Czym jest i jak działa hybryda plug-in (PHEV)?

Hybryda typu plug-in, czyli PHEV (ang. plug-in hybrid electric vehicle), to pojazd o napędzie spalinowo-elektrycznym, który może być ładowany z sieci elektrycznej. Zasięg nawet kilkudziesięciu kilometrów na prądzie, duża moc czy tańsza eksploatacja względem spalinówek to tylko niektóre z zalet. Jak skonstruowane są modele PHEV? Czym samochód hybrydowy plug-in różni się od auta elektrycznego, tradycyjnej hybrydy i auta z konwencjonalnym napędem? Dowiedz się, czytając poniższy artykuł.

Hybryda typu plug-in to pomost między tradycyjnymi hybrydami a samochodami elektrycznymi. Co jest wyróżnikiem tego typu aut? Czym różni się hybryda HEV od hybrydy plug-in (PHEV)?

Klasyczna hybryda ładuje swoje akumulatory tylko w trakcie jazdy – gdy puszczamy gaz lub hamujemy. Jest to rekuperacja, czyli odzyskiwanie energii. Hybryda plug-in natomiast nie tylko ładuje się podczas jazdy zamieniając energię kinetyczną w elektryczną, ale dodatkowo może być także ładowana z zewnętrznego źródła, dokładnie tak jak auto elektryczne. Jakie są plusy takiego rozwiązania?

PHEV vs napęd spalinowy

Komfort i niższe koszty eksploatacji – to główne przewagi napędu hybrydowego typu plug-in nad spalinowym. W związku z tym, że PHEV może jeździć w trybie elektrycznym, podróż na trasie dom-praca-sklep-dom może odbywać się w przyjemnej ciszy.

Ponadto zasięg w trybie jazdy na prąd jest na tyle duży, że po mieście można poruszać się niemal nie zużywając paliwa. Wizyty na stacji paliw mogą być zatem rzadsze. Samochód można ładować w domowym garażu czy na firmowym parkingu - wszędzie tam, gdzie przy miejscu parkingowym dostępna jest ładowarka lub zwykłe gniazdko elektryczne. Podłączenie auta do prądu jest niemal tak samo łatwe jak podpięcie smartfona do ładowania, a ceny prądu niższe w porównaniu z benzyną czy olejem napędowym.

Można zaoszczędzić również na serwisie. W związku z tym, że hybryda ma tryb rekuperacji energii, klocki i tarcze hamulcowe zużywają się wolniej. Warto pamiętać także, że niezwykle trwały silnik elektryczny wspiera silnik spalinowy w kluczowych dla trwałości momentach (ruszanie, jazda w korku, intensywne przyspieszanie).

Średni dzienny dystans, jaki pokonują europejscy kierowcy, to niecałe 31 km**. Czy auto typu plug-in hybrid może zaspokoić potrzebny związane z codzienną jazdą?

Przede wszystkim pojazd PHEV w trybie hybrydowym przeważnie ma zasięg na poziomie typowego samochodu spalinowego (zazwyczaj niższa pojemność baku rekompensowana jest przez niższe spalanie). Z kolei jazda przy wykorzystaniu wyłącznie energii elektrycznej pozwala pokonać dystans przewyższający średni dzienny kilometraż.

Przykładowo: Jaguar E-PACE P300e PHEV ma zasięg w trybie EV sięgający 55 km (w cyklu badawczym WLTP, który sprawdza zużycie paliwa i energii w warunkach bardziej zbliżonych rzeczywistych). Jego większy „brat”, czyli Jaguar F-PACE P400e PHEV, może na prądzie pokonać do 59 km. W przypadku obu hybryd plug-in dystans, jaki samochód można przebyć przy użyciu energii elektrycznej, niemal dwukrotnie przewyższa typową codzienną trasę.

Hybrydę typu plug-in ładuje się de facto w ten sam sposób, co samochód elektryczny. Auto można podłączyć do gniazdka elektrycznego, domowej ładowarki (tzw. wallboxa) lub ogólnodostępnej ładowarki (standardowej na prąd przemienny AC lub szybkiej ładowarki prądu stałego DC). Konfigurując samochód należy jednak pamiętać o tym, by zamówić wszystkie potrzebne w późniejszej eksploatacji przewody.

Jak długo trwa ładowanie? Sprawdźmy to na rzeczywistym przykładzie. Jaguar E-PACE P300e PHEV ma akumulator litowo-jonowy o pojemności 15 kWh. Ładowanie od 0 do 80% trwa ok. 5 godzin, gdy korzystamy z normalnego gniazdka, 1 godzinę i 24 minuty przy użyciu domowej ładowarki AC 7 kW i tylko pół godziny po podłączeniu do stacji szybkiego ładowania DC 50 kW.

Przykładowe kalkulacje dla Jaguara E-PACE P300e PHEV dotyczące kosztu ładowania zostały przedstawione w poniższej tabeli.

Podane stawki są przykładowe. Rzeczywisty koszt ładowania może się różnić przede wszystkim w zależności od oferty dostawcy prądu/ładowarki.

Silnik elektryczny napędzający tylną oś

W przypadku równoległego układu hybrydowego każdy silnik odpowiada za inną oś. Jednostka spalinowa napędza przednie koła, a silnik elektryczny tylne. Taki system jest lekki, kompaktowy i sprawdza się w pojazdach o mniejszych gabarytach.