Veicolo ibrido - Hybrid vehicle

Il primo veicolo ibrido prodotto in serie al mondo Toyota Prius NHW10 (1997-2000)

Un veicolo ibrido è uno che utilizza due o più tipi distinti di energia, come i sottomarini che utilizzano il diesel quando sono in superficie e le batterie quando sono immersi. Altri mezzi per immagazzinare energia includono il fluido pressurizzato negli ibridi idraulici .

Il principio di base con i veicoli ibridi è che i diversi motori funzionano meglio a velocità diverse; il motore elettrico è più efficiente nel produrre coppia, o potenza di rotazione, e il motore a combustione è migliore per mantenere un'alta velocità (meglio di un tipico motore elettrico). Passare dall'uno all'altro al momento giusto accelerando porta a un vantaggio in termini di efficienza energetica , che si traduce , ad esempio, in una maggiore efficienza dei consumi .

Tipo di veicolo

Veicoli a due ruote e ciclomotori

Ciclomotori , biciclette elettriche e persino monopattini elettrici sono una semplice forma di ibrido, alimentato da un motore a combustione interna o da un motore elettrico e dai muscoli del ciclista. I primi prototipi di moto alla fine del XIX secolo utilizzavano lo stesso principio.

  • In una bicicletta ibrida parallela, le coppie umane e motorie sono accoppiate meccanicamente sul pedale o su una delle ruote, ad esempio utilizzando un motore del mozzo, un rullo che preme su un pneumatico o un collegamento a una ruota mediante un elemento di trasmissione. La maggior parte delle biciclette a motore , i ciclomotori sono di questo tipo.
  • In una bicicletta ibrida di serie ( SHB ) (una sorta di bicicletta senza catena ) l'utente pedala su un generatore, carica una batteria o alimenta il motore, che fornisce tutta la coppia richiesta. Sono disponibili in commercio, essendo semplici in teoria e fabbricazione.

Il primo prototipo pubblicato di un SHB è di Augustus Kinzel (brevetto USA 3'884'317) nel 1975. Nel 1994 Bernie Macdonalds ha concepito l'Electrilite SHB con elettronica di potenza che consente la frenata rigenerativa e la pedalata da fermo. Nel 1995 Thomas Muller ha progettato e costruito un "Fahrrad mit elektromagnetischem Antrieb" per la sua tesi di diploma del 1995. Nel 1996 Jürg Blatter e Andreas Fuchs dell'Università di Scienze Applicate di Berna hanno costruito un SHB e nel 1998 hanno modificato un triciclo Leitra (brevetto europeo EP 1165188). Fino al 2005 hanno costruito diversi prototipi di tricicli e quadricicli SH . Nel 1999 Harald Kutzke descrisse una "bicicletta attiva": lo scopo è avvicinarsi alla bicicletta ideale che non pesasse nulla e non avesse attrito mediante compensazione elettronica.

  • Una bicicletta ibrida elettrica-petrolio di serie ( SHEPB ) è alimentata da pedali, batterie, un generatore a benzina o un caricabatterie plug-in, fornendo flessibilità e miglioramenti della gamma rispetto alle biciclette esclusivamente elettriche.

Un prototipo SHEPB realizzato da David Kitson in Australia nel 2014 utilizzava un motore elettrico DC brushless leggero da un drone aereo e un piccolo motore a combustione interna delle dimensioni di un utensile manuale , e un sistema di azionamento stampato in 3D e un alloggiamento leggero, che pesavano complessivamente meno di 4,5 kg. Il raffreddamento attivo impedisce alle parti in plastica di ammorbidirsi. Il prototipo utilizza una normale porta di ricarica per biciclette elettriche.

Veicolo pesante

Bus rapido transito di Metz , un sistema di guida ibrido diesel-elettrico di Van Hool

I propulsori ibridi utilizzano motori diesel-elettrici o turboelettrici per alimentare locomotive ferroviarie, autobus, veicoli pesanti, macchinari idraulici mobili e navi. Un motore diesel / turbina aziona un generatore elettrico o una pompa idraulica, che alimenta i motori elettrici/idraulici - rigorosamente una trasmissione elettrica/idraulica (non un ibrido), a meno che non possa accettare energia dall'esterno. Con i veicoli di grandi dimensioni, le perdite di conversione diminuiscono ei vantaggi nella distribuzione dell'energia attraverso cavi o tubi piuttosto che elementi meccanici diventano più evidenti, specialmente quando si alimentano più azionamenti, ad esempio ruote motrici o eliche. Fino a poco tempo la maggior parte dei veicoli pesanti aveva uno scarso accumulo di energia secondaria, ad esempio batterie/ accumulatori idraulici , ad eccezione dei sottomarini non nucleari , uno dei più antichi ibridi di produzione, che funzionano a diesel quando sono in superficie e batterie quando sono immersi. Sia le configurazioni in serie che quelle parallele sono state utilizzate nei sottomarini della seconda guerra mondiale.

Trasporto ferroviario

Europa
La nuova Autorail à grande capacité (AGC o vagone ferroviario ad alta capacità) costruita dalla società canadese Bombardier per il servizio in Francia è costituita da motori diesel/elettrici, che utilizzano 1500 o 25000 V su diversi sistemi ferroviari. È stato testato a Rotterdam, nei Paesi Bassi, con Railfeeding, una società di Genesee e Wyoming .

Cina
La prima locomotiva ibrida di valutazione è stata progettata dal centro di ricerca ferroviaria Matrai nel 1999 e costruita nel 2000. Era una locomotiva EMD G12 aggiornata con batterie, un generatore diesel da 200 kW e 4 motori a corrente alternata.

Giappone
primo treno ibrido del Giappone con notevole accumulo di energia è il Kiha E200 , con tetto-montato batterie agli ioni di litio .

India
Indian Railway lanciato nel suo genere metano treni ibridi -DIESEL nel gennaio 2015. Il treno ha un motore 1400 CV che utilizza la tecnologia di fumigazione. Il primo di questi treni correrà sulla rotta Rewari-Rohtak, lunga 81 km. Il metano è un'alternativa meno inquinante per diesel e benzina ed è popolare come carburante alternativo in India. Già molti mezzi di trasporto come gli auto-risciò e gli autobus funzionano a metano.

Nord America
Negli Stati Uniti, la General Electric ha realizzato una locomotiva con accumulatori di sodio - nichel cloruro (Na-NiCl 2 ). Si aspettano un risparmio di carburante ≥10%.

La variante diesel elettrica della locomotiva include i motori di commutazione / cantiere Green Goat (GG) e Green Kid (GK) costruiti dalla canadese Railpower Technologies , con batterie al piombo (Pba) e motori elettrici da 1000 a 2000 CV e un nuovo ~ 160 a combustione pulita generatore diesel cv. Non viene sprecato carburante per il minimo - circa il 60-85% del tempo per questi tipi di locomotive. Non è chiaro se viene utilizzata la frenata rigenerativa; ma in linea di principio è facilmente utilizzabile.

Poiché questi motori richiedono tipicamente un peso extra per scopi di trazione, comunque il peso del pacco batteria è una penalità trascurabile. Il generatore diesel e le batterie sono normalmente costruiti sul telaio di una locomotiva da "cantiere" esistente. I motori e gli ingranaggi esistenti vengono tutti ricostruiti e riutilizzati. Risparmi di carburante del 40–60% e fino all'80% di riduzione dell'inquinamento sono dichiarati rispetto a un "tipico" vecchio motore di commutazione/cantiere. I vantaggi che le auto ibride hanno per avvii e arresti frequenti e periodi di inattività si applicano all'uso tipico dei piazzali di commutazione. Le locomotive "Green Goat" sono state acquistate da Canadian Pacific , BNSF , Kansas City Southern Railway e Union Pacific, tra le altre.

gru

Gli ingegneri di Railpower Technologies che lavorano con TSI Terminal Systems stanno testando un'unità di alimentazione ibrida diesel-elettrica con accumulatore a batteria da utilizzare nelle gru a portale con pneumatici in gomma (RTG). Le gru RTG sono generalmente utilizzate per caricare e scaricare container su treni o camion nei porti e nei depositi di container. L'energia utilizzata per sollevare i contenitori può essere parzialmente recuperata quando vengono abbassati. Gli ingegneri di Railpower prevedono riduzioni del carburante diesel e delle emissioni del 50-70%. I primi sistemi dovrebbero essere operativi nel 2007.

Trasporto su strada, veicoli commerciali

GMC Yukon versione ibrida

I sistemi ibridi stanno entrando in uso per camion, autobus e altri veicoli autostradali pesanti. Le piccole dimensioni della flotta e i costi di installazione sono compensati dal risparmio di carburante, con progressi come maggiore capacità, costi ridotti della batteria, ecc. Toyota, Ford, GM e altri stanno introducendo pickup ibridi e SUV. Kenworth Truck Company ha recentemente introdotto il Kenworth T270 Classe 6 che per l'utilizzo in città sembra essere competitivo. FedEx e altri stanno investendo in veicoli di consegna ibridi, in particolare per l'uso in città, dove la tecnologia ibrida può dare i primi frutti. A partire da dicembre 2013 FedEx sta sperimentando due camion per le consegne con motori elettrici Wrightspeed e generatori diesel; si afferma che i kit di retrofit si ripagheranno da soli in pochi anni. I motori diesel funzionano a una costante RPM per la massima efficienza.

Nel 1978 gli studenti di Minneapolis, l'Hennepin Vocational Technical Center del Minnesota, convertirono un Maggiolino Volkswagen in un ibrido petro-idraulico con componenti standard. Un'auto valutata a 32 mpg stava tornando a 75 mpg con il motore da 60 CV sostituito da un motore da 16 CV e raggiungeva i 70 mph.

Negli anni '90, gli ingegneri del National Vehicle and Fuel Emissions Laboratory dell'EPA hanno sviluppato un propulsore petro-idraulico per una tipica berlina americana. L'auto di prova ha raggiunto oltre 80 mpg su cicli di guida combinati EPA città/autostrada. L'accelerazione era di 0-60 mph in 8 secondi, utilizzando un motore diesel da 1,9 litri. Non sono stati utilizzati materiali leggeri. L'EPA ha stimato che prodotti in grandi volumi i componenti idraulici avrebbero aggiunto solo $ 700 al costo. Sotto i test EPA, una Ford Expedition idraulica ibrida ha restituito 32 mpg (7,4 L/100 km) in città e 22 mpg (11 L/100 km) in autostrada. UPS ha attualmente due camion in servizio che utilizzano questa tecnologia.

Veicoli militari fuoristrada

Dal 1985, l'esercito americano ha testato ibrido seriale Humvee e loro hanno trovato per offrire un'accelerazione più rapida, una furtiva modalità a bassa segnatura termica , funzionamento pressoché silenzioso, e una maggiore risparmio di carburante.

Navi

Le navi con vele montate sull'albero e motori a vapore erano una prima forma di veicolo ibrido. Un altro esempio è il sottomarino diesel-elettrico . Funziona a batterie quando è immerso e le batterie possono essere ricaricate dal motore diesel quando l'imbarcazione è in superficie.

I più recenti schemi di propulsione navale ibrida includono grandi aquiloni da traino prodotti da aziende come SkySails . Gli aquiloni da traino possono volare ad altezze diverse volte superiori agli alberi delle navi più alti, catturando venti più forti e costanti.

Aerei

Il Boeing Fuel Cell Demonstrator Airplane è dotato di un sistema ibrido di celle a combustibile con membrana a scambio protonico (PEM) e batteria agli ioni di litio per alimentare un motore elettrico, che è accoppiato a un'elica convenzionale. La cella a combustibile fornisce tutta la potenza per la fase di crociera del volo. Durante il decollo e la salita, il segmento di volo che richiede più potenza, il sistema utilizza batterie agli ioni di litio leggere.

Il velivolo dimostrativo è un motoaliante Dimona, costruito dalla Diamond Aircraft Industries of Austria, che ha anche apportato modifiche strutturali al velivolo. Con un'apertura alare di 16,3 metri (53 piedi), l'aereo sarà in grado di navigare a circa 100 km/h (62 mph) alimentato dalla cella a combustibile.

Ibridi FanWings sono stati progettati. Un FanWing è creato da due motori con la capacità di autorotare e atterrare come un elicottero.

Tipo di motore

Veicoli ibridi elettrico-petrolio

Hybrid Optare Solo

Quando si usa il termine veicolo ibrido , si fa più spesso riferimento a un veicolo elettrico ibrido . Questi comprendono veicoli come Saturn Vue , Toyota Prius , Toyota Yaris , Toyota Camry Hybrid , Ford Escape Hybrid , Ford Fusion Hybrid , Toyota Highlander Hybrid , Honda Insight , Honda Civic Hybrid , Lexus RX 400h e 450h , Hyundai Ioniq e altri . Un ibrido petrolio-elettrico utilizza più comunemente motori a combustione interna (utilizzando una varietà di combustibili, generalmente motori a benzina o diesel ) e motori elettrici per alimentare il veicolo. L'energia è immagazzinata nel carburante del motore a combustione interna e in un set di batterie elettriche . Esistono molti tipi di trasmissioni ibride petrolio-elettriche , da Full hybrid a Mild hybrid , che offrono diversi vantaggi e svantaggi.

William H. Patton ha presentato una domanda di brevetto per un sistema di propulsione ibrido benzina-elettrico per vagoni ferroviari all'inizio del 1889 e per un simile sistema di propulsione ibrida per barche a metà del 1889. Non ci sono prove che la sua barca ibrida abbia avuto successo, ma lui costruì un prototipo di tram ibrido e vendette una piccola locomotiva ibrida .

Nel 1899, Henri Pieper sviluppò la prima automobile ibrida petrol-elettrica al mondo . Nel 1900, Ferdinand Porsche sviluppò una serie ibrida utilizzando due disposizioni motore-in-mozzo ruota con un gruppo elettrogeno a combustione interna che fornisce l'energia elettrica; L'ibrido Porsche ha stabilito record a due velocità. Mentre gli ibridi a combustibile liquido/elettrici risalgono alla fine del XIX secolo, l'ibrido rigenerativo frenante è stato inventato da David Arthurs, un ingegnere elettrico di Springdale, Arkansas, nel 1978-79. La sua Opel GT convertita in casa è stata segnalata per restituire fino a 75 mpg con i piani ancora venduti con questo design originale e la versione modificata "Mother Earth News" sul loro sito web.

Il veicolo elettrico plug-in (PEV) sta diventando sempre più comune. Ha la portata necessaria in luoghi dove ci sono ampie lacune senza servizi. Le batterie possono essere collegate all'elettricità domestica (rete) per la ricarica, oltre a essere caricate mentre il motore è in funzione.

Veicolo elettrico a ricarica continua fuoribordo

Alcuni veicoli elettrici a batteria possono essere ricaricati mentre l'utente guida. Un tale veicolo stabilisce il contatto con una rotaia elettrificata, una piastra o cavi aerei sull'autostrada tramite una ruota conduttrice collegata o altri meccanismi simili (vedi raccolta di corrente nel condotto ). Le batterie del veicolo vengono ricaricate da questo processo, in autostrada, e possono quindi essere utilizzate normalmente su altre strade fino a quando la batteria non si scarica. Ad esempio, alcune delle locomotive elettriche a batteria utilizzate per i treni di manutenzione della metropolitana di Londra sono in grado di funzionare in questo modo.

Lo sviluppo di un'infrastruttura per veicoli elettrici a batteria fornirebbe il vantaggio di un'autonomia autostradale praticamente illimitata. Poiché molte destinazioni si trovano entro 100 km da un'autostrada principale, questa tecnologia potrebbe ridurre la necessità di costosi sistemi di batterie. Tuttavia, l'uso privato dell'impianto elettrico esistente è quasi universalmente vietato. Inoltre, la tecnologia per tale infrastruttura elettrica è in gran parte obsoleta e, al di fuori di alcune città, non ampiamente distribuita (vedi Condutture di raccolta corrente , tram , ferrovie elettriche , carrelli , terza rotaia ). L'aggiornamento dei costi elettrici e infrastrutturali richiesti potrebbe forse essere finanziato dalle entrate dei pedaggi o dalle tasse di trasporto dedicate.

Carburante ibrido (doppia modalità)

Ford Escape Plug-in Hybrid con una capacità di carburante flessibile per funzionare con E85 ( etanolo )

Oltre ai veicoli che utilizzano due o più dispositivi di propulsione diversi , alcuni considerano ibridi anche i veicoli che utilizzano fonti di energia o tipi di input distinti (" carburanti ") che utilizzano lo stesso motore, anche se per evitare confusione con gli ibridi come descritto sopra e per usa correttamente i termini, questi sono forse più correttamente descritti come veicoli a doppia modalità :

  • Alcuni filobus elettrici possono commutare tra un motore diesel di bordo e un'alimentazione elettrica sopraelevata a seconda delle condizioni (vedi autobus a doppia modalità ). In linea di principio, questo potrebbe essere combinato con un sottosistema di batterie per creare un vero filobus ibrido plug-in, anche se a partire dal 2006 non sembra essere stato annunciato alcun progetto del genere.
  • I veicoli a carburante flessibile possono utilizzare una miscela di combustibili in ingresso miscelati in un serbatoio, in genere benzina ed etanolo , metanolo o biobutanolo .
  • Veicolo bi-fuel : il gas di petrolio liquefatto e il gas naturale sono molto diversi dal petrolio o dal diesel e non possono essere utilizzati negli stessi serbatoi, quindi sarebbe difficile costruire un sistema di alimentazione flessibile (GPL o GN). Invece i veicoli sono costruiti con due sistemi di alimentazione paralleli che alimentano un motore. Ad esempio, alcune Chevrolet Silverado 2500 HD possono passare facilmente dal petrolio al gas naturale, offrendo un'autonomia di oltre 1000 km (650 miglia). Mentre i serbatoi duplicati costano spazio in alcune applicazioni, la maggiore autonomia, la riduzione del costo del carburante e la flessibilità in cui l' infrastruttura GPL o metano è incompleta può essere un significativo incentivo all'acquisto. Sebbene l'infrastruttura del gas naturale degli Stati Uniti sia parzialmente incompleta, è in aumento e nel 2013 contava 2600 stazioni di metano . L'aumento dei prezzi del gas può spingere i consumatori ad acquistare questi veicoli. Nel 2013, quando i prezzi del gas sono stati scambiati intorno a US $ 1,1 per litro ($ 4,0 / US gal), il prezzo della benzina era di US $ 95,5 per megawattora ($ 28,00 per milione di unità termiche britanniche ), rispetto ai 13,6 $ / MWh del gas naturale (4,00 $ per milione di unità termiche britanniche ). unità termiche). Su una base comparativa per unità di energia, questo rende il gas naturale molto più economico della benzina.
  • Alcuni veicoli sono stati modificati per utilizzare un'altra fonte di carburante, se disponibile, come le auto modificate per funzionare con autogas (GPL) e diesel modificati per funzionare con olio vegetale esausto che non è stato trasformato in biodiesel.
  • Sono inclusi anche i meccanismi di servoassistenza per biciclette e altri veicoli a propulsione umana (vedi Bicicletta a motore ).

Ibrido fluidodinamico

Minivan Chrysler, ibrido petro-idraulico
Auto ibrida francese MDI petro-aria sviluppata con Tata

I veicoli ibridi idraulici e ibridi pneumatici utilizzano un motore o una frenata rigenerativa (o entrambi) per caricare un accumulatore di pressione per azionare le ruote tramite unità di azionamento idrauliche (liquide) o pneumatiche (gas compresso). Nella maggior parte dei casi il motore è staccato dalla trasmissione, servendo unicamente a caricare l'accumulatore di energia. La trasmissione è senza soluzione di continuità. La frenatura rigenerativa può essere utilizzata per recuperare parte dell'energia di azionamento fornita nell'accumulatore.

Ibrido Petro-aria

Una società francese, MDI , ha progettato e gestisce modelli di un'auto con motore ibrido petro-aria. Il sistema non utilizza motori ad aria per guidare il veicolo, essendo azionato direttamente da un motore ibrido. Il motore utilizza una miscela di aria compressa e benzina iniettata nei cilindri. Un aspetto chiave del motore ibrido è la "camera attiva", che è un vano che riscalda l'aria tramite il carburante raddoppiando la produzione di energia. Tata Motors of India ha valutato la fase di progettazione verso la piena produzione per il mercato indiano ed è passata al "completare lo sviluppo dettagliato del motore ad aria compressa in applicazioni specifiche per veicoli e stazionari".

Ibrido petro-idraulico

Concept car Peugeot 2008 HYbrid aria/idraulica
Peugeot 2008 HYbrid spaccato pneumatico/idraulico

Le configurazioni petro-idrauliche sono comuni da decenni nei treni e nei veicoli pesanti. L'industria automobilistica si è recentemente concentrata su questa configurazione ibrida poiché ora promette di essere introdotta nei veicoli più piccoli.

Negli ibridi petro-idraulici, il tasso di recupero energetico è elevato e quindi il sistema è più efficiente degli ibridi caricati a batteria elettrica che utilizzano l'attuale tecnologia delle batterie elettriche, dimostrando un aumento dal 60% al 70% dell'economia energetica nell'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti (EPA) test. Il motore di ricarica deve essere dimensionato solo per un utilizzo medio con raffiche di accelerazione utilizzando l'energia immagazzinata nell'accumulatore idraulico, che viene caricato quando si utilizza un veicolo che richiede poca energia. Il motore di ricarica funziona a velocità e carico ottimali per efficienza e longevità. Durante i test effettuati dalla US Environmental Protection Agency (EPA), una Ford Expedition idraulica ibrida ha restituito 32 miglia per gallone USA (7,4 L/100 km; 38 mpg- imp ) City e 22 miglia per gallone USA (11 L/100 km ; 26 mpg- imp ) autostrada. UPS ha attualmente due camion in servizio che utilizzano questa tecnologia.

Sebbene la tecnologia ibrida petro-idraulica sia nota da decenni e utilizzata nei treni e nei veicoli da costruzione di grandi dimensioni, i costi elevati delle apparecchiature precludevano i sistemi ai camion e alle automobili più leggeri. In senso moderno, un esperimento ha dimostrato la fattibilità di piccoli veicoli stradali ibridi petrolidraulici nel 1978. Un gruppo di studenti a Minneapolis, l'Hennepin Vocational Technical Center del Minnesota, ha convertito un'auto Volkswagen Beetle per funzionare come un ibrido petro-idraulico utilizzando off- componenti a scaffale. Un'auto valutata a 32 mpg -US (7,4 l/100 km; 38 mpg -imp ) stava tornando a 75 mpg -US (3,1 l/100 km; 90 mpg -imp ) con il motore da 60 CV sostituito da un motore da 16 CV. L'auto sperimentale ha raggiunto 70 mph (110 km/h).

Negli anni '90, un team di ingegneri che lavorano presso il National Vehicle and Fuel Emissions Laboratory dell'EPA è riuscito a sviluppare un tipo rivoluzionario di propulsore ibrido petro-idraulico che avrebbe spinto una tipica berlina americana. L'auto di prova ha raggiunto oltre 80 mpg su cicli di guida combinati EPA città/autostrada. L'accelerazione era di 0-60 mph in 8 secondi, utilizzando un motore diesel da 1,9 litri. Non sono stati utilizzati materiali leggeri. L'EPA ha stimato che prodotti in grandi volumi i componenti idraulici avrebbero aggiunto solo $ 700 al costo base del veicolo.

Il sistema ibrido petro-idraulico ha un ciclo di carica/scarica più rapido ed efficiente rispetto agli ibridi petro-elettrici ed è anche più economico da costruire. La dimensione del serbatoio dell'accumulatore determina la capacità totale di accumulo di energia e potrebbe richiedere più spazio rispetto a un set di batterie elettriche. Qualsiasi spazio del veicolo consumato da un serbatoio di accumulo di dimensioni maggiori può essere compensato dalla necessità di un motore di ricarica di dimensioni inferiori, in HP e dimensioni fisiche.

La ricerca è in corso in grandi aziende e piccole aziende. L'attenzione si è ora spostata sui veicoli più piccoli. I componenti del sistema erano costosi, il che precludeva l'installazione in autocarri e auto più piccoli. Uno svantaggio era che i motori di azionamento non erano abbastanza efficienti a carico parziale. Un'azienda britannica (Artemis Intelligent Power) ha fatto un passo avanti introducendo un motore/pompa idraulica a controllo elettronico, il motore/pompa Digital Displacement®. La pompa è altamente efficiente a tutte le gamme di velocità e carichi, dando fattibilità a piccole applicazioni di ibridi petro-idraulici. L'azienda ha convertito un'auto BMW come banco di prova per dimostrare la fattibilità. La BMW 530i, ha dato il doppio del mpg nella guida in città rispetto all'auto standard. Questo test utilizzava il motore standard da 3.000 cc, con un motore più piccolo le cifre sarebbero state più impressionanti. La progettazione di ibridi petro-idraulici che utilizzano accumulatori di buone dimensioni consente di ridurre le dimensioni di un motore a un consumo energetico medio, non al consumo di potenza di picco. La potenza di picco è fornita dall'energia immagazzinata nell'accumulatore. Un motore a velocità costante più piccolo ed efficiente riduce il peso e libera spazio per un accumulatore più grande.

Gli attuali corpi dei veicoli sono progettati attorno alla meccanica delle configurazioni esistenti di motore/trasmissione. È restrittivo e tutt'altro che ideale installare la meccanica petrolidraulica in corpi esistenti non progettati per configurazioni idrauliche. L'obiettivo di un progetto di ricerca è quello di creare una nuova auto dal design di carta bianca, per massimizzare l'imballaggio dei componenti ibridi petro-idraulici nel veicolo. Tutti i componenti idraulici ingombranti sono integrati nel telaio dell'auto. Un progetto ha affermato di restituire 130 mpg nei test utilizzando un grande accumulatore idraulico che è anche il telaio strutturale dell'auto. I piccoli motori idraulici di azionamento sono incorporati all'interno dei mozzi delle ruote che azionano le ruote e invertono l'energia di frenata cinetica di ritorno. I motori del mozzo eliminano la necessità di freni ad attrito, trasmissioni meccaniche, alberi di trasmissione e giunti a U, riducendo costi e peso. La trasmissione idrostatica senza freni ad attrito viene utilizzata nei veicoli industriali. L'obiettivo è di 170 mpg in condizioni di guida medie. L'energia creata dagli ammortizzatori e dall'energia di frenata cinetica che normalmente verrebbe sprecata aiuta a caricare l'accumulatore. Un piccolo motore a pistoni a combustibile fossile dimensionato per un consumo medio di potenza carica l'accumulatore. L'accumulatore è dimensionato per far funzionare l'auto per 15 minuti quando è completamente carica. L'obiettivo è un accumulatore completamente carico che produrrà una velocità di accelerazione di 0-60 mph inferiore a 5 secondi utilizzando la trazione integrale.

Nel gennaio 2011 il gigante del settore Chrysler ha annunciato una partnership con l'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti (EPA) per progettare e sviluppare un gruppo propulsore ibrido petrolidraulico sperimentale adatto all'uso in autovetture di grandi dimensioni. Nel 2012 un minivan di produzione esistente è stato adattato al nuovo gruppo propulsore idraulico per la valutazione.

PSA Peugeot Citroën ha presentato un motore sperimentale "Hybrid Air" al Salone di Ginevra 2013 . Il veicolo utilizza gas azoto compresso dall'energia raccolta dalla frenata o dalla decelerazione per alimentare una trasmissione idraulica che integra la potenza del suo motore a benzina convenzionale. I componenti idraulici ed elettronici sono stati forniti da Robert Bosch GmbH . Il chilometraggio è stato stimato in circa 118 mpg -US (2 L/100 km; 142 mpg -imp ) nel ciclo di prova Euro se installato in un tipo di carrozzeria Citroën C3 . PSA Sebbene l'auto fosse pronta per la produzione ed è stata dimostrata e fattibile fornendo i risultati dichiarati, Peugeot Citroën non è stata in grado di attrarre un importante produttore per condividere gli elevati costi di sviluppo e sta accantonando il progetto fino a quando non sarà possibile organizzare una partnership.

Veicolo ibrido elettrico-uomo

Un'altra forma di veicolo ibrido sono i veicoli elettrici a propulsione umana. Questi includono veicoli come il Sinclair C5 , Twike , biciclette elettriche , skateboard elettrici , e motoveicolo elettrico

Configurazioni dell'apparato propulsore per veicoli ibridi

Ibrido parallelo

Ford Escape Hybrid , con trasmissione in serie-parallelo

In un veicolo ibrido parallelo, un motore elettrico e un motore a combustione interna sono accoppiati in modo tale da poter alimentare il veicolo singolarmente o insieme. Più comunemente il motore a combustione interna, il motore elettrico e il cambio sono accoppiati da frizioni controllate automaticamente. Per la guida elettrica, la frizione tra il motore a combustione interna è aperta mentre la frizione al cambio è innestata. Durante la modalità di combustione, il motore e il motore funzionano alla stessa velocità.

La prima ibrida parallela prodotta in serie venduta al di fuori del Giappone è stata la Honda Insight di prima generazione .

Ibrido parallelo delicato

Questi tipi utilizzano un motore elettrico generalmente compatto (di solito <20 kW) per fornire funzioni di arresto/avvio automatico e per fornire assistenza extra durante l'accelerazione e per generare la fase di decelerazione (nota anche come frenata rigenerativa ).

Gli esempi su strada includono Honda Civic Hybrid , Honda Insight 2nd generation, Honda CR-Z , Honda Accord Hybrid , Mercedes Benz S400 BlueHYBRID , ibridi BMW Serie 7, General Motors BAS Hybrids , Suzuki S-Cross , Suzuki Wagon R e Smart fortwo con motore microibrido.

Power-split o ibrido serie-parallelo

In una trasmissione elettrica ibrida con ripartizione della potenza, ci sono due motori: un motore elettrico di trazione e un motore a combustione interna. La potenza di questi due motori può essere condivisa per azionare le ruote tramite un dispositivo di ripartizione della potenza, che è un semplice ingranaggio planetario . Il rapporto può essere dal 100% per il motore a combustione al 100% per il motore elettrico di trazione, o qualsiasi altra via di mezzo. Il motore a combustione può fungere da generatore caricando le batterie.

Le versioni moderne come la Toyota Hybrid Synergy Drive hanno un secondo motore/generatore elettrico collegato all'ingranaggio planetario. In cooperazione con il motore/generatore di trazione e il dispositivo di ripartizione della potenza, ciò fornisce una trasmissione a variazione continua.

Sulla strada aperta, la fonte di energia primaria è il motore a combustione interna. Quando è richiesta la massima potenza, ad esempio, per sorpassare, il motore elettrico di trazione viene utilizzato per assistere. Ciò aumenta la potenza disponibile per un breve periodo, dando l'effetto di avere un motore più grande di quello effettivamente installato. Nella maggior parte delle applicazioni, il motore a combustione viene spento quando l'auto è lenta o ferma, riducendo così le emissioni a bordo strada.

Le installazioni di autovetture includono Toyota Prius , Ford Escape e Fusion, nonché Lexus RX 400h, RX450h, GS450h, LS600h e CT200h.

Serie ibrida

Chevrolet Volt , un ibrido di serie plug-in , chiamato anche veicolo elettrico a autonomia estesa ( EREV )

Un veicolo ibrido in serie o in serie è guidato da un motore elettrico, che funziona come un veicolo elettrico mentre l'alimentazione del pacco batteria è sufficiente, con un motore messo a punto per funzionare come generatore quando il pacco batteria è insufficiente. In genere non esiste alcun collegamento meccanico tra il motore e le ruote e lo scopo principale del range extender è caricare la batteria. Gli ibridi in serie sono stati anche indicati come veicolo elettrico a autonomia estesa, veicolo elettrico a autonomia estesa o autonomia estesa per veicoli elettrici (EREV/REEV/EVER).

La BMW i3 con Range Extender è un ibrido di serie. Funziona come un veicolo elettrico fino a quando la carica della batteria non è bassa, quindi attiva un generatore a motore per mantenere la potenza ed è disponibile anche senza range extender. La Fisker Karma è stato il primo veicolo ibrido di serie.

Quando si descrivono le auto, la batteria di una serie ibrida viene solitamente caricata collegandola, ma una serie ibrida può anche consentire a una batteria di agire solo come tampone (e per scopi di rigenerazione) e per la potenza del motore elettrico per essere costantemente alimentato da un motore di supporto. Le disposizioni in serie sono state comuni nelle locomotive e nelle navi diesel-elettriche . Ferdinand Porsche ha effettivamente inventato questa disposizione in auto da corsa da record di velocità all'inizio del XX secolo, come la Lohner-Porsche Mixte Hybrid . Porsche chiamò la sua disposizione "System Mixt" ed era un design del motore del mozzo della ruota , in cui ciascuna delle due ruote anteriori era alimentata da un motore separato. Questa disposizione è stata talvolta denominata trasmissione elettrica , poiché il generatore elettrico e il motore di azionamento hanno sostituito una trasmissione meccanica. Il veicolo non poteva muoversi a meno che il motore a combustione interna non fosse in funzione.

Nel 1997 Toyota ha rilasciato il primo autobus ibrido di serie venduto in Giappone. GM ha introdotto la serie ibrida plug-in Chevy Volt nel 2010, con l'obiettivo di un'autonomia completamente elettrica di 40 miglia (64 km), sebbene questa vettura abbia anche una connessione meccanica tra il motore e la trasmissione. I supercondensatori combinati con un banco di batterie agli ioni di litio sono stati utilizzati da AFS Trinity in un veicolo SUV Saturn Vue convertito. Usando i supercondensatori affermano fino a 150 mpg in una disposizione ibrida in serie.

Nissan Note e-power è un esempio di tecnologia ibrida di serie dal 2016 in Giappone.

Veicolo elettrico ibrido plug-in

La Toyota Prius Prime ha un'autonomia completamente elettrica di 25 miglia (40 km).
La Ford Fusion Energi è un ibrido plug-in con un'autonomia completamente elettrica di 34 km.

Un altro sottotipo di veicoli ibridi è il veicolo elettrico ibrido plug-in . L'ibrido plug-in è solitamente un ibrido generico carburante-elettrico (parallelo o seriale) con una maggiore capacità di accumulo di energia, solitamente attraverso una batteria agli ioni di litio , che consente al veicolo di percorrere in modalità completamente elettrica una distanza che dipende dalla batteria dimensioni e la sua disposizione meccanica (in serie o in parallelo). Può essere collegato alla rete elettrica a fine viaggio per evitare la ricarica utilizzando il motore a scoppio di bordo.

Questo concetto è attraente per coloro che cercano di ridurre al minimo le emissioni su strada evitando - o almeno riducendo al minimo - l'uso dell'ICE durante la guida quotidiana. Come per i veicoli puramente elettrici, il risparmio totale di emissioni, ad esempio in termini di CO 2 , dipende dalla fonte di energia dell'azienda produttrice di energia elettrica.

Per alcuni utenti, questo tipo di veicolo può anche essere economicamente interessante, purché l'energia elettrica utilizzata sia più economica rispetto alla benzina/gasolio che avrebbero altrimenti utilizzato. Gli attuali sistemi fiscali in molti paesi europei utilizzano la tassazione degli oli minerali come una delle principali fonti di reddito. Questo non è generalmente il caso dell'energia elettrica, che è tassata in modo uniforme per il cliente domestico, comunque quella persona la usi. Alcuni fornitori di elettricità offrono anche vantaggi di prezzo per gli utenti notturni non di punta, il che può aumentare ulteriormente l'attrattiva dell'opzione plug-in per i pendolari e gli automobilisti urbani.

Sicurezza stradale per ciclisti, pedoni

La Nissan Leaf è stata la prima auto elettrica plug-in dotata di Nissan Vehicle Sound for Pedestrians.

Un rapporto della National Highway Traffic Safety Administration del 2009 ha esaminato gli incidenti di veicoli elettrici ibridi che hanno coinvolto pedoni e ciclisti e li ha confrontati con incidenti che coinvolgono veicoli con motore a combustione interna (ICEV). I risultati hanno mostrato che, in determinate situazioni stradali, gli HEV sono più pericolosi per chi è a piedi o in bicicletta. Per gli incidenti in cui un veicolo rallentava o si fermava, faceva retromarcia, entrava o usciva da un parcheggio (quando la differenza sonora tra HEV e ICEV è più pronunciata), gli HEV avevano il doppio delle probabilità di essere coinvolti in un incidente pedonale rispetto agli ICEV. Per gli incidenti che coinvolgono ciclisti o pedoni, c'era un tasso di incidenti più elevato per gli HEV rispetto agli ICEV quando un veicolo stava svoltando un angolo. Tuttavia, non vi era alcuna differenza statisticamente significativa tra i tipi di veicoli durante la guida rettilinea.

Diverse case automobilistiche hanno sviluppato suoni di avvertimento per veicoli elettrici progettati per avvisare i pedoni della presenza di veicoli a trazione elettrica come veicoli elettrici ibridi, veicoli elettrici ibridi plug-in e veicoli completamente elettrici (EV) che viaggiano a bassa velocità. Il loro scopo è rendere consapevoli pedoni, ciclisti, non vedenti e altri della presenza del veicolo durante il funzionamento in modalità completamente elettrica .

I veicoli sul mercato con tali dispositivi di sicurezza includono Nissan Leaf , Chevrolet Volt , Fisker Karma , Honda FCX Clarity , Nissan Fuga Hybrid/Infiniti M35 , Hyundai ix35 FCEV , Hyundai Sonata Hybrid , 2012 Honda Fit EV , 2012 Toyota Camry Hybrid , 2012 Lexus CT200h e tutta la famiglia di vetture Prius .

Problemi ambientali

Riduzione del consumo di carburante e delle emissioni

Il veicolo ibrido in genere ottiene una maggiore economia di carburante ed emissioni inferiori rispetto ai veicoli con motore a combustione interna convenzionali (ICEV), con conseguente riduzione delle emissioni generate. Questi risparmi sono ottenuti principalmente da tre elementi di un tipico design ibrido:

  1. Fare affidamento sia sul motore che sui motori elettrici per le esigenze di potenza di picco, risultando in una dimensione del motore più piccola per l'utilizzo medio piuttosto che per l'utilizzo di potenza di picco. Un motore più piccolo può avere meno perdite interne e minor peso.
  2. Avere una notevole capacità di accumulo della batteria per immagazzinare e riutilizzare l'energia recuperata, soprattutto nel traffico stop-and-go tipico del ciclo di guida cittadino .
  3. Recupero di quantità significative di energia durante la frenata che normalmente vengono sprecate sotto forma di calore. Questa frenata rigenerativa riduce la velocità del veicolo convertendo parte della sua energia cinetica in elettricità, a seconda della potenza nominale del motore/generatore;

Altre tecniche che non sono necessariamente caratteristiche "ibride", ma che si trovano frequentemente sui veicoli ibridi includono:

  1. Utilizzo di motori a ciclo Atkinson invece di motori a ciclo Otto per un migliore risparmio di carburante.
  2. Spegnimento del motore durante le fermate del traffico o durante la marcia per inerzia o durante altri periodi di inattività.
  3. Miglioramento dell'aerodinamica ; (parte del motivo per cui i SUV ottengono un risparmio di carburante così basso è la resistenza dell'auto. Un'auto o un camion a forma di scatola deve esercitare più forza per muoversi nell'aria causando più stress sul motore che lo fa lavorare di più). Migliorare la forma e l'aerodinamica di un'auto è un buon modo per migliorare il risparmio di carburante e allo stesso tempo anche per migliorare la maneggevolezza del veicolo .
  4. Utilizzo di pneumatici a bassa resistenza al rotolamento (i pneumatici sono stati spesso realizzati per offrire una guida silenziosa e fluida, un'elevata aderenza, ecc., ma l'efficienza era una priorità inferiore). I pneumatici causano resistenza meccanica , ancora una volta facendo lavorare di più il motore, consumando più carburante. Le auto ibride possono utilizzare pneumatici speciali più gonfiati rispetto ai pneumatici normali e più rigidi o, per scelta della struttura della carcassa e della mescola di gomma, hanno una resistenza al rotolamento inferiore pur mantenendo un'aderenza accettabile, migliorando così il risparmio di carburante qualunque sia la fonte di alimentazione.
  5. Alimentare elettricamente l'aria condizionata, il servosterzo e altre pompe ausiliarie come e quando necessario; questo riduce le perdite meccaniche rispetto alla guida continua con cinghie motore tradizionali.

Queste caratteristiche rendono un veicolo ibrido particolarmente efficiente per il traffico cittadino dove ci sono frequenti soste, inerzia e periodi di inattività. Inoltre, le emissioni acustiche sono ridotte, in particolare al minimo e ai regimi di esercizio bassi, rispetto ai veicoli con motore convenzionale. Per l'uso continuo in autostrada ad alta velocità, queste caratteristiche sono molto meno utili nella riduzione delle emissioni.

Emissioni dei veicoli ibridi

Le emissioni dei veicoli ibridi oggi si avvicinano o addirittura sono inferiori al livello raccomandato fissato dall'EPA (Environmental Protection Agency). I livelli raccomandati che suggeriscono per un tipico veicolo passeggeri dovrebbero essere equiparati a 5,5 tonnellate di CO
2
. I tre veicoli ibridi più popolari, Honda Civic , Honda Insight e Toyota Prius , stabiliscono standard ancora più elevati producendo 4,1, 3,5 e 3,5 tonnellate, mostrando un notevole miglioramento delle emissioni di anidride carbonica. I veicoli ibridi possono ridurre le emissioni nell'aria degli inquinanti che formano lo smog fino al 90% e dimezzare le emissioni di anidride carbonica.

È necessario più carburante fossile per costruire veicoli ibridi rispetto alle auto convenzionali, ma le emissioni ridotte durante la guida del veicolo superano di gran lunga questo.

Tuttavia, la CO . ibrida
2
le emissioni sono state spesso sottostimate. In uno studio che utilizza dati di guida reali, è stato dimostrato che utilizzano in media 120 g di CO
2
per km invece dei 44g per km nei test ufficiali.

Impatto ambientale della batteria dell'auto ibrida

Sebbene le auto ibride consumino meno carburante rispetto alle auto convenzionali, c'è ancora un problema relativo al danno ambientale della batteria dell'auto ibrida. Oggi la maggior parte delle batterie per auto ibride sono di due tipi: 1) idruro metallico di nichel, o 2) ioni di litio ; entrambi sono considerati più rispettosi dell'ambiente rispetto alle batterie al piombo che costituiscono oggi la maggior parte delle batterie di avviamento per auto a benzina. Esistono molti tipi di batterie. Alcuni sono molto più tossici di altri. Lo ione di litio è il meno tossico dei due sopra menzionati.

I livelli di tossicità e l'impatto ambientale delle batterie all'idruro metallico di nichel, il tipo attualmente utilizzato negli ibridi, sono molto inferiori rispetto a batterie come piombo acido o nichel cadmio secondo una fonte. Un'altra fonte sostiene che le batterie all'idruro metallico di nichel sono molto più tossiche delle batterie al piombo, inoltre è difficile riciclarle e smaltirle in sicurezza. In generale vari composti di nichel solubili e insolubili, come il cloruro di nichel e l'ossido di nichel, hanno effetti cancerogeni noti negli embrioni di pollo e nei ratti. Il principale composto di nichel nelle batterie NiMH è l'ossiidrossido di nichel (NiOOH), che viene utilizzato come elettrodo positivo.

La batteria agli ioni di litio ha attirato l'attenzione per il suo potenziale di utilizzo nei veicoli elettrici ibridi. Hitachi è leader nel suo sviluppo. Oltre alle dimensioni ridotte e al peso più leggero, le batterie agli ioni di litio offrono prestazioni che aiutano a proteggere l'ambiente con caratteristiche come una migliore efficienza di carica senza effetto memoria . Le batterie agli ioni di litio sono attraenti perché hanno la più alta densità di energia di qualsiasi batteria ricaricabile e possono produrre una tensione più di tre volte quella della cella della batteria al nichel-metallo idruro mentre contemporaneamente immagazzinano anche grandi quantità di elettricità. Le batterie producono anche una maggiore potenza (aumentando la potenza del veicolo), una maggiore efficienza (evitando uno spreco di elettricità) e offrono un'eccellente durata, rispetto alla durata della batteria che è approssimativamente equivalente alla vita del veicolo. Inoltre, l'uso di batterie agli ioni di litio riduce il peso complessivo del veicolo e ottiene anche un risparmio di carburante del 30% migliore rispetto ai veicoli a benzina con una conseguente riduzione delle emissioni di CO 2 che aiuta a prevenire il riscaldamento globale.

In carica

Ci sono due diversi livelli di ricarica. La carica di livello uno è il metodo più lento in quanto utilizza una presa con messa a terra monofase da 120 V/15 A. Il livello due è un metodo più veloce; le apparecchiature di livello 2 esistenti offrono la ricarica da 208 V o 240 V (fino a 80 A, 19,2 kW). Potrebbe richiedere apparecchiature dedicate e un'installazione di connessione per unità domestiche o pubbliche, sebbene veicoli come la Tesla abbiano l'elettronica di potenza a bordo e necessitino solo della presa. La finestra di ricarica ottimale per le batterie agli ioni di litio è 3-4,2 V. La ricarica con una presa domestica da 120 volt richiede diverse ore, un caricabatterie da 240 volt richiede 1-4 ore e una ricarica rapida richiede circa 30 minuti per raggiungere l'80% di carica. Tre fattori importanti: distanza di ricarica, costo di ricarica e tempo di ricarica Affinché l'ibrido funzioni con alimentazione elettrica, l'auto deve eseguire l'azione di frenata per generare elettricità. L'elettricità viene quindi scaricata in modo più efficace quando l'auto accelera o sale su una pendenza. Nel 2014, le batterie per auto elettriche ibride possono funzionare esclusivamente con elettricità per 70-130 miglia (110-210 km) con una singola carica. La capacità della batteria ibrida attualmente varia da 4,4 kWh a 85 kWh su un'auto completamente elettrica. Su un'auto ibrida, i pacchi batteria attualmente vanno da 0,6 kWh a 2,4 kWh, il che rappresenta una grande differenza nell'uso dell'elettricità nelle auto ibride.

Materie prime che aumentano i costi

C'è un imminente aumento dei costi di molti materiali rari utilizzati nella produzione di auto ibride. Ad esempio, l' elemento disprosio delle terre rare è necessario per fabbricare molti dei motori elettrici avanzati e dei sistemi di batterie nei sistemi di propulsione ibrida. Il neodimio è un altro metallo delle terre rare che è un ingrediente cruciale nei magneti ad alta resistenza che si trovano nei motori elettrici a magneti permanenti.

Quasi tutti gli elementi delle terre rare nel mondo provengono dalla Cina e molti analisti ritengono che un aumento complessivo della produzione di elettronica cinese consumerà l'intera fornitura entro il 2012. Inoltre, le quote di esportazione degli elementi delle terre rare cinesi hanno portato a un'incognita quantità di offerta.

Alcune fonti non cinesi come il progetto avanzato Hoidas Lake nel Canada settentrionale e il Monte Weld in Australia sono attualmente in fase di sviluppo; tuttavia, le barriere all'ingresso sono alte e richiedono anni per essere online.

Come funzionano i veicoli ibridi elettrici

I veicoli ibridi-elettrici (HEV) combinano il vantaggio dei motori a benzina e dei motori elettrici . Le aree chiave per aumentare l'efficienza o le prestazioni sono la frenata rigenerativa, le doppie fonti di alimentazione e la riduzione del minimo.

  • Rigenera la frenata. La trasmissione può essere utilizzata per convertire l'energia cinetica (proveniente dall'auto in movimento) in energia elettrica immagazzinata (batterie). Lo stesso motore elettrico che alimenta la trasmissione viene utilizzato per resistere al movimento della trasmissione. Questa resistenza applicata dal motore elettrico fa rallentare la ruota e contemporaneamente ricarica le batterie.
  • Doppia potenza. La potenza può provenire dal motore, dal motore o da entrambi a seconda delle circostanze di guida. La potenza aggiuntiva per assistere il motore in accelerazione o in salita potrebbe essere fornita dal motore elettrico. O più comunemente, un motore elettrico più piccolo fornisce tutta la potenza per le condizioni di guida a bassa velocità ed è aumentato dal motore a velocità più elevate.
  • Avvio/spegnimento automatico. Spegne automaticamente il motore quando il veicolo si ferma e lo riavvia quando si preme l'acceleratore. Questa automazione è molto più semplice con un motore elettrico. Inoltre, vedere doppia alimentazione sopra.

Veicoli verdi alternativi

Altri tipi di veicoli ecologici includono altri veicoli che funzionano in tutto o in parte con fonti di energia alternative rispetto ai combustibili fossili . Un'altra opzione è quella di utilizzare la composizione del carburante alternativo (cioè i biocarburanti ) nei veicoli convenzionali a base di combustibili fossili, facendoli andare in parte su fonti di energia rinnovabile.

Altri approcci includono il trasporto rapido personale , un concetto di trasporto pubblico che offre un trasporto non-stop automatizzato su richiesta, su una rete di guide appositamente costruite.

Veicolo ibrido Peugeot/Citroën

Peugeot e Citroën hanno annunciato che anche loro stanno costruendo un'auto che utilizza l'aria compressa come fonte di energia. Tuttavia, l'auto che stanno progettando utilizza un sistema ibrido che utilizza anche un motore a benzina (che viene utilizzato per spingere l'auto oltre i 70 km/h, o quando il serbatoio dell'aria compressa è esaurito.

Marketing

adattamento

Le case automobilistiche spendono ogni anno circa 8 milioni di dollari nella commercializzazione di veicoli ibridi. Con lo sforzo congiunto di molte case automobilistiche, l'industria ibrida ha venduto milioni di ibridi.

Le aziende automobilistiche ibride come Toyota, Honda, Ford e BMW si sono unite per creare un movimento di vendita di veicoli ibridi spinto dai lobbisti di Washington per ridurre le emissioni mondiali e diventare meno dipendenti dal nostro consumo di petrolio.

Nel 2005, le vendite sono andate oltre i 200.000 ibridi, ma in retrospettiva hanno ridotto l'uso globale per il consumo di benzina di 200.000 galloni al giorno, una piccola frazione dei 360 milioni di galloni utilizzati al giorno. Secondo Bradley Berman, autore di Driving Change—One Hybrid at a time , "l'economia fredda mostra che in dollari reali, ad eccezione di un breve picco negli anni '70, i prezzi del gas sono rimasti notevolmente stabili ed economici. Il carburante continua a rappresentare una piccola parte del il costo complessivo della proprietà e della gestione di un veicolo personale". Altre tattiche di marketing includono il greenwashing che è "l'appropriazione ingiustificata della virtù ambientale". Temma Ehrenfeld ha spiegato in un articolo di Newsweek. Gli ibridi possono essere più efficienti di molti altri motori a benzina per quanto riguarda il consumo di benzina, ma per quanto riguarda l'ecologia e il rispetto dell'ambiente è completamente impreciso.

Le aziende automobilistiche ibride hanno molto tempo da fare se si aspettano di diventare davvero ecologici. Secondo il professore di economia di Harvard Theodore Levitt afferma "gestire i prodotti" e "soddisfare le esigenze dei clienti", "è necessario adattarsi alle aspettative dei consumatori e all'anticipazione dei desideri futuri". Ciò significa che le persone comprano ciò che vogliono, se vogliono un'auto a basso consumo di carburante acquistano una ibrida senza pensare all'effettiva efficienza del prodotto. Questa "miopia verde", come la chiama Ottman, fallisce perché i professionisti del marketing si concentrano sull'aspetto ecologico del prodotto e non sull'effettiva efficacia.

Ricercatori e analisti affermano che le persone sono attratte dalla nuova tecnologia, nonché dalla comodità di un minor numero di rifornimenti. In secondo luogo, le persone trovano gratificante possedere l'auto migliore, più nuova, più appariscente e cosiddetta più ecologica.

Pubblicità ingannevole

Nel 2019 il termine "ibrido a ricarica automatica" è diventato popolare nella pubblicità, sebbene le auto a cui si fa riferimento con questo nome non offrano funzionalità diverse da quelle fornite da un veicolo elettrico ibrido standard . L'unico effetto di auto-ricarica è nel recupero di energia tramite frenata rigenerativa, che è vero anche per ibridi plug-in , veicoli elettrici a celle a combustibile e veicoli elettrici a batteria.

Nel gennaio 2020, l'utilizzo di questo termine è stato vietato in Norvegia , per pubblicità ingannevole di Toyota e Lexus . “La nostra affermazione si basa sul fatto che i clienti non devono mai caricare la batteria del loro veicolo, poiché viene ricaricata durante l'uso del veicolo. Non c'è alcuna intenzione di ingannare i clienti, anzi: il punto è spiegare chiaramente la differenza con i veicoli ibridi plug-in».

Tasso di adozione

Sebbene il tasso di adozione degli ibridi negli Stati Uniti sia oggi basso (2,2% delle vendite di auto nuove nel 2011), questo si confronta con una quota del 17,1% delle vendite di auto nuove in Giappone nel 2011 e ha il potenziale per essere molto grande nel tempo man mano che vengono offerti più modelli e i costi incrementali diminuiscono a causa dei vantaggi dell'apprendimento e della scalabilità. Tuttavia, le previsioni variano ampiamente. Ad esempio, Bob Lutz , scettico di lunga data sugli ibridi, ha indicato che si aspetta che gli ibridi "non costituiranno mai più del 10% del mercato automobilistico statunitense". Altre fonti prevedono inoltre che i tassi di penetrazione degli ibridi negli Stati Uniti rimarranno al di sotto del 10% per molti anni.

Le opinioni più ottimistiche a partire dal 2006 includono previsioni che gli ibridi domineranno le vendite di nuove auto negli Stati Uniti e altrove nei prossimi 10-20 anni. Un altro approccio, adottato da Saurin Shah, esamina i tassi di penetrazione (o curve a S) di quattro analoghi (storici e attuali) a veicoli ibridi ed elettrici nel tentativo di valutare quanto velocemente lo stock di veicoli potrebbe essere ibridato e/o elettrificato nel Stati Uniti. Gli analoghi sono (1) i motori elettrici nelle fabbriche statunitensi all'inizio del XX secolo, (2) le locomotive diesel-elettriche sulle ferrovie statunitensi nel periodo 1920-1945, (3) una gamma di nuove funzionalità/tecnologie automobilistiche introdotte negli Stati Uniti negli ultimi cinquant'anni e 4) acquisti di e-bike in Cina negli ultimi anni. Questi analoghi suggeriscono collettivamente che ci vorrebbero almeno 30 anni prima che i veicoli ibridi ed elettrici catturino l'80% dello stock di veicoli passeggeri degli Stati Uniti.

Standard di regolamentazione dell'Unione Europea 2020

Il Parlamento europeo, il Consiglio e la Commissione europea hanno raggiunto un accordo che mira a ridurre le emissioni medie di CO 2 delle autovetture a 95 g/km entro il 2020, secondo un comunicato stampa della Commissione europea.

Secondo il comunicato, i dettagli chiave dell'accordo sono i seguenti:

Obiettivo in materia di emissioni: l'accordo ridurrà le emissioni medie di CO 2 delle auto nuove a 95 g/km a partire dal 2020, come proposto dalla Commissione. Si tratta di una riduzione del 40% rispetto all'obiettivo obbligatorio 2015 di 130 g/km. L'obiettivo è una media per il parco auto nuovo di ciascun produttore; consente agli OEM di costruire alcuni veicoli che emettono meno della media e altri che emettono di più. Obiettivo 2025: la Commissione è tenuta a proporre un ulteriore obiettivo di riduzione delle emissioni entro la fine del 2015 che entrerà in vigore nel 2025. Tale obiettivo sarà in linea con gli obiettivi climatici a lungo termine dell'UE. Super crediti per veicoli a basse emissioni: il regolamento offrirà ai produttori ulteriori incentivi per produrre auto con emissioni di CO 2 pari o inferiori a 50 g/km (che saranno auto elettriche o ibride plug-in). Ciascuno di questi veicoli sarà conteggiato come due veicoli nel 2020, 1,67 nel 2021, 1,33 nel 2022 e quindi come un veicolo dal 2023 in poi. Questi super crediti aiuteranno i produttori a ridurre ulteriormente le emissioni medie del loro nuovo parco auto. Tuttavia, per evitare che il sistema pregiudichi l'integrità ambientale della legislazione, ci sarà un limite di 2,5 g/km per produttore sul contributo che i supercrediti possono dare al loro obiettivo in qualsiasi anno.

Guarda anche

Riferimenti

link esterno