Vehicule electrice explicate: cum funcționează, costurile de încărcare și beneficiile cheie

Răspuns scurt: Un vehicul electric cu baterie (BEV) stochează electricitatea într-o baterie reîncărcabilă și folosește un motor electric pentru a-și roti roțile. Pentru mulți șoferi, avantajele sale practice sunt încărcarea la domiciliu, mai puține intervenții de rutină la sistemul de propulsie și, eventual, costuri energetice mai mici pe milă. Importanța acestor avantaje depinde de tariful de energie electrică, de accesul la o încărcare fiabilă, de modelul de condus, de prețul vehiculului și de autonomia de care aveți nevoie.

O mașină electrică este adesea o alegere bună dacă poți încărca mașina acolo unde este parcată timp de câteva ore și dacă deplasările tale obișnuite se încadrează confortabil în autonomia sa reală. Ar putea necesita mai multă planificare dacă închiriezi fără acces la încărcare, conduci în mod regulat pe rute rurale lungi, tractezi sau depinzi de încărcătoare rapide care sunt rare sau scumpe în zona ta.

Cum funcționează un vehicul electric?

Într-un vehicul electric cu motor (BEV), bateria de tracțiune de înaltă tensiune stochează energia. Electronica de putere controlează modul în care electricitatea circulă către un motor electric, care transformă energia electrică în mișcare. Motorul poate livra un cuplu puternic de la oprire, astfel încât senzația de condus este diferită de cea a unui motor pe benzină care schimbă vitezele printr-o transmisie convențională. O baterie de joasă tensiune mai mică și sistemele electrice acționează accesoriile și comenzile vehiculului.

Când conectați bateria la priză, sistemul de încărcare al mașinii gestionează fluxul de energie către baterie. În cazul încărcării de Nivel 1 sau Nivel 2, alimentarea este cu curent alternativ (CA), iar încărcătorul de la bordul vehiculului îl convertește în curent continuu (CC) pe care bateria îl stochează. Un încărcător rapid de CC efectuează această conversie în echipamentul de încărcare și furnizează CC vehiculului. Mașina și încărcătorul comunică astfel încât sesiunea să rămână în limitele bateriei, vehiculului și echipamentului.

Multe vehicule electrice utilizează și frânare regenerativă : pe măsură ce mașina încetinește, motorul poate acționa ca un generator și poate returna o parte din energie cinetică bateriei. Nu poate recupera toată energia utilizată pentru accelerare, iar cantitatea depinde de condiții, dar poate reduce utilizarea frânelor prin frecare în timpul conducerii obișnuite. Consultați prezentarea generală a tehnologiei vehiculelor electrice de la Departamentul Energiei al SUA și explicația Centrului de Date privind Combustibilii Alternativi privind electricitatea ca și combustibil pentru vehicule .

BEV, hibrid sau hibrid plug-in: care este diferența?

• Vehicul electric cu baterie (BEV): Funcționează cu electricitatea stocată într-o baterie și nu are motor pe benzină sau țeavă de eșapament.
• Vehicul electric hibrid (HEV): Folosește un motor pe benzină și un motor electric; nu este conectat la priză pentru încărcarea de rutină.
• Vehicul electric hibrid plug-in (PHEV): Are o baterie reîncărcabilă și un motor pe benzină. Poate efectua unele călătorii cu energie electrică, apoi poate folosi benzină atunci când autonomia electrică este epuizată sau condițiile necesită motorul.

Acest articol se concentrează pe vehiculele electrice hibride (BEV). Un vehicul hibrid hibrid (PHEV) poate fi potrivit pentru cineva care poate încărca des, dar dorește totuși o opțiune pe benzină pentru călătorii mai lungi ocazionale. De asemenea, menține întreținerea necesară a motorului. Un BEV are cel mai mult sens atunci când autonomia și accesul la încărcare se potrivesc stilului tău de viață, fără a necesita soluții frecvente.

Cât costă încărcarea unui vehicul electric?

Folosește-ți propriul preț al energiei electrice și eficiența vehiculului, în loc să te bazezi pe un singur „cost de facturare” național. O estimare utilă este:

Costul de încărcare = energia consumată (kWh) × prețul energiei electrice ($/kWh).

Pentru o comparație per milă, împărțiți prețul energiei electrice la eficiența mașinii în mile per kWh. Doar ca ilustrare, să presupunem că un vehicul are o medie de 3,5 mile per kWh, iar prețul marginal al energiei electrice este de 0,16 USD per kWh. Costul energiei este de aproximativ 4,6 cenți per milă (0,16 USD ÷ 3,5). La 1.000 de mile, aceasta este de aproximativ 46 USD înainte de a lua în considerare pierderile de încărcare, taxele fixe pentru utilități sau orice taxe de rețea publică. Modificați oricare dintre intrări și rezultatul se modifică.

Pentru a estima o sesiune de încărcare, înmulțiți kWh adăugați cu prețul. Adăugarea a 30 kWh la 0,16 USD pe kWh ar costa 4,80 USD în energie. O sesiune nu reprezintă neapărat o încărcare completă a bateriei: șoferii încarcă de obicei doar ceea ce au nevoie, iar energia reală extrasă din contor poate depăși energia stocată, deoarece încărcarea nu este perfect eficientă. Utilizați eticheta de eficiență a vehiculului sau manualul de utilizare, tariful aplicabil facturii de utilități și prețul afișat al încărcătorului. Ghidul consumatorului AFDC explică de ce încărcarea la domiciliu costă adesea mai puțin decât încărcarea publică și de ce încărcarea rapidă poate costa mai mult. Tabelele cu prețurile energiei electrice ale Administrației pentru Informații Energetice arată că tarifele variază în funcție de stat și de sectoarele de clienți; acestea sunt date de referință, nu un substitut pentru tariful utilităților.

Încărcare la domiciliu versus încărcare publică

Încărcarea la domiciliu este convenabilă atunci când aveți un loc de parcare dedicat și o conexiune electrică sigură și adecvată. Unii proprietari folosesc o priză standard de uz casnic (Nivelul 1); alții instalează o unitate de 240 de volți, Nivelul 2, pentru a mări autonomia în timpul parcării. Instalarea poate necesita un electrician, autorizații sau o modernizare a tabloului electric, așa că includeți aceste costuri în comparația proprietății. Chiriașii și locuitorii apartamentelor ar trebui să întrebe administratorul proprietății despre permisiuni, responsabilitatea instalării, facturare și acces înainte de a presupune că se poate adăuga un încărcător.

Încărcarea publică de nivel 2 poate funcționa în timp ce faceți cumpărături, lucrați sau parcați pentru câteva ore. Încărcarea rapidă în curent continuu este concepută pentru opriri mai rapide, în special pe călătoriile mai lungi, dar prețul și disponibilitatea sesiunii depind de stație și rețea. Operatorii pot stabili prețurile în funcție de energie, timp sau o combinație a acestora, și se pot aplica taxe de inactivitate sau parcare. Verificați aplicația live sau afișajul stației înainte de a conecta mașina. Timpul de încărcare variază, de asemenea, în funcție de rata maximă de încărcare a mașinii, temperatura și nivelul de încărcare al bateriei, puterea stației și reducerea treptată a vitezei de încărcare pe măsură ce bateria se umple. Ghidul stației de încărcare AFDC descrie acești factori.

Care sunt principalele beneficii?

Încărcare convenabilă în timp ce este parcat

Pentru șoferii care au mașini de încărcat acasă sau la locul de muncă, conectarea la priză poate înlocui unele curse până la o benzinărie. Acest avantaj este cel mai mare atunci când mașina este parcată ore întregi într-un loc unde este disponibilă încărcarea. Dacă nu aveți o opțiune fiabilă acasă sau la locul de muncă, confortul depinde de rețeaua publică din apropierea casei, a locului de muncă și a rutelor obișnuite.

Costuri potențial mai mici cu energia și întreținerea de rutină

Electricitatea poate costa mai puțin pe milă decât benzina, mai ales atunci când încărcați mașina acasă la un tarif avantajos. Însă economiile nu sunt automate: încărcarea rapidă publică poate reduce diferența, iar prețul de achiziție, asigurarea, înmatricularea, amortizarea, anvelopele și finanțarea afectează, de asemenea, costul total de proprietate. Mașinile electrice cu baterie au, în general, mai puține elemente de service de rutină pentru sistemul de propulsie, deoarece nu necesită schimburi de ulei de motor, bujii sau service pentru sistemul de evacuare. Acestea necesită în continuare servicii de întreținere pentru anvelope, filtru de habitaclu, frâne, sistem de răcire și alte specificații ale producătorului. Ghidul de întreținere și siguranță AFDC rezumă diferențele.

Fără emisii de gaze de eșapament în timpul mersului

Un vehicul electric cu energie electrică (BEV) nu are țeavă de eșapament, deci nu emite gaze de eșapament în punctul de utilizare. Generarea de energie electrică și fabricarea vehiculelor au în continuare impact asupra mediului. Emisiile asociate cu încărcarea depind parțial de mixul energetic și de momentul și locul în care se încarcă mașina. EPA afirmă că emisiile de gaze cu efect de seră pe durata de viață ale vehiculelor electrice sunt de obicei mai mici decât cele ale vehiculelor pe benzină comparabile, în timp ce amploarea diferenței variază. Utilizați discuția EPA despre miturile și ciclul de viață al vehiculelor electrice și instrumentele sale de calcul bazate pe locație pentru o comparație mai specifică.

Ce ar trebui să verifici înainte de a te decide?

Începeți cu rutina dvs., nu cu autonomia maximă anunțată. Enumerați o săptămână obișnuită de condus, cea mai lungă călătorie obișnuită, condițiile de iarnă sau de vară și dacă remorcați sau transportați o încărcătură grea. Vremea rece, vitezele mari, terenul abrupt, controlul climatic, sarcina utilă și remorcarea pot reduce autonomia. Lăsați o rezervă practică în loc să planificați să ajungeți cu o baterie aproape descărcată.

1. Confirmați accesul la încărcare. Identificați unde se va încărca mașina în majoritatea nopților sau zilelor lucrătoare. Dacă vă bazați pe stații publice de încărcare, verificați stațiile reale de pe rutele dvs. obișnuite și dacă le puteți utiliza fără ocolișuri.
2. Verificați mașina specifică. Comparați autonomia estimată de EPA, consumul de energie, echipamentul de încărcare inclus, compatibilitatea conectorilor, termenii garanției și instrucțiunile producătorului. Autonomia și capacitatea de încărcare diferă substanțial între modele.
3. Calculați costurile locale. Folosiți planul orar de utilizare al companiei de utilități, dacă este cazul, prețurile probabile pentru încărcarea publică, kilometrajul anual estimat și eficiența mașinii. Includeți instalarea încărcătorului de acasă și orice taxe recurente de rețea.
4. Comparați întregul buget. Comparați prețul de achiziție sau de leasing, finanțarea, asigurarea, taxele, înmatricularea, întreținerea, anvelopele și valoarea de revânzare așteptată cu o mașină pe benzină comparabilă. Creditele fiscale și programele de utilități se pot schimba; verificați eligibilitatea și regulile actuale cu agenția guvernamentală relevantă înainte de a le lua în calcul.

Pentru cine este o mașină electrică potrivită?

Un vehicul electric este deosebit de promițător pentru un șofer care se poate încărca acasă sau la serviciu, parcurge distanțe zilnice previzibile și poate găsi o încărcare rapidă compatibilă pentru călătorii ocazionale mai lungi. Ar putea fi o alegere mai dificilă pentru cineva fără o încărcare fiabilă, cineva care călătorește frecvent în afara coridoarelor de încărcare disponibile sau cineva ale cărui nevoi de remorcare și sarcină utilă reduc drastic autonomia practică. În aceste cazuri, comparați un vehicul hibrid hibrid sau pe benzină cu rutele și costurile reale.

Cel mai clar test decizional este simplu: poți încărca mașina acolo unde își petrece timpul, poate vehiculul să acopere călătoriile obișnuite cu un interval de timp confortabil și are sens bugetul integral la prețurile locale ale energiei electrice și combustibilului? Dacă toate cele trei răspunsuri sunt da, un vehicul electric s-ar putea potrivi bine. Dacă nu ești sigur, rezolvă acest aspect cu o factură de utilități, o verificare a traseului sau un test drive înainte de a te angaja.