Výroba vozidel je jedním z hlavních odvětví, která byla přizpůsobena tak, aby splňovala současné požadavky udržitelného rozvoje. Klíčovou součástí udržitelnosti je konstrukce vozidel šetrných k životnímu prostředí.
Konvenční vozidla využívají ropu jako jediný zdroj energie a dnes představují většinu stávajících vozidel. Rostoucí ceny ropy a nedostatek ropy se však pro majitele vozidel staly hlavní výzvou. Rostoucí obavy z omezené dodávky paliv motivují výrobce vozidel k investicím do vozidel na alternativní energii bez znečištění.
Elektrická vozidla jsou považována za budoucnost alternativní energie. Jsou jednou z nejslibnějších technologií, které zasáhly automobilový průmysl. Elektrická vozidla se klasifikují hlavně do hybridních a plug-in hybridních elektrických vozidel.
Hybridní elektrické vozidlo (HEV) je vozidlo, které již nezávisí pouze na motoru s vnitřním spalováním (ICE), aby pohánělo motor, ale spíše používá elektrický motor k pohonu vozidla pomocí elektřiny.
Kombinuje výhody jak tradičních elektrických vozidel, tak stávající technologie, aby byl z obou světů to nejlepší. HEV jsou nejpraktičtější a energeticky nejefektivnější alternativou k běžným vozidlům, protože jsou poháněny systémem ICE a systémem elektrického pohonu.
Na rozdíl od PHEV však nemohou nabíjet baterii z elektrické sítě, protože energie pochází z regenerativního brzdění nebo benzinu v nádrži.
Plug-in hybridní elektrická vozidla (PHEV) jsou příští generací hybridních elektrických vozidel, která jsou na scéně docela nová, ale díky své zvýšené účinnosti rychle získávají trakci. Nazývají se také elektrická vozidla s prodlouženým dosahem ze zřejmého důvodu, že vozidla mají vždy benzín jako potenciální záložní zdroj, který může prodloužit dojezd. Ve srovnání s HEV jsou vybaveny větší a výkonnou baterií, kterou lze dobíjet v elektrické síti.
PHEV fungují ve dvou různých režimech založených na nabití baterie. Používá většinou elektrický motor k pohonu motoru, který automaticky snižuje spotřebu fosilních paliv, a přepne se na ICE, pouze pokud úroveň baterie klesne pod nastavený limit.
- Hybridní elektrická vozidla, nebo jednoduše označovaná jako HEV, jsou nejčastějšími typy elektrických vozidel, která používají kombinaci dvou doplňkových pohonných systémů: elektrický motor s baterií a benzínový motor s palivovou nádrží. HEV jsou nejpraktičtější alternativou konvenčních vozidel, protože jsou poháněna elektřinou i benzínem. Plug-in Hybrid Electric Vehicles, neboli PHEV, jsou hybridní vozidla s větší a výkonnější baterií ve srovnání s HEV, která kombinují výhody elektrického vozidla napájeného z baterií a tradičních hybridních vozidel.
- Pohonná energie HEV pochází z více než dvou typů zdrojů, z nichž jeden je elektrický. Hnací jednotky HEV jsou obvykle rozděleny do tří základních uspořádání: sériové, paralelní a sériově paralelní hybridy. HEV s řadou pohonů používají dva různé zdroje energie, které jsou kombinovány v sérii; pro paralelní konfiguraci HEV používá vozidlo elektrické i mechanické zdroje trakce; a pro sériově paralelní konfiguraci vozidla kombinují vlastnosti obou sériových HEV i paralelních HEV. PHEV jsou založeny na stejných třech konfiguracích hnacího ústrojí, ale na rozdíl od hybridů mohou být zapojeny do energetických sítí.
- Spalovací motor (ICE) je hlavním zdrojem energie, který přeměňuje původní energii v benzínu na mechanickou energii a mechanická energie se pak generátorem přemění na elektrickou energii. Elektrický motor pohání vozidlo pomocí elektřiny generované generátorem nebo elektřiny uložené v baterii. Baterie jsou nabíjeny pomocí regenerativního brzdění a benzínu v HEV. Pohonné jednotky PHEV lze řídit pomocí elektrické energie uložené v palubní baterii a také benzínový motor rozšiřuje dosah jízdy. Baterie se může nabíjet regenerativním brzděním a zapojením do jakékoli 120 V zásuvky.
- U HEV je baterie energetickým systémem spalovacího motoru během pohonu vozidla, který snižuje toxické emise tím, že vypne ICE při volnoběhu a podle potřeby jej restartuje. U PHEV může být značné množství emisí sníženo díky sníženému použití benzínu. Centralizovaná výroba elektřiny je mnohem účinnější a produkuje méně toxické emise ve srovnání s HEV, což zase pomáhá zmírnit silné znečištění z hustých oblastí znečištění. To bude mít dlouhodobě dopad na životní prostředí.
Jak HEV, tak PHEV jsou energeticky úsporná a ekologická hybridní elektrická vozidla, která nezávisí pouze na spalovacím motoru jako svém jediném pohonném mechanismu, místo toho používají obousměrný tok energie. Mají však spravedlivý podíl na rozdílech, pokud jde o účinnost, provozní náklady, náklady na údržbu, dosah, emise atd. Protože PHEV používají elektřinu z elektrické sítě, snížená spotřeba benzínu vede k lepší účinnosti a méně toxickým emisím, které přispívají k zelenější alternativa.
Elektrický motor navíc zvyšuje účinnost systému a snižuje spotřebu paliva. Obě vozidla však fungují stejným způsobem, bez ohledu na architekturu, ale jsou omezena na krátké cesty.