बस प्लग लगाने और केबल निकालने भर की होती है।

दैनिक दूरी की तुलना में समीकरण और स्पष्ट हो जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में औसत दैनिक ड्राइविंग लगभग 31 मील (50 किमी) है और PHEV को पहली 25-50 मील के लिए बिजली पर चलने के लिए डिज़ाइन किया जाता है। नियमित रूप से चार्ज करने वाला उपयोगकर्ता अपने दैनिक उपयोग का अधिकांश हिस्सा लगभग पेट्रोल के बिना बिता सकता है; बैटरी कम होने पर वाहन बिना किसी समस्या के सामान्य हाइब्रिड मोड में वापस आ जाता है और पेट्रोल की रेंज बनी रहती है। इसीलिए PHEV केवल तब एक समझदारी भरा विकल्प है जब इसे चार्ज किया जा सके: अगर आपकी दैनिक दूरी इलेक्ट्रिक रेंज के करीब है और हर रात आपकी सॉकेट तक पहुँच है तो यह मूल्य प्रदान करता है। अगर इन दो शर्तों में से एक भी नहीं है, तो उसी पैसे में स्टैंडर्ड हाइब्रिड खरीदना बहुत अधिक तर्कसंगत हिसाब है।

बैटरी प्रकार, जीवनकाल और तापमान का प्रभाव

दोनों हाइब्रिड श्रेणियों में बैटरी केमिस्ट्री दो मुख्य विकल्पों के बीच होती है: निकल-मेटल हाइड्राइड (NiMH) और लिथियम-आयन। NiMH पैक वाट-घंटा प्रति सस्ते होते हैं, अधिक चार्ज साइकिल झेलते हैं और गर्म मौसम की सहनशीलता अधिक होती है; प्रति सेल क्षमता भी अधिक होती है। लिथियम-आयन का तुरुप ऊर्जा घनत्व है: वह उसी ऊर्जा को छोटे और हल्के पैक में ले जाता है, आंतरिक प्रतिरोध कम होने से तेज़ प्रतिक्रिया देता है और अक्सर 1,000 से अधिक साइकिल के साथ, औसत NiMH के लगभग 500 साइकिल के जीवनकाल को पार कर जाता है। इसीलिए बड़ी बैटरी वाले PHEV में लिथियम-आयन को प्राथमिकता दी जाती है, जबकि कुछ निर्माता लागत और ट्रैक रिकॉर्ड के कारण अपने फुल हाइब्रिड में NiMH जारी रखे हुए हैं।

बैटरी का जीवनकाल और बदलने की लागत कितनी है?

हाई-वोल्टेज हाइब्रिड बैटरी का पूरा बदलाव महँगा काम है: विशिष्ट सीमाएँ मॉडल, बैटरी आकार और श्रम के अनुसार बदलते हुए 2,000-8,000 डॉलर के आसपास चलती हैं, कुछ मॉडल में 5,000-10,000 डॉलर तक पहुँच सकती हैं। रिन्यू शिप पैक या केवल खराब सेल बदलना इस तस्वीर को काफी हल्का कर देता है; उदाहरण के लिए एक सामान्य हाइब्रिड मॉडल के लिए रीमैन्युफैक्चर्ड पैक 1,299 डॉलर से और वारंटी वाला नया पैक 2,249 डॉलर से शुरू हो सकता है। कई निर्माता हाइब्रिड बैटरी को वाहन की सामान्य वारंटी के अंतर्गत लंबे समय तक सुरक्षित रखते हैं; खरीदने से पहले अपने चुने हुए मॉडल की वारंटी अवधि जाँचना फायदेमंद है, क्योंकि यह एक आइटम दीर्घकालिक लागत हिसाब को बदल सकता है।

ठंडा और गर्म मौसम क्या बदलता है?

तापमान दोनों हाइब्रिड प्रकारों को प्रभावित करता है, लेकिन पैमाना अलग है। ठंडी परिस्थितियों में हाइब्रिड छोटे लेकिन फिर भी मापने योग्य प्रदर्शन और दक्षता की हानि का अनुभव करते हैं; गिरता तापमान आंतरिक दहन इंजन की दक्षता और बैटरी की शक्ति देने की क्षमता दोनों को कम करता है। अत्यधिक गर्मी में तस्वीर उलट जाती है: 40°C आसपास की तपती गर्मियों में लिथियम-आयन सेलों में तेजी से गिरावट देखी जा सकती है और लंबे समय में यह सेलों को स्थायी नुकसान पहुंचा सकता है। इसका मतलब यह नहीं कि रीजनरेटिव ब्रेकिंग बेकार हो जाती है; बस बैटरी स्वास्थ्य को चिंता की तरह नहीं, बल्कि एक सामान्य रखरखाव पैरामीटर की तरह देखना जरूरी है।

कौन सी हाइब्रिड खरीदनी चाहिए? निर्णायक सवाल

यह अंतर केवल तकनीकी जिज्ञासा का विषय नहीं, बल्कि खरीद के निर्णय को सीधे तय करने वाला फर्क है। खुद से तीन सवाल क्रम से पूछें: क्या हर रात वाहन प्लग पर लगाया जा सकता है? क्या आपकी दैनिक ड्राइविंग दूरी PHEV की इलेक्ट्रिक रेंज के करीब है? और क्या आप इलेक्ट्रिक ड्राइविंग के अनुभव को सचमुच महत्व देते हैं? तीनों में हां कहते हैं तो PHEV रोज़ाना इस्तेमाल पेट्रोल के बिना करने का मौका देता है। किसी एक में ना कहते हैं, तो एक ऐसे वाहन पर जिसे आप बोझ समझेंगे, अतिरिक्त पैसा देने का कोई मतलब नहीं; स्टैंडर्ड हाइब्रिड सस्ती, कम जटिल और आपके उपयोग के तरीके के अनुरूप समाधान है।

एक विश्वसनीयता संबंधी बात भी जोड़ें: विश्वसनीयता डेटा के अनुसार PHEV स्टैंडर्ड हाइब्रिड और शुद्ध पेट्रोल वाहनों दोनों से काफी अधिक समस्याएं दर्ज करते हैं। इसका कारण आंशिक रूप से दो अलग ट्रांसमिशन सिस्टम की जटिलता है, और आंशिक रूप से नियोजित चार्जिंग जैसी अतिरिक्त प्रणालियों से जुड़ी खराबियां हैं। सच कहें तो इन वाहनों की सबसे आम उपयोग गलती भी चार्जिंग की आदत से जुड़ी है: बहुत से लोग PHEV खरीदते हैं लेकिन उसे कभी प्लग नहीं करते, क्योंकि खरीद के समय यह अंतर क्या मायने रखता है, यह समझाया नहीं जाता। तकनीकी सच सरल है और इसमें धोखे वाला कोई आश्चर्य नहीं छिपा: पूर्ण हाइब्रिड प्लग मांगती है या नहीं, इस सवाल का जवाब नहीं है, जबकि PHEV में चार्ज न करने का निर्णय वाहन के मूल्य के बड़े हिस्से को वास्तव में निष्प्रभावी कर देता है।

निष्कर्ष: चार्जिंग की जरूरत ब्रांड का नहीं, प्रकार का सवाल है

हाइब्रिड कहते ही एक ही वाहन वर्ग की सोचना सबसे आम गलती है। पूर्ण हाइब्रिड स्वयं को चार्ज करती है, प्लग की जरूरत नहीं होती और किसी बुनियादी ढांचे की प्रतीक्षा नहीं करती; रीजनरेटिव ब्रेकिंग उसके लिए जो कुछ भी चाहिए, वह पहले से ही सड़क पर बना लेती है। प्लग-इन हाइब्रिड तभी अपना वादा किया इलेक्ट्रिक रेंज, ईंधन बचत और उत्सर्जन लाभ वास्तव में देती है जब उसे नियमित रूप से चार्ज किया जाए। संक्षेप में, वाहन से सवाल पूछने से पहले खुद से पूछें: क्या आपकी प्लग तक पहुंच है, क्या आपका दैनिक मार्ग इलेक्ट्रिक रेंज में समा जाता है? जब आपका जवाब स्पष्ट हो जाएगा, तो हाइब्रिड का चुनाव भी अपने आप स्पष्ट हो जाएगा।

स्रोत

• अगर आप अपनी प्लग-इन हाइब्रिड को कभी चार्ज न करें तो क्या होगा?
• क्या हाइब्रिड वाहन को चार्ज करना ज़रूरी है?
• क्या हाइब्रिड वाहनों को चार्ज करने के लिए प्लग में लगाना पड़ता है?
• प्लग-इन हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन
• प्लग-इन हाइब्रिड कार की रेंज: एक चार्ट
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