Co je to plug-in hybrid a jak funguje?

Vedle spalovacích motorů, jejichž vývoj lze sledovat až do 18. století, přinesla moderní doba i motory elektrické. Ty mají tedy samy o sobě takřka srovnatelně dlouhou minulost, nicméně v automobilech se začaly prosazovat teprve relativně nedávno, před pár dekádami. Dnes jsou elektromobily zcela běžnou a rostoucí součástí provozu na silnicích celého světa.

Mezi klasickým autem se spalovákem a čistým elektro-vozem je ale ještě docela široká přechodná linie vyplněná docela zajímavými hybridními variantami. Dnes se úzce zaměříme na jednu z nich – totiž na plug-in hybridy. Ty se momentálně dostávají do centra pozornosti a velká část světových automobilek již nabízí vozy tohoto typu. Jak fungují? Jak se liší od ostatních hybridů? Jaké jsou jejich výhody a nevýhody? A komu se vyplatí? Na to vše se dnes podíváme.

Co jsou hybridní vozy a jaké jsou jejich varianty?

Abychom se mohli plně věnovat plug-in hybridům, je třeba načrtnout základní rámec, ve kterém se budeme pohybovat.

Hybridní auta mají vždy spalovací motor, byť na různá paliva, jako primární hnací ústrojí. K tomu se ještě přidává nějaká ta „elektřina“ navíc – a to různým způsobem a v různé míře.

Nejníže (pokud jde o zapojení elektrického prvku) stojí mikro-hybridní vozy. Toto označení se vyskytuje již jen sporadicky. Jde de facto o všechny vozy s dnes již běžným systémem start/stop. Pohyb čistě na elektřinu není vůbec možný. Řídicí systém pouze poněkud zefektivňuje provoz spalovacího motoru.

O kousíček výš je známější mild-hybrid (MHEV), který je opatřen reverzibilním alternátorem. Ten v některých situacích vypomáhá spalovacímu motoru. Akumulátor se dobíjí především rekuperací, nelze ho dobíjet ze zásuvky a stejně tak není možný žádný provoz čistě na elektrický pohon. Opět je dosaženo jisté úspory paliva oproti čistému spalováku.

Dále je zde hybrid (HEV). Spalovací motor má k ruce sekundární elektromotor s akumulátorem o již poněkud vyšší kapacitě a výkonu. Elektromotor opět vypomáhá především při rozjezdech, plachtění a v dalších specifických situacích a dobíjí se rekuperací. Elektřina už má ale přece jen výraznější podíl, a dokonce je možné něco málo ujet čistě na ni. Úspora emisí i paliva je vyšší než u předchozích typů.

A konečně je tady taky plug-in hybrid…

Co je plug-in hybrid a jak funguje?

Ve světě zkratek tento typ definují písmena PHEV. Plug-in lze přeložit jako „zapojený“. Tento název odkazuje právě k tomu, že PHEV pohon je jediný hybridní pohon, u nějž je elektromotor dobíjen ze zásuvky, nikoli jen rekuperací (ta však samozřejmě funguje taky).

V těchto vozech je stále jasně dominantní spalovací motor. Elektropohon však už není jen takový tichoučký příštipkář, ale hlásí se aktivně o slovo. Má taky vyšší výkon a k ruce silnější baterii. Jde typicky o lithium-iontové nebo lithium-polymerové články. Výkon elektromotoru se dnes pohybuje i v desítkách kW a kapacita baterie bývá kolem 8 až 20 kWh.

Auto tudíž může jet čistě na elektrický pohon. Navíc nepůjde jen o nějaké to popojetí. Současné PHEV vozy naopak urazí na jedno nabití běžně cca 60 až 75 km. Teprve plug-in hybrid je tudíž v tomto směru pravověrný „hybrid“, protože skutečně umožňuje plně využívat oba typy pohonů. Spalovací i elektrický. Vozy nabízejí oba oddělené režimy jízdy i různé kombinované režimy (včetně automatických, řízených počítačem). Lze tak dosáhnout maximální efektivity a výhod.

Spotřeba a emise plug-in hybridů

Plug-in hybridy už mohou nabídnout opravdu výraznou průměrnou úsporu paliva. Současné PHEV vozy se většinou chlubí spotřebou od 1,0 l na sto km u těch nejúspornějších modelů po cca 1,9 l na sto km u větších a výkonnějších „žroutů“. Rozdíl je tedy razantní.

A jaké jsou emise? I zde se hybridní řešení citelně projeví. Produkce emisí se pohybuje od cca 20 g CO2 na km u velmi šetrných vozů po 45 g u zmíněných dravějších kár. Opět jde o „úsporu“ v řádu desítek gramů škodlivin na km jízdy. Nula by byla jistě lepší, ale i tohle je pro ovzduší a přírodu jistá úleva a krok lepším směrem.

Výhody a nevýhody plug-in vozů

Plug-in hybrid ušetří peníze za benzín a je vlídnější k životnímu prostředí. To jsou zásadní argumenty ve prospěch těchto vozů. Elektrický přídavný pohon umožní efektivnější jízdu, a navíc vyšší spolehlivost. Když dojde benzín, můžete přepnout na elektřinu – a naopak. Nejste závislí na jednom zdroji.

PHEV vozy je možné dobíjet ze zásuvky, na veřejných stanicích a dobíjejí se i rekuperací, nebo je někdy dokonce možné nepříliš efektivní dobíjení chodem spalovacího motoru. Jde každopádně o vozy, které nabízejí vysokou míru flexibility.

Má to však i svá ale.

Plug-in vozy nesou těžkou baterii. PHEV úpravy jsou nezřídka poněkud násilně včleněny do ne dostatečně přizpůsobené platformy. Baterie bývá umístěna do zavazadlového prostoru, který se tím docela znatelně smrskne. Naopak nabyde celková hmotnost vozidla.

Tyto faktory mohou nepříznivě ovlivnit jízdní vlastnosti vozu. Nemusí to být zásadně patrné při běžné jízdě. Ale co v kritických situacích? Vyšší hmotnost pak nejspíš přispěje k rychlejšímu opotřebovávání některých součástí vozidla, především podvozku.

A jak je to s poruchovostí? To je složitá otázka. Jak známo, čím složitější a elektronikou prošpikovanější systémy, tím vyšší náchylnost k poruchám a složitější oprava. Moderní vůz už si málokdo opraví doma v garáži. Na druhou stranu samotný elektromotor je technicky velmi jednoduchá (oproti spalováku) záležitost. Sám o sobě tudíž slabinu nepředstavuje.

V neposlední řadě je nevýhodou PHEV vozů stále ještě v průměru vyšší cena než u vozů s čistě spalovacím pohonem. Plug-in hybridů je taky omezený výběr.

Kdy se plug-in hybrid vyplatí, a kdy ne?

Lze najít nějaký rozhodný verdikt? V době, kdy je nekřesťansky drahý benzín, ale i (dříve v podstatě docela levná) elektřina – je zkrátka těžké si vybrat. Je však třeba mít na paměti, že PHEV vozy byly a jsou koncipovány pro určitý způsob používání. Rozhodně nejsou ideální volbou pro každého. Pokud je vám však koncept, který nastiňují, blízký, mohou být velmi dobrou investicí.

Plug-in hybrid má optimální mix vlastností pro časté popojíždění po městě. Do práce, na nákupy apod. Tehdy jej lze snadno provozovat převážně nebo čistě na elektřinu. Kapacita mu na to stačí. Pokud se tu a tam rozhodnete vyjet si na delší výlet, podrží vás spolehlivý spalovák. Jestliže jezdíte tímto způsobem, PHEV může být pro vás. Kdy se naopak příliš nevyplatí?

Pokud jezdíte především dálkové trasy, plug-in hybrid pro vás nemá význam. Na delších trasách, kdy je veškerou práci nucen přebrat spalovák, se provoz spíše prodraží kvůli vyšší hmotnosti vozu. Pokud jedete jednou za rok do Chorvatska, těch pár korun navíc vás neporazí. Pokud je však cestování váš denní chleba, spalováky jsou nadále jediná smysluplná volba.