Tõenäoliselt ei saa te aru, kui ebatõhusad on sisepõlemismootorid

Elektrisõidukite kasutajate ja nende kriitikute vahelise arutelu üks sagedasemaid fookusi on sõiduulatus. Tavaline argument on see, et fossiilkütusel töötavad sõidukid suudavad tankimiste vahel läbida 700 miili ja selleks kulub viis minutit. Kuid vahemiku fookus peidab endas aku-elektriautode väga olulist omadust – need on palju tõhusamad kui sisepõlemismootorid.

Selle illustreerimiseks peame tegema väikese arvutuse. Selle teeb keerulisemaks, kui see võiks olla, kuna sisepõlemismootoriga ja aku-elektrisõidukite spetsifikatsioonid on esitatud erinevalt. Viimase puhul on peaaegu alati teada aku mahutavus ja nimivahemik. Fossiilkütusega autode puhul ei pruugi te isegi teada, kui suur teie paak on, vaid nimimiile galloni kohta. Vahemik ei kuulu tavaliselt spetsifikatsiooni hulka. Peaaegu kindlasti pole teil aimugi, kui palju energiat see ühe miili kohta võrdub.

Kui teete asjad nii, et need oleksid võrreldavad, muutub sisepõlemismootoriga auto energiakogus võrreldes aku-elektriautoga järsult kontrastiks. See tuli mulle eriti meelde, kui mõistsin, et autol, mida varem omasin – 1992. aasta klassikaline Porsche 968 – oli paagitäis umbes sama sõiduulatus kui autol, millega ma selle asendasin – Tesla mudel 3 jõudlus. Mõlemad läbivad veidi üle 300 miili täisist tühjaks. Kui Porschega ei sõideta nii, nagu Porsche peaks, suudaks Porsche teha natuke rohkemgi, kuid see kõik on "sigaretipaki tagakülje" arvutus, välja arvatud see, et suitsetamise lõpetasin mõnikümmend aastat tagasi.

Kasutan selles artiklis veidi teistsuguseid autosid ja lähtun arvutustes EPA ja WLTP näitajatest, et asjad oleks võimalikult ausad. Autod, mille valisin, on BEV-de jaoks mõeldud Tesla Model 3 Long Range ja Toyota Camry, mis esindavad fossiilide nurgatagust, kuna see oli Ameerika enimmüüdud auto mudeliga 3 sarnases klassis ja ülemaailmselt saadaval, ehkki mitte Ühendkuningriigis. November 2021. Camry saab nüüd osta hübriidina, nii et see on tõhusam kui ainult põlemismootoriga versioonid, kuid see annab siiski asja selgeks.

Alustame Teslast. Praegusel Model 3 Long Range'il on 82 kWh aku, mis tagab EPA testi järgi 374 miilise WLTP vahemiku või 358 miili. See võrdub 4.6 miiliga kWh kohta (WLTP) või 4.4 miili kWh kohta (EPA). 2.5-liitrine Camry LE Hybrid annab WLTP testi järgi 53.3 mpg (see on Briti gallonit) ja EPA testi järgi 52 mpg (Ameerika gallonit). Aga kuidas me teisendame selle võrdluseks kWh-deks?

Keegi ei räägi sellistes aruteludes tegelikult sellest, kui palju energiat on gallonis bensiinis (või bensiinis, nagu me seda siin Ühendkuningriigis nimetame). Kuid saate selle näitaja üsna hõlpsalt jälgida. Üks kuju, mille ma leidsin, oli 9.6 kWh liitri kohta, mis võrdub 43.58 kWh-ga (Briti) galloni kohta. Tavaline mõõt on "bensiini galloni ekvivalent", millest tuletatakse MPGe (miile galloni bensiini ekvivalendi kohta). Bensiini/bensiini E10 versiooni võimsus (Ameerika) galloni kohta on 32.78 kWh. USA keskkonnakaitseagentuur.

Järgmine asi, mida peame Camry jaoks välja selgitama, on see, kui palju kWh see miili kohta võtab, nii et peame need arvud eelnevalt saadud MPG-sse pumpama. Kasutades WLTP MPG näitajat ja Briti galloni energiaväärtust, saate 1.2 miili kWh kohta. EPA MPG ja galloni energiaväärtust kasutades saate 1.59 miili kWh kohta. Seega kasutab Camry WLTP tõhususe reitingusüsteemi kaudu 3.74 korda rohkem energiat kui Tesla miili kohta ja EPA reitingu alusel 3.57 korda rohkem. Kuhu kaob ülejäänud energia? Raisatud kuumus, hõõrdumine jõuülekandes ja muud ebaefektiivsused.

Muidugi ei tähenda see, et gallon bensiini/bensiini kulutab nii palju rohkem kWh elektrit. Tootmisprotsessis kulub see veidi ära, kuid naftal oli see energiapotentsiaal juba maa alt ammutamisel. Püüan siinkohal öelda, et sisepõlemismootor kasutab kilomeetri kohta palju rohkem energiat kui aku-elektrimootor. Nii palju, et see pole isegi samas palliplatsil. Miks me raiskame kogu seda energiat, kui me seda ei pea?

Muidugi on sisepõlemisel praegu mõned praktilised eelised – pikema sõidumaa sõidukid, odavamad sõidukid, kiirem tankimine. Kuid see on põhimõtteliselt halvem tehnoloogia kui akuga elektrisõidukid. See on olnud juba üle sajandi ja selle tõhusus on selle aja jooksul vaid veidi paranenud. Me ei saa endale lubada nii palju energiat ära visata, kui on saadaval alternatiiv, mis suudab võimsusühiku kohta nii palju rohkem kilomeetreid väljastada. Seetõttu on sisepõlemise järkjärguline kaotamine igapäevases transpordis nii oluline.