Carro elétrico, híbrido e híbrido plug-in: Qual são as diferenças?

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Por Redação – em 4 de agosto de 2023

Se você está pensando em entrar no universo dos carros ‘eletrificados’, mas ainda está confuso sobre as diferentes opções disponíveis, não se preocupe – estamos aqui para ajudar! Nesta emocionante matéria, vamos desvendar os segredos por trás dos veículos híbridos leves, híbridos totais, híbridos plug-in e elétricos a bateria. Vamos explorar como cada tecnologia funciona e destacar suas principais vantagens e desvantagens. Prepare-se para uma viagem esclarecedora e descubra qual propulsão se encaixa melhor no seu estilo de vida e necessidades. Venha conosco e entenda as diferenças:

100% elétrico (All-Electric Vehicles)

Os veículos totalmente elétricos, também conhecidos como veículos elétricos a bateria (BEVs), utilizam um pacote de bateria para armazenar a energia elétrica que alimenta o motor. As baterias são carregadas ao conectar o veículo a uma fonte de energia elétrica. Embora a produção de eletricidade possa contribuir para a poluição do ar, a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos classifica os veículos totalmente elétricos como veículos de emissão zero, uma vez que não produzem emissões diretas de escape ou escapamento.

Estão disponíveis comercialmente tanto veículos totalmente elétricos de uso pesado como de uso leve. Os BEVs geralmente são mais caros do que veículos convencionais ou híbridos semelhantes, embora parte do custo possa ser recuperado através de economia de combustível, créditos fiscais federais ou incentivos estaduais.

Autonomia

Os veículos totalmente elétricos de hoje geralmente têm uma autonomia (por carga) mais curta do que veículos convencionais comparáveis têm (por tanque de combustível). No entanto, o aumento da autonomia dos novos modelos e o contínuo desenvolvimento de equipamentos de carregamento de alta potência estão reduzindo essa diferença. A eficiência e a autonomia dos BEVs variam substancialmente de acordo com as condições de condução. Temperaturas extremas tendem a reduzir a autonomia, pois mais energia é necessária para aquecer ou refrigerar a cabine. Os veículos totalmente elétricos são mais eficientes em condições de condução urbana do que em viagens em estradas. Condições urbanas envolvem paradas mais frequentes, o que maximiza os benefícios da frenagem regenerativa, enquanto viagens em estradas geralmente requerem mais energia para superar a resistência ao vento em velocidades mais altas. Comparado com aceleração gradual, aceleração rápida reduz a autonomia do veículo. Transportar cargas pesadas ou dirigir em inclinações significativas também tem o potencial de reduzir a autonomia.

Veículos Híbridos Elétricos

Os veículos híbridos elétricos de hoje (HEVs) são impulsionados por um motor de combustão interna em combinação com um ou mais motores elétricos que utilizam energia armazenada em baterias. Os HEVs combinam os benefícios de alta economia de combustível e baixas emissões de escapamento com a potência e autonomia dos veículos convencionais.

Ajuda de um Motor Elétrico

Em um HEV, a potência adicional fornecida pelo motor elétrico pode permitir um motor de combustão menor. A bateria também pode alimentar cargas auxiliares e reduzir o ocioso do motor quando o veículo está parado. Juntos, esses recursos resultam em melhor economia de combustível sem sacrificar o desempenho.

Frenagem Regenerativa

Um HEV não pode ser conectado a fontes externas de eletricidade para carregar a bateria. Em vez disso, o veículo utiliza a frenagem regenerativa e o motor de combustão interna para recarregar a bateria. O veículo captura a energia normalmente perdida durante a frenagem usando o motor elétrico como gerador e armazenando a energia capturada na bateria.

Veja uma animação mostrando como os HEVs funcionam. Baixe o Flash Player ou visualize a versão em texto. Design de Sistema Eficiente em Combustível

Os HEVs podem ser híbridos leves ou completos, e os híbridos completos podem ser projetados em configurações em série ou paralelo.

Híbridos leves, também chamados de micro híbridos, usam uma bateria e motor elétrico para auxiliar na potência do veículo e podem desligar o motor quando o veículo para (como em semáforos ou no trânsito parado), melhorando ainda mais a economia de combustível. Os sistemas híbridos leves não podem impulsionar o veículo apenas usando eletricidade. Esses veículos geralmente custam menos do que híbridos completos, mas oferecem menos benefícios de economia de combustível.

Híbridos completos possuem baterias maiores e motores elétricos mais potentes, que podem impulsionar o veículo por curtas distâncias e em baixas velocidades. Esses veículos custam mais do que híbridos leves, mas oferecem melhores benefícios de economia de combustível.

Veículos Híbridos Plug-In

Os veículos híbridos plug-in (PHEVs) utilizam baterias para alimentar um motor elétrico, além de outro combustível, como gasolina ou diesel, para alimentar um motor de combustão interna ou outra fonte de propulsão. Os PHEVs podem carregar suas baterias através de equipamentos de carregamento e frenagem regenerativa. Utilizar eletricidade da rede elétrica para operar o veículo em parte ou todo o tempo reduz os custos operacionais e o consumo de combustível em comparação com veículos convencionais. Os PHEVs também podem produzir níveis mais baixos de emissões, dependendo da fonte de eletricidade e da frequência com que o veículo é operado em modo totalmente elétrico.

Atualmente, existem vários PHEVs de uso leve disponíveis comercialmente, e veículos de médio porte estão entrando no mercado. Veículos de médio e grande porte também podem ser convertidos para PHEVs.

Alimentado por Motor Elétrico e Motor de Combustão

Os PHEVs possuem um motor de combustão interna e um motor elétrico, que utiliza a energia armazenada em baterias. Geralmente, os PHEVs possuem pacotes de bateria maiores do que os veículos híbridos elétricos. Isso possibilita percorrer distâncias moderadas usando apenas eletricidade (cerca de 15 a mais de 60 milhas nos modelos atuais), comumente referido como “autonomia elétrica” do veículo.

Durante a condução urbana, a maior parte da potência de um PHEV pode vir da eletricidade armazenada. Por exemplo, um motorista de PHEV de uso leve pode ir e voltar do trabalho utilizando apenas a energia elétrica, conectar o veículo para carregar à noite e estar pronto para outro trajeto totalmente elétrico no dia seguinte. O motor de combustão interna alimenta o veículo quando a bateria está em grande parte descarregada, durante acelerações rápidas ou quando há cargas intensivas de aquecimento ou ar-condicionado. Alguns PHEVs de uso pesado funcionam de forma oposta, utilizando o motor de combustão interna para ir e voltar do local de trabalho e eletricidade para alimentar os equipamentos auxiliares do veículo ou controlar o clima da cabine enquanto estão no local de trabalho.

Opções de Abastecimento e Condução

As baterias dos PHEVs podem ser carregadas através de uma fonte externa de energia elétrica, pelo motor de combustão interna ou através da frenagem regenerativa. Durante a frenagem, o motor elétrico atua como um gerador, utilizando a energia para carregar a bateria, recuperando, assim, a energia que seria perdida. Saiba mais sobre o carregamento de PHEVs.

O consumo de combustível dos PHEVs depende da distância percorrida entre as cargas da bateria. Por exemplo, se o veículo nunca for conectado para carregar, a economia de combustível será aproximadamente a mesma de um veículo híbrido elétrico de tamanho similar. Se o veículo percorrer uma distância menor do que sua autonomia elétrica e for conectado para carregar entre os trajetos, poderá ser possível utilizar apenas a energia elétrica. Portanto, carregar o veículo de forma consistente é a melhor maneira de maximizar os benefícios elétricos. Design de Sistema Eficiente em Combustível

Além do armazenamento da bateria e da potência do motor, há várias formas de combinar a potência do motor elétrico e do motor de combustão. As duas principais configurações são paralelas e séries. Alguns PHEVs utilizam transmissões que permitem operar em ambas as configurações, alternando entre elas com base no perfil da condução.

Fonte: https://afdc.energy.gov/vehicles/electric_basics_phev.html