Σε συνεργασία με το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης οι συνάδελφοι των 4Τροχών στην Ελλάδα εντοπίζουν τις πραγματικές διαφορές σε κατανάλωση, κόστος χρήσης και εκπομπές CO2 ανάμεσα στις δύο υβριδικές εκδοχές του Toyota RAV4.

Ο εξηλεκτρισμός του στόλου των επιβατηγών οχημάτων είναι ένα από τα σημαντικότερα εργαλεία επίτευξης των στόχων που έχει θέσει η Ευρωπαϊκή Επιτροπή στο πλαίσιο της «Πράσινης Συμφωνίας» (Green Deal). Καθώς βρισκόμαστε σε μια μεταβατική περίοδο για τον σταδιακό εξηλεκτρισμό των αυτοκινήτων, τα υβριδικά οχήματα, στις διαφορετικές εκδοχές τους, κάνουν ολοένα πιο έντονη την παρουσία τους. Εύλογα ο υποψήφιος καταναλωτής αναρωτιέται ποια τεχνολογία είναι τελικά φιλικότερη στο περιβάλλον από πλευράς εκπομπών CO₂, αλλά και οικονομικότερη στη χρήση.

Σε προηγούμενο άρθρο πραγματοποιήσαμε μια πολύ ενδιαφέρουσα σύγκριση ανάμεσα σε μία plug–in υβριδική και μία ντίζελ εκδοχή του ίδιου μοντέλου, εν προκειμένω του VW Tiguan. Τα οχήματα οδηγήθηκαν ταυτόχρονα, στην ίδια διαδρομή, κάτω από τις ίδιες συνθήκες οδήγησης, όπου επιβεβαιώθηκε φυσικά η υπεροχή του plug–in σε αστικό περιβάλλον, ιδίως όταν ο κάτοχός του μεριμνά για τη συστηματική φόρτιση της μπαταρίας.

Στις συγκεκριμένες συνθήκες (κίνηση στην πόλη / φορτισμένη μπαταρία) ένα plug–in hybrid παραμένει επίσης οικονομικότερο σε σχέση με ένα κλασικό υβριδικό όχημα. Τι γίνεται όμως όταν τα δύο αυτά υβριδικά αυτοκίνητα κινηθούν εκτός του αστικού ιστού; Κατά πόσο δηλαδή το αποδοτικότερο υβριδικό σύστημα ενός plug–in είναι σε θέση να αντισταθμίσει τις συνέπειες στον τομέα της κατανάλωσης που επιφέρει το σημαντικά αυξημένο του βάρος;

Αυτό ακριβώς κληθήκαμε να διαπιστώσουμε στη συγκεκριμένη δοκιμή, καταγράφοντας τις καταναλώσεις μίας υβριδικής (HEV) και μίας plug–in υβριδικής (PHEV) εκδοχής του Toyota RAV4.

Μεθοδολογία και μετρητικός εξοπλισμός

Τα δύο οχήματα διαφέρουν ουσιαστικά στο σύστημα παραγωγής ισχύος, οπότε και καθίσταται εφικτή η σύγκριση των δύο τεχνολογιών χωρίς να υπεισέρχονται άλλες παράμετροι, όπως για παράδειγμα το διαφορετικό σχήμα, που θα επηρέαζε την αεροδυναμική αντίσταση. Έτσι, η ουσιαστική διαφορά αφορά το κατά 265 κιλά μεγαλύτερο βάρος του PHEV, που οφείλεται στη μεγαλύτερη μπαταρία και στους ηλεκτροκινητήρες.

Για τη λήψη και καταγραφή των απαραίτητων σημάτων από τη θύρα OBD των δύο αυτοκινήτων, χρησιμοποιήθηκαν φορητές συσκευές καταγραφής (OBD loggers), που διαθέτει το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Θερμοδυναμικής (ΕΕΘ) του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του ΑΠΘ. Οι φορητές αυτές συσκευές επικοινωνούν με τη μονάδα ελέγχου του οχήματος μέσω του δικτύου CAN και μπορούν να αντλήσουν όλη τη διαθέσιμη πληροφορία, όπως αυτή περιγράφεται κατά το πρότυπο ISO 15031-5.

Οι συσκευές έχουν μόνο τη δυνατότητα καταγραφής, και όχι παρέμβασης στη λειτουργία του αυτοκινήτου. Στα δεδομένα που καταγράφονται συμπεριλαμβάνονται τα σήματα της συσκευής OBFCM, όπου η κατανάλωση καυσίμου παρέχεται με μέγιστο αποδεκτό σφάλμα (ακρίβεια) 5%, σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία.

Η διαδρομή που επελέγη περιλάμβανε δύο διακριτές συνθήκες οδήγησης: αυτοκινητόδρομο και ανάβαση σε βουνό. Ενδιάμεσα περιλαμβάνονται και κάποια τμήματα οδήγησης σε αστικό δίκτυο και επαρχιακό δρόμο, τα οποία όμως είναι μικρού μήκους και δεν επαρκούν για την αξιολόγηση της λειτουργίας των αυτοκινήτων στις αντίστοιχες συνθήκες. Η συνολική απόσταση που διένυσαν τα οχήματα ήταν 265 χλμ., με τα 190 χλμ. να αφορούν κίνηση σε αυτοκινητόδρομο.

Τα αυτοκίνητα κατά τη διάρκεια της μέτρησης είχαν τον ίδιο αριθμό επιβατών, οι οδηγοί ακολούθησαν το ίδιο στυλ οδήγησης, ενώ κατά μήκος της διαδρομής γινόταν παρόμοια χρήση του κλιματισμού. Για το PHEV, η δοκιμή επαναλήφθηκε δύο φορές: μία με πλήρως φορτισμένη μπαταρία και λειτουργία ως αμιγές ηλεκτρικό όχημα (EV mode) έως την πλήρη αποφόρτιση της μπαταρίας, και εν συνεχεία ως υβριδικό (hybrid mode), και μία με πλήρως άδεια μπαταρία, όπου το όχημα ήταν σε υβριδική λειτουργία (hybrid mode), με διατήρηση της στάθμης φόρτισης της μπαταρίας στο ελάχιστο επίπεδο (~10%).

Η διαδρομή της συγκριτικής αξιολόγησης των δύο αυτοκινήτων.

Οδήγηση στον αυτοκινητόδρομο

Για τα 190 χλμ. αυτοκινητοδρόμου το υβριδικό αυτοκίνητο (HEV) κατανάλωσε συνολικά 12,9 λίτρα βενζίνης, που μεταφράζεται σε 6,8 λίτρα/100 χλμ. Αντίστοιχα, για το plug–in υβριδικό (PHEV), στην περίπτωση που ξεκίνησε τη διαδρομή με πλήρως άδεια μπαταρία, η συνολική ποσότητα βενζίνης που κατανάλωσε ανήλθε στα 13,9 λίτρα, με την κατανάλωση καυσίμου να διαμορφώνεται στα 7,3 λίτρα/100 χλμ. Στην περίπτωση εκκίνησης του PHEV με γεμάτη μπαταρία, αυτό κινείται αμιγώς ηλεκτρικά για τα πρώτα 55 χλμ. Έτσι, σε αυτή την περίπτωση το PHEV κατανάλωσε 9,9 λίτρα βενζίνης και 13,8 kWh ηλεκτρικής ενέργειας στα 190 χλμ. του αυτοκινητοδρόμου, ή ισοδύναμα 5,2 λίτρα/100 χλμ. καυσίμου και 7,2 kWh/100 χλμ. ηλεκτρικής ενέργειας.

Η φόρτιση του PHEV προσφέρει σημαντικό όφελος στην κατανάλωση καυσίμου, ακόμα και κατά την οδήγηση στον αυτοκινητόδρομο.

Εάν απομονωθούν τα τμήματα αμιγούς ηλεκτροκίνησης (55 χλμ.), όπου καταναλώθηκε μόνο η αποθηκευμένη ηλεκτρική ενέργεια στην μπαταρία, και υβριδικής λειτουργίας (135 χλμ.), όπου καταναλώθηκε καύσιμο με πλήρως άδεια μπαταρία, τότε οι αντίστοιχες τιμές διαμορφώνονται σε 25,1 kWh/100 χλμ. ηλεκτρικής ενέργειας και 7,3 λίτρα/100 χλμ. βενζίνης, όσο δηλαδή και στην περίπτωση της αφόρτιστης λειτουργίας. Από τα αποτελέσματα, γίνεται φανερό ότι η φόρτιση του PHEV προσφέρει σημαντικό όφελος στην κατανάλωση καυσίμου ακόμα και κατά την οδήγηση στον αυτοκινητόδρομο, ενώ κινούμενο με άδεια μπαταρία, το υβριδικό όχημα (HEV) πλεονεκτεί, χωρίς όμως το κέρδος να ξεπερνά το 0,5 λίτ./100 χλμ.

Κατανάλωση καυσίμου και ηλεκτρικής ενέργειας των δύο αυτοκινήτων κατά την οδήγηση στον αυτοκινητόδρομο.

Με βάση τη συνολική κατανάλωση καυσίμου και ηλεκτρικής ενέργειας που μετρήθηκε, είναι δυνατός ο προσδιορισμός των συνολικών εκπομπών CO₂ για την κίνηση των δύο οχημάτων στον αυτοκινητόδρομο. Για τον σχετικό υπολογισμό, λήφθηκε υπόψη και για τα δύο οχήματα το άμεσα εκπεμπόμενο CO₂ από την καύση της βενζίνης στη ΜΕΚ. Επιπλέον, στην περίπτωση του PHEV και για τη μέτρηση που ξεκίνησε με γεμάτη μπαταρία, λήφθηκαν υπόψη και οι έμμεσες εκπομπές CO₂ από την παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας του δικτύου που απορροφήθηκε κατά τη φόρτιση της μπαταρίας.

Το κόστος για το HEV ανήλθε στα 11,7 ευρώ/100 χλμ., και για το αφόρτιστο PHEV στα 12,6 ευρώ/100 χλμ..

Για αυτόν το σκοπό χρησιμοποιήθηκε ο συντελεστής εκπομπών 468,26 γρ. CO₂/kWh, όπως διαμορφώθηκε με βάση το ενεργειακό μείγμα για την περίοδο της δοκιμής, σύμφωνα με τη ΔΕΗ.

Με βάση αυτά τα στοιχεία και όπως φαίνεται στο σχετικό γράφημα, οι εκπομπές CO₂ του HEV είναι 158 γρ./χλμ., ενώ για το αφόρτιστο PHEV διαμορφώνονται σε 169 γρ./χλμ. Ωστόσο, στην περίπτωση του φορτισμένου PHEV οι εκπομπές CO₂ μειώνονται στα 155 γρ./χλμ., με τα 121 γρ./χλμ. να προέρχονται από το καύσιμο και τα υπόλοιπα 34 γρ./χλμ. από την παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας. Και ενώ η ποσότητα CO₂ που παράγεται από την καύση 1 λίτρου βενζίνης είναι συγκεκριμένη (εξαρτάται από το περιεχόμενο του καυσίμου σε άνθρακα), η αντίστοιχη ποσότητα CO₂ που προκαλείται από την παραγωγή 1 kWh ηλεκτρικής ενέργειας καθορίζεται από το ενεργειακό μείγμα της κάθε χώρας.

Συνολικές εκπομπές CO2 των δύο αυτοκινήτων κατά την οδήγηση στον αυτοκινητόδρομο.

Ένα επιπλέον σημαντικό μέγεθος που ενδιαφέρει τον καταναλωτή είναι το κόστος χρήσης ενός αυτοκινήτου, και συγκεκριμένα το κόστος καυσίμου/ενέργειας. Σύμφωνα με τη μέση τιμή της βενζίνης (1,72 ευρώ/λίτρο) και της ηλεκτρικής ενέργειας (0,11 ευρώ/kWh) για το μέσο οικιακό τιμολόγιο της ΔΕΗ κατά την περίοδο της δοκιμής, υπολογίζεται το συνολικό κόστος οδήγησης στον αυτοκινητόδρομο. Έτσι, όπως παρουσιάζεται στο αντίστοιχο γράφημα, το κόστος για το HEV ανήλθε στα 11,7 ευρώ/100 χλμ. και για το αφόρτιστο PHEV στα 12,6 ευρώ/100 χλμ.

Όταν το PHEV ξεκίνησε φορτισμένο, οδήγησε και σε σημαντική μείωση των εξόδων, με το συνολικό κόστος να διαμορφώνεται στα 9,7 ευρώ/100 χλμ., από τα οποία τα 8,9 ευρώ οφείλονται στη βενζίνη και τα υπόλοιπα 0,80 ευρώ (80 λεπτά) προέρχονται από την ηλεκτρική ενέργεια. Σημειώνεται εδώ ότι, εάν το PHEV φορτίζεται σε κάποιον κοινόχρηστο φορτιστή (ή ταχυφορτιστή) ή χρησιμοποιώντας κάποιο άλλο δίκτυο, τότε η τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας ενδέχεται να διαφέρει.

Συνολικό κόστος καυσίμου και ηλεκτρικής ενέργειας για τα δύο αυτοκίνητα κατά την οδήγηση στον αυτοκινητόδρομο.

Οδήγηση σε αυτοκινητόδρομο με διαφορετική στρατηγική φόρτισης του PHEV

Τα αποτελέσματα που παρουσιάστηκαν έως τώρα αντιστοιχούν στη συγκεκριμένη μέτρηση με οδήγηση στον αυτοκινητόδρομο για 190 χλμ., όπου για το PHEV συμπεριλήφθηκαν οι περιπτώσεις καμίας και μίας φόρτισης. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, εξετάζονται κάποια επιπλέον σενάρια για το PHEV, με διαφορετική στρατηγική φόρτισης, θεωρώντας οδήγηση σε αυτοκινητόδρομο για συνολική απόσταση 30.000 χλμ. και φόρτιση κάθε 500 χλμ. ή φόρτιση κάθε 200 χλμ., τα οποία μπορούν να φανούν χρήσιμα για κάποιον που σκοπεύει να χρησιμοποιήσει ένα τέτοιο αυτοκίνητο για να καλύπτει μεγάλες αποστάσεις σε τακτά διαστήματα.

Στο επόμενο διάγραμμα παρουσιάζεται η εξέλιξη της κατανάλωσης καυσίμου για διαφορετικά σενάρια λειτουργίας του PHEV.  Μεταφέροντας τα ευρήματα της προηγούμενης ενότητας, το HEV και το αφόρτιστο PHEV έχουν σταθερή κατανάλωση καυσίμου στον αυτοκινητόδρομο, 6,8 λίτρα/100 χλμ. και 7,3 λίτρα/100 χλμ., αντίστοιχα. Στην περίπτωση που το PHEV φορτιστεί μόνο μία φορά στην αρχή, χρειάζονται 820 χλμ. οδήγησης στον αυτοκινητόδρομο για να φτάσει στην ίδια κατανάλωση καυσίμου με το HEV.

Πρακτικά αυτό σημαίνει ότι, εάν το PHEV φορτίζεται κάθε 820 χλμ., θα έχει στον αυτοκινητόδρομο την ίδια ακριβώς κατανάλωση καυσίμου με το HEV. Εάν όμως ακολουθηθεί μια πιο συστηματική στρατηγική φόρτισης του PHEV, τότε μπορεί να περιοριστεί σημαντικά η κατανάλωση καυσίμου. Έτσι, εάν το PHEV φορτίζεται κάθε 500 χλμ., τότε η κατανάλωσή του θα διαμορφωθεί στα 6,5 λίτρα/100 χλμ. (μείωση κατά 11% σε σχέση με την αφόρτιστη λειτουργία), ενώ με φόρτιση κάθε 200 χλμ. η κατανάλωση καυσίμου μειώνεται στα 5,3 λίτρα/100 χλμ. (μείωση κατά 27% σε σχέση με την αφόρτιστη λειτουργία).

Κατανάλωση καυσίμου κατά την οδήγηση σε αυτοκινητόδρομο για τα διαφορετικά σενάρια φόρτισης του PHEV.

Αντίστοιχη εξέλιξη έχουν και οι εκπομπές CO₂ για τα διαφορετικά σενάρια λειτουργίας του PHEV, λαμβάνοντας υπόψη τόσο τις άμεσες εκπομπές από την καύση της βενζίνης όσο και τις έμμεσες από την παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας που απορροφήθηκε από το δίκτυο για τη φόρτιση του PHEV. Με βάση τα αποτελέσματα της προηγούμενης ενότητας, οι εκπομπές CO₂ για το HEV και το αφόρτιστο PHEV είναι 158 γρ./χλμ. και 169 γρ./χλμ., αντίστοιχα, προερχόμενες αποκλειστικά από το καύσιμο.

Εάν το PHEV φορτίζεται κάθε 820 χλμ., θα έχει στον αυτοκινητόδρομο την ίδια ακριβώς κατανάλωση καυσίμου με το HEV.

Στην περίπτωση που το PHEV φορτιστεί μία φορά στην αρχή, θα διανύσει 262 χλμ. έως ότου οι εκπομπές CO₂ γίνουν ίσες με αυτές του HEV. Αυτό σημαίνει ότι με συχνότητα φόρτισης κάθε 500 χλμ., οι εκπομπές CO₂ του PHEV παραμένουν σταθερά υψηλότερες από αυτές του HEV, στο επίπεδο των 164 γρ./χλμ. Εάν όμως το PHEV φορτίζεται κάθε 200 χλμ., τότε αποδεικνύεται φιλικότερο προς το περιβάλλον, με τις εκπομπές CO₂ να μειώνονται στα 155 γρ./χλμ. Σημειώνεται ότι αυτές οι τιμές εκπομπών CO₂ αναφέρονται στο ενεργειακό μείγμα της ΔΕΗ, ενώ στην επόμενη ενότητα γίνεται σύγκριση και με άλλες ευρωπαϊκές χώρες.

Παρόμοια είναι και η εξέλιξη του συνολικού κόστους για τα διαφορετικά σενάρια λειτουργίας του PHEV, λαμβάνοντας υπόψη τόσο το κόστος της βενζίνης όσο και το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας του δικτύου. Όπως ήδη αναφέρθηκε, το κόστος του καυσίμου για HEV και το αφόρτιστο PHEV είναι 11,7 ευρώ/100 χλμ. και 12,6 ευρώ/100 χλμ., αντίστοιχα. Όταν το PHEV φορτιστεί μία φορά μόνο στην αρχή, τότε θα έχει το ίδιο κόστος με το HEV ύστερα από 642 χλμ. οδήγησης στον αυτοκινητόδρομο. Εάν ωστόσο φορτίζεται κάθε 500 χλμ., τότε το τελικό κόστος καυσίμου και ηλεκτρικής ενέργειας θα διαμορφωθεί στα 11,4 ευρώ/100 χλμ., ενώ με φόρτιση κάθε 200 χλμ. το συνολικό κόστος θα μειωθεί στα 9,8 ευρώ/100 χλμ.

Εκπομπές CO2 κατά την οδήγηση σε αυτοκινητόδρομο για τα διαφορετικά σενάρια φόρτισης του PHEV.

Συνολικό κόστος καυσίμου και ηλεκτρικής ενέργειας κατά την οδήγηση σε αυτοκινητόδρομο για τα διαφορετικά σενάρια φόρτισης του PHEV.

Εκπομπές CO₂ στην υπόλοιπη Ευρώπη

Όπως ήδη αναφέρθηκε, οι συνολικές εκπομπές CO₂ του PHEV εξαρτώνται ισχυρά από τη στρατηγική φόρτισης, καθώς και από το ενεργειακό μείγμα της κάθε χώρας. Έτσι, το περιβαλλοντικό αποτύπωμα του ίδιου αυτοκινήτου ενδέχεται να διαφέρει σημαντικά από χώρα σε χώρα. Εν προκειμένω, στο ίδιο σενάριο (οδήγηση στον αυτοκινητόδρομο / φόρτιση κάθε 500 χλμ.) εξετάζονται άλλες δύο περιπτώσεις: η Σουηδία, η οποία είναι η χώρα με το «καθαρότερο» ενεργειακό μείγμα στην Ευρώπη (με 8,8 γρ. CO₂/kWh), καθώς και η μέση τιμή για την ΕΕ-27 (με 230,7 γρ. CO₂/kWh).

Έτσι, στην Ελλάδα η παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας προσθέτει άλλα 13 γρ. CO₂/χλμ., διαμορφώνοντας τις συνολικές εκπομπές CO₂ στα 164 γρ./χλμ. Λαμβάνοντας τη μέση τιμή για την EE-27, η ηλεκτρική ενέργεια συνεισφέρει 6 γρ. CO₂/χλμ., οπότε και οι συνολικές εκπομπές CO₂ του PHEV φτάνουν στα 157 γρ./χλμ.

Το μεγαλύτερο ενδιαφέρον ωστόσο παρουσιάζεται στη Σουηδία, όπου πρακτικά οι συνολικές εκπομπές CO₂ του PHEV προέρχονται αποκλειστικά από την καύση της βενζίνης, μιας και η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας συνεισφέρει λιγότερο από 1 γρ. CO₂/χλμ. στο συγκεκριμένο σενάριο χρήσης του PHEV. Ακόμα και στην περίπτωση πιο συχνής φόρτισης (κάθε 200 χλμ.), για την περίπτωση της Σουηδίας η συνεισφορά της ηλεκτρικής ενέργειας στις συνολικές εκπομπές CO₂ εξακολουθεί να είναι μικρότερη από 1 γρ./χλμ., για το συγκεκριμένο σενάριο λειτουργίας του PHEV.

Συνολικές εκπομπές CO2 κατά την οδήγηση σε αυτοκινητόδρομο στην Ευρώπη.

Μετά την κατάβαση, το PHEV κινείται αμιγώς ηλεκτρικά για 7,2 χλμ.

Ανάβαση σε βουνό

Το δεύτερο τμήμα της διαδρομής, μετά το τέλος της οδήγησης στον αυτοκινητόδρομο, περιλάμβανε την ανάβαση σε βουνό, σε μέγιστο υψόμετρο της τάξης των 700 μέτρων. Τα δύο αυτοκίνητα κινήθηκαν με τον ίδιο τρόπο, ακολουθώντας έναν σχετικά επιθετικό τρόπο οδήγησης κατά την ανάβαση, ενώ στην κατάβαση έγινε προσπάθεια για τη μέγιστη δυνατή ανάκτηση ενέργειας.

Για το συνολικό τμήμα της ανάβασης και της κατάβασης, το PHEV παρουσίασε ελαφρώς χαμηλότερη κατανάλωση καυσίμου, με 9,1 λίτρα/100 χλμ., τη στιγμή που το HEV κατανάλωσε 10,0 λίτρα. Απομονώνοντας το κομμάτι της ανάβασης, η διαφορά ανάμεσα στα δύο αυτοκίνητα μειώνεται, με την κατανάλωση καυσίμου να διαμορφώνεται σε 14,5 λίτρα/100 χλμ. και 15,0 λίτρα/100 χλμ. για το PHEV και το HEV, αντίστοιχα.

Τα επόμενα δύο γραφήματα  παρουσιάζουν τη στιγμιαία κατανάλωση καυσίμου, τη στάθμη φόρτισης της μπαταρίας και την ταχύτητα του PHEV και του HEV κατά την οδήγηση (ανάβαση και κατάβαση) σε βουνό.

Οι πολύ υψηλές τιμές της στιγμιαίας κατανάλωσης που παρατηρήθηκαν ήταν αποτέλεσμα της υψηλής απαίτησης σε ισχύ, λόγω της επιθετικής οδήγησης σε συνδυασμό με την κλίση του δρόμου και το βάρος των δύο SUV.

Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα κομμάτια της λειτουργίας των δύο αυτοκινήτων είναι η ανάκτηση ενέργειας κατά την κατάβαση, όπως αποτυπώνεται με την αύξηση της στάθμης φόρτισης της μπαταρίας. Η αύξηση της στάθμης φόρτισης της μπαταρίας κατά 9% (από 10% σε 19%) στο PHEV και 42% (από 34% σε 76%) στο HEV μεταφράζονται σε 1,56 kWh για το PHEV και 0,44 kWh για το HEV. Προφανώς, η αύξηση της στάθμης φόρτισης στη σημαντικά μεγαλύτερης χωρητικότητας μπαταρία του PHEV (18,1 kWh) είναι πολύ μικρότερη σε σχέση με την μπαταρία του HEV (1,05 kWh), όμως το κρίσιμο μέγεθος είναι το ποσό ενέργειας που ανακτήθηκε και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη συνέχεια.

Στιγμιαία κατανάλωση καυσίμου, στάθμη της μπαταρίας και ταχύτητα του PHEV κατά την ανάβαση σε βουνό.

Οι συνολικές εκπομπές CO2 του PHEV εξαρτώνται ισχυρά από τη στρατηγική φόρτισης, καθώς και από το ενεργειακό μείγμα της κάθε χώρας.

Έτσι, κατά την οδήγηση εντός πόλης, που ακολουθεί μετά την κατάβαση, το PHEV κινείται αμιγώς ηλεκτρικά για 7,2 χλμ., τα οποία μεταφράζονται σε εξοικονόμηση 0,5 λίτρου βενζίνης ή 0,86 ευρώ (λαμβάνοντας υπόψη την κατανάλωση σε αστικό περιβάλλον). Αντίθετα, το HEV λειτουργεί συνεχώς υβριδικά εντός της πόλης μετά την κατάβαση. Με αυτό τον τρόπο αναδεικνύεται η δυνατότητα για εντονότερη ανάκτηση ενέργειας στο PHEV και το όφελος από την αξιοποίησή της στη συνέχεια.

Στιγμιαία κατανάλωση καυσίμου, στάθμη της μπαταρίας και ταχύτητα του HEV κατά την ανάβαση σε βουνό.

Hybrid vs Plug-in hybrid: Συμπέρασμα

Με την υπεροχή των επαναφορτιζόμενων υβριδικών στις αστικές μετακινήσεις να είναι πέραν κάθε αμφισβήτησης, η συγκεκριμένη συγκριτική αξιολόγηση των δύο αυτοκινήτων επικεντρώθηκε στην οδήγηση στον αυτοκινητόδρομο και στην ανάβαση σε βουνό, αναδεικνύοντας τις δυνατότητες της κάθε τεχνολογίας.

Στο ταξίδι, οδηγώντας σε σχετικά σταθερή ταχύτητα στην εθνική οδό, το υβριδικό RAV4 (HEV) αποδείχθηκε οικονομικότερο και φιλικότερο στο περιβάλλον σε σχέση με την αφόρτιστη plug–in (PHEV) έκδοση του μοντέλου, ωστόσο η διαφορά στις καταναλώσεις των δύο αυτοκινήτων περιορίστηκε στο 0,5 λίτρο/100 χλμ., παρά το σημαντικά μεγαλύτερο βάρος του επαναφορτιζόμενου μοντέλου.

Από την άλλη, όταν το PHEV ξεκινήσει φορτισμένο πετυχαίνει σημαντικά μικρότερη κατανάλωση καυσίμου από το HEV, περιορίζοντας αντίστοιχα τις εκπομπές CO₂ και το κόστος μετακίνησης. Επιπλέον, όσο συχνότερη είναι η φόρτιση του PHEV, τόσο αυξάνεται το σχετικό κέρδος.

Εννοείται πως στην περίπτωση αυτήν έχει συνυπολογιστεί η συνεισφορά της ηλεκτρικής ενέργειας που απορροφήθηκε από το δίκτυο για τη φόρτιση του PHEV στο συνολικό κόστος μετακίνησης, αλλά και στις εκπομπές CO₂. Σε κάθε περίπτωση, η πλήρης εκμετάλλευση των δυνατοτήτων της plug–in υβριδικής τεχνολογίας επιτυγχάνεται με τη συστηματική φόρτιση της μπαταρίας από το δίκτυο.

Αντίστοιχα, η οδήγηση σε βουνό ανέδειξε τις δυνατότητες ανάκτησης ενέργειας των δύο τεχνολογιών κατά τη φάση της κατάβασης. Το PHEV ανέκτησε σημαντικά μεγαλύτερο ποσό ενέργειας σε σχέση με το HEV, με αποτέλεσμα να μπορεί να κινηθεί αμιγώς ηλεκτρικά εντός πόλης, μετά την κατάβαση, εξοικονομώντας καύσιμο και χρήματα._ 4Τ

ΚΕΙΜΕΝΟ:

Αρσένιος Κεραμιδάς, Διπλωματούχος Μηχανολόγος Μηχανικός ΑΠΘ, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΑΠΘ

Γεώργιος Στάμος, Διπλωματούχος Μηχανολόγος Μηχανικός ΠΔΜ, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΑΠΘ

Στυλιανός Δουλγέρης, Υποψήφιος Διδάκτωρ Μηχανολόγος Μηχανικός ΑΠΘ, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΑΠΘ

Νικηφόρος Ζαχάρωφ, Υποψήφιος Διδάκτωρ Μηχανολόγος Μηχανικός ΑΠΘ, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΑΠΘ

Αθανάσιος Δημάρατος, Διδάκτωρ Μηχανολόγος Μηχανικός ΕΜΠ, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών ΑΠΘ

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ: ΘΑΝΟΣ ΗΛΙΟΠΟΥΛΟΣ

ΕΠΕΞΗΓΗΣΗ ΑΚΡΩΝΥΜΙΩΝ

CVT: Continuously Variable Transmission (συνεχώς μεταβαλλόμενη μετάδοση)

TWC: Three Way Catalyst (τριοδικός καταλύτης)

GPF: Gasoline Particulate Filter (φίλτρο σωματιδίων βενζίνης)