Hybryda klasyczna (HEV)

Hybrydowy samochód elektryczny, czyli HEV, łączy klasyczny silnik spalinowy z silnikiem elektrycznym i niewielkim akumulatorem, by osiągnąć lepszą ekonomię paliwową, niż byłby w stanie zapewnić sam silnik. Jego cechą definiującą, a zarazem źródłem częstych nieporozumień, jest to, że nigdy nie podłącza się go do gniazdka. W odróżnieniu od hybrydy plug-in czy auta w pełni elektrycznego, HEV ładuje swój akumulator wyłącznie ze źródeł pokładowych podczas jazdy, dlatego często nazywa się go hybrydą samoładującą lub pełną. Dla właściciela używa się go i tankuje dokładnie jak zwykły samochód benzynowy, tyle że o wyraźnie niższym spalaniu.

Układ czerpie energię z dwóch miejsc, w których auto inaczej by ją marnowało. Pierwszym jest sam silnik: gdy jednostka benzynowa pracuje z zapasem mocy, może napędzać prądnicę i doładowywać akumulator. Drugim jest hamowanie i zwalnianie, podczas których silnik elektryczny pracuje jako prądnica i odzyskuje energię kinetyczną, którą zwykły samochód rozproszyłby w postaci ciepła w tarczach hamulcowych, oddając ją z powrotem do akumulatora. Elektronika sterująca nieustannie, z chwili na chwilę, decyduje, czy korzystać z silnika spalinowego, elektrycznego, czy z obu naraz, oraz kiedy odzyskiwać energię.

To właśnie inteligentne żonglowanie energią daje oszczędność paliwa. Przy niskich prędkościach i przy ruszaniu auto często potrafi przejechać krótki odcinek wyłącznie na prądzie, co pozwala całkowicie wyłączyć silnik spalinowy w wolnym ruchu. Podczas przyspieszania silnik elektryczny wspomaga jednostkę spalinową, pozwalając jej pracować w najbardziej wydajnym zakresie, a sam silnik spalinowy może się wyłączyć, gdy tylko auto toczy się siłą rozpędu lub stoi. Niewielki akumulator, mieszczący zaledwie jedną czy dwie kilowatogodziny, ma rozmiar dobrany właśnie pod to przerzucanie energii, a nie pod zapewnienie długiego zasięgu elektrycznego.

W efekcie hybrydy dają największą korzyść dokładnie tam, gdzie zwykłe auta wypadają najgorzej: w mieście i w ruchu typu zatrzymaj-rusz. Częste hamowanie dostarcza obfitej energii do odzysku, niskie prędkości sprzyjają jeździe na prądzie, a praca na biegu jałowym zostaje wyeliminowana, dzięki czemu miejskie zużycie paliwa może spaść drastycznie. Z kolei podczas spokojnej jazdy autostradowej silnik spalinowy wykonuje większość pracy i jest niewiele energii hamowania do odzyskania, więc przewaga nad dobrą klasyczną jednostką wyraźnie maleje.

W spektrum zelektryfikowanych aut HEV plasuje się pomiędzy hybrydą miękką a pełną hybrydą plug-in. Hybryda miękka (mild hybrid) oferuje jedynie skromne wspomaganie elektryczne i nie potrafi jechać wyłącznie na prądzie, natomiast hybryda plug-in ma znacznie większy akumulator ładowany z sieci, zapewniający sensowny zasięg czysto elektryczny. Pełna hybryda zajmuje pozycję pośrednią, nie wymaga zmiany nawyków tankowania ani infrastruktury ładowania, a mimo to przynosi realny zysk wydajności dzięki hamowaniu odzyskowemu i sprytnemu łączeniu obu źródeł napędu, co czyni ją praktycznym etapem na drodze do pełnej elektryfikacji.