Iar în 2023, din cele 12.847.481 de mașini noi înmatriculate pe „bătrănul continent“ (UE+UK+EFTA), peste 30% au fost electrificate, 35,7% pe benzină și 11,9% diesel. Restul de 15,7% au fost 100% electrice și 2,5% pe GPL sau alți carburanți.
Deși când spui mașină hybrid mai toată lumea se gândește la Toyota, primul automobil hybrid a fost făcut de Porsche acum aproape 125 de ani. Mai precis, Lohner-Porsche
Semper Vivus a fost prezentat public în 1900.
Începând din 1997, Toyota doar a democratizat și popularizat conceptul de sistem de propulsie hybrid. Apoi, din 1999, i s-a alăturat Honda. Iar, în ultimii ani, mai toți producătorii auto, inclusiv Dacia (Jogger din 2023 și Duster din 2024), l-au declinat într-una dintre cele trei forme principale ale sale (hybrid, plug-in hybrid și mild-hybrid), pentru a propune alternative viabile la dieselul care a căzut în dizgrație și mașini mai accesibile decât cele 100% electrice.
Așadar, viitorul mobilității o fi electric, dar până ce mașinile 100% electrice vor ajunge la o autonomie reală de 400-500 de kilometri la viteze de autostradă, să se încarce în câteva minute pentru a putea continua drumul și la prețuri mai digerabile, greul tranziției cade pe umerii mașinilor electrificate, pe automobilele al căror sistem de propulsie combină un motor clasic, pe benzină sau motorină, cu un sistem electric, pentru diminuarea emisiilor poluante și, implicit, a consumului.
Generic, aceste sisteme sunt cunoscute drept „hybrid“. Dar, în funcție de tehnologie și performanțe, ele se împart în „full-hybrid“, „mild-hybrid“ și „plug-in hybrid“.
Full-hybrid
În ordinea numerelor de pe tricouri, „full-hybrid“ sau, simplu, „hybrid“ este primul sistem alternativ de propulsie marketat la scară largă. Tehnologia de bază are deja aproape 30 de ani.
În 1995, când alții nici nu-și puneau problema electrificării, Toyota a prezentat la Salonul Auto de la Tokyo primul concept hybrid. Iar, în 1997, a fost lansată pe piață prima generație Toyota Prius, un fastback compact, cu o lungime de 4,27 metri, motor pe benzină de 1.5 litri / 58 CP și motor-generator electric de 40 CP. Apoi, în 1999, a apărut și concurența, Honda Insight.
Pe înțelesul tuturor, o mașină full-hybrid folosește pentru propulsie două motoare, unul termic, în general pe benzină, dar există și pe motorină, și unul electric, și o baterie de capacitate mică, care este încărcată de motorul termic și prin recuperarea energiei la frânare.
Există două tipuri de sisteme hybrid, în serie și în paralel. În cazul hybrid-ului în serie, motorul termic are în principal funcție de generator (de exemplu, primul hybrid din istorie, Semper Vivus, făcut de Porsche, sau Honda CR-V e:HEV).
Iar în cazul hybrid-ului paralel, motorul principal, cel care antrenează permanent roțile, este cel termic (de exemplu: Toyota Prius).
Important, o mașină full-hybrid poate rula și 100% electric măcar câteva sute de metri sau chiar kilometri (în cazul celor de ultimă generație), în anumite condiții.
Ca idee, un autoturism full-hybrid poate consuma mai puțin decât un diesel echivalent în trafic urban (ex.: în oraș, Toyota Prius se descurcă cu circa 6 l/100 km, iar Honda Jazz e:HEV, cu circa 5 l/100 km), dar este mai gurmand la drum întins (ex. Prius în jur de 8 l/100 km, Jazz e:HEV în jur de 7 l/100 km).
Avantaje full-hybrid: consum urban redus; parcurgerea de distanțe scurte în mod 100% electric, cu zero emisii (ex. parcări subterane); emisii reduse de noxe; spațiu interior nealterat de baterie.
Dezavantaje full-hybrid: dinamică slabă (mai ales în depășiri), consum extraurban mult mai mare decât cel urban, autonomie electrică redusă.
Plug-in hybrid
Sistemul plug-in hybrid este, în mare, asemănător cu cel al mașinilor full-hybrid, doar că dispune de un motor electric mult mai puternic, capabil să susțină independent deplasarea normală a mașinii cu zero emisii până la anumite viteze, și de o baterie de înaltă tensiune cu o capacitate mai mare și posibilitatea de încărcare la priză.
Un plug-in hybrid de ultimă generație poate să nu folosească deloc motorul termic în deplasările urbane cotidiene, comportându-se ca o mașină 100% electrică. În funcție de model și, bineînțeles, de stilul de condus, autonomia reală fără emisii poate varia între 30 și 80 de kilometri. Iar unele modele pot rula 100% electric și cu viteze de peste 100 km/h.
Față de full-hybrid, mașinile plug-in hybrid pot fi și sportive, performante, ca omoloagele lor termice. BMW 750e xDrive poate fi un exemplu, datorită sistemului plug-in hybrid ingenios, care utilizează o transmisie automată Steptronic, cu opt trepte, și nu o cutie cu variație continuă.
Având motorul electric integrat în cutia de viteze, sistemul exploatează din plin cele opt trepte, alternarea surselor de energie și interacțiunea dintre motorul termic și cel electric fiind aproape imperceptibile la orice viteză.
Consumul urban poate fi zero, dacă bateria de 18,7 kwh e încărcată, nu se apasă accelerația la fund și nu se parcurg distanțe mai lungi de 60-70 de kilometri, iar la drum mașina consumă aproximativ 7,5-8,0 l/100 km în regim normal, deși are până la 490 de cai sub capotă.
Avantaje plug-in hybrid: zero consum și emisii în trafic urban în limita a 30-80 de kilometri, în funcție de model alternativă reală la diesel; dinamică foarte bună, similară cu cea a modelelor clasice echivalente; independență față de stațiile de încărcare (când bateria se descarcă, motorul termic joacă și rol de generator, sistemul comportându-se ca unul full-hybrid).
Dezavantaje plug-in hybrid: portbagaj sensibil redus din cauza bateriei sistemului plug-in hybrid; încărcare a bateriei la putere mică, ceea ce creează disconfort la stațiile publice; greutate mai mare decât la o mașină termică echivalentă.
Mild-hybrid
Sistemul mild-hybrid este cea mai simplă și mai ieftină soluție de electrificare. Mai există „micro-hybrid“-ul, dar acest sistem nu are nicio legătură cu noțiunea de hybrid, necontribuind cu nimic la punerea în mișcare a vehiculului.
Practic, este sistemul „Start/Stop“, care dispune de o baterie mai performantă ce poate menține pentru un timp limitat anumite funcții ale mașinii cât timp motorul termic este oprit la semafor, de exemplu.
Automobilele care sunt comercializate sub numele de mild-hybrid dispun de un sistem starter – generator integrat, care înlocuiește demarorul și alternatorul asistând motorul pe benzină sau motorină în anumite situații, cum ar fi la pornire și la plecarea de pe loc.
La viteze mici, în cazul rulării libere (coasting) sau atunci când se stă pe loc, sistemul poate opri motorul cu combustie internă, iar generatorul de pornire îl repornește imperceptibil, în câteva milisecunde, atunci când este necesar.
Bateria suplimentară de 48V este reîncărcată automat la frânare ori în timpul deplasării în pantă. Folosind energia electrică recuperată, starterul – generator integrat poate conlucra cu motorul termic, furnizându-i un plus de cuplu pentru o accelerare în forță.
Cele mai avansate sisteme mild-hybrid folosesc și informații de la sistemul de navigație, putând anticipa, de exemplu, apropierea de o intersecție și opri motorul termic din timp, dacă nu este atinsă accelerația.
Avantaje mild-hybrid: preț mic în comparație cu full-hybrid și plug-in hybrid; consum și emisii de noxe reduse față de modelele echivalente neelectrificate; recuperează o parte din energia pierdută la frânare.
Dezavantaje mild-hybrid: nu oferă autonomie 100% electrică; mult mai puțin eficiente în comparație cu full-hybrid și plug-in hybrid; reducere limitată a emisiilor poluante.
Povestea primei mașini hybrid, „Semper Vivus“: Prezentată de Porsche în 1900, avea motor electric înglobat în butucul roții
Electrificarea pare o temă a secolului XXI, dar prima mașină hybrid a fost prezentată de Ferdinand Porsche în 1900, cu 110 ani, de exemplu, înaintea lansării lui Cayenne S Hybrid în 2010, primul model Porsche electrificat din „era noastră“.
Ferdinand Porsche a fost fascinat de electricitate încă din copilărie. În 1893, când avea 18 ani, de pildă, Ferdinand a dat dovadă de un simț tehnic și ingineresc care avea să-i caracterizeze cariera, instalând un sistem de iluminat în casa părinților săi.
Apoi, doar câțiva ani mai târziu, în timp ce lucra pentru compania Vereinigte Elektrizitäts-AG Béla Egger din Viena, tânărul Ferdinand a început să proiecteze vehicule cu propulsie electrică.
Primul automobil proiectat vreodată de Porsche a fost electric. L-a botezat simplu, „P1“. Dezvăluit publicului în 1898, Egger-Lohner C.2 Phaeton era propulsat de un motor electric octogonal care producea până la 5 cai putere, putea atinge o viteză maximă de 35 km/h și avea o autonomie de aproximativ 80 km.
Doi ani mai târziu, în 1900, lucrând acum cu firma k.u.k. Hofwagenfabrik Ludwig Lohner & Co. din Viena, Ferdinand Porsche a proiectat „Semper Vivus“ (mereu în mișcare, în traducere), prima mașină hybrid din lume.
Spre deosebire de Egger-Lohner C.2 Phaeton, Semper Vivus, care în 1901 a fost lansat în producție sub numele de Lohner-Porsche „Mixte“, avea două motoare cu combustie, cu rol de generator electric, care alimentau două motoare electrice dispuse în butucii roților motrice și un pachet de baterii cu 44 de celule. Adică, Porsche a făcut primul sistem de propulsie hybrid în serie.
Cele două motoare DeDion Bouton, termice, pe benzină, erau așezate în partea centrală a mașinii, răcite cu apă și dezvoltau 3,5 cai putere fiecare.
Cele două motoare electrice dispuse în butucii roților, care asigurau practic propulsia, dezvoltau 2,5 cai putere fiecare și lucrau la o tensiune de 90V.
Surplusul de energie produs de generatoarele pe benzină era stocat în baterii. Prototipul Semper Vivus cântărea circa 1,2 tone și putea rula și 100% electric.
În 1901, Porsche a dezvoltat un model hybrid pregătit pentru producția de serie, sub denumirea Lohner-Porsche Mixte.
Acesta utiliza un motor termic puternic, cu 4 cilindri, de 5,5 litri și 25 de cai, produs de Daimler Engine, ca generator electric. Motorul era conectat printr-un arbore de transmisie la un generator electric situat sub scaun, iar controlul era asigurat de un controler primar aflat lângă volan.
Aproape 30 de ani mai târziu, Ferdinand a fondat firma Porsche, dar primul Porsche electrificat de serie a apărut abia în 2010 (Porsche Cayenne S Hybrid), iar primul Porsche 100% electric de serie, Taycan, abia în 2019. Porsche a recreat prima mașină hybrid și a prezentat-o la Salonul Auto de la New York din 2011.
Primul hybrid pentru mase, Toyota Prius, în 1997
Toyota este, fără doar și poate, „tata“ și „mama“ mașinilor eco. În 1997, când alții nici nu-și puneau problema reducerii consumului și a emisiilor poluante, limuzinele de top se afișau cu V12-uri fără pudoare, iar la Dacia încă ieșea pe bandă 1310 – „Zâmbetul lui Iliescu“, Toyota a avut curajul să facă, probabil, unul dintre cei mai importanți pași din istoria recentă a automobilului.
Acum, după 27 de ani, vorbesc hybrid și Audi, și BMW, și Mercedes, și Honda, și Citroën, și Hyundai, și Dacia, mai toți constructorii.
Mai mult, cum a cam început să fie clar că mașinile electrice nu pot fi singura soluție în lupta cu emisiile, vânzările acestora începând să scadă, după euforia de început, din cauza mai multor factori, precum prețul și dezvoltarea deficitată a infrastructurii de încărcare, mulți producători auto care nu luaseră prea în serios hybrid-ele au început să-l reconsidere, având în vedere trendul crescător al vânzărilor acestora, dându-i indirect dreptate șefului Toyota, Akio Toyoda, care, la Salonul Auto de la Tokyo 2023, a declarat că „oamenii încep să deschidă ochii, să vadă lucrurile așa cum sunt“.
Toyota a prezentat primul concept hybrid în 1995, la Salonul Auto de la Tokyo. Doi ani mai târziu, primul Prius (NHW10) a ajuns pe piața din Japonia – un sedan compact, cu o lungime de 4,27 metri, motor pe benzină de 1.5 litri / 58 CP și motor-generator electric de 40 CP.
Modelul de export, NHW11, care a ajuns oficial în SUA și restul lumii, între 2001 și 2003, avea un 1.5 litri cu ciclu Atkinson de 70 CP, un motor electric AC cu magnet permanent de 44 CP și o baterie Ni-MH de 274 Volți. Lungimea a crescut la 4.30 metri.
