Completo, Mild ou Plug-in? Guia dos Tipos de Carros Híbridos

Os carros híbridos dividem-se em três grupos principais: o híbrido total (autossuficiente), que não requer carregamento externo, o híbrido leve (mild), que apenas fornece apoio ao motor a gasolina, e o híbrido plug-in (PHEV), que carrega na tomada e consegue percorrer uma determinada autonomia inteiramente em modo elétrico. A medida fundamental que os distingue é o método de carregamento, a capacidade da bateria e a capacidade ou não de se deslocar de forma independente em modo elétrico; qual deles faz sentido para si depende de a maior parte da sua quilometragem diária ser feita na cidade ou na autoestrada e de poder ou não ligar o carro à tomada.

Qual é a diferença entre híbrido, híbrido leve e híbrido plug-in?

A primeira e mais clara medida que distingue os três sistemas é: quem carrega a bateria e o motor elétrico consegue mover o carro sozinho? O híbrido leve não se liga à tomada e não consegue andar sozinho em modo elétrico; o sistema elétrico é pequeno demais para servir apenas de apoio ao motor a gasolina. O híbrido total também não se liga à tomada, mas carrega a bateria com o motor a gasolina incorporado e a travagem regenerativa; em velocidades baixas pode deslocar-se sozinho em modo elétrico. Já o híbrido plug-in, como o nome indica, carrega na tomada e a sua bateria é suficientemente grande para percorrer uma autonomia próxima da de um veículo totalmente elétrico.

O tamanho da bateria traduz esta distinção em números. A bateria de um híbrido total tem geralmente 1 kWh aproximadamente; essa energia é consumida imediatamente na próxima aceleração. A bateria de um PHEV, por sua vez, é cerca de 10-20 vezes maior que a de um híbrido total e proporciona aproximadamente 10-70 milhas de autonomia em modo totalmente elétrico. No híbrido leve há uma bateria de lítio de 48V , um alternador-arranque integrado acionado por correia (BISG) e um conversor DC/DC; a vantagem dos 48V face aos 12V é a possibilidade de fornecer mais potência com menos perdas.

Princípios de funcionamento: como gere cada sistema a energia?

Híbrido leve: assistente silencioso

No mild hybrid, o sistema elétrico não é grande o suficiente para substituir o motor. O pequeno motor elétrico adiciona torque ao motor a gasolina em arranques e acelerações; suaviza o desligamento e religamento do motor no trânsito de pare e siga. A experiência de condução é quase indistinguível de um veículo a gasolina tradicional; por isso, o mild hybrid é o caminho de entrada para a tecnologia híbrida com o menor preço. No entanto, como o motor está sempre funcionando para mover o veículo, consome mais combustível e emite mais do que um híbrido convencional.

Full hybrid: equilíbrio automático entre duas fontes

No full hybrid, o motor a gasolina e o motor elétrico trabalham juntos. Em uma condução típica, o veículo arranca em modo elétrico; ao atingir certa velocidade - como exemplo clássico, no Toyota Prius cerca de 15 milhas por hora - o sistema combina o motor a gasolina com a eletricidade. Um computador decide qual fonte estará ativa e quando, e o motorista não gerencia essas transições. Quando a bateria descarrega, ela é alimentada pela gasolina e, ao acelerar, pela frenagem regenerativa; a operação de ligar o plugue nunca entra em cena.

Plug-in hybrid: elétrico em tempo parcial

O PHEV funciona principalmente com o motor elétrico e, quando a bateria diminui, o motor a combustão entra automaticamente em ação; ou seja, o motorista não fica na estrada quando a bateria acaba. Quando a autonomia elétrica chega a zero e o motor a gasolina assume, a bateria não está completamente vazia: o sistema reserva cerca de 1 kWh para que o veículo continue funcionando como um híbrido com frenagem regenerativa. As baterias dos PHEV têm cerca de um quarto do tamanho das baterias dos veículos totalmente elétricos; a maioria dos modelos usa um carregador integrado menor e mais barato, de 3,3 kW e geralmente não suporta carregamento rápido DC. Pode ser totalmente carregado durante a noite, ou seja, em 10-12 horas a partir de uma tomada doméstica.

Os PHEVs normalmente oferecem três modos de funcionamento. No modo híbrido, o computador equilibra a mistura de eletricidade e gasolina visando eficiência: prioriza o EV na cidade e em velocidade constante, e a gasolina em acelerações fortes e em alta velocidade. O modo EV Save preserva a bateria para depois e força o motor a gasolina a entrar imediatamente no modo híbrido; é útil antes de entrar em centros urbanos com restrição de emissões ou antes de um percurso que exigirá torque elétrico. O modo Charge força o motor a carregar a bateria; por ser menos eficiente e mais caro do que carregar com plugue, é uma abordagem que se compensa em termos de eficiência, podendo ser considerada uma exceção antes de longas subidas.

Frenagem regenerativa: o motor comum dos três híbridos

O mecanismo presente em todas as três tecnologias e que torna possível a economia dos híbridos é a frenagem regenerativa. O princípio é simples: durante a frenagem, o motor elétrico é invertido para funcionar como gerador e converte a energia cinética das rodas em energia elétrica armazenada na bateria; na frenagem tradicional, essa energia se perderia como calor. Na maioria dos híbridos, a regeneração trabalha em conjunto com os freios de atrito, e em frenagens leves o sistema prioriza a regeneração.

No trânsito urbano de parar-e-andar, oportunidades de recarregar a bateria surgem constantemente; por isso, tanto os híbridos full quanto os PHEV carregáveis alcançam valores de economia de combustível extraordinariamente altos na cidade. Dois benefícios secundários também são concretos: como a frenagem regenerativa faz a maior parte do trabalho, o desgaste das pastilhas de freio diminui visivelmente; além disso, os PHEV têm maior probabilidade do que os híbridos full de oferecer níveis variáveis de regeneração ajustáveis pelo motorista, ou até condução de pedal único baseada em soltar o pedal do acelerador.

Como eles se comportam na cidade e em viagens longas?

Na cidade: o terreno mais forte do híbrido full

Como a frenagem regenerativa recupera energia continuamente no trânsito de parar-e-andar, os híbridos full são muito eficientes na condução urbana; por isso, os táxis e os veículos com motorista privado optam majoritariamente por híbridos. Para quem faz uso urbano curto, todos os três tipos de híbrido fazem sentido; mas, se as viagens diárias estão entre 10 e 50 milhas e há possibilidade de carregamento, o PHEV completa essas viagens inteiramente com eletricidade, sem usar uma única gota de gasolina.

Viagens longas: o custo do PHEV aparece aqui

Em viagens longas de rodovia, o quadro se inverte. Os híbridos full não são tão econômicos na rodovia quanto na cidade; como o motor trabalha constantemente sob carga, as oportunidades de regeneração também diminuem. Para o PHEV, o problema é ainda maior: a velocidade de rodovia consome rapidamente a autonomia elétrica, e o veículo logo se transforma em um híbrido a gasolina pesado. Devido ao peso da bateria adicional, o PHEV oferece economia de combustível ligeiramente pior do que o seu irmão híbrido full em uso misto cidade/rodovia. Um PHEV que raramente é conectado à tomada torna-se um veículo que carrega seu peso com gasolina e oferece economia pior do que a de um híbrido convencional. Para quem faz viagens longas constantes de rodovia, se a tecnologia híbrida for desejada, a escolha mais natural é um mild hybrid ou um bom carro a gasolina; o frio também reduz a autonomia, temperaturas abaixo de 40 °F podem diminuir a autonomia elétrica do PHEV.

Experiência de propriedade: custos, manutenção e conta de quando se paga

Do lado da manutenção, a notícia é boa. Nos híbridos, o custo de manutenção regular, incluindo o desgaste normal, geralmente não é mais alto do que o de um veículo a gasolina; o sistema de transmissão do híbrido é selado e não requer troca regular de óleo. Nos PHEV, o custo de manutenção e reparo é de aproximadamente 3 centavos por milha, enquanto nos veículos a gasolina fica em média em 6 centavos . A economia de combustível é mensurável: para um motorista que percorre 15.000 milhas por ano, o modelo a gasolina gera cerca de 1.434 $ em custos de combustível, enquanto o seu irmão híbrido se mantém em 975 $ ; ou seja, a economia anual é de aproximadamente 459 $. Em contrapartida, o preço de compra do híbrido também é mais alto: no segmento de automóveis há um pagamento adicional médio de ~1.300 $, e nos SUVs até 3.000 $, sendo que a diferença vem, em grande parte, da bateria. A substituição da bateria também não é uma operação barata.

O PHEV pagar a si mesmo depende de uma única pergunta: você realmente fará a maior parte dos seus quilômetros diários em modo elétrico? Os motoristas que consomem a autonomia elétrica todos os dias, têm eletricidade barata ou a produzem com painéis solares são os que mais rapidamente fecham a diferença de preço entre um PHEV e um híbrido padrão. Para quem não liga o carro à tomada regularmente, o mesmo dinheiro deve ir para um híbrido padrão, mais leve e mais barato. A falta de potência dos pequenos motores a gasolina quando a eletricidade acaba, especialmente com carga total ou em subidas, também é uma realidade que se deve conhecer sobre a posse de um PHEV.

Qual tipo de híbrido faz sentido para quem?

Você pode reduzir a decisão a três perguntas: Você tem um ponto onde possa carregar? A maior parte dos seus quilômetros é em cidade ou em rodovia? Quanto você deseja a experiência de condução elétrica?

• Híbrido leve (mild): Para quem quer dirigir como em um carro tradicional, experimentar a tecnologia híbrida pelo menor preço e cuja maior parte das viagens são longos percursos em rodovia. Os componentes elétricos são relativamente simples.
• Híbrido total (full): A escolha mais equilibrada para quem quer migrar para o híbrido sem a preocupação de ligar à tomada e que usa o carro principalmente em cidades e zonas urbanas; comprovado em uso como táxi e com motorista.
• Híbrido plug-in: Para motoristas que podem ligar à tomada regularmente, cujas viagens diárias ficam dentro da autonomia elétrica e que também querem a autonomia a gasolina nos fins de semana. É também a ponte ideal para quem quer testar as águas antes de migrar para um totalmente elétrico.

Dois avisos práticos: primeiro, esclareça antes de comprar se é fisicamente possível ligar o PHEV à tomada; se não houver possibilidade de carregamento regular, o PHEV não é o veículo certo para você. Em segundo lugar, o emblema nem sempre é a dica certa - o nome de alguns modelos com a designação "Hybrid" esconde na verdade um PHEV. A verificação mais confiável é olhar as colunas de gasolina e eletricidade no rótulo de economia de combustível ou contar quantas tampas de combustível o carro tem: duas tampas indicam a existência de uma tomada.

Palavra final: a equação é simples, mas pessoal

A tecnologia híbrida não é um produto único, mas três níveis diferentes de profundidade na eletrificação. O mild hybrid reduz o combustível, mas não transforma o carro; o full hybrid melhora significativamente a economia na cidade e não precisa de carregamento; o PHEV, se você tiver infraestrutura de carregamento, eletrifica completamente a condução diária e mantém a liberdade do motor a gasolina em viagens longas. A pergunta certa não é "qual híbrido é melhor?", mas sim "de que distâncias e de que estradas é composta a minha semana?". Quando você der essa resposta, qual sistema faz sentido para você se revela naturalmente.

Fontes

• Hybrid vs. Plug-in Hybrid vs. Mild Hybrid
• Hybrids vs. Plug-In Hybrids: Pros and Cons
• Hybrid vs. mild hybrid vs. plug-in – what's the difference?
• Here's How a "Mild Hybrid" System Works
• Plug-In Hybrid Electric Vehicles
• Is a Plug-In Hybrid the Right Car for You?
• Plug-in Hybrid Car Range: A Chart
• Plug-In Hybrid Ownership Costs: What to Expect
• Are Hybrid Cars More Expensive to Maintain or Repair?
• Hybrid vs. Gas: When the Better MPG Starts Paying