Między hybrydą a autem elektrycznym

Problem ten jest tak stary, jak historia motoryzacji - w istocie pierwszy seryjny samochód elektryczny zbudował w Londynie Thomas Parker w roku 1884 - rok przed powstaniem spalinowego trójkołowca Karla Benza.

Rozwiązanie problemu także pochodzi z XIX wieku. W 1898 roku młody Ferdinand Porsche skonstruował dla fabrykanta powozów Jacoba Lohnera elektryczny samochód z silnikami w piastach kół, zasilanymi z zestawu akumulatorów. Doskonaląc konstrukcję, aby zwiększyć zasięg pojazdu, Porsche uzupełnił układ o generator napędzany silnikiem spalinowym. Tak powstała pierwsza w świecie hybryda plug-in - Lohner-Porsche Mixte Hybrid.

Rozwój silników spalinowych i wygoda ich eksploatacji, niewymagającej długotrwałego ładowania akumulatorów, sprawiły, że świat na długo zapomniał o samochodach elektrycznych. Jednak historia właśnie zatacza koło - w trosce o czystość powietrza przypominamy sobie o napędzie elektrycznym i na nowo odkrywamy jego zalety.

Na początku XXI wieku Felix Kramer z kalifornijskiej organizacji CalCars, promującej rozwój i upowszechnienie samochodów elektrycznych, zdał sobie sprawę, że przy obecnym stanie technologii w pełni funkcjonalne auto, mające wszelkie zalety samochodu elektrycznego, można uzyskać, modyfikując seryjny samochód hybrydowy.

We wrześniu 2004 roku konstruktorzy CalCars przebudowali Toyotę Prius drugiej generacji na prototyp hybrydy plug-in, który nazwali PRIUS+. Zainstalowanie dodatkowych akumulatorów ołowiowo-kwasowych o masie 130 kg umożliwiło pokonywanie w trybie elektrycznym odległości 15 km, a odpowiedni układ zapewniał możliwość ładowania akumulatorów z domowego gniazdka elektrycznego. Taki zasięg może się wydawać niewielki, ale w bardzo wielu przypadkach wystarcza np. na codzienne dojazdy do pracy i z powrotem bez zużywania ani kropli benzyny, zaś po rozładowaniu akumulatorów auto zachowuje się jak każdy pojazd hybrydowy, wykorzystując współpracę silnika spalinowego i elektrycznego - całkowity zasięg jest ograniczony jedynie pojemnością baku i obecnością stacji benzynowych.

Samochód spotkał się z ogromnym zainteresowaniem, a gdy organizacja CalCars upubliczniła opis modyfikacji, na drogach zaczęło się pojawiać coraz więcej Priusów z plusem. Widząc nieoczekiwanie duży popyt, w 2006 roku Toyota zapowiedziała stworzenie seryjnego Priusa Plug-in Hybrid. W roku 2009 w Japonii, USA, Kanadzie, Chinach, Australii, Nowej Zelandii i krajach Europy rozpoczęto testy 600 samochodów przedseryjnych. Ostatecznie Prius Plug-in Hybrid, opracowany w oparciu o Priusa III generacji, trafił na rynek w roku 2012. Litowo-jonowy akumulator o pojemności 4,4 kWh pozwalał przejechać w trybie elektrycznym 25 km.

Rok temu Toyota przedstawiła drugą generację Priusa Plug-in Hybrid, zbudowaną na bazie najnowszego hybrydowego Priusa IV generacji. Samochód wyposażono w nowy akumulator o dwukrotnie większej pojemności (8,8 kWh), zapewniający w trybie elektrycznym zasięg 50 km, dwukrotnie większy, niż w poprzedniej wersji modelu. Odznacza się on przy tym większą gęstością energii - mimo dwa razy większej pojemności jest od poprzedniego cięższy tylko o o 59 % i ma 78 % większą objętość.

Zastosowanie w przekładni dodatkowego, niewielkiego sprzęgła jednokierunkowego umożliwiło jednoczesną pracę dwóch silników elektrycznych, przez co efektywna łączna moc silników elektrycznych wzrosła o ok. 83 %, do 68 kW. Dzięki temu prędkość bez uruchamiania silnika spalinowego zwiększono z 85 do 135 km/h i uzyskano lepszą dynamikę. W trybie hybrydowym napęd ma moc 122 KM i zapewnia przyspieszenie od 0 do 100 km/h w 11,1 s oraz prędkość maksymalną 162 km/h. Średnie zużycie paliwa przez nowego Priusa Plug-in Hybrid to zaledwie 1 litr (!) na 100 km, a emisja CO2 tylko 22 g/km.