Подключенный гибридный электромобиль (PHEV) представляет собой гибридное электромобиль, аккумулятор которого можно заряжать, подключив его к внешнему источнику электроэнергии, а также к его встроенному двигателю и генератору. Большинство PHEV — это легковые автомобили, но есть также версии коммерческих автомобилей и микроавтобусов, фургонов, автобусов, поездов, мотоциклов, скутеров и военных автомобилей.

Подобно всем электрическим транспортным средствам гибридные гибриды вытесняют выбросы от выхлопной трубы автомобиля до генераторов, питающих электрическую сеть. Эти генераторы могут быть возобновляемыми или могут иметь более низкий уровень выбросов, чем двигатель внутреннего сгорания. Зарядка аккумулятора от сети может стоить меньше, чем при использовании встроенного двигателя, что помогает снизить эксплуатационные расходы.

Массовые гибридные гибридные модули были доступны для общественности в Китае и США в 2010 году. К концу 2016 года для розничных продаж было более 30 моделей серийных гибридных гибридных гибридных платформ. Встраиваемые гибридные автомобили доступны в основном в США, Канаде, Западной Европе, Японии и Китае. Самые продаваемые модели — семейство Chevrolet Volt, Mitsubishi Outlander P-HEV и Toyota Prius PHV.

По состоянию на декабрь 2016 года глобальные запасы гибридных автомобилей с плагинами составляли почти 800 000 единиц, из более чем двух миллионов легких электромобилей на мировых автомобилях в конце 2016 года. По состоянию на декабрь 2015 года Соединенные Штаты в рейтинге которого входит крупнейший в мире гибридный автомобильный рынок с запасом 193 770 единиц, за ним следуют Китай с 86 580 автомобилями, Нидерланды с 78,160, Япония с 55 470 единицами и Великобритания с 28 250.

терминология
Все-электрический диапазон подключаемого гибрида обозначается PHEV- [мили] или PHEV [километров] км, в котором число представляет собой расстояние, на которое автомобиль может путешествовать только по мощности батареи. Например, PHEV-20 может перемещаться на двадцать миль (32 км) без использования двигателя внутреннего сгорания, поэтому его также можно обозначить как PHEV32km.
Чтобы эти автомобили работали от батареи, они проходят процессы зарядки, которые используют разные токи. Эти токи известны как переменный ток (AC), используемый для зарядных устройств на борту и постоянного тока (DC), используемых для внешней зарядки.
Другими популярными терминами, иногда используемыми для гибридных гибридных модулей, являются «гибридные гибридные», «Gas-Optional Hybrid Electric Vehicle» (GO-HEV) или просто «гибридные газовые гибриды». GM называет гибридный гибридный гибридный гибридный «Chevrolet Volt» гибридным «расширенным автомобилем».

Технология

Трансмиссии
PHEV основаны на тех же трех базовых силовых схемах обычных гибридов; гибрид серии приводится в движение только электродвигателями, параллельный гибрид приводится в движение как его двигателем, так и электродвигателями, работающими одновременно, и параллельно-параллельный гибрид работает в любом режиме. В то время как простой гибридный автомобиль заряжает свою батарею только от своего двигателя, гибридный разъем может получить значительную часть энергии, необходимой для зарядки батареи от внешних источников.

Системы зарядки
Зарядное устройство может находиться на борту или снаружи автомобиля. Процесс для бортового зарядного устройства лучше всего объясняется тем, что мощность переменного тока преобразуется в мощность постоянного тока, в результате чего заряжается аккумулятор.Встроенные зарядные устройства ограничены по объему по весу и размеру, а также ограниченные возможности розетки переменного тока общего назначения. Выделенные зарядные устройства могут быть такими же большими и мощными, как может себе позволить пользователь, но требуют возврата к зарядному устройству; высокоскоростные зарядные устройства могут использоваться несколькими транспортными средствами.

Использование преобразователя электродвигателя позволяет обмоткам двигателя действовать как катушки трансформатора, а существующий высокомощный инвертор — как зарядное устройство переменного тока. Поскольку эти компоненты уже требуются на автомобиле и предназначены для работы с любой практической мощностью, их можно использовать для создания очень мощной формы встроенного зарядного устройства без значительного дополнительного веса или размера. AC Propulsion использует этот метод зарядки, называемый «восстановительная зарядка».

Режимы работы
Гибкость подключаемого модуля работает в режиме истощения заряда и поддержания заряда.Комбинации этих двух режимов называются смешанным режимом или смешанным режимом.Эти транспортные средства могут быть разработаны для обеспечения широкого диапазона в полностью электрическом режиме либо на низких скоростях, либо на всех скоростях. Эти режимы управляют стратегией разрядки аккумулятора автомобиля, и их использование напрямую влияет на размер и тип требуемой батареи:

Режим истощения заряда позволяет полностью заряженному PHEV работать исключительно (или в зависимости от транспортного средства, почти исключительно, кроме случаев жесткого ускорения) от электрической энергии, до тех пор, пока его зарядное состояние батареи не истощается до заданного уровня, и в это время внутреннее сгорание транспортного средства двигатель или топливный элемент. Этот период является полностью электрическим диапазоном автомобиля. Это единственный режим, в котором может работать электромобиль с батареей, следовательно, их ограниченный диапазон.

Смешанный режим описывает поездку с использованием комбинации нескольких режимов.Например, автомобиль может начать поездку в режиме пониженной скорости разряда, затем перейти на автостраду и работать в смешанном режиме. Водитель может выйти из автострады и проехать без двигателя внутреннего сгорания до тех пор, пока не будет исчерпан весь электрический диапазон. Транспортное средство может вернуться в режим поддержания заряда до тех пор, пока не будет достигнут конечный пункт назначения. Это контрастирует с отключением заряда, которое будет приводиться в движение в пределах всего электрического диапазона PHEV.

Накопление электроэнергии
Оптимальный размер батареи варьируется в зависимости от того, следует ли стремиться снизить расход топлива, эксплуатационные расходы или выбросы, но недавнее исследование показало, что «Наилучший выбор емкости батареи PHEV в решающей степени зависит от расстояния, на которое автомобиль будет находиться между зарядами. Наши результаты показывают, что для городских условий вождения и частых сборов каждые 10 миль или менее маломощный PHEV, имеющий размер AER (весь электрический диапазон) около 7 миль, будет надежным выбором для минимизации потребления бензина, стоимости и парникового газа выбросы. За менее частую зарядку каждые 20-100 миль PHEV выпускают меньше парниковых газов, но HEV более экономичны ».

PHEV обычно требуют более глубоких циклов зарядки и разрядки аккумулятора, чем обычные гибриды. Поскольку количество полных циклов влияет на срок службы батареи, это может быть меньше, чем в традиционных HEV, которые не исчерпывают свои батареи как полностью.Однако некоторые авторы утверждают, что PHEV скоро станут стандартом в автомобильной промышленности. Необходимо решить проблемы проектирования и компромисс между временем автономной работы, емкостью, рассеиванием тепла, весом, затратами и безопасностью. В настоящее время разрабатывается передовая технология аккумуляторных батарей, обещая большую плотность энергии как по массе, так и по объему, и ожидается, что срок службы батареи увеличится.

Катоды некоторых литий-ионных батарей в начале 2007 года изготовлены из оксида литий-кобальта. Этот материал дорог, и клетки, изготовленные с ним, могут выделять кислород, если они перегружены. Если кобальт заменить фосфатами железа, клетки не будут гореть или выделять кислород под любой заряд. В начале 2007 года цены на бензин и электричество, точка безубыточности достигнута после шести-десяти лет эксплуатации. Срок окупаемости может быть дольше для гибридных гибридных платформ из-за их более крупных и более дорогих батарей.

Никель-металлгидридные и литий-ионные батареи могут быть переработаны; Например, у Toyota есть программа утилизации, при которой дилерам выплачивается кредит в размере 200 долларов США за каждую возвращенную батарею. Однако гибридные гибриды обычно используют более крупные батареи, чем сопоставимые обычные гибриды, и, следовательно, требуют больше ресурсов. Pacific Gas and Electric Company (PG & amp; E) предложила, чтобы коммунальные предприятия могли приобретать использованные батареи для резервного копирования и выравнивания нагрузки. Они заявляют, что, хотя эти использованные батареи больше не могут использоваться в транспортных средствах, их остаточная мощность по-прежнему имеет значительную ценность. Совсем недавно General Motors (GM) заявила, что к ней обратились «коммунальные предприятия», заинтересованные в использовании вторичных батарей Volt в качестве системы хранения энергии, вторичного рынка, который может снизить стоимость Volt и других подключаемых устройств для потребителей » ,

Ultracapacitors (или «суперконденсаторы») используются в некоторых гибридных гибридных устройствах, таких как прототип концепции AFS Trinity, для быстрого хранения энергии с высокой плотностью мощности, чтобы поддерживать батареи в безопасных резистивных режимах нагрева и продлевать срок службы батареи. UltraBattery от CSIRO объединяет суперконденсатор и свинцово-кислотную батарею в одном блоке, создавая гибридную автомобильную батарею, которая длится дольше, стоит меньше и более мощна, чем современные технологии, используемые в гибридных электрических транспортных средствах (PHEV).

Конверсии производственных автомобилей
Существует несколько компаний, которые превращают негибридные транспортные средства на ископаемом топливе в гибридные гибридные устройства:

Послепродажное преобразование существующего гибрида производства в гибрид с подключаемым модулем) обычно подразумевает увеличение емкости аккумуляторной батареи автомобиля и добавление бортового зарядного устройства AC-DC. В идеальном случае программное обеспечение трансмиссии транспортного средства будет перепрограммировано, чтобы в полной мере использовать дополнительную емкость для хранения энергии аккумулятора и выходную мощность.

Многие ранние гибридные гибридные электромобили были основаны на Toyota Prius.Некоторые из систем включали замену оригинального никель-металлогидридного аккумулятора автомобиля и его электронного блока управления. Другие добавляют дополнительную батарею обратно на оригинальный аккумулятор.

Сравнение с не подключаемыми гибридами

Эффективность топлива и смещение нефти
Гибриды подключаемых модулей могут быть еще более эффективными, чем обычные гибриды, поскольку более ограниченное использование двигателя внутреннего сгорания PHEV может позволить использовать двигатель с максимальной эффективностью. Несмотря на то, что Prius, вероятно, преобразует топливо в движущую энергию в среднем с эффективностью около 30% (значительно ниже максимальной производительности двигателя на 38%), двигатель PHEV-70, скорее всего, будет работать намного чаще, чем его максимальная эффективность, поскольку батареи могут обслуживать скромные потребности в энергии в моменты, когда двигатель внутреннего сгорания будет вынужден работать значительно ниже его максимальной эффективности. Фактическая достигнутая эффективность зависит от потерь от выработки электроэнергии, инверсии, зарядки / разрядки батареи, самого контроллера двигателя и самого двигателя, способа использования транспортного средства (его рабочего цикла) и возможностей перезарядки путем подключения к электрической сети.

Каждый киловатт-час используемой емкости аккумулятора будет вытеснять до 50 галлонов США (190 л, 42 имп. Гал) нефтяного топлива в год (бензин или дизельное топливо). Кроме того, электричество является многокомпонентным и, как результат, оно обеспечивает максимальную устойчивость энергии.

Фактическая экономия топлива для PHEV зависит от режима работы силовой трансмиссии, их полного электрического диапазона и количества движения между зарядами. Если бензин не используется, килограммовый бензиновый эквивалент (MPG-e) зависит только от эффективности электрической системы. Первое массовое производство PHEV, доступное на американском рынке — Chevrolet Volt 2011 года, с EPA, рассчитанным на все электрическое расстояние в 35 миль (56 км), а дополнительный расширенный диапазон в 344 мили (554 км) с бензиновым двигателем имеет EPA комбинированная экономия топлива в городе / шоссе 93 MPG-e в полностью электрическом режиме и 37 миль на галлон (США) (6,4 л / 100 км, 44 миль на галлон) в режиме только для бензина, для общего комбинированного газоэлектрического значения экономии топлива из эквивалента 60 миль на галлон-США (3,9 л / 100 км, 72 миль на галлон) (MPG-e). EPA также включило в ярлык экономии топлива Volt таблицу, показывающую экономию топлива и электроэнергию, потребляемую для пяти различных сценариев: 30, 45, 60 и 75 миль (121 км) между полным зарядом и сценарием без взимания платы. Согласно этой таблице экономия топлива идет до 168 миль на галлон (США) (1,40 л / 100 км, 202 миль на галлон-имп) эквивалента (MPG-e) с 45 милями (72 км) между полными зарядами.

Для более полной маркировки топливной экономичности и окружающей среды, которая будет обязательной в США, начиная с 2013 года, Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) и Агентство по охране окружающей среды (EPA) выпустили две отдельные метки экономии топлива для подключаемых гибридов, от их проектной сложности, поскольку PHEVS может работать в двух или трех режимах работы: полностью электрический, смешанный и бензиновый. Одна этикетка предназначена для серийного гибридного или расширенного электрооборудования (например, Chevy Volt) с полностью электрическими и бензиновыми режимами; и вторую метку для смешанного режима или серийно-параллельного гибрида, которая включает в себя комбинацию как бензиновых, так и электрических подключений; и только бензин, как обычный гибридный автомобиль.

Общество автомобильных инженеров (SAE) разработало свою рекомендуемую практику в 1999 году для тестирования и отчетности по экономии топлива гибридных автомобилей и включило язык для обращения к PHEV. В настоящее время Комитет SAE работает над пересмотром процедур тестирования и отчетности по экономии топлива в PHEV. В Торонтском атмосферном фонде было проверено десять модифицированных гибридных транспортных средств, которые в 2008 году достигли в среднем 5,8 литра на 100 километр или 40,6 миль на галлон в течение шести месяцев, что считалось ниже потенциала технологии.

В реальном мире тестирование с использованием обычных драйверов, некоторые преобразования Prius PHEV могут не достичь намного лучшей экономии топлива, чем HEV.Например, платный парк Prius, каждый со всем электрическим диапазоном 30 миль (48 км), составлял в среднем только 17 миль на галлон (США) (4,6 л / 100 км, 61 миль на галлон) на 17 000 миль (27 000 км ) в Сиэтле и аналогичные результаты с аналогичными типами конверсионных батарей в инициативе RechargeIT от Google. Кроме того, дополнительный аккумуляторный блок стоит 10 000 долларов США — 11 000 долларов США.

Операционные затраты
Исследование, опубликованное в 2014 году исследователями из Университета Ламара, Государственного университета штата Айова и Национальной лаборатории Ок-Ридж, сравнило эксплуатационные расходы гибридных электрических транспортных средств (PHEV) различных электрических диапазонов (10, 20, 30 и 40 миль) с обычными бензиновые и гибридно-электрические транспортные средства (HEV) для разных периодов окупаемости, учитывая различные уровни развертывания инфраструктуры доставки и цены на бензин.Исследование показало, что:

PHEVs экономят около 60% или 40% затрат на электроэнергию, по сравнению с обычными бензиновыми автомобилями и ГЭВ, соответственно. Однако для водителей со значительными ежедневными пробегами в транспортном средстве (DVMT) гибридные транспортные средства могут быть даже лучшим выбором, чем гибридные гибриды с радиусом действия в 40 миль (64 км), особенно в случае отсутствия публичной инфраструктуры зарядки.
Постепенную стоимость батареи для гибридных гибридных аккумуляторов с большой батареей трудно оправдать на основе дополнительной экономии эксплуатационных расходов PHEV, если не предлагается субсидия для PHEV с большой батареей.
Когда цена на бензин увеличивается с 4 долл. США за галлон до 5 долл. США за галлон, число водителей, которые пользуются большей батареей, значительно увеличивается. Если цена на газ составляет 3 доллара США, гибридный плагин с дальностью 10 миль (16 км) является наименее дорогостоящим вариантом, даже если стоимость батареи составляет 200 долл. / КВтч.
Хотя быстрые зарядные устройства могут сократить время зарядки, они мало способствуют экономии затрат на энергию для PHEV, в отличие от зарядных устройств уровня 2.

Стоимость батарей
К недостаткам подключаемых гибридов относятся дополнительные затраты, вес и размер более крупного аккумулятора. Согласно исследованию Национального исследовательского совета за 2010 год, стоимость литий-ионного аккумулятора составляет около 1700 долларов США / кВт • ч полезной энергии, и, учитывая, что для PHEV-10 требуется около 2,0 кВт • ч и PHEV-40 около 8 кВт • ч, расчетная стоимость производителя аккумуляторной батареи для PHEV-10 составляет около 3000 долларов США, и она составляет до 14 000 долларов США для PHEV-40. Согласно тому же исследованию, хотя ожидается, что к 2020 году затраты сократятся на 35%, ожидается, что проникновение на рынок будет медленным, и поэтому ожидается, что PHEV не окажет существенного влияния на потребление нефти или выбросы углерода до 2030 года, если не произойдет фундаментальный прорыв в технологиях батарей происходит.

Согласно исследованию NRC за 2010 год, хотя миля, потребляемый электричеством, дешевле, чем один бензин, экономия времени на топливо недостаточна для того, чтобы компенсировать высокие первоначальные затраты плагинов, и это займет несколько десятилетий до достижения точки безубыточности. Более того, сотни миллиардов долларов в виде государственных субсидий и стимулов, вероятно, потребуются для быстрого проникновения на рынок в США

Сравнение затрат между PHEV-10 и PHEV-40 (цены на 2010 год)
Вставной  тип  Диапазон EV	Аналогичный  производство  модель	Тип  трансмиссия	производитель  Дополнительная стоимость  по сравнению с обычными  негибридные средние	Ориентировочная стоимость аккумуляторной батареи	Стоимость  электрическая система  обновление дома	ожидаемый  бензин экономия  по сравнению  к HEV	годовой  бензин экономия  по сравнению  к HEV(2)
PHEV-10	Подключаемый модуль Prius (1)	Параллельно	US $ 6,300	US $ 3300	Более 1000 долларов США	20%	70 галлонов
PHEV-40	Chevy Volt	Серии	US $ 18100	US $ 14 000	Более 1000 долларов США	55%	200 галлонов
Примечания: (1) Рассматривает технологию HEV, используемую в Toyota Prius с более крупным аккумулятором.Ориентировочный полностью электрический диапазон Prius Plug-in составляет 14,5 мили (23 км)  (2) Предполагая 15 000 миль в год.

В исследовании, проведенном Американским советом по энергоэффективной экономике в 2013 году, сообщалось, что стоимость батареи снизилась с 1300 долл. США за киловатт-час в 2007 году до 500 долл. США за киловатт-час в 2012 году. Министерство энергетики США установило целевые показатели затрат для своих спонсируемых исследований батареи от 300 долл. США за киловатт-час в 2015 году и 125 долл. США за киловатт-час к 2022 году. Сокращение затрат за счет развития технологий аккумуляторов и более высоких объемов производства позволит более эффективно конкурировать с электрическими транспортными средствами с традиционными двигателями внутреннего сгорания.

Исследование, опубликованное в 2011 году Центром Белфера Гарвардского университета, показало, что экономия бензина за счет электрических подключений подключаемых электромобилей в течение срока службы транспортных средств не компенсирует их более высокие закупочные цены. Этот вывод был оценен, сравнивая их чистую приведенную стоимость их жизни в 2010 году на покупку и эксплуатационные расходы для американского рынка и не предполагая никаких государственных субадиев. Согласно оценкам исследования, PHEV-40 на 5 377 долл. Дороже, чем обычный двигатель внутреннего сгорания, в то время как аккумуляторное электромобиль (BEV) на 4 819 долл. США дороже. В исследовании также изучалось, как этот баланс изменится в течение следующих 10-20 лет, предполагая, что расходы на аккумуляторные батареи уменьшатся, в то время как цены на бензин будут расти.В соответствии с рассмотренными будущими сценариями исследование показало, что BEVs будут значительно дешевле обычных автомобилей (на 1 151 долл. США до 7 181 долл. США более дешевле), тогда как PHEV будут стоить дороже, чем у BEV практически во всех сценариях сравнения, и только менее дорогие, чем обычные автомобили в сценарии с очень низкими расходами на батареи и высокими ценами на бензин. BEVs проще строить и не использовать жидкое топливо, в то время как PHEVs имеют более сложные силовые агрегаты и все еще имеют бензиновые двигатели.

Выбросы переместились на электростанции
Ожидается, что в некоторых районах ожидается усиление загрязнения с принятием PHEV, но в большинстве районов произойдет снижение. Исследование, проведенное ACEEE, предсказывает, что широкое использование PHEV в сильно зависящих от угля зонах приведет к увеличению местного чистого диоксида серы и выбросов ртути, учитывая уровни выбросов от большинства угольных электростанций, которые в настоящее время подают электроэнергию в сеть. Хотя чистые угольные технологии могут создавать электростанции, которые подают электроэнергию электростанций из угля, не выделяя значительных количеств таких загрязнителей, более высокая стоимость применения этих технологий может увеличить цену на электроэнергию, вырабатываемую углем. Чистое влияние на загрязнение зависит от источника топлива электрической сети (например, ископаемого или возобновляемого) и профиля загрязнения самих электростанций. Также может быть более практичным выявление, регулирование и модернизация источника одноточечного загрязнения, такого как электростанция, или замена завода вообще. С точки зрения здоровья человека смещение загрязнения вдали от крупных городских районов может считаться существенным преимуществом.

Согласно исследованию, проведенному Национальной академией наук 2009 года, «гибридные автомобили с электромобилем и сеткой (плагины) демонстрировали несколько более высокие неклиматные повреждения, чем многие другие технологии». Эффективность подключаемых гибридов также зависит от общей эффективности передачи электроэнергии. Потери в передаче и распределении в США оценивались в 7,2% в 1995 году и 6,5% в 2007 году. По данным анализа жизненного цикла выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, в настоящее время самыми дешевыми являются транспортные средства на природном газе.

Многоуровневая структура ставок для электронных счетов
Дополнительное потребление электроэнергии для подзарядки подключаемых транспортных средств может подтолкнуть многих домашних хозяйств в районах, которые не имеют внепиковых тарифов в более высокий уровень цен и отрицают финансовые выгоды. Клиенты по таким тарифам могли видеть значительную экономию, опасаясь, когда автомобиль был заряжен, например, используя таймер, чтобы ограничить зарядку в часы без пика. Таким образом, точное сравнение выгоды требует, чтобы каждое домохозяйство оценивало свой текущий уровень использования электроэнергии и тарифы, взвешенные по стоимости бензина, и фактические наблюдаемые эксплуатационные расходы на работу в режиме электрического режима.

Выбросы парниковых газов
Эффект PHEV на выбросы парниковых газов является сложным. Подключаемые гибридные транспортные средства, работающие в полностью электрическом режиме, не выделяют вредных загрязнителей выхлопных газов из бортового источника энергии. Чистое пользование воздухом обычно является локальным, поскольку в зависимости от источника электроэнергии, используемого для подзарядки батарей, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу переносятся на место расположения генераторных установок. Точно так же PHEV не выделяют парниковые газы из бортового источника энергии, но с точки зрения оценки «хорошо для колес» степень выгоды также зависит от топлива и технологий, используемых для производства электроэнергии. С точки зрения полного анализа жизненного цикла электричество, используемое для подзарядки батарей, должно генерироваться из источников нулевого излучения, таких как возобновляемые (например, энергия ветра, солнечная энергия или гидроэлектроэнергия) или ядерная энергия для PEVs, чтобы иметь почти ничто или нуль хорошо к колесам. С другой стороны, когда PEVs перезаряжаются с угольных установок, они обычно производят немного больше выбросов парниковых газов, чем автомобили двигателей внутреннего сгорания. В случае гибридного электромобиля с плагинами при работе в гибридном режиме с помощью двигателя внутреннего сгорания выбросы выхлопных труб и парниковых газов ниже по сравнению с обычными автомобилями из-за их более высокой экономии топлива.

Оценка жизненного цикла и оценка выбросов

аргоннский
В 2009 году исследователи из Национальной лаборатории Argonne адаптировали свою модель GREET для проведения полного анализа скважин (WTW) для использования энергии и выбросов парниковых газов (ПГ) гибридных электромобилей в нескольких сценариях, учитывая различные бортовые топлива и различные источники выработки электроэнергии для подзарядки аккумуляторных батарей. Для анализа были выбраны три региона США: Калифорния, Нью-Йорк и Иллинойс, поскольку эти регионы включают крупные мегаполисы со значительными изменениями в их смесях энергии. Были также представлены результаты полного цикла анализа для смеси США и возобновляемой электроэнергии для изучения случаев средних и чистых смесей соответственно. В этом исследовании 2009 года было показано широкое распространение использования нефти и выбросов парниковых газов среди различных технологий производства топлива и грид-генераторных смесей. В следующей таблице приведены основные результаты:

PHEV для колесных пар Нефтяная энергия и выбросы парниковых газов для всего электрического диапазона от 10 до 40 миль (16 и 64 км) с различными бортовыми топливами. (1) (в процентах к двигателю двигателя внутреннего сгорания, использующему бензин с ископаемым топливом)
Анализ	Переформированный бензин и дизель с низким содержанием серы	E85 из кукуруза и кукуруза	Топливная ячейка водород
Сокращение потребления энергии в нефтепродуктах	40-60%	70-90%	более 90%
Сокращение выбросов парниковых газов (2)	30-60%	40-80%	10-100%
Источник: Центр исследований транспорта, Национальная лаборатория Аргонн (2009). См. Таблицу 1. Примечания: (1) Моделирование на 2020 год  с моделью PHEV 2015 года. (2) Никаких прямых или косвенных изменений в землепользовании, включенных в анализ WTW для биомассового топлива.

Исследование Argonne показало, что PHEVs предлагали сокращение использования нефтяной энергии по сравнению с обычными гибридными электромобилями. Более экономия энергии на нефть, а также сокращение выбросов парниковых газов были реализованы по мере увеличения всего электрического диапазона, за исключением случаев, когда электроэнергия, используемая для подзарядки, была доминирующей в производстве электроэнергии или угля.Как и ожидалось, электричество из возобновляемых источников обеспечило наибольшее сокращение использования нефтяной энергии и выбросов парниковых газов для всех PHEV по мере увеличения всего электрического диапазона. В исследовании также сделан вывод о том, что подключаемые транспортные средства, использующие топливо на основе биомассы (биомасса-E85 и-водород), могут не понимать преимущества выбросов парниковых газов по сравнению с обычными гибридами, если в производстве электроэнергии преобладают ископаемые источники.

Oak Ridge
Исследование, проведенное исследователями в Национальной лаборатории Оук-Ридж в 2008 году, проанализировало выбросы пластовых гибридных гибридных электромобилей и парниковых газов (ПГ) по сравнению с гибридными электромобилями в нескольких сценариях в течение 2020 и 2030 годов. В исследовании рассматривалось сочетание источников энергии для 13 США регионы, которые будут использоваться во время подзарядки транспортных средств, как правило, комбинация угля, природного газа и ядерной энергии и, в меньшей степени, возобновляемых источников энергии. Исследование 2010 года, проведенное в Аргоннской национальной лаборатории, достигло аналогичных результатов, в результате чего PHEV снизит потребление нефти, но могут производить очень разные выбросы парниковых газов для каждого региона в зависимости от энергетического баланса, используемого для генерации электроэнергии для перезарядки гибридных гибридных модулей.

Агентство по охране окружающей среды
В октябре 2014 года Агентство по охране окружающей среды США опубликовало в 2014 году свой ежегодный отчет «Легкая автомобильная техника, выбросы углекислого газа и тенденции экономии топлива». Впервые в отчете представлен анализ воздействия альтернативных топливных транспортных средств с акцентом на подключаемые электромобили, поскольку, поскольку их доля на рынке приближается к 1%, PEV начали оказывать заметное влияние на общее топливо для новых автомобилей США экономики и выбросов CO2.

Отчет EPA включал анализ 12 полностью электрических автомобилей для пассажиров и 10 гибридных гибридных модулей, доступных на рынке в 2014 году. Для точной оценки выбросов в анализе были учтены различия в работе между этими PHEV, такими как Chevrolet Volt, который может работать в полностью электрическом режиме без использования бензина, и тех, которые работают в смешанном режиме, например, Toyota Prius PHV, который использует как энергию, хранящуюся в батарее, так и энергию из бензобака для продвижения автомобиля, но это может обеспечивают существенное полностью электрическое вождение в смешанном режиме. Кроме того, поскольку полностью электрический диапазон подключаемых гибридов зависит от размера аккумуляторной батареи, анализ вводит коэффициент полезности в виде проекции, в среднем, доли миль, которые будут управляться с использованием электричества (в электрическом только и смешанные режимы) средним драйвером. В следующей таблице показана общая экономия топлива в EV / гибриде, выраженная в эквиваленте бензина на килограмм на галлон (mpg-e) и коэффициент полезности для десяти гибридных гибридных модулей MY2014, доступных на рынке США. В исследовании использовался коэффициент полезности (поскольку в режиме чистого EV отсутствуют выбросы выхлопной трубы), а наилучшая оценка EPA выбросов выхлопных газов CO2, производимых этими транспортными средствами, в режиме реального времени в городе и на шоссе в соответствии с методологией меток EPA с 5 циклами, используя весовое 55% городское / 45% шоссе. Результаты показаны в следующей таблице.

Кроме того, в EPA учтены выбросы СО2 выше по течению, связанные с производством и распределением электроэнергии, необходимой для зарядки PHEV. Поскольку производство электроэнергии в Соединенных Штатах значительно варьируется от региона к региону, EPA рассмотрело три сценария / диапазоны с нижним пределом диапазона, соответствующим калибровочному коэффициенту выбросов силовой установки, в середине диапазона, представленного национальным средним коэффициентом выбросов силовой установки, и верхний конец диапазона, соответствующий коэффициенту выбросов силовой установки для Скалистых гор. По оценкам EPA, коэффициенты выбросов парниковых газов для различных регионов страны колеблются от 346 г CO2 / кВт-ч в Калифорнии до 986 ​​г CO2 / кВт-ч в Скалистых горах с национальным средним значением 648 г CO2 / кВт-ч , В следующей таблице приведены выбросы выхлопной трубы и комбинированные выбросы выхлопных труб и восходящего потока для каждого из 10 МОЕ 2014 PHEV, доступных на рынке США.

Национальное бюро экономических исследований
Большинство анализа выбросов используют средние уровни выбросов по регионам вместо маргинальной генерации в разное время суток. В прежнем подходе не учитывается сочетание поколений на взаимосвязанных рынках электроэнергии и смещение профилей нагрузки в течение дня. Анализ трех экономистов, связанных с Национальным бюро экономических исследований (NBER), опубликованном в ноябре 2014 года, разработал методологию оценки предельных издержек спроса на электроэнергию, которые зависят от местоположения и времени суток в Соединенных Штатах. В исследовании использовались данные о выбросах и потреблении за 2007-2009 годы, а также использовались спецификации для Volkswagen Chevrolet Volt (все-электрическая дальность 35 миль (56 км)). Анализ показал, что предельные уровни выбросов более чем в три раза выше на Среднем Западе по сравнению с западными США, а внутри регионов ставки за несколько часов дня более чем в два раза превышают показатели для других. Применяя результаты маргинального анализа для подключаемых электромобилей, исследователи NBER обнаружили, что выбросы заряженных PEV варьируются в зависимости от региона и часов дня. В некоторых регионах, таких как Западные США и Техас, выбросы CO2 в милю от вождения PEVs меньше, чем у езды от гибридного автомобиля. Тем не менее, в других регионах, таких как Верхний Средний Запад, зарядка в течение рекомендованных часов с полуночи до 4 утра подразумевает, что PEVs генерируют больше выбросов за милю, чем средний автомобиль в настоящее время на дороге.Результаты показывают фундаментальное напряжение между управлением электрической нагрузкой и экологическими целями, поскольку часы, когда электричество является наименее дорогостоящим продуктом, обычно являются часами с наибольшими выбросами. Это происходит из-за того, что угольные установки, которые имеют более высокие уровни выбросов, чаще всего используются для удовлетворения спроса на базовый и непиковый спрос на электроэнергию; в то время как единицы природного газа, которые имеют относительно низкие уровни выбросов, часто приводятся в сети для удовлетворения пикового спроса. Такая картина смены топлива объясняет, почему темпы выбросов, как правило, выше ночью и ниже в периоды пикового спроса утром и вечером.