Ηλεκτρικά αυτοκίνητα: Τόση βενζίνη «κρύβεται» πίσω από τις κιλοβατώρες που καταναλώνουν

Όταν ακούμε ότι ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο καταναλώνει 15 ή 20 κιλοβατώρες ανά 100 χιλιόμετρα, ο αριθμός από μόνος του δεν λέει πολλά.

Για να γίνει αντιληπτό το μέγεθος της κατανάλωσης, χρειάζεται να τον συγκρίνουμε με την ποσότητα ενέργειας που περιέχεται σε ένα συμβατικό καύσιμο.

Και τότε προκύπτει μια σημαντική διαφορά.

Ένα λίτρο βενζίνης περιέχει περίπου 9 έως 10 κιλοβατώρες ενέργειας. Έτσι, ένα αυτοκίνητο που καταναλώνει 15 kWh/100 km χρησιμοποιεί ενεργειακό ποσό αντίστοιχο περίπου με 1,5 λίτρο βενζίνης.

Σε ένα μοντέλο με κατανάλωση 20 kWh/100 km, το αντίστοιχο ενεργειακό μέγεθος βρίσκεται περίπου στα 2 λίτρα.

Αυτό, όμως, δεν σημαίνει ότι η ηλεκτροκίνηση «μετατρέπει» κυριολεκτικά τις κιλοβατώρες σε λίτρα. Η σύγκριση αφορά αποκλειστικά την ποσότητα ενέργειας που περιέχεται στις δύο μορφές ενέργειας.

Εκεί που αλλάζει πραγματικά η εικόνα

Το μεγάλο πλεονέκτημα των ηλεκτρικών δεν είναι απλώς ότι χρειάζονται λιγότερη ενέργεια. Είναι ότι μπορούν να αξιοποιήσουν πολύ μεγαλύτερο ποσοστό αυτής της ενέργειας για την κίνηση.

Στον κινητήρα εσωτερικής καύσης, η βενζίνη πρέπει να καεί μέσα στον κινητήρα. Η διαδικασία παράγει μεγάλες ποσότητες θερμότητας και μόνο ένα μέρος της ενέργειας που απελευθερώνεται μετατρέπεται σε μηχανική κίνηση.

Απώλειες υπάρχουν στο σύστημα ψύξης, στην εξάτμιση, στις τριβές και σε πολλά ακόμη σημεία του μηχανισμού.

Αυτός είναι ένας από τους βασικούς λόγους για τους οποίους ένα βενζινοκίνητο αυτοκίνητο μπορεί να καταναλώνει αρκετά λίτρα καυσίμου για να καλύψει μια συγκεκριμένη απόσταση, χωρίς όλη αυτή η ενέργεια να καταλήγει στους τροχούς.

Ο ηλεκτροκινητήρας λειτουργεί διαφορετικά

Στην ηλεκτροκίνηση δεν υπάρχει καύση καυσίμου για την παραγωγή κίνησης.

Η ηλεκτρική ενέργεια από την μπαταρία οδηγείται στα ηλεκτρονικά ισχύος και στη συνέχεια στον ηλεκτροκινητήρα, ο οποίος τη μετατρέπει σε μηχανική ενέργεια.

Η απόδοση του ηλεκτροκινητήρα μπορεί να ξεπερνά το 90%, αν και η συνολική απόδοση του συστήματος από την πρίζα μέχρι τους τροχούς είναι χαμηλότερη λόγω των απωλειών που υπάρχουν στη φόρτιση, στην μπαταρία και στα υπόλοιπα εξαρτήματα.

Ακόμη και έτσι, η διαφορά σε σχέση με έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης παραμένει σημαντική.

Το αυτοκίνητο «ξανακερδίζει» ενέργεια

Ένα ακόμη στοιχείο που κάνει τα ηλεκτρικά ιδιαίτερα αποδοτικά είναι η ανάκτηση ενέργειας κατά την επιβράδυνση.

Σε ένα συμβατικό αυτοκίνητο, όταν ο οδηγός φρενάρει, το μεγαλύτερο μέρος της κινητικής ενέργειας μετατρέπεται σε θερμότητα μέσω του συστήματος πέδησης.

Στα ηλεκτρικά, μέρος αυτής της ενέργειας μπορεί να επιστραφεί στην μπαταρία.

Ο ηλεκτροκινητήρας λειτουργεί τότε ως γεννήτρια και μετατρέπει μέρος της κινητικής ενέργειας σε ηλεκτρική, η οποία αποθηκεύεται ξανά και μπορεί να χρησιμοποιηθεί αργότερα.

Το όφελος είναι ιδιαίτερα αισθητό στην κίνηση μέσα στην πόλη, όπου υπάρχουν συνεχείς επιταχύνσεις και επιβραδύνσεις.

Γιατί λοιπόν η κατανάλωση δεν είναι ίδια σε όλα τα ηλεκτρικά;

Το ότι ένας ηλεκτροκινητήρας είναι αποδοτικός δεν σημαίνει ότι όλα τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα έχουν την ίδια κατανάλωση.

Το βάρος του οχήματος, η αεροδυναμική σχεδίαση, το μέγεθος των τροχών, η θερμοκρασία, η ταχύτητα και η χρήση του κλιματισμού μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά τις kWh που απαιτούνται για κάθε 100 χιλιόμετρα.

Στον αυτοκινητόδρομο, για παράδειγμα, η υψηλή ταχύτητα αυξάνει σημαντικά τις αεροδυναμικές αντιστάσεις και μπορεί να ανεβάσει την κατανάλωση.

Αντίστοιχα, ένα μεγάλο και βαρύ ηλεκτρικό όχημα δεν πρόκειται να έχει την ίδια κατανάλωση με ένα μικρό και ελαφρύ μοντέλο.

Η τιμή της ενέργειας είναι ξεχωριστή υπόθεση

Η ενεργειακή αποδοτικότητα δεν πρέπει να συγχέεται με το τελικό κόστος χρήσης.

Ένα ηλεκτρικό μπορεί να είναι ιδιαίτερα αποδοτικό, αλλά το ποσό που θα πληρώσει ο οδηγός εξαρτάται από το πού και πώς φορτίζει.

Η φόρτιση στο σπίτι μπορεί να έχει διαφορετικό κόστος από έναν δημόσιο ταχυφορτιστή. Παράλληλα, η τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας μεταβάλλεται, όπως συμβαίνει και με την τιμή της βενζίνης.

Επομένως, για να γίνει πραγματική σύγκριση κόστους, πρέπει να υπολογιστούν η κατανάλωση του συγκεκριμένου αυτοκινήτου και η πραγματική τιμή ενέργειας που πληρώνει ο οδηγός.

Η μετατροπή των kWh σε λίτρα βενζίνης είναι κυρίως ένας τρόπος για να γίνει κατανοητή η διαφορά στην ενεργειακή αποδοτικότητα.

Και το συμπέρασμα είναι σαφές: οι δύο τεχνολογίες δεν αξιοποιούν με τον ίδιο τρόπο την ενέργεια που καταναλώνουν. Η ηλεκτροκίνηση περιορίζει σημαντικά τις απώλειες κατά τη μετατροπή της ενέργειας σε κίνηση, ενώ ο κινητήρας εσωτερικής καύσης χάνει μεγάλο μέρος της ενέργειας του καυσίμου ως θερμότητα.