Последовательные гибриды. Казалось бы, это просто идеал. Можно экономить по городу и, если надо, всегда есть возможность рвануть на 1000 км без особых сложностей. Но… Как говорится, в любой фразе все что до «Но», можно сразу забыть. Давайте разберем по полочкам все нюансы последовательных гибридов.
Двигательные агрегаты классического автомобиля на основе ДВС состоят из – ДВС, коробки передач, приводных валов и собственно колес. Если авто полноприводное, там еще раздатка и карданный вал, но это уже не существенно.
У гибрида схема такая- ДВС, генератор, зарядка аккумуляторной батареи, аккумуляторная батарея, инвертор, электрические моторы, привода, колеса. Последовательный гибрид, любой гибрид, технически сложнее классического автомобиля на основе ДВС.
Каждый элемент схемы имеет не единичный КПД. Гибрид последовательный от классического автомобиля на основе ДВС отличается отсутствием коробки передач, но присутствием генератора, зарядки, батареи и электромоторов.
КПД коробки передач что-то около 90%. Суммарный КПД генератора, зарядки, батареи и электромоторов гарантированно меньше 90%. КПД только зарядки и батареи в лучшем случае 90%. А еще гибрид тяжелее.
Тогда при движении по одинаковой поверхности с постоянной скоростью последовательный гибрид будет гарантированно потреблять больше топлива, чем современный классический автомобиль на основе ДВС.
В городе ситуация иная. За счет возможности рекуперации энергии торможения можно ее, эту рекуперированную энергию, использовать повторно. Не всю, процентов 50 наверное. Но все же. В классическом автомобиле на основе ДВС вся энергия при торможении в тепло уходит. Поэтому в городе, конечно, последовательный гибрид будет несколько меньше потреблять, чем классический автомобиль. Но не так, чтобы принципиально.
На пример возьмём Voyah Free, которые к нам официально поставляются. Расход по трассе что то около 11 л/100км. Расход в городе чуть больше 12-13. Соизмеримый по размерам, но не по массе, современный автомобиль с приводом от ДВС по трассе будет меньше 10 л/100км потреблять, а в городе до 15 л/100км. В смешанном цикли их расход будут очень близкими.
Да, по городу в принципе можно ездить на чистом электричестве. Емкость аккумуляторов у последовательных гибридов это позволяют. Обычно они могут чисто на электротяге протянуть около 100 км в хороших условиях или 50 км зимой. И тогда экономия будет заметной. Какой?
Расход электро-автомобиля составляет что-то около 20 кВт/100 км в среднем плюс минус в теплых условиях если не гонять (не разгонятся выше 90 км/ч). Пусть кВт в ночное время стоит 3 кВт. Тогда на 100 км пути уйдет 20*3/0,85=70 р. Где 0,85 – оценка КПД зарядки батареи и зарядного устройства.
То есть, если получить доступ к розетке (желательно как минимум 7 кВт, а лучше побольше) с ночным тарифом то можно потенциально ездить в летний период с приведенным расходом что-то типа 1,3 л на 100 км (зимой в 1,5-2 раза больше). Но! Где ее взять? Это должен быть загородный дом, а тогда 100 км в день может и не хватить. И расход поползет вверх. А розетка в паркинге, например, будет уже 3 кВт и по тарифу 5 р. за кВт. И тогда 100 км будет стоить 20*5/0,85=117 р или около 2 л. на 100 км и зарядиться за одну ночь у вас может не выйти. Тоже неплохо, если честно. Раз в 5-7 меньше, чем авто с ДВС. Сколько можно сэкономить за 100 т.км. пробега? Ну что-то около 55*10*100000/100-70*1000=480 000 р. Примерно. За 100 т.км. Которые нужно проехать в городских условиях Майами.
480 000 р. это деньги, но и последовательный гибрид заметно дороже стоит чем автомобиль только с ДВС (и это логично, он сложнее технически). А 100% электро-автомобиль еще дороже. Пример. Разница между Voyah Free и GAC GS8, по габаритам соизмеримые авто, составляет около 50 т. Юаней в Китае. Что-то около 600-700 т.р. И их отдать нужно сразу, а не размеренно в течении 100 т.км. Так себе экономия. Что гибриды любые, что полностью электро-автомобили это не про экономию. Пока. Или нужны дотации от государства.
Если не про экономию, то про что они, автомобили с электромоторами? У электро-автомобилей есть большой плюс. Электро-мощность стоит дешево. Электро-автомобиль мощностью 200 кВт или 400 кВт будет в цене не значительно отличаться. А 400 кВт это динамика 5 с до 100 км/ч или менее. Это порядка 600-700 нМ крутящего момента сразу, с 0-левых оборотов. Без турбоямы, экологических затупов. И опять НО! До 100 электрички быстры, а потом тухнут. 200 км/ч разменять могут далеко не все. После 100 км/ч у электричек начинает дико расти расход. Та же гибридная Voyah Free после 130 км/ч не способна за счет ДВС заряжать батарею. После 150 км/ч не способна поддерживать заряд батареи (начинает разряжаться медленно). По мере разряда батареи электро-автомобиль теряет динамику. А при емкости аккумулятора менее 20% драйвера моторов обычно работают в «щадящем» режиме и авто совсем тухнет. А в городе, где как раз до 100 скорости, гонять негде. И зачем эта “безумная” динамика, которая ко всему прочему и не всегда доступна?
При этом последовательные гибриды, как “универсальные” изделия, собрали в себе недостатки обоих вариантов автотранспортных средств. От ДВС это технически сложное механическое изделие, требующее регулярного обслуживания. От электричек это батарея, которая имеет срок годности 8-10 лет. То есть мы имеем изделие, у которого может и лечь мотор неожиданно, и через 7-8 лет это изделие никому не будет нужно (падение стоимости). Единственное что у последовательного гибрида не может произойти, так это развалиться коробка передач.
Электрички хороши как игрушка. Получить новые ощущения. Вторая третья машина в семье. Не первая. Последовательные гибриды это попытка сделать электричку первой машиной в семье. По мне так не очень удачная. Менять батарею у 10-летней машины никто не будет, так как батарея будет дороже самой машины. Думайте сами, решайте сами. По мне, так это электро-тема больше похожа на развод по-крупному. Либо нужно быть очень обеспеченным, чтобы относиться к автомобилю как к смартфону. Поигрался и через 10 лет выбросил. Либо поигрался и через 5 лет продал за треть стоимости.
Update: получая критические комментарии я понял, что меня не все правильно понимают. Я не против гибридов, я не считаю что те кто их покупают, ошибаются. Так можно сказать, что все владельцы "премиума" просто деньги считать не умеют, но это не правда. Я против того, что кто то считает их средством экономии. Почему на них таксисты не ездят у нас? Вот они то деньги считать умеют. И пробеги у них вроде бы огромные, на таких пробегах по моим расчётам должна пойти выгода. Но нет, не ездят. Весь этот текст посвящен тому, что электрички не про выгоду в принципе, в какой бы ипостаси они не пребывали. Все остальное - на вкус и цвет все фломастеры разные.
Ну и частный случай - https://www.ixbt.com/news/2023/12/05/tesla-model-y-100-000.html. И такое бывает тоже. А бывает раз в 500 т.км. меняют теряя по 10% каждые 150 т.км. Как повезет, рулетка.
Update2: Мне в комментариях поставили в вину, что я забываю при тот "факт", что ДВС гибрида всегда работает на "оптимальных" оборотах, а значит он в "разы" экономичнее. И действительно, я забыл про этот миф. Давайте разберемся. Есть такое понятие - удельный расход топлива. Это сколько топлива уходит на выработку одного кВт час. Из общих соображений, он не должен зависеть от частоты вращения коленвала. Количество сжигаемого топлива линейно зависит от количества детонаций в одну секунду. А количество детонаций в одну секунду линейно связано с частотой вращения коленвала. И вырабатываемая мощность до определенных пределов практически линейно связана с частотой вращения коленвала. Берем их отношение и вроде почти константу должны получить. Очень на пальцах, но что бы не утяжелять материал пойдет. А теперь посмотрим на зависимость удельного расхода топлива двигателей ВАЗ.
Опа и что мы видим. Есть диапазон оборотов, в котором удельный расход практически постоянен. Более того, в пределах от 1500 до 3000 удельный расход меняется в пределах единиц %, а это соизмеримо с погрешностью измерений. Поэтому правильно говорит не про оптимальные обороты двигателя, а диапазон оптимальных оборотов. Для каждого мотора он будет разным, но обороты от 1500 до 3000 туда скорее всего попадут. Для современных двигателей точно. А этот диапазон как раз типичен для эксплуатации автомобилей с ДВС. Формально можно говорить про "оптимальные" обороты для ДВС, но на практике эффект от этого сравним с погрешностью измерений.
КРИТИКА в комментариях приветствуется! Только прошу, аргументируйте пожалуйста свои критические замечания.
