Voertuigproductie is een van de belangrijkste industrieën die zijn aangepast aan de hedendaagse eisen van duurzame ontwikkeling. Het belangrijkste onderdeel van duurzaamheid vereist het ontwerp van milieuvriendelijke voertuigen.
Conventionele voertuigen gebruiken aardolie als de enige energiebron en vertegenwoordigen tegenwoordig het merendeel van de bestaande voertuigen. De stijgende petroleumprijzen en het tekort aan aardolie zijn echter een grote uitdaging geworden voor de eigenaars van het voertuig. De toenemende bezorgdheid over het beperkte aanbod van brandstoffen motiveert autofabrikanten om te investeren in voertuigen zonder vervuiling.
Elektrische voertuigen worden verondersteld de toekomst van alternatieve energie te zijn. Ze zijn een van de meest veelbelovende technologieën die de auto-industrie raken. Elektrische voertuigen worden voornamelijk geclassificeerd als hybride en plug-in hybride elektrische voertuigen.
Hybrid Electric Vehicle (HEV) is een voertuig dat niet langer uitsluitend afhankelijk is van de verbrandingsmotor (ICE) om de motor voort te stuwen, maar eerder een elektrische motor gebruikt om het voertuig voort te stuwen met behulp van elektriciteit.
Het combineert de voordelen van zowel traditionele elektrische voertuigen als bestaande technologie om het beste van beide werelden te maken. HEV's zijn het meest praktische en energiezuinige alternatief voor conventionele voertuigen omdat ze worden aangedreven door zowel ICE als het elektrische aandrijfsysteem.
In tegenstelling tot PHEV's zijn ze echter niet in staat om de accu van het elektriciteitsnet te laden omdat de stroom afkomstig is van regeneratief remmen of van benzine in de tank.
Plug-in Hybrid Electric Vehicles, of PHEV's, zijn de volgende generatie hybride elektrische voertuigen die redelijk nieuw zijn in de scene, maar snel aan trekkracht winnen vanwege hun verhoogde efficiëntie. Ze worden ook elektrische auto's met een uitgebreid assortiment genoemd om de voor de hand liggende reden dat de voertuigen altijd benzine hebben als een potentiële back-up die het bereik kan vergroten. Ze zijn uitgerust met een grotere en een krachtige batterij in vergelijking met HEV's, die kunnen worden opgeladen op het elektriciteitsnet.
PHEV's werken in twee verschillende modi op basis van de lading van de batterij. Het maakt meestal gebruik van een elektromotor om de motor voort te stuwen waardoor het fossiele brandstofverbruik automatisch wordt verlaagd, en hij schakelt alleen over naar ICE als het batterijniveau onder de ingestelde limiet daalt.
- Hybride elektrische voertuigen, of eenvoudigweg aangeduid als HEV's, zijn de meest voorkomende typen elektrische voertuigen die een combinatie van twee complementaire aandrijfsystemen gebruiken: een elektromotor met een batterij en een benzinemotor met een brandstoftank. HEV's zijn het meest praktische alternatief voor de conventionele voertuigen omdat ze worden aangedreven door zowel elektriciteit als benzine. Plug-in hybride elektrische voertuigen, of PHEV's, zijn hybride voertuigen met een grotere en krachtigere accu in vergelijking met HEV's die de voordelen combineren van een elektrisch voertuig op batterijen en traditionele hybride voertuigen.
- De voortstuwingsenergie van HEV's is afkomstig van meer dan twee soorten bronnen, waarvan er één een elektrische bron is. HEV-aandrijvingen zijn gewoonlijk onderverdeeld in drie basisvoorzieningen: series, parallelle en serie-parallelle hybriden. HEV's met een serieschakeltrein gebruiken twee verschillende energiebronnen die in serie worden gecombineerd; voor de parallelle HEV-configuratie gebruikt het voertuig zowel elektrische als mechanische tractiebronnen; en voor een serie-parallelle configuratie combineren de voertuigen de kenmerken van zowel serie HEV als parallelle HEV. PHEV's zijn gebaseerd op dezelfde drie aandrijflijnconfiguraties, maar in tegenstelling tot hybriden kunnen ze worden aangesloten op de elektriciteitsnetten.
- De verbrandingsmotor (ICE) is de belangrijkste energiebron die de oorspronkelijke energie in benzine omzet in mechanisch vermogen en de mechanische energie wordt vervolgens door een generator in elektrische energie omgezet. De elektromotor drijft het voertuig aan met behulp van elektriciteit die wordt opgewekt door de generator of met elektriciteit die is opgeslagen in de batterij. De accu's worden opgeladen met regeneratief remmen en benzine in HEV's. PHEV's kunnen worden aangedreven met behulp van elektrische energie die is opgeslagen in de ingebouwde batterij en de benzinemotor vergroot het rijbereik. De batterij kan worden opgeladen via regeneratief remmen en kan worden aangesloten op elk 120-volt stopcontact van het huishouden.
- In HEV's is de accu het vermogen van de verbrandingsmotor tijdens de voortstuwing van het voertuig, waardoor de toxische emissies worden verminderd door de ICE tijdens stationair bedrijf uit te schakelen en indien nodig opnieuw op te starten. Met PHEV's kan een aanzienlijke hoeveelheid emissies worden verminderd als gevolg van het verminderde gebruik van benzine. Gecentraliseerde elektriciteitsopwekking is veel efficiënter en produceert minder toxische emissies in vergelijking met HEV's, wat op zijn beurt helpt om de zware vervuiling door vervuilende gebieden te verminderen. Dit heeft op de lange termijn een langetermijneffect op het milieu.
Beide HEV's en PHEV's zijn energiezuinige en milieuvriendelijke hybride elektrische voertuigen die niet alleen afhankelijk zijn van een interne verbrandingsmotor als enige voortstuwingsmechanisme, maar in plaats daarvan gebruikmaken van een bidirectionele stroomsterkte. Ze hebben echter een eerlijk aandeel van verschillen in termen van efficiëntie, bedrijfskosten, onderhoudskosten, bereik, emissies enz. Omdat PHEV's elektriciteit gebruiken van het elektriciteitsnet, resulteert het verminderde benzineverbruik in een betere efficiëntie en minder toxische emissies die bijdragen aan een groener alternatief.
Bovendien verhoogt de elektromotor de systeemefficiëntie en vermindert het brandstofverbruik. Beide voertuigen werken echter op dezelfde manier, ongeacht de architectuur, maar ze zijn beperkt tot korte ritten.