Αυτοκίνητα: Οι διαφορές σε ηλεκτρικά, υβριδικά, plug in
Η ηλεκτροκίνηση βρίσκεται σε πλήρη εξέλιξη και το ενδιαφέρον όλων στρέφεται στα καινούρια ηλεκτροκίνητα μοντέλα. Ως βασική κατηγορία εντοπίζονται κάποιες υποκατηγορίες που διαφοροποιούν τον τρόπο χρήσης και λειτουργίας. Υπάρχουν δηλαδή τα πλήρως ηλεκτρικά οχήματα, τα plug-in υβριδικά οχήματα και τα ήπια υβριδικά (mildhybrid) συστήματα, όπου ένας ηλεκτρικός κινητήρας με σχετικά μικρή μπαταρία συμπληρώνει έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης. Ένα βασικό χαρακτηριστικό των ήπιων υβριδικών είναι ότι δεν μπορούν να φορτιστούν από μια ηλεκτρική πρίζα.
Για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα ένας από τους βασικούς ρόλους που έχει μεγάλη σημασία είναι η αυτονομία του οχήματος και ο τρόπος φόρτισης, η οποία αυξάνεται συνεχώς μετά τις τεχνολογικές αναβαθμίσεις των μοντέλων και των μπαταριών. Σήμερα με πλήρη φόρτιση, η αυτονομία ενός αυτοκινήτου ξεκινάει από τα 330 χιλιόμετρα και φθάνει μέχρι και τα 550 χιλιόμετρα, ανάλογα με τον τρόπο χρήσης.
Όσον αφορά στην τεχνολογία του ήπιου-υβριδικού (mildhybrid) συστήματος, όπου ένας ηλεκτρικός κινητήρας με σχετικά μικρή μπαταρία συμπληρώνει έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης, υπάρχει μια διαφοροποίηση, όπου χρησιμοποιείται η τεχνολογία 48Volts. Το τμήμα που αφορά τον κινητήρα εσωτερικής καύσης βασίζεται σε τυποποιημένους κινητήρες αυτοκινήτων που υπάρχουν σήμερα στην αγορά. Όμως ο εναλλάκτης αντικαθίσταται από έναν ηλεκτροκινητήρα που λειτουργεί και ως γεννήτρια, ενώ υπάρχει και μια μπαταρία ιόντων λιθίου 48 V. Ο ηλεκτρικός κινητήρας συνδέεται με τον κινητήρα εσωτερικής καύσης μέσω ιμάντα κίνησης, όπου μπορεί είτε να ενισχύσει την απόδοση του κινητήρα εσωτερικής καύσης είτε να ανακτήσει ενέργεια και να την αποθηκεύσει στη μπαταρία.
Σε αυτά τα μοντέλα ο ηλεκτρικός κινητήρας αυξάνει τη συνολική απόδοση κατά αρκετά kW, κυρίως σε χαμηλότερες στροφές. Όπως για παράδειγμα σε εκκίνηση από στάση. Τα αυτοκίνητα με την συγκεκριμένη τεχνολογία δεν μπορούν να προσφέρουν πλήρως ηλεκτρική κίνηση, αλλά μπορούν να ταξιδεύουν σε υψηλότερες ταχύτητες με τον κινητήρα εσωτερικής καύσης απενεργοποιημένο. Εκείνη τη στιγμή οι όποιες απαιτήσεις για τα ηλεκτρικά κυκλώματα του αυτοκινήτου καλύπτονται από ηλεκτρική ενέργεια από τη μπαταρία 48 V η οποία φροντίζει για όλες τις βοηθητικές λειτουργίες, όπως το υδραυλικό τιμόνι. Χάρη στον ηλεκτροκινητήρα, η επακόλουθη γρήγορη επανεκκίνηση του κινητήρα εσωτερικής καύσης είναι σχεδόν απαρατήρητη για τους χρήστες.
Το αποτέλεσμα είναι η μειωμένη κατανάλωση καυσίμου και συνεπώς η μείωση των εκπομπών CO2 χωρίς συμβιβασμούς στη μέγιστη απόδοση, σε αντίθεση με τα συμβατικά συστήματα κινητήρων.
Από την άλλη το plug-in υβριδικό όχημα συνδυάζει έναν ηλεκτροκινητήρα με έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης. Σε αυτήν την περίπτωση ο ηλεκτρικός κινητήρας βρίσκεται μεταξύ του κινητήρα εσωτερικής καύσης και του κιβωτίου ταχυτήτων, οπότε συμβάλλει άμεσα στην αύξηση της απόδοσης στην έξοδο του στροφαλοφόρου άξονα. Η μπαταρία που διαθέτει επαρκεί για 50-70 χιλιόμετρα αυτονομίας, που στην πράξη είναι αρκετά για να καλύψουν τις καθημερινές ανάγκες ενός ευρωπαίου οδηγού.
Οι μπαταρίες των μοντέλων μπορούν να φορτιστούν είτε από ηλεκτρικές πρίζες του οικιακού δικτύου είτε από σταθμούς φόρτισης. Κατά την διάρκεια της κίνησης μέσα στην πόλη υπάρχει η ανάκτηση ενέργειας, που σημαίνει αποθήκευση της ενέργειας που παράγεται κατά το φρενάρισμα. Σε αυτή την φάση ο ηλεκτρικός κινητήρας λειτουργεί ως γεννήτρια και μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική, η οποία κατόπιν αποθηκεύεται στη μπαταρία. Αυτή η ενέργεια μπορεί στη συνέχεια είτε να χρησιμοποιηθεί κατά την επιτάχυνση, προσφέροντας καλύτερες επιδόσεις, είτε σε καθαρά ηλεκτρική λειτουργία του οχήματος, όταν κάτι τέτοιο είναι η προτίμηση του οδηγού.