บทความนี้จำเป็นต้องได้รับการอัปเดตโปรด( ธันวาคม 2023 ) |
ส่วนหนึ่งของซีรีส์เรื่อง |
พลังงานที่ยั่งยืน |
---|
รถยนต์ไฟฟ้าแบบปลั๊กอินไฮบริด ( PHEV )หรือเรียกง่ายๆ ว่าPlug-in hybrid คือ รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดชนิดหนึ่งที่ติดตั้งแบตเตอรี่ แบบชาร์จไฟได้ ซึ่งสามารถชาร์จได้โดยตรงผ่านสายชาร์จที่เสียบเข้ากับ แหล่ง จ่ายไฟ ภายนอก นอกจากนี้ยังสามารถชาร์จภายในด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายในในตัวได้อีกด้วยแม้ว่า PHEV จะเป็นรถยนต์โดยสาร เป็นหลัก แต่ก็มีรถยนต์แบบปลั๊กอินไฮบริดอีกหลายรุ่น เช่นรถสปอร์ต รถเพื่อการพาณิชย์รถตู้ รถบรรทุก อเนกประสงค์ รถประจำทาง รถไฟมอเตอร์ไซค์รถมอเตอร์ไซค์ขนาดเล็กรถทหารและเรือ[7]
รถยนต์ ไฮบริดแบบปลั๊กอินนั้นคล้ายคลึงกับรถยนต์ไฟฟ้าแบบใช้แบตเตอรี่ (BEV) โดยสามารถใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบรวมศูนย์จาก พลังงานหมุนเวียน (เช่นพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงาน ลมหรือพลังงานน้ำ ) เพื่อลดการปล่อยมลพิษ หรือโรงไฟฟ้าฟอสซิล ซึ่งในกรณีนี้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะแทนที่การ ปล่อย ก๊าซเรือนกระจก จาก ท่อไอเสีย ของรถยนต์ไปยังโรงไฟฟ้าเมื่อเทียบกับรถยนต์ไฮบริดแบบเดิม (HEV) โดยทั่วไปแล้ว PHEV จะมีชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่กว่าซึ่งสามารถชาร์จใหม่ได้ (ในทางทฤษฎี) จากทุกที่ที่มีการเข้าถึงโครงข่ายไฟฟ้าทำให้มีประสิทธิภาพด้านพลังงาน ที่ดีขึ้น และคุ้มต้นทุนเมื่อเทียบกับการพึ่งพาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนรถเพียงอย่างเดียว นอกจากนี้ PHEV ยังสามารถรองรับ การขับขี่ ด้วยไฟฟ้าล้วนได้ระยะทาง ไกลขึ้นและถี่ขึ้น และมอเตอร์ไฟฟ้ามักจะมีกำลังและแรงบิด ที่สูงกว่า ตอบสนองต่อการเร่งความเร็วได้ดีกว่า และโดยรวม แล้วมีต้นทุนการดำเนินงาน ที่ต่ำกว่า แม้ว่าชุดแบตเตอรี่ของ PHEV จะมีขนาดเล็กกว่าของรถยนต์ไฟฟ้าที่มีน้ำหนักเท่ากัน เนื่องจากต้องรองรับเครื่องยนต์สันดาปภายในและระบบส่งกำลังไฮบริด แต่ชุด แบตเตอรี่นี้ยังมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการกลับไปใช้ เครื่องยนต์ เบนซิน / ดีเซล ซึ่งคล้ายกับ HEV ทั่วไป หากแบตเตอรี่หมด คุณลักษณะนี้ช่วยลดความกังวลเรื่องระยะทาง โดยเฉพาะในพื้นที่ที่ไม่มี โครงสร้างพื้นฐานด้านการชาร์จที่เพียงพอ
PHEV ที่ผลิตจำนวนมากมีจำหน่ายให้กับสาธารณชนในประเทศจีนและสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปี 2010 [8] [9] [10]โดยมีการเปิดตัวChevrolet Voltซึ่งเป็น PHEV ที่ขายดีที่สุดจนกระทั่งถูกแซงหน้าโดยMitsubishi Outlander PHEVเมื่อสิ้นสุดการผลิต Volt ในปี 2019 [11]ในปี 2021 BYD Autoได้กลายเป็นผู้ผลิตยานยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กที่ใหญ่ที่สุดในโลก ในเดือนพฤษภาคม 2024 [update]ยอดขายสะสมของรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กของ BYD ทะลุ 3.6 ล้านคัน[12]รถ SUV รุ่น BYD Song DMมีส่วนสนับสนุนมากกว่า 1.05 ล้านคัน[13] [14] [2] [15]
ณ เดือนธันวาคม 2562 [update]สต็อก PHEV ทั่วโลกมีจำนวนรวม 2.4 ล้านหน่วย คิดเป็นหนึ่งในสามของสต็อกรถยนต์นั่งไฟฟ้าแบบเสียบปลั๊กบนท้องถนนทั่วโลก[16]ณ เดือนธันวาคม 2562 [update]จีนมีสต็อก PHEV มากที่สุดในโลก โดยมี 767,900 หน่วย รองลงมาคือสหรัฐอเมริกา ซึ่งมี 567,740 หน่วย และสหราชอาณาจักรซึ่งมี 159,910 หน่วย[16]
ระยะทางขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าทั้งหมดของรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินจะระบุเป็น PHEV [ไมล์]หรือ PHEV [กิโลเมตร]กม. โดยตัวเลขนี้แสดงถึงระยะทางที่รถยนต์สามารถวิ่งได้ด้วยพลังงานจากแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว ตัวอย่างเช่น PHEV-20 สามารถวิ่งได้ 32 กม. (20 ไมล์) โดยไม่ต้องใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน ดังนั้นจึงอาจระบุเป็น PHEV32 กม. ก็ได้[17]
รถยนต์เหล่านี้ใช้แบตเตอรี่ในการชาร์จ โดยจะต้องผ่านกระบวนการชาร์จที่ใช้กระแสไฟฟ้าที่แตกต่างกัน กระแสไฟฟ้าเหล่านี้เรียกว่าไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ซึ่งใช้สำหรับเครื่องชาร์จบนรถ และไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ซึ่งใช้สำหรับการชาร์จภายนอก[18]
คำศัพท์ยอดนิยมอื่นๆ ที่มักใช้สำหรับรถไฮบริดแบบเสียบปลั๊ก ได้แก่ "รถไฮบริดที่เชื่อมต่อกับกริด" "รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดแบบเลือกได้แต่ใช้น้ำมัน" (GO-HEV) หรือเรียกง่ายๆ ว่า "รถยนต์ไฮบริดแบบเลือกได้แต่ใช้น้ำมัน" [19] [20] [21] GM เรียกรถยนต์ ไฮบริดแบบเสียบปลั๊ก ซีรีส์Chevrolet Volt ว่า "รถยนต์ไฟฟ้าระยะทางขยาย" [22] [23]
Lohner –Porsche Mixte Hybridซึ่งผลิตขึ้นตั้งแต่ปี 1899 ถือเป็นรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดรุ่นแรก[24] [25]รถยนต์ไฮบริดรุ่นแรกๆ สามารถชาร์จจากแหล่งภายนอกได้ก่อนใช้งาน คำว่า "ไฮบริดแบบเสียบปลั๊ก" หมายถึงรถยนต์ไฮบริดที่สามารถชาร์จจากปลั๊กไฟมาตรฐานได้ คำว่า "รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดแบบเสียบปลั๊ก" คิดค้นโดยศาสตราจารย์ Andrew Frank แห่ง UC Davis [ 26]ซึ่งได้รับการยกย่องว่าเป็น "บิดาแห่งไฮบริดแบบเสียบปลั๊กสมัยใหม่" [27] [28] [29]
นิตยสารPopular Science ฉบับเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2512 ได้ลงบทความเกี่ยวกับ รถยนต์ ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กรุ่นGeneral Motors XP-883 รถยนต์แนวคิดสำหรับใช้เดินทางนี้มีแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด 12 โวลต์ 6 ลูกอยู่ ในบริเวณท้ายรถ และมีมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบวางขวางที่ขับเคลื่อนล้อหน้า รถยนต์คันนี้สามารถเสียบปลั๊กเข้ากับเต้าเสียบไฟฟ้ากระแสสลับ 120 โวลต์มาตรฐานของอเมริกาเหนือเพื่อชาร์จไฟได้[30]
ในปี 2003 Renaultเริ่มจำหน่ายElect'roadซึ่งเป็นเวอร์ชัน Plug-in Hybrid ของKangoo รุ่นยอดนิยม ในยุโรป นอกจากเครื่องยนต์แล้ว ยังสามารถเสียบปลั๊กเข้ากับเต้าเสียบมาตรฐานและชาร์จไฟได้ถึง 95% ในเวลาประมาณ 4 ชั่วโมง[31]หลังจากจำหน่ายรถยนต์ไปแล้วประมาณ 500 คัน โดยส่วนใหญ่อยู่ในฝรั่งเศส นอร์เวย์ และสหราชอาณาจักร Elect'road จึงได้รับการออกแบบใหม่ในปี 2007 [32]
ด้วยความพร้อมใช้งานของยานยนต์ไฮบริดและราคาแก๊สที่สูงขึ้นในสหรัฐอเมริกาเริ่มตั้งแต่ราวปี 2002 ทำให้ความสนใจในรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กเพิ่มขึ้น[33]รถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กบางรุ่นเป็นการนำรถยนต์ไฮบริดที่มีอยู่เดิมมาดัดแปลง เช่น ในปี 2004 บริษัท CalCarsได้ดัดแปลงรถยนต์ Prius ให้ติดแบตเตอรี่ตะกั่วกรดและสามารถวิ่งได้ไกลถึง 15 กม. (9 ไมล์) โดยใช้เพียงพลังงานไฟฟ้า[34]
ในปี 2549 ทั้งโตโยต้าและเจเนอรัล มอเตอร์สได้ประกาศแผนสำหรับรถไฮบริดแบบเสียบปลั๊ก[35] [36]โครงการ Saturn Vue ของ GM ถูกยกเลิก แต่โตโยต้าแบบเสียบปลั๊กได้รับการรับรองให้ใช้งานบนท้องถนนในญี่ปุ่นในปี 2550 [37]
ในปี 2550 Quantum Technologies และFisker Coachbuild , LLC ได้ประกาศเปิดตัวกิจการร่วมค้าในFisker Automotive [ 38] Fisker ตั้งใจที่จะสร้าง PHEV-50 สุดหรูมูลค่า 80,000 เหรียญสหรัฐ ซึ่งก็คือFisker Karmaซึ่งมีกำหนดการผลิตในช่วงปลายปี 2552 [39]
ในปี 2550 บริษัท Aptera Motorsได้ประกาศเปิด ตัวรถสองที่นั่ง รุ่น Typ-1แต่บริษัทดังกล่าวได้ปิดตัวลงในเดือนธันวาคม 2554 [40]
ในปี 2007 บริษัทผลิตรถยนต์ BYD Auto ของจีน ซึ่งเป็นเจ้าของโดยผู้ผลิตแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือรายใหญ่ที่สุดของจีน ประกาศว่าจะเปิดตัวรถซีดาน PHEV-60 ที่ผลิตขึ้นในประเทศจีนในช่วงครึ่งหลังของปี 2008 โดย BYD ได้จัดแสดงรถรุ่นนี้ในงานNorth American International Auto Showที่เมืองดีทรอยต์เมื่อเดือนมกราคม 2008 โดยรถรุ่นนี้ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต (LiFePO4 )แทนลิเธียมไอออน โดยสามารถชาร์จได้ถึง 70% ของความจุภายใน 10 นาที[41]
ในปี 2550 ฟอร์ดส่งมอบรถยนต์Ford Escape Plug-in Hybrid คันแรก จากกองยานยนต์ PHEV สาธิตจำนวน 20 คันให้ กับบริษัท Southern California Edison [42]ในฐานะส่วนหนึ่งของโครงการสาธิตนี้ ฟอร์ดยังได้พัฒนารถยนต์ SUVไฮบริดแบบปลั๊กอินเชื้อเพลิงยืดหยุ่น คันแรก ซึ่งส่งมอบในเดือนมิถุนายน 2551 [43]กองยานยนต์สาธิตแบบปลั๊กอินนี้ได้รับการทดสอบภาคสนามกับกองยานยนต์ของบริษัทสาธารณูปโภคในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา[44]และในช่วงสองปีแรกนับตั้งแต่เริ่มโครงการ กองยานยนต์ได้วิ่งไปแล้วมากกว่า 75,000 ไมล์[45]ในเดือนสิงหาคม 2552 ฟอร์ดส่งมอบรถยนต์ Escape Plug-in คันแรกที่ติดตั้งเทคโนโลยีระบบสื่อสารและระบบควบคุมแบบยานยนต์ถึงกริดอัจฉริยะ (V2G) และฟอร์ดวางแผนที่จะติดตั้งเทคโนโลยีสื่อสารแบบยานยนต์ถึงกริดในรถยนต์ Escape ทั้ง 21 คัน[45]กำหนดการขายรถยนต์ Escape PHEV ในปี 2555 [44]
เมื่อวันที่ 14 มกราคม พ.ศ. 2551 โตโยต้าประกาศว่าจะเริ่มจำหน่ายรถยนต์ PHEV ที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนภายในปี พ.ศ. 2553 [46] [47]แต่ในช่วงปลายปีนั้น โตโยต้าระบุว่ารถยนต์ PHEV เหล่านี้จะนำเสนอให้กับกองยานพาณิชย์ในปี พ.ศ. 2552 [48]
เมื่อวันที่ 27 มีนาคมคณะกรรมการทรัพยากรทางอากาศของรัฐแคลิฟอร์เนีย (CARB) ได้แก้ไขข้อบังคับ โดยกำหนดให้ผู้ผลิตยานยนต์ต้องผลิตรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กจำนวน 58,000 คันระหว่างปี 2012 ถึง 2014 [49]ข้อกำหนดนี้เป็นทางเลือกแทนข้อกำหนดก่อนหน้านี้ในการผลิตยานยนต์ปล่อยมลพิษ เป็นศูนย์จำนวน 25,000 คัน โดยลดข้อกำหนดดังกล่าวลงเหลือ 5,000 คัน[50]เมื่อวันที่ 26 มิถุนายนVolkswagenประกาศว่าจะเปิดตัวรถยนต์แบบเสียบปลั๊กที่ผลิตขึ้นโดยใช้พื้นฐานจากGolfขนาดกะทัดรัด Volkswagen ใช้คำว่า 'TwinDrive' เพื่อหมายถึง PHEV [51]ในเดือนกันยายน มีรายงานว่า Mazdaกำลังวางแผนผลิต PHEV [52]เมื่อวันที่ 23 กันยายนChrysler ประกาศว่าได้สร้างต้นแบบของ Jeep Wranglerแบบเสียบปลั๊กและ มินิแวน Chrysler Town and Countryซึ่งทั้งสองรุ่นเป็น PHEV-40 พร้อมระบบส่งกำลังแบบซีรีส์ และรถสปอร์ต Dodge ที่ใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งหมด และกล่าวว่ารถยนต์ 1 ใน 3 รุ่นนี้จะนำเข้าสู่การผลิต[53] [54]
เมื่อวันที่ 3 ตุลาคม สหรัฐอเมริกาได้ประกาศใช้พระราชบัญญัติปรับปรุงและขยายระยะเวลาการใช้พลังงาน พ.ศ. 2551กฎหมายดังกล่าวให้เครดิตภาษีสำหรับการซื้อรถยนต์ไฟฟ้าแบบเสียบปลั๊กที่มีความจุแบตเตอรี่เกิน 4 กิโลวัตต์ชั่วโมง[55] [56]เครดิตภาษีของรัฐบาลกลางได้รับการขยายและแก้ไขโดยพระราชบัญญัติพลังงานสะอาดและความปลอดภัยของอเมริกา พ.ศ. 2552แต่ปัจจุบันความจุแบตเตอรี่ต้องเกิน 5 กิโลวัตต์ชั่วโมง และเครดิตจะหมดลงเมื่อผู้ผลิตรถยนต์ขายรถยนต์ได้อย่างน้อย 200,000 คันในสหรัฐอเมริกา[57]
ในวันที่ 15 ธันวาคม 2008 BYD Auto เริ่มจำหน่ายF3DMในประเทศจีนกลายเป็นรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กรุ่นแรกที่จำหน่ายในโลก แม้ว่าในช่วงแรกจะจำหน่ายเฉพาะลูกค้าองค์กรและรัฐบาลเท่านั้น[60] [61] [62]การจำหน่ายให้กับประชาชนทั่วไปเริ่มขึ้นในเซินเจิ้นในเดือนมีนาคม 2010 [8] [9]แต่เนื่องจาก F3DM ทำให้ราคาของรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงธรรมดาเกือบสองเท่า BYD จึงคาดหวังเงินอุดหนุนจากรัฐบาลท้องถิ่นเพื่อให้รถยนต์แบบเสียบปลั๊กมีราคาที่เอื้อมถึงสำหรับผู้ซื้อส่วนบุคคล[8] โตโยต้าทดสอบรถยนต์ แบบเสียบปลั๊ก Prius รุ่นก่อนการผลิต 600 คันในยุโรปและอเมริกาเหนือในปี 2009 และ 2010 [63] [64]
Volvo CarsผลิตVolvo V70 Plug-in Hybrid รุ่นสาธิตจำนวน 2 รุ่น ในปี 2009 แต่ไม่ได้ดำเนินการผลิตต่อV60 Plug-in Hybridเปิดตัวในปี 2011 และพร้อมจำหน่าย
ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2553 บริษัท Lotus Engineeringได้เปิดตัวLotus CityCar ซึ่งเป็น รถยนต์แนวคิดแบบปลั๊กอินไฮบริดที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานเชื้อเพลิงผสม (flex-fuel) โดยใช้ เอธานอลหรือเมทานอลหรือน้ำมันเบนซินปกติ[65] [66]ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมให้ระยะทางขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าล้วน 60 กิโลเมตร (37 ไมล์) และเครื่องยนต์ flex-fuel ขนาด 1.2 ลิตรทำงานเพื่อเพิ่มระยะทางวิ่งได้มากกว่า 500 กิโลเมตร (310 ไมล์) [65] [66]
GM เปิดตัว Chevrolet Volt อย่างเป็นทางการในสหรัฐอเมริกาเมื่อวันที่ 30 พฤศจิกายน 2010 และเริ่มส่งมอบปลีกในเดือนธันวาคม 2010 [10]รถยนต์รุ่นพี่อย่าง Opel/Vauxhall Ampera เปิดตัวในยุโรประหว่างปลายปี 2011 ถึงต้นปี 2012 การส่งมอบFisker Karma ครั้งแรก เกิดขึ้นในเดือนกรกฎาคม 2011 [67]และเริ่มส่งมอบให้ลูกค้าปลีกในเดือนพฤศจิกายน 2011 Toyota Prius Plug-in Hybridเปิดตัวในญี่ปุ่นในเดือนมกราคม 2012 [68]ตามด้วยสหรัฐอเมริกาในเดือนกุมภาพันธ์ 2012 [69]การส่งมอบ Prius PHV ในยุโรปเริ่มในช่วงปลายเดือนมิถุนายน 2012 [70] Ford C-Max Energiเปิดตัวในสหรัฐอเมริกาในเดือนตุลาคม 2012 [71] Volvo V60 Plug-in Hybridในสวีเดนในช่วงปลายปี 2012 [72]
Honda Accord Plug-in Hybridออกสู่ตลาดในสหรัฐอเมริกาที่เลือกในเดือนมกราคม 2013 [73]และMitsubishi Outlander P-HEVในญี่ปุ่นในเดือนมกราคม 2013 กลายเป็นSUVปลั๊กอินไฮบริดรุ่นแรกในตลาด[74]การส่งมอบFord Fusion Energiเริ่มในเดือนกุมภาพันธ์ 2013 [75] [76] BYD Auto หยุดการผลิต BYD F3DM เนื่องจากยอดขายต่ำ[77] และ BYD Qinซึ่งเป็นรุ่นต่อจากนี้เริ่มขายในคอสตาริกาในเดือนพฤศจิกายน 2013 โดยการขายในประเทศอื่นๆ ในละตินอเมริกามีกำหนดจะเริ่มขึ้นในปี 2014 [78] [79] [80]การส่งมอบ Qin เริ่มในประเทศจีนในกลางเดือนธันวาคม 2013 [59]
การส่งมอบ McLaren P1 ซูเปอร์คาร์ รุ่นจำกัดจำนวนให้แก่ลูกค้าปลีกเริ่มขึ้นในสหราชอาณาจักรในเดือนตุลาคม 2013 [81]และPorsche Panamera S E-Hybridเริ่มส่งมอบในสหรัฐอเมริกาในเดือนพฤศจิกายน 2013 การส่งมอบCadillac ELR ครั้งแรก ในสหรัฐอเมริกาเกิดขึ้นในเดือนธันวาคม 2013 [82] BMW i8 และ Volkswagen XL1รุ่นจำกัดจำนวนเปิดตัวให้แก่ลูกค้าปลีกในเยอรมนีในเดือนมิถุนายน 2014 [83] [84] Porsche 918 Spyder ยังเปิดตัวในยุโรปและสหรัฐอเมริกาในปี 2014 อีกด้วย Audi A3 Sportback e-tronและVolkswagen Golf GTEชุดแรกได้รับการจดทะเบียนในเยอรมนีในเดือนสิงหาคม 2014 [85]
ในเดือนธันวาคม 2014 BMW ประกาศว่ากลุ่มกำลังวางแผนที่จะนำเสนอรุ่นไฮบริดแบบเสียบปลั๊กของทุกรุ่นของแบรนด์หลักโดยใช้เทคโนโลยี eDrive ที่พัฒนาขึ้นสำหรับรถยนต์ปลั๊กอินแบรนด์BMW i ( BMW i3และ BMW i8) เป้าหมายของบริษัทคือการใช้เทคโนโลยีแบบเสียบปลั๊กเพื่อนำเสนอยานยนต์สมรรถนะสูงต่อไปในขณะที่ลดการปล่อย CO2 ต่ำกว่า 100g / km ในช่วงเวลาของการประกาศผู้ผลิตรถยนต์กำลังทดสอบต้นแบบไฮบริดแบบเสียบปลั๊กBMW 3 ซีรีส์ อยู่แล้ว [86]รุ่นแรกที่มีจำหน่ายสำหรับการขายปลีกคือBMW X5 eDrive ปี 2016 โดยรุ่นที่ผลิตได้เปิดตัวที่งานShanghai Motor Show ปี 2015 [87] Chevrolet Volt รุ่นที่สองเปิดตัวที่งาน North American International Auto Show มกราคม 2015 [88]และเริ่มส่งมอบปลีกในสหรัฐอเมริกาและแคนาดาในเดือนตุลาคม 2015 [89] [90]
ในเดือนมีนาคม 2015 Audiกล่าวว่าพวกเขาวางแผนที่จะสร้างรุ่นไฮบริดแบบปลั๊กอินของซีรีส์รุ่นต่างๆ และพวกเขาคาดหวังว่าไฮบริดแบบปลั๊กอินพร้อมกับรถยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติและระบบขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่ไฟฟ้าจะมีส่วนสำคัญในการบรรลุเป้าหมาย CO 2 ของบริษัท Audi Q7 e-tronจะตามหลัง A3 e-tron ที่มีอยู่ในตลาดแล้ว[91]ในเดือนมีนาคม 2015 เช่นกันMercedes-Benzได้ประกาศว่าในปีต่อๆ ไป บริษัทจะเน้นหลักในเรื่องระบบขับเคลื่อนทางเลือกที่ไฮบริดแบบปลั๊กอิน ผู้ผลิตรถยนต์มีแผนที่จะแนะนำรุ่นไฮบริดแบบปลั๊กอินใหม่ 10 รุ่นภายในปี 2017 และรุ่นถัดไปคือMercedes-Benz C 350 eซึ่งเป็นไฮบริดแบบปลั๊กอินรุ่นที่สองของ Mercedes ต่อจากS 500 Plug-In Hybrid [ 92]ไฮบริดแบบปลั๊กอินอื่นๆ ที่เปิดตัวในปี 2015 ได้แก่BYD Tang , Volkswagen Passat GTE , Volvo XC90 T8และHyundai Sonata PHEV
ยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดแบบเสียบปลั๊กที่ใช้บนทางหลวงได้ทั่ว โลกของตระกูล Volt/Amperaทะลุหลัก 100,000 คันในเดือนตุลาคม 2558 [93]เมื่อสิ้นสุดปี 2558 มีการขายรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดแบบเสียบปลั๊กที่ใช้บนทางหลวงได้อย่างถูกต้องตามกฎหมายมากกว่า 517,000 คันทั่วโลกนับตั้งแต่เดือนธันวาคม 2551 จากยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดแบบเสียบปลั๊กที่ใช้บนทางหลวงได้ทั่วโลกทั้งหมดมากกว่า 1.25 ล้านคัน[94] [95]
ในเดือนกุมภาพันธ์ 2016 BMW ได้ประกาศเปิดตัวชื่อรุ่น "iPerformance" ซึ่งจะมอบให้กับรถยนต์ไฮบริดปลั๊กอินของ BMW ทุกคันตั้งแต่เดือนกรกฎาคม 2016 เป็นต้นไป โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้เห็นถึงการถ่ายโอนเทคโนโลยีจากBMW iไปสู่แบรนด์หลักของ BMW ชื่อใหม่นี้จะใช้กับรถยนต์ไฮบริดปลั๊กอินของBMW 7 Series ใหม่ คือBMW 740e iPerformance [ 96]และ BMW 3 SeriesคือBMW 330e iPerformance [97] ก่อน
บริษัท Hyundai Motorเปิดตัว รถยนต์ Hyundai Ioniq ทั้งสามรุ่นอย่างเป็นทางการที่งาน Geneva Motor Show ประจำปี 2016 [98] รถยนต์ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าในตระกูล Ioniq ได้แก่Ioniq Plug-inซึ่งคาดว่าจะประหยัดน้ำมันได้ถึง 125 mpg‑e (27 kW⋅h/100 mi; 16.8 kW⋅h/100 km) ในโหมดไฟฟ้าล้วน[99] Ioniq Plug-in มีกำหนดวางจำหน่ายในสหรัฐอเมริกาในไตรมาสที่สี่ของปี 2017 [100]
Prius plug-in hybrid รุ่นที่สองที่เรียกว่าPrius Primeในสหรัฐอเมริกาและ Prius PHV ในญี่ปุ่น[101]เปิดตัวที่งานNew York International Auto Show ประจำปี 2016 Prius Prime เริ่มส่งมอบปลีกในสหรัฐอเมริกาในเดือนพฤศจิกายน 2016 [102]และมีกำหนดวางจำหน่ายในญี่ปุ่นภายในสิ้นปี 2016 [101] [103] Prime มีระยะทางขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าล้วนที่ได้รับการประเมินโดย EPA ที่ 25 ไมล์ (40 กม.) ซึ่งมากกว่าระยะทางของรุ่นแรกสองเท่า และประหยัดน้ำมันที่ได้รับการประเมินโดย EPA ที่ 133 mpg‑e (25.3 kW⋅h/100 ไมล์) ในโหมดขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าล้วน (โหมด EV) ซึ่งเป็นคะแนน MPGeสูงสุดในโหมด EV ของยานพาหนะทุกรุ่นที่ได้รับการประเมินโดย EPA [104] [105]ซึ่งแตกต่างจากรุ่นก่อนหน้า Prime ทำงานด้วยไฟฟ้าทั้งหมดในโหมด EV [106]ยอดขาย Mitsubishi Outlander PHEV ทั่วโลกทะลุหลัก 100,000 คันในเดือนมีนาคม 2559 [107] [108] ยอดขาย BYD Qinในจีนทะลุหลัก 50,000 คันในเดือนเมษายน 2559 กลายเป็นรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กคันที่ 4 ที่ทะลุหลักนี้[109]
ในเดือนมิถุนายน 2559 นิสสันประกาศว่าจะเปิด ตัวรถยนต์ ขยายระยะทาง ขนาดกะทัดรัด ในประเทศญี่ปุ่นก่อนเดือนมีนาคม 2560 รถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กในซีรีส์นี้จะใช้ระบบไฮบริดใหม่ที่เรียกว่า e-Power ซึ่งเปิดตัวพร้อมกับรถยนต์ ครอสโอเวอร์ แนวคิด Nissan Gripz ที่จัดแสดงในงานFrankfurt Auto Show ประจำปี 2558 [110]
ในเดือนมกราคม 2016 ไครสเลอร์เปิดตัวมินิแวนไฮบริดแบบเสียบปลั๊กChrysler Pacifica Hybridซึ่งมีระยะทางวิ่งแบบไฟฟ้าล้วนที่ได้รับการประเมินจาก EPA อยู่ที่ 48 กม. (30 ไมล์) [111]นับเป็นมินิแวนไฮบริดรุ่นแรกของทุกประเภท โดยจำหน่ายครั้งแรกในสหรัฐอเมริกา แคนาดา และเม็กซิโกในปี 2017
ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2560 ฮอนด้าเริ่มส่งมอบHonda Clarity Plug-In Hybrid ให้ แก่ร้านค้าปลีก ในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา โดยมีระยะทางวิ่งแบบไฟฟ้าเท่านั้นที่ได้รับการประเมินจาก EPA ที่ 76 กม. (47 ไมล์) [112]
ในปี 2013 บริษัท Volkswagen ได้เริ่มผลิตVolkswagen XL1ซึ่งเป็นรถไฮบริดแบบปลั๊กอินที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ดีเซลสำหรับผู้โดยสาร 2 คนที่ผลิตจำนวนจำกัด โดยออกแบบมาเพื่อให้วิ่งได้ 100 กม./ลิตร (280 ไมล์ต่อแกลลอน‑imp ; 235 ไมล์ต่อแกลลอนสหรัฐฯ ) โดยใช้เครื่องยนต์ดีเซล โดยยังคงใช้งานได้จริงและใช้งานได้จริง รุ่นนี้สร้างขึ้นด้วยเครื่องยนต์ TDI 2 สูบ คอมมอนเรล 35 กิโลวัตต์ (47 แรงม้า) เทอร์โบดีเซล ขนาด 800 ซีซี (49 ลูกบาศก์นิ้ว) และมอเตอร์ไฟฟ้า 20 กิโลวัตต์ (27 แรงม้า) รุ่นนี้มีความพิเศษตรงที่เป็นรถไฮบริดดีเซลแบบปลั๊กอินที่ผลิตจำนวนมากเพียงรุ่นเดียว และเป็นหนึ่งในรถไฮบริดดีเซลที่ผลิตจำนวนมากเพียงรุ่นเดียวโดยทั่วไป[113] [114] [115]
รถยนต์ PHEV มีพื้นฐานมาจากระบบส่งกำลังสามแบบเดียวกันกับรถยนต์ไฮบริดทั่วไป รถยนต์ไฮบริดแบบซีรีส์ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าเท่านั้นรถยนต์ไฮบริดแบบขนานขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายในและมอเตอร์ไฟฟ้าที่ทำงานพร้อมกัน และรถยนต์ไฮบริดแบบซีรีส์-ขนานทำงานในโหมดใดก็ได้ แม้ว่ารถยนต์ไฮบริดแบบธรรมดาจะชาร์จแบตเตอรี่จากเครื่องยนต์เท่านั้น แต่รถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินสามารถรับพลังงานจำนวนมากที่จำเป็นในการชาร์จแบตเตอรี่จากแหล่งภายนอกได้[ ต้องการอ้างอิง ]
สิ่งเหล่านี้ประกอบด้วยระบบการกู้คืนพลังงานสองระบบที่แตกต่างกัน
Mercedes -AMG ONEเป็นรถยนต์แบบ Plug-in Dual Hybrid
Mercedes -Benz C-Class (W206)และMercedes C254/X254ยังมีเทอร์โบชาร์จเจอร์แบบช่วยไฟฟ้า / MGU-H อีก ด้วย[116] [117]
เครื่องชาร์จแบตเตอรี่อาจอยู่บนรถหรืออยู่ภายนอกรถก็ได้ กระบวนการสำหรับเครื่องชาร์จบนรถอธิบายได้ดีที่สุดว่าเป็นการแปลงไฟ AC เป็นไฟ DC ส่งผลให้แบตเตอรี่ได้รับการชาร์จ[18]เครื่องชาร์จบนรถมีความจุจำกัดตามน้ำหนักและขนาด และความจุที่จำกัดของเต้ารับไฟฟ้ากระแสสลับเอนกประสงค์ เครื่องชาร์จนอกรถเฉพาะอาจมีขนาดใหญ่และทรงพลังเท่าที่ผู้ใช้จะซื้อได้ แต่ต้องส่งคืนไปที่เครื่องชาร์จ เครื่องชาร์จความเร็วสูงอาจใช้ร่วมกันกับยานพาหนะหลายคัน
การใช้อินเวอร์เตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้าทำให้ขดลวดมอเตอร์ทำหน้าที่เป็นขดลวดหม้อแปลง และอินเวอร์เตอร์กำลังสูงที่มีอยู่ทำหน้าที่เป็นเครื่องชาร์จ AC-to-DC เนื่องจากส่วนประกอบเหล่านี้จำเป็นต้องใช้ในรถยนต์อยู่แล้ว และได้รับการออกแบบมาให้รองรับความสามารถในการจ่ายพลังงานในทางปฏิบัติ จึงสามารถใช้เพื่อสร้างเครื่องชาร์จบนรถที่ทรงพลังมากโดยไม่ต้องมีน้ำหนักหรือขนาดเพิ่มขึ้นมากนักAC Propulsionใช้วิธีการชาร์จไฟนี้ เรียกว่า "การชาร์จไฟแบบลดประจุ" [118]
รถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินทำงานในโหมดลดประจุและ โหมด รักษาประจุการรวมกันของสองโหมดนี้เรียกว่าโหมดผสมหรือโหมดผสม รถยนต์เหล่านี้สามารถออกแบบให้ขับได้ระยะทางไกลในโหมดไฟฟ้าล้วนไม่ว่าจะด้วยความเร็วต่ำเท่านั้นหรือทุกความเร็ว โหมดเหล่านี้ควบคุมกลยุทธ์การคายประจุแบตเตอรี่ของรถยนต์ และการใช้งานมีผลโดยตรงต่อขนาดและประเภทของแบตเตอรี่ที่จำเป็น: [119]
โหมดลดประจุไฟฟ้าช่วยให้ PHEV ที่ชาร์จเต็มแล้วทำงานด้วยพลังงานไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว (หรือขึ้นอยู่กับยานพาหนะเกือบทั้งหมด ยกเว้นในระหว่างการเร่งความเร็วอย่างรุนแรง) จนกว่าสถานะการชาร์จของแบตเตอรี่จะหมดลงถึงระดับที่กำหนดไว้ เมื่อถึงเวลานั้น เครื่องยนต์สันดาปภายในหรือเซลล์เชื้อเพลิงของยานพาหนะจะทำงาน ช่วงเวลานี้คือระยะขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าทั้งหมดของยานพาหนะ นี่เป็นโหมดเดียวที่ยานพาหนะไฟฟ้าแบตเตอรี่สามารถทำงานได้ ดังนั้นจึงมีระยะจำกัด[120]
โหมดผสมอธิบายถึงการเดินทางโดยใช้โหมดต่างๆ ร่วมกัน ตัวอย่างเช่น รถยนต์อาจเริ่มการเดินทางในโหมดชาร์จจนหมดที่ความเร็วต่ำ จากนั้นเข้าสู่ทางด่วนและทำงานในโหมดผสม ผู้ขับขี่อาจออกจากทางด่วนและขับโดยไม่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในจนกว่าจะถึงระยะทางที่ใช้ไฟฟ้าทั้งหมดหมด รถสามารถกลับสู่โหมดรักษาประจุไฟฟ้าได้จนกว่าจะถึงจุดหมายปลายทาง ซึ่งแตกต่างจากการเดินทางแบบชาร์จจนหมดที่ขับเคลื่อนภายในขีดจำกัดระยะทางที่ใช้ไฟฟ้าทั้งหมดของ PHEV
PHEV ส่วนใหญ่ยังมีโหมดการรักษาประจุเพิ่มเติมอีกสองโหมด:
การยึดแบตเตอรี่มอเตอร์ไฟฟ้าจะถูกล็อคไว้และยานพาหนะจะทำงานโดยใช้พลังงานจากการเผาไหม้เท่านั้น ดังนั้นประจุที่เหลืออยู่ในแบตเตอรี่จะยังคงอยู่เมื่อเข้าสู่โหมดผสมหรือการทำงานด้วยไฟฟ้าเต็มรูปแบบอีกครั้ง ในขณะที่ระบบเบรกแบบสร้างพลังงานใหม่จะยังคงพร้อมใช้งานเพื่อเพิ่มประจุแบตเตอรี่ ใน PHEV บางรุ่น บริการยานพาหนะที่ใช้แบตเตอรี่ขับเคลื่อน (เช่น ระบบทำความร้อนและเครื่องปรับอากาศ) จะถูกตั้งค่าเป็นโหมดการใช้พลังงานต่ำเพื่ออนุรักษ์ประจุแบตเตอรี่ที่เหลือต่อไป การล็อคมอเตอร์ไฟฟ้าจะถูกยกเลิกโดยอัตโนมัติ (หากอนุญาต) หากจำเป็นต้องเร่งความเร็วเต็มที่
การชาร์จด้วยตัวเองมอเตอร์ไฟฟ้าจะเชื่อมต่อกับระบบส่งกำลัง แต่จะเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่เพื่อให้ทำงานเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและชาร์จแบตเตอรี่ในขณะที่รถกำลังเคลื่อนที่ แม้ว่าจะแลกมากับการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่สูงขึ้น เนื่องจากเครื่องยนต์สันดาปภายในจะต้องทั้งจ่ายไฟให้กับตัวรถและชาร์จแบตเตอรี่ด้วย ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการ "ชาร์จขณะเคลื่อนที่" เมื่อมีที่เสียบปลั๊กรถจำกัด
ขนาดแบตเตอรี่ที่เหมาะสมที่สุดจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับว่าเป้าหมายคือการลดการใช้เชื้อเพลิง ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการ หรือการปล่อยมลพิษ แต่จากการศึกษาวิจัยในปี 2009 [121]สรุปว่า "การเลือกความจุแบตเตอรี่ PHEV ที่ดีที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับระยะทางที่รถจะขับระหว่างการชาร์จ ผลการศึกษาของเราชี้ให้เห็นว่าสำหรับสภาพการขับขี่ในเมืองและการชาร์จบ่อยครั้งทุกๆ 10 ไมล์หรือน้อยกว่านั้น PHEV ที่มีความจุต่ำซึ่งมี AER (ระยะทางขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าล้วน) ประมาณ 7 ไมล์จะเป็นตัวเลือกที่มั่นคงในการลดการใช้เชื้อเพลิง ต้นทุน และการปล่อยก๊าซเรือนกระจก สำหรับการชาร์จบ่อยครั้งน้อยกว่า ทุกๆ 20–100 ไมล์ PHEV จะปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยกว่า แต่HEVจะคุ้มต้นทุนมากกว่า"
โดยทั่วไปแล้ว PHEV ต้องใช้รอบ การชาร์จและการปล่อยประจุ แบตเตอรี่ ที่ลึกกว่า ไฮบริดทั่วไป เนื่องจากจำนวนรอบเต็มส่งผลต่ออายุแบตเตอรี่ ซึ่งอาจน้อยกว่า HEV ทั่วไป ซึ่งจะไม่ทำให้แบตเตอรี่หมดเกลี้ยง อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนบางคนโต้แย้งว่า PHEV จะกลายเป็นมาตรฐานในอุตสาหกรรมยานยนต์ในไม่ช้านี้[122]ปัญหาด้านการออกแบบและการแลกเปลี่ยนกับอายุแบตเตอรี่ ความจุ การกระจายความร้อน น้ำหนัก ต้นทุน และความปลอดภัยต้องได้รับการแก้ไข[123]เทคโนโลยีแบตเตอรี่ขั้นสูงอยู่ระหว่างการพัฒนา ซึ่งสัญญาว่าจะให้ความหนาแน่นของพลังงานที่มากขึ้นทั้งในแง่ของมวลและปริมาตร[124]และคาดว่าอายุแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้น[125]
แคโทดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนบางรุ่นในช่วงต้นปี 2007 ผลิตจากลิเธียมโคบอลต์เมทัลออกไซด์ วัสดุนี้มีราคาแพง และเซลล์ที่ผลิตด้วยวัสดุนี้สามารถปล่อยออกซิเจนออกมาได้หากมีการประจุมากเกินไป หากเปลี่ยนโคบอลต์ด้วยเหล็กฟอสเฟตเซลล์จะไม่เผาไหม้หรือปล่อยออกซิเจนออกมาภายใต้ประจุใดๆ ในราคาของน้ำมันเบนซินและไฟฟ้าในช่วงต้นปี 2007 จุดคุ้มทุนจะมาถึงหลังจากใช้งานไป 6 ถึง 10 ปี ระยะเวลาคืนทุนสำหรับรถไฮบริดแบบเสียบปลั๊กอาจยาวนานขึ้น เนื่องจากแบตเตอรี่มีขนาดใหญ่และมีราคาแพงกว่า[126]
แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์และลิเธียมไอออนสามารถรีไซเคิลได้ ตัวอย่างเช่น โตโยต้ามีโปรแกรมรีไซเคิลที่ตัวแทนจำหน่ายจะได้รับเครดิต 200 เหรียญสหรัฐสำหรับแบตเตอรี่แต่ละก้อนที่ส่งคืน[127]อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วไฮบริดแบบเสียบปลั๊กจะใช้ชุดแบตเตอรี่ที่ใหญ่กว่าไฮบริดแบบธรรมดาที่เทียบเคียงได้ ดังนั้นจึงต้องใช้ทรัพยากรมากขึ้นPacific Gas and Electric Company (PG&E) ได้เสนอให้บริษัทสาธารณูปโภคซื้อแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วเพื่อวัตถุประสงค์ในการสำรองและปรับระดับโหลด พวกเขากล่าวว่าแม้ว่าแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วเหล่านี้อาจไม่สามารถใช้งานในยานพาหนะได้อีกต่อไป แต่ความจุที่เหลือของแบตเตอรี่เหล่านี้ก็ยังมีมูลค่าที่สำคัญ[128]เมื่อไม่นานมานี้General Motors (GM) ได้กล่าวว่า "บริษัทสาธารณูปโภคที่สนใจใช้แบตเตอรี่ Volt รีไซเคิลเป็นระบบกักเก็บพลังงานได้ติดต่อมา ซึ่งถือเป็นตลาดรองที่อาจช่วยลดต้นทุนของ Volt และรถยนต์แบบเสียบปลั๊กอื่นๆ สำหรับผู้บริโภคได้" [129]
อุลตราคาปาซิเตอร์ (หรือ "ซูเปอร์คาปาซิเตอร์") ใช้ในรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กบางรุ่น เช่น ต้นแบบแนวคิดของ AFS Trinityเพื่อจัดเก็บพลังงานที่มีอย่างรวดเร็วด้วยความหนาแน่นของพลังงาน สูง เพื่อให้แบตเตอรี่อยู่ภายในขีดจำกัดความร้อนต้านทานที่ปลอดภัย และยืดอายุแบตเตอรี่[130] [131] อุลตรา แบตเตอรี่ ของ CSIRO รวมซูเปอร์คาปาซิเตอร์และแบตเตอรี่กรดตะกั่วไว้ในหน่วยเดียว ทำให้ได้แบตเตอรี่รถยนต์ไฮบริดที่มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ต้นทุนน้อยลง และทรงพลังกว่าเทคโนโลยีปัจจุบันที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดแบบเสียบปลั๊ก (PHEV) [132]
มีบริษัทหลายแห่งที่กำลังเปลี่ยน รถยนต์ เชื้อเพลิงฟอสซิลที่ไม่ใช่ไฮบริดให้เป็นรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอิน: [133] [134]
การแปลงไฮบริดที่ผลิตออกมาแล้วเป็นไฮบริดแบบปลั๊กอิน[135] ในตลาดหลังการขาย โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการเพิ่มความจุของชุดแบตเตอรี่ ของรถ และเพิ่มเครื่องชาร์จ AC ถึง DC บนรถ โดยหลักการแล้ว ซอฟต์แวร์ระบบส่งกำลังของรถควรได้รับการตั้งโปรแกรมใหม่เพื่อให้ใช้ความจุในการจัดเก็บพลังงานและกำลังไฟฟ้าเพิ่มเติมของชุดแบตเตอรี่ได้อย่างเต็มที่
รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดแบบเสียบปลั๊กรุ่นแรกๆ หลายรุ่นใช้พื้นฐานจากโตโยต้า พรีอุส [ 136]ระบบบางระบบเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนชุดแบตเตอรี่ NiMH เดิมของรถและชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ ระบบอื่นๆ จะเพิ่มแบตเตอรี่เพิ่มเติมกลับเข้าไปในชุดแบตเตอรี่เดิม[137]
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความต้องการรถยนต์ไฟฟ้าล้วน โดยเฉพาะในตลาดสหรัฐอเมริกา ได้รับแรงผลักดันจากแรงจูงใจของรัฐบาล ผ่านการอุดหนุน กลุ่มล็อบบี้ และภาษี[138]โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ยอดขายNissan Leaf ในอเมริกา ขึ้นอยู่กับแรงจูงใจที่เอื้อเฟื้อและการปฏิบัติพิเศษในรัฐจอร์เจียซึ่งเป็นตลาด Leaf ที่มียอดขายสูงสุด[139]ตามการวิจัยตลาดระหว่างประเทศ ผู้ตอบแบบสอบถาม 60% เชื่อว่าระยะการขับขี่ด้วยแบตเตอรี่น้อยกว่า 160 กม. (99 ไมล์) ถือว่ายอมรับไม่ได้ แม้ว่าจะมีเพียง 2% เท่านั้นที่ขับได้มากกว่านั้นต่อวัน[140]ในบรรดารถยนต์ไฟฟ้าล้วนยอดนิยมในปัจจุบัน มีเพียง Tesla เท่านั้น (โดยที่รุ่นS รุ่นที่แพงที่สุด มีระยะ 265 ไมล์ (426 กม.) ใน การทดสอบ 5 จังหวะของ สำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา ) ที่เกินเกณฑ์นี้อย่างมาก ในปี 2021 สำหรับรุ่นปี 2022 Nissan Leaf มีระยะที่ได้รับการจัดอันดับโดย EPA ที่ 212 ไมล์ (341 กม.) สำหรับรุ่น 60 กิโลวัตต์ชั่วโมง
รถยนต์ปลั๊กอินไฮบริดให้ระยะทางที่ยาวขึ้นและมีศักยภาพในการเติมเชื้อเพลิงได้เทียบเท่ากับรถยนต์ไฮบริดทั่วไป ขณะเดียวกันก็ทำให้ผู้ขับขี่สามารถใช้พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ได้อย่างน้อยก็ในระยะเวลาขับรถประจำวันตามปกติ การเดินทางไปหรือกลับจากที่ทำงานในสหรัฐอเมริกาโดยเฉลี่ยในปี 2009 อยู่ที่ 11.8 ไมล์ (19.0 กม.) [141]ในขณะที่ระยะทางเฉลี่ยในการเดินทางไปทำงานในอังกฤษและเวลส์ในปี 2011 ต่ำกว่าเล็กน้อยที่ 9.3 ไมล์ (15 กม.) [142]เนื่องจากการสร้าง PHEV ที่มีระยะทางวิ่งด้วยไฟฟ้าล้วนที่ยาวขึ้นทำให้มีน้ำหนักและต้นทุนเพิ่มขึ้น รวมถึงลดพื้นที่บรรทุกและ/หรือผู้โดยสาร จึงไม่มีระยะทางวิ่งด้วยไฟฟ้าล้วนที่เหมาะสมที่สุด กราฟที่แนบมาแสดงระยะทางวิ่งด้วยไฟฟ้าล้วนที่สังเกตได้เป็นไมล์สำหรับรถปลั๊กอินไฮบริดยอดนิยม 4 คันในตลาดสหรัฐอเมริกา ซึ่งทดสอบโดยนิตยสารPopular Mechanics [143]
พารามิเตอร์การออกแบบที่สำคัญอย่างหนึ่งของ Chevrolet Volt คือเป้าหมายระยะทาง 40 ไมล์ (64 กม.) สำหรับระยะทางที่ใช้ไฟฟ้าล้วน โดยเลือกเพื่อให้แบตเตอรี่มีขนาดเล็กและต้นทุนต่ำลง และส่วนใหญ่เป็นเพราะการวิจัยแสดงให้เห็นว่า 78% ของผู้เดินทาง ประจำวัน ในสหรัฐอเมริกาเดินทาง 40 ไมล์ (64 กม.) หรือต่ำกว่านั้น ระยะทางเป้าหมายนี้จะช่วยให้การเดินทางส่วนใหญ่ใช้ไฟฟ้าขับเคลื่อน และมีการสันนิษฐานว่าการชาร์จจะเกิดขึ้นที่บ้านในช่วงกลางคืน ข้อกำหนดนี้แปลเป็น ชุด แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีความจุในการกักเก็บพลังงาน 16 กิโลวัตต์ ชั่วโมง โดยพิจารณาว่าแบตเตอรี่จะถูกใช้จนกว่าสถานะการชาร์จ (SOC) ของแบตเตอรี่จะถึง 30% [144] [145]
ในเดือนตุลาคม 2014 General Motors รายงานโดยอ้างอิงจากข้อมูลที่รวบรวมผ่าน ระบบ เทเลมาติกส์OnStar นับตั้งแต่เริ่มส่งมอบ Volt และจากการเดินทางกว่า 1 พันล้านไมล์ (1.6 พันล้านกิโลเมตร) พบว่าเจ้าของรถ Volt ขับรถด้วยโหมดไฟฟ้าล้วนประมาณ 62.5% ของการเดินทาง [146]ในเดือนพฤษภาคม 2016 Ford รายงานโดยอ้างอิงจากข้อมูลที่รวบรวมจากยานพาหนะไฟฟ้าที่บันทึกไว้มากกว่า 610 ล้านไมล์ (976 ล้านกิโลเมตร) ผ่านระบบเทเลมาติกส์ ว่าผู้ขับรถเหล่านี้วิ่งเฉลี่ยปีละ 13,500 ไมล์ (21,700 กม.) โดยประมาณครึ่งหนึ่งของระยะทางดังกล่าววิ่งด้วยโหมดไฟฟ้าล้วน การแยกย่อยตัวเลขเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าผู้ขับขี่ Ford Energi plug-in hybrid ใช้เวลาเดินทางเฉลี่ยวันละ 42 ไมล์ (68 กม.) Ford ระบุว่าด้วยระยะทางวิ่งไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นของรุ่นปี 2017 รถยนต์Fusion Energi ทั่วไป สามารถใช้รถได้ตลอดทั้งวันโดยไม่ต้องใช้น้ำมันเบนซิน หากรถชาร์จเต็มทั้งก่อนออกไปทำงานและก่อนกลับบ้าน ตามข้อมูลของ Ford ปัจจุบัน ลูกค้าส่วนใหญ่มีแนวโน้มว่าจะชาร์จรถที่บ้านเท่านั้น[147]
รายงานประจำปี 2015 ของ EPA เรื่อง " เทคโนโลยียานยนต์งานเบา การปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ และแนวโน้มการประหยัดน้ำมัน " ประเมินปัจจัยยูทิลิตี้ต่อไปนี้สำหรับรถยนต์ไฮบริ ดแบบเสียบปลั๊ก รุ่นปี 2015 เพื่อแสดงเปอร์เซ็นต์ของระยะทางที่ผู้ขับขี่ทั่วไปจะขับโดยใช้ไฟฟ้า ไม่ว่าจะใช้โหมดไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวหรือโหมดผสมผสาน: 83% สำหรับBMW i3 REx , 66% สำหรับ Chevrolet Volt, 45% สำหรับรุ่น Ford Energi , 43% สำหรับMcLaren P1 , 37% สำหรับBMW i8และ 29% สำหรับToyota Prius PHV [148]การวิเคราะห์ในปี 2014 ที่ดำเนินการโดยห้องปฏิบัติการแห่งชาติไอดาโฮโดยใช้ตัวอย่างรถยนต์ไฟฟ้าล้วนและรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กจำนวน 21,600 คัน พบว่าเจ้าของรถ Volt เดินทางด้วยโหมดไฟฟ้าล้วน (e-miles) โดยเฉลี่ย 9,112 ไมล์ต่อปี ในขณะที่เจ้าของรถ Leaf เดินทางด้วย e-miles 9,697 ไมล์ต่อปี แม้ว่า Volt จะมีระยะทางวิ่งด้วยไฟฟ้าล้วนที่สั้นกว่า ซึ่งก็คือประมาณครึ่งหนึ่งของ Leaf [149]
รถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินมีศักยภาพที่จะมีประสิทธิภาพมากกว่ารถยนต์ไฮบริดแบบธรรมดาด้วยซ้ำ เนื่องจากการใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในของ PHEV ในปริมาณที่จำกัดอาจทำให้เครื่องยนต์สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด แม้ว่าToyota Priusจะมีแนวโน้มที่จะแปลงเชื้อเพลิงเป็นพลังงานขับเคลื่อนโดยเฉลี่ยที่ประสิทธิภาพประมาณ 30% (ต่ำกว่าประสิทธิภาพสูงสุดของเครื่องยนต์ที่ 38%) แต่เครื่องยนต์ของ PHEV-70 มีแนวโน้มที่จะทำงานบ่อยกว่ามากใกล้ประสิทธิภาพสูงสุด เนื่องจากแบตเตอรี่สามารถตอบสนองความต้องการพลังงานที่ไม่มากนักในช่วงเวลาที่เครื่องยนต์สันดาปภายในถูกบังคับให้ทำงานต่ำกว่าประสิทธิภาพสูงสุดอย่างมาก[120]ประสิทธิภาพที่แท้จริงที่ได้รับขึ้นอยู่กับการสูญเสียจากการผลิตไฟฟ้า การกลับขั้ว การชาร์จ/การคายประจุแบตเตอรี่ ตัวควบคุมมอเตอร์และมอเตอร์เอง วิธีการใช้งานยานพาหนะ ( รอบการทำงาน ) และโอกาสในการชาร์จใหม่โดยเชื่อมต่อกับกริดไฟฟ้า
ความจุของแบตเตอรี่ แต่ละกิโลวัตต์ชั่วโมง ที่ใช้จะแทนที่ เชื้อเพลิงปิโตรเลียมได้มากถึง 50 แกลลอนสหรัฐ (190 ลิตร หรือ 42 แกลลอนอิมพีเรียล) ต่อปี ( น้ำมันเบนซินหรือดีเซล ) [150] นอกจากนี้ ไฟฟ้ายังมาจากหลายแหล่ง ดังนั้น จึงมี ความทนทานต่อพลังงานสูงสุด[151]
อัตราประหยัดเชื้อเพลิงจริงของ PHEV ขึ้นอยู่กับโหมดการทำงานของระบบส่งกำลัง ระยะทางที่ใช้ไฟฟ้าล้วน และปริมาณการขับขี่ระหว่างการชาร์จ หากไม่ใช้น้ำมันเบนซินไมล์ต่อแกลลอนเทียบเท่าน้ำมันเบนซิน (MPG-e) จะขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้าเท่านั้น PHEV ที่ผลิตจำนวนมากคัน แรก ที่มีจำหน่ายในตลาดสหรัฐอเมริกาคือChevrolet Volt ปี 2011 ซึ่งมีระยะทางที่ใช้ไฟฟ้าล้วนที่ได้รับการจัดอันดับจาก EPA ที่ 35 ไมล์ (56 กม.) และระยะทางที่ขยายเพิ่มเติมสำหรับน้ำมันเบนซินเท่านั้น 344 ไมล์ (554 กม.) มีอัตราประหยัดเชื้อเพลิงรวมในเมือง/ทางหลวงของ EPA ที่ 93 MPG-e ในโหมดไฟฟ้าล้วนและ 37 mpg ‑US (6.4 ลิตร/100 กม.; 44 mpg ‑imp ) ในโหมดน้ำมันเบนซินเท่านั้น สำหรับอัตราประหยัดเชื้อเพลิงรวมก๊าซและไฟฟ้าโดยรวมที่ 60 mpg ‑US (3.9 ลิตร/100 กม.; 72 mpg ‑imp ) เทียบเท่า (MPG-e) [152] [153]นอกจากนี้ EPA ยังได้รวมตารางแสดงค่าความประหยัดน้ำมันและค่าไฟฟ้าที่ใช้ไปใน 5 สถานการณ์ที่แตกต่างกันไว้ในฉลากประหยัดน้ำมันของ Volt ได้แก่ ขับไปได้ 30, 45, 60 และ 75 ไมล์ (121 กม.) ขณะชาร์จเต็ม และสถานการณ์ที่ไม่เคยชาร์จเลย [153]ตามตารางนี้ ค่าความประหยัดน้ำมันจะสูงถึง 168 mpg ‑US (1.40 ลิตร/100 กม.; 202 mpg ‑imp ) เทียบเท่า (MPG-e) โดยขับไปได้ 45 ไมล์ (72 กม.) ขณะชาร์จเต็ม[152]
สำหรับฉลากประหยัดเชื้อเพลิงและสิ่งแวดล้อม ที่ครอบคลุมมากขึ้น ซึ่งจะบังคับใช้ในสหรัฐอเมริกาเริ่มตั้งแต่ปีรุ่น 2013 สำนักงานบริหารความปลอดภัยการจราจรบนทางหลวงแห่งชาติ (NHTSA) และสำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อม (EPA) ได้ออกฉลากประหยัดเชื้อเพลิงแยกกันสองฉลากสำหรับรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กเนื่องจากการออกแบบที่ซับซ้อน เนื่องจากรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กสามารถทำงานได้สองหรือสามโหมดการทำงาน: ไฟฟ้าล้วน ผสม และน้ำมันเบนซินเท่านั้น[154] [155]ฉลากหนึ่งใช้สำหรับรถยนต์ไฮบริดแบบซีรีส์หรือรถยนต์ไฟฟ้าระยะทางขยาย (เช่น Chevy Volt) ซึ่งมีโหมดไฟฟ้าล้วนและน้ำมันเบนซินเท่านั้น และฉลากที่สองสำหรับโหมดผสมหรือไฮบริดแบบซีรีส์คู่ขนานซึ่งรวมถึงการใช้งานทั้งน้ำมันเบนซินและไฟฟ้าแบบเสียบปลั๊กร่วมกัน และน้ำมันเบนซินเท่านั้น เช่นเดียวกับรถยนต์ไฮบริดทั่วไป[154] [155]
สมาคมวิศวกรยานยนต์ (SAE) ได้พัฒนาแนวทางปฏิบัติที่แนะนำในปี 1999 สำหรับการทดสอบและรายงานการประหยัดน้ำมันของยานยนต์ไฮบริด และรวมถึงภาษาที่ใช้ในการจัดการกับ PHEV ปัจจุบัน คณะกรรมการ SAE กำลังดำเนินการทบทวนขั้นตอนการทดสอบและรายงานการประหยัดน้ำมันของ PHEV [156] Toronto Atmospheric Fund ทดสอบยานยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กที่ดัดแปลงใหม่ 10 คัน ซึ่งทำได้เฉลี่ย 5.8 ลิตรต่อ 100 กิโลเมตรหรือ 40.6 ไมล์ต่อแกลลอนเป็นเวลาหกเดือนในปี 2008 ซึ่งถือว่าต่ำกว่าศักยภาพของเทคโนโลยี[157]
ในการทดสอบในโลกแห่งความเป็นจริงโดยใช้ผู้ขับขี่ทั่วไป รถยนต์ Prius PHEV ที่ได้รับการแปลงสภาพบางรุ่นอาจไม่ประหยัดน้ำมันได้ดีกว่ารถยนต์ HEV มากนัก ตัวอย่างเช่น รถยนต์ Prius แบบปลั๊กอินซึ่งแต่ละคันมีระยะทางวิ่ง 30 ไมล์ (48 กม.) ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าล้วน มีค่าเฉลี่ยเพียง 51 mpg ‑US (4.6 L/100 km; 61 mpg ‑imp ) ในการทดสอบระยะทาง 17,000 ไมล์ (27,000 กม.) ในซีแอตเทิล[158]และให้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันด้วยแบตเตอรี่แบบแปลงสภาพรุ่นเดียวกันใน โครงการ RechargeITของGoogleนอกจากนี้ ชุดแบตเตอรี่เพิ่มเติมมีราคา10,000 – 11,000 เหรียญ สหรัฐ [159] [160]
การศึกษาที่ตีพิมพ์ในปี 2014 โดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย LamarมหาวิทยาลัยIowa Stateและห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridgeได้เปรียบเทียบต้นทุนการดำเนินงานของ PHEV ที่มีระยะทางวิ่งไฟฟ้าต่างๆ (10, 20, 30 และ 40 ไมล์) กับรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินแบบธรรมดาและรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดแบบไม่ใช้ปลั๊กอิน (HEV) สำหรับระยะเวลาคืนทุนที่แตกต่างกัน โดยพิจารณาจากระดับการใช้งานโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จและราคาน้ำมันที่แตกต่างกัน การศึกษาดังกล่าวสรุปได้ว่า: [161]
ข้อเสียของ PHEV ได้แก่ ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม น้ำหนัก และขนาดของชุดแบตเตอรี่ ที่ใหญ่กว่า ตามการศึกษาวิจัยในปี 2010 โดยNational Research Councilค่าใช้จ่ายของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน อยู่ที่ประมาณ 1,700 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงของพลังงานที่ใช้ได้ และเมื่อพิจารณาว่า PHEV-10 ต้องใช้ประมาณ 2.0 กิโลวัตต์ชั่วโมง และ PHEV-40 ต้องใช้ประมาณ 8 กิโลวัตต์ชั่วโมง ค่าใช้จ่ายโดยประมาณของผู้ผลิตสำหรับชุดแบตเตอรี่สำหรับ PHEV-10 อยู่ที่ประมาณ3,000 ดอลลาร์สหรัฐและเพิ่มขึ้นเป็น14,000 ดอลลาร์สหรัฐสำหรับ PHEV-40 [162] [163]ตามการศึกษาเดียวกัน แม้ว่าคาดว่าต้นทุนจะลดลง 35% ในปี 2020 แต่การเจาะตลาดคาดว่าจะช้า ดังนั้น PHEV จึงไม่คาดว่าจะส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการบริโภคน้ำมันหรือการปล่อยคาร์บอนก่อนปี 2030 เว้นแต่จะมีความก้าวหน้าที่สำคัญในเทคโนโลยีแบตเตอรี่[162] [163] [164]
ประเภท ปลั๊กอิน ตาม ช่วง EV | รูปแบบ การผลิตที่คล้ายคลึงกัน | ประเภทของ ระบบส่งกำลัง | ผู้ผลิต มีต้นทุนเพิ่มเติม เมื่อเทียบกับ รถ ขนาดกลาง แบบไม่ใช่ไฮบริด ทั่วไป | ราคาโดยประมาณ ของแบตเตอรี่แพ็ค | ราคา อัพเกรด ระบบไฟฟ้า ภายในบ้าน | คาดว่าประหยัด น้ำมัน ได้ เมื่อเทียบกับ HEV | การประหยัด น้ำมันรายปีเมื่อเทียบกับ HEV (2) |
พีเอชอีวี-10 16 กม. | ปลั๊กอิน Prius (1) | 6,300 เหรียญสหรัฐ | 3,300 เหรียญสหรัฐ | มากกว่า1,000 เหรียญสหรัฐ | 20% | 260 ลิตร (70 แกลลอนสหรัฐ; 58 แกลลอนอิมพีเรียล) | |
พีเอชอีวี-40 64 กม. | 18,100 เหรียญสหรัฐ | 14,000 เหรียญสหรัฐ | มากกว่า1,000 เหรียญสหรัฐ | 55% | 760 ลิตร (200 แกลลอนสหรัฐ; 170 แกลลอนอิมพีเรียล) | ||
หมายเหตุ: (1) พิจารณาเทคโนโลยี HEV ที่ใช้ในToyota Priusที่มีชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่กว่า ระยะทางที่รถวิ่งด้วยไฟฟ้าล้วนของ Prius Plug-in โดยประมาณคือ 23 กม. (14.5 ไมล์) [165] (2) โดยถือว่าวิ่งได้ 24,000 กม. (15,000 ไมล์) ต่อปี |
ตามการศึกษาของ NRC ในปี 2010 แม้ว่าการขับรถด้วยไฟฟ้า 1 ไมล์จะถูกกว่าการขับรถด้วยน้ำมันเบนซิน แต่การประหยัดเชื้อเพลิงตลอดอายุการใช้งานยังไม่เพียงพอที่จะชดเชยต้นทุนเริ่มต้นที่สูงของรถปลั๊กอิน และจะต้องใช้เวลาหลายสิบปีกว่าจะถึงจุดคุ้มทุน[164]นอกจากนี้ รัฐบาลน่าจะต้องใช้เงินอุดหนุนและแรงจูงใจหลายแสนล้านดอลลาร์เพื่อให้รถปลั๊กอินเข้าสู่ตลาดสหรัฐอเมริกาได้อย่างรวดเร็ว[163] [164]
การศึกษาวิจัยในปี 2013 โดยสภาเศรษฐกิจประหยัดพลังงานแห่งอเมริกา (American Council for an Energy-Efficient Economy)รายงานว่าต้นทุนแบตเตอรี่ลดลงจาก1,300 เหรียญสหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงในปี 2007 เหลือ500 เหรียญสหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงในปี 2012 กระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกากำหนดเป้าหมายต้นทุนสำหรับการวิจัยแบตเตอรี่ที่ได้รับการสนับสนุนไว้ที่300 เหรียญสหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงในปี 2015 และ125 เหรียญสหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงภายในปี 2022 การลดต้นทุนผ่านความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีแบตเตอรี่และปริมาณการผลิตที่สูงขึ้นจะทำให้รถยนต์ไฟฟ้าแบบปลั๊กอินสามารถแข่งขันกับรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบเดิมได้[166]
การศึกษาที่ตีพิมพ์ในปี 2011 โดยBelfer Center มหาวิทยาลัย Harvardพบว่าการประหยัดต้นทุนน้ำมันเบนซินของ PHEV ตลอดอายุการใช้งานของยานพาหนะไม่สามารถชดเชยราคาซื้อที่สูงขึ้นได้ ผลการศึกษานี้ประมาณการโดยเปรียบเทียบมูลค่าปัจจุบันสุทธิ ตลอดอายุการใช้งานของ PHEV ที่ซื้อในปี 2010 และต้นทุนการดำเนินการสำหรับตลาดสหรัฐอเมริกา และถือว่าไม่มีการอุดหนุนจากรัฐบาล[167] [168]ตามการประมาณการของการศึกษา PHEV-40 มีราคาแพงกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบธรรมดา5,377 ดอลลาร์สหรัฐ ในขณะที่ รถยนต์ไฟฟ้าแบบใช้แบตเตอรี่ (BEV) มี ราคาแพงกว่า 4,819 ดอลลาร์สหรัฐการศึกษานี้ยังตรวจสอบด้วยว่าสมดุลนี้จะเปลี่ยนไปอย่างไรในอีก 10 ถึง 20 ปีข้างหน้า โดยถือว่าต้นทุนแบตเตอรี่จะลดลงในขณะที่ราคาน้ำมันเบนซินเพิ่มขึ้น จากการศึกษาพบว่า BEV จะมีราคาถูกกว่ารถยนต์ทั่วไปอย่างเห็นได้ชัด ( ถูกกว่า 1,155 ดอลลาร์สหรัฐถึง7,181 ดอลลาร์สหรัฐ ) ในขณะที่ PHEV จะมีราคาแพงกว่า BEV ในเกือบทุกสถานการณ์การเปรียบเทียบ และจะมีราคาถูกกว่ารถยนต์ทั่วไปเท่านั้นในสถานการณ์ที่มีต้นทุนแบตเตอรี่ต่ำมากและราคาเบนซินสูง BEV สร้างได้ง่ายกว่าและไม่ใช้เชื้อเพลิงเหลว ในขณะที่ PHEV มีระบบส่งกำลังที่ซับซ้อนกว่าและยังมีเครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยเบนซิน[167]
คาดว่า มลพิษ จะ เพิ่มขึ้นในบางพื้นที่จากการนำ PHEV มาใช้ แต่พื้นที่ส่วนใหญ่จะมีมลพิษลดลง[169]การศึกษาวิจัยของ ACEEE คาดการณ์ว่าการใช้ PHEV อย่างแพร่หลายในพื้นที่ที่ต้องพึ่งพาถ่านหินเป็นอย่างมากจะส่งผลให้ปริมาณซัลเฟอร์ไดออกไซด์และปรอท ในพื้นที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากระดับการปล่อยมลพิษจากโรงไฟฟ้าถ่านหินส่วนใหญ่ที่จ่ายไฟให้กับระบบไฟฟ้าในปัจจุบัน[170]แม้ว่าเทคโนโลยีถ่านหินสะอาดจะสร้างโรงไฟฟ้าที่จ่ายไฟให้กับระบบไฟฟ้าจากถ่านหินโดยไม่ปล่อยมลพิษดังกล่าวในปริมาณมาก แต่ต้นทุนที่สูงขึ้นในการใช้เทคโนโลยีเหล่านี้อาจทำให้ราคาไฟฟ้าที่ผลิตจากถ่านหินสูงขึ้น ผลกระทบสุทธิต่อมลพิษขึ้นอยู่กับแหล่งเชื้อเพลิงของระบบไฟฟ้า (เช่น ฟอสซิลหรือพลังงานหมุนเวียน) และโปรไฟล์มลพิษของโรงไฟฟ้าเอง การระบุ ควบคุม และอัปเกรดแหล่งมลพิษจุดเดียว เช่น โรงไฟฟ้า หรือการเปลี่ยนโรงไฟฟ้าทั้งหมด อาจเป็นวิธีที่ได้ผลจริงมากกว่า จากมุมมองด้านสุขภาพของมนุษย์ การย้ายมลพิษออกจากพื้นที่เมืองใหญ่ๆ อาจถือเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญ[171]
ตามการศึกษาวิจัยในปี 2009 ของ National Academy of Science พบว่า "รถยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินมีความเสียหายต่อสภาพอากาศมากกว่าเทคโนโลยีอื่นๆ เล็กน้อย" [172]ประสิทธิภาพของรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินยังได้รับผลกระทบจากประสิทธิภาพโดยรวมของการส่งพลังงานไฟฟ้าด้วย การสูญเสียจากการส่งและการจำหน่ายในสหรัฐอเมริกาอยู่ที่ประมาณ 7.2% ในปี 1995 [173]และ 6.5% ในปี 2007 [174] จากการวิเคราะห์วงจรชีวิต ของ การปล่อยมลพิษทางอากาศ รถยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นยานพาหนะที่ปล่อยมลพิษน้อยที่สุดในปัจจุบัน[ ต้องการอ้างอิง ]
การใช้ไฟฟ้าเพิ่มเติมในการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าแบบปลั๊กอินอาจทำให้ครัวเรือนจำนวนมากในพื้นที่ที่ไม่มีอัตราค่าไฟนอกช่วงพีคต้องเลือกระดับราคาที่สูงกว่า และทำให้ไม่ได้รับประโยชน์ทางการเงิน[175]ลูกค้าที่ใช้บริการอัตราค่าไฟดังกล่าวสามารถประหยัดเงินได้อย่างมากหากระมัดระวังเกี่ยวกับเวลาที่ชาร์จรถยนต์ เช่น การใช้ตัวตั้งเวลาเพื่อจำกัดการชาร์จเฉพาะนอกช่วงพีค ดังนั้น การเปรียบเทียบประโยชน์อย่างแม่นยำจึงจำเป็นต้องให้แต่ละครัวเรือนประเมินระดับการใช้ไฟฟ้าและอัตราค่าไฟปัจจุบันโดยชั่งน้ำหนักกับต้นทุนน้ำมันและต้นทุนการดำเนินงานที่สังเกตได้จริงของการใช้งานรถยนต์ไฟฟ้า
ผลกระทบของ PHEV ต่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมีความซับซ้อน รถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กที่ทำงานในโหมดไฟฟ้าล้วนจะไม่ปล่อยมลพิษ ที่เป็นอันตราย จากแหล่งพลังงานบนรถ ประโยชน์จากอากาศสะอาดมักจะเกิดขึ้นเฉพาะที่ เนื่องจากขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของไฟฟ้าที่ใช้ในการชาร์จแบตเตอรี่ การปล่อยมลพิษในอากาศจะถูกเปลี่ยนไปยังที่ตั้งของโรงไฟฟ้า[176]ในทำนองเดียวกัน PHEV ไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากแหล่งพลังงานบนรถ แต่จากมุมมองของการประเมินตั้งแต่ต้นจนจบขอบเขตของประโยชน์ยังขึ้นอยู่กับเชื้อเพลิงและเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้า ด้วย จากมุมมองของการวิเคราะห์วงจรชีวิต เต็มรูป แบบ ไฟฟ้าที่ใช้ในการชาร์จแบตเตอรี่จะต้องผลิตจากแหล่งปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ เช่น พลังงานหมุนเวียน (เช่นพลังงานลมพลังงานแสงอาทิตย์หรือ พลังงาน ไฟฟ้าพลังน้ำ ) หรือพลังงานนิวเคลียร์เพื่อให้ PEV แทบไม่มีหรือปล่อยมลพิษจากต้นจนจบเลย[176] [177]ในทางกลับกัน เมื่อ PEV ถูกชาร์จใหม่จากโรงงานที่ใช้ถ่านหิน พวกมันมักจะผลิตก๊าซเรือนกระจกมากกว่า ยาน ยนต์ที่ใช้ เครื่องยนต์สันดาปภายใน เล็กน้อย [176]ในกรณีของยานยนต์ไฟฟ้าไฮบริดแบบเสียบปลั๊ก เมื่อทำงานในโหมดไฮบริดด้วยความช่วยเหลือของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ท่อไอเสียและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจะต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับรถยนต์ทั่วไป เนื่องจากประหยัดน้ำมันมากกว่า[177]
ในปี 2009 นักวิจัยที่Argonne National Laboratoryได้ปรับใช้โมเดล GREETเพื่อทำการวิเคราะห์การใช้พลังงานและการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (GHG) ของรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดแบบเสียบปลั๊กแบบเต็มรูปแบบสำหรับสถานการณ์ต่างๆ โดยพิจารณาเชื้อเพลิงบนรถที่แตกต่างกันและแหล่งผลิตไฟฟ้าที่แตกต่างกันสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ มีการเลือกภูมิภาคในสหรัฐอเมริกาสามแห่งสำหรับการวิเคราะห์ ได้แก่แคลิฟอร์เนีย นิวยอร์กและอิลลินอยส์เนื่องจากภูมิภาคเหล่านี้รวมถึงเขตมหานครสำคัญที่มีการผสมผสานการผลิตพลังงานที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ ยังมีการรายงานผลการวิเคราะห์วงจรเต็มสำหรับการผสมผสานการผลิตในสหรัฐอเมริกาและไฟฟ้าหมุนเวียน เพื่อตรวจสอบกรณีของการผสมผสานเฉลี่ยและการผสมผสานที่สะอาดตามลำดับ[178]การศึกษาในปี 2009 นี้แสดงให้เห็นการแพร่กระจายอย่างกว้างขวางของการใช้ปิโตรเลียมและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในเทคโนโลยีการผลิตเชื้อเพลิงที่แตกต่างกันและการผสมผสานการผลิตไฟฟ้าแบบกริด ตารางต่อไปนี้สรุปผลลัพธ์หลัก: [178]
PHEV การใช้พลังงานปิโตรเลียมและการปล่อยก๊าซเรือนกระจก สำหรับระยะทางขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าล้วนระหว่าง 10 ถึง 40 ไมล์ (16 และ 64 กม.) ด้วยเชื้อเพลิงบนรถที่แตกต่างกัน(1) (เป็นเปอร์เซ็นต์เทียบกับ ยานยนต์ เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้เชื้อเพลิงน้ำมันเบนซินฟอสซิล) | |||||
---|---|---|---|---|---|
การวิเคราะห์ | น้ำมันเบนซินสูตรใหม่ และดีเซลกำมะถันต่ำพิเศษ | เชื้อเพลิง E85จาก ข้าวโพดและหญ้าสวิตช์ | เซลล์เชื้อเพลิง ไฮโดรเจน | ||
การลดการใช้พลังงานปิโตรเลียม | 40–60% | 70–90% | มากกว่า 90% | ||
การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก(2) | 30–60% | 40–80% | 10–100% | ||
ที่มา: ศูนย์วิจัยการขนส่งห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอนน์ (2009) ดูตารางที่ 1 [178]หมายเหตุ: (1) การจำลองสำหรับปี 2020 โดยใช้รุ่น PHEV ปี 2015 (2) ไม่มีการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินโดยตรงหรือโดยอ้อมที่รวมอยู่ในผลการวิเคราะห์ WTW สำหรับวัตถุดิบเชื้อเพลิงชีวมวล[179] [180] |
ผลการศึกษาของ Argonne พบว่า PHEV ช่วยลดการใช้พลังงานจากปิโตรเลียมได้เมื่อเทียบกับรถยนต์ไฮบริดทั่วไป โดยเมื่อระยะทางที่ใช้ไฟฟ้าล้วนเพิ่มขึ้น จะสามารถประหยัดพลังงานจากปิโตรเลียมได้มากขึ้นและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้มากขึ้น ยกเว้นในกรณีที่ไฟฟ้าที่ใช้ในการชาร์จถูกผลิตขึ้นจากถ่านหินหรือน้ำมันเป็นหลัก ตามที่คาดไว้ ไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนช่วยลดการใช้พลังงานจากปิโตรเลียมและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้มากที่สุดสำหรับ PHEV ทุกประเภทเมื่อระยะทางที่ใช้ไฟฟ้าล้วนเพิ่มขึ้น ผลการศึกษายังสรุปได้ว่ารถยนต์ปลั๊กอินที่ใช้เชื้อเพลิงชีวมวล (เชื้อเพลิงชีวมวล E85 และไฮโดรเจน) อาจไม่ได้รับประโยชน์จากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเมื่อเทียบกับรถยนต์ไฮบริดทั่วไป หากการผลิตไฟฟ้าถูกผลิตขึ้นจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นหลัก[178]
การศึกษาวิจัยในปี 2008 โดยนักวิจัยที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridgeได้วิเคราะห์การใช้น้ำมันและการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (GHG) ของรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กเมื่อเทียบกับรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดภายใต้สถานการณ์ต่างๆ สำหรับปี 2020 และ 2030 [181]การศึกษาดังกล่าวพิจารณาแหล่งพลังงานแบบผสมผสานสำหรับ 13 ภูมิภาคของสหรัฐอเมริกาที่จะใช้ในการชาร์จไฟรถยนต์ โดยทั่วไปจะเป็นการผสมผสานระหว่างถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ และพลังงานนิวเคลียร์ และในระดับที่น้อยกว่าคือพลังงานหมุนเวียน[181] [182]การศึกษาวิจัยในปี 2010 ที่ดำเนินการที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonneได้ผลลัพธ์ที่คล้ายกัน โดยสรุปว่ารถยนต์แบบเสียบปลั๊กจะช่วยลดการใช้น้ำมัน แต่สามารถผลิตก๊าซเรือนกระจกที่แตกต่างกันมากสำหรับแต่ละภูมิภาค ขึ้นอยู่กับการผสมผสานพลังงานที่ใช้ในการสร้างไฟฟ้าเพื่อชาร์จไฟรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊ก[183] [184]
This section needs to be updated.(December 2023) |
ในเดือนตุลาคม 2014 สำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกาได้เผยแพร่รายงานประจำปี 2014 เรื่องเทคโนโลยียานยนต์สำหรับงานเบา การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และแนวโน้มการประหยัดเชื้อเพลิงเป็นครั้งแรกที่รายงานดังกล่าวนำเสนอการวิเคราะห์ผลกระทบของยานยนต์เชื้อเพลิงทางเลือกโดยเน้นที่ยานยนต์ไฟฟ้าแบบเสียบปลั๊กเนื่องจากเมื่อส่วนแบ่งการตลาดของยานยนต์ไฟฟ้าแบบเสียบปลั๊กใกล้ถึง 1% แล้ว PEV จึงเริ่มมีผลกระทบที่วัดได้ต่อการประหยัดเชื้อเพลิงของยานยนต์ใหม่โดยรวมและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของ สหรัฐฯ [185] [186]
รายงานของ EPA ประกอบด้วยการวิเคราะห์รถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่ใช้ไฟฟ้าล้วน 12 คันและรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊ก 10 คันที่วางจำหน่ายในท้องตลาดในปีรุ่น 2014 เพื่อวัตถุประสงค์ในการประมาณค่าการปล่อยมลพิษที่แม่นยำ การวิเคราะห์ได้คำนึงถึงความแตกต่างในการทำงานระหว่าง PHEV เช่น Chevrolet Volt ที่สามารถทำงานในโหมดไฟฟ้าล้วนโดยไม่ต้องใช้น้ำมันเบนซิน และรถยนต์ที่ทำงานในโหมดผสมผสาน เช่นToyota Prius PHVซึ่งใช้ทั้งพลังงานที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่และพลังงานจากถังน้ำมันเบนซินเพื่อขับเคลื่อนรถยนต์ แต่สามารถให้การขับขี่แบบไฟฟ้าล้วนที่สำคัญในโหมดผสมผสาน นอกจากนี้ เนื่องจากระยะทางที่ใช้พลังงานล้วนของรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กขึ้นอยู่กับขนาดของชุดแบตเตอรี่ การวิเคราะห์จึงแนะนำปัจจัยยูทิลิตี้เป็นการฉายภาพโดยเฉลี่ยของเปอร์เซ็นต์ของไมล์ที่ผู้ขับขี่โดยเฉลี่ยจะขับโดยใช้ไฟฟ้า (ในโหมดไฟฟ้าเท่านั้นและแบบผสมผสาน) ตารางต่อไปนี้แสดงอัตราประหยัดเชื้อเพลิงของรถยนต์ไฟฟ้า/ไฮบริดโดยรวมที่แสดงเป็นไมล์ต่อแกลลอนเทียบเท่าน้ำมันเบนซิน (mpg-e) และค่าอรรถประโยชน์สำหรับรถไฮบริดปลั๊กอิน MY2014 จำนวน 10 คันที่วางจำหน่ายในตลาดสหรัฐอเมริกา การศึกษานี้ใช้ค่าอรรถประโยชน์ (เนื่องจากในโหมด EV ล้วนไม่มีการปล่อยไอเสีย) และค่าประมาณที่ดีที่สุดของ EPA สำหรับการปล่อยไอเสีย CO 2 จากรถยนต์เหล่านี้ในการขับขี่ในเมืองและบนทางหลวงในโลกแห่งความเป็นจริงโดยอิงตามวิธีการติดฉลาก 5 จังหวะของ EPA โดยใช้การขับในเมือง 55% และบนทางหลวง 45% ถ่วงน้ำหนัก ผลลัพธ์แสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้[185]
นอกจากนี้ EPA ยังคำนึงถึงการปล่อย CO2 ที่เกิดขึ้นจากกระบวนการผลิตและการจ่ายไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการชาร์จ PHEV เนื่องจากการผลิตไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกามีความแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละภูมิภาค EPA จึงพิจารณาสถานการณ์/ช่วง 3 ช่วง โดยช่วงต่ำสุดสอดคล้องกับปัจจัยการปล่อยมลพิษของโรงไฟฟ้าในแคลิฟอร์เนีย ช่วงกลางของช่วงแสดงโดยปัจจัยการปล่อยมลพิษของโรงไฟฟ้าเฉลี่ยของประเทศ และช่วงบนของช่วงแสดงโดยปัจจัยการปล่อยมลพิษของโรงไฟฟ้าสำหรับเทือกเขาร็อกกี EPA ประมาณการว่าปัจจัยการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากไฟฟ้าสำหรับภูมิภาคต่างๆ ของประเทศจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 346 กรัม CO 2 /kW-hr ในแคลิฟอร์เนียถึง 986 กรัม CO 2 /kW-hr ในเทือกเขาร็อกกี โดยมีค่าเฉลี่ยของประเทศอยู่ที่ 648 กรัม CO 2 /kW-hr [185]ตารางต่อไปนี้แสดงปริมาณการปล่อยไอเสียและปริมาณการปล่อยไอเสียรวมจากท่อไอเสียและต้นทางของรถยนต์ PHEV รุ่นปี 2014 จำนวน 10 คันที่มีจำหน่ายในตลาดสหรัฐอเมริกา
การเปรียบเทียบท่อไอเสียและการปล่อย CO 2 จากต้นน้ำ (1)ที่ EPA ประมาณการไว้ สำหรับรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กรุ่นปี 2014 ที่มีจำหน่ายในตลาดสหรัฐอเมริกา ณ เดือนกันยายน 2014 [185][update] | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
ยานพาหนะ | คะแนน EPA ของ EV/ไฮบริด แบบผสม( mpg-e ) | ปัจจัยยูทิลิตี้(2) (แบ่งปัน ไมล์ EV) | ท่อไอเสีย CO 2 (ก./ไมล์) | ท่อไอเสีย + CO2 ต้นน้ำทั้งหมด | ||
ต่ำ (ก./ไมล์) | ค่าเฉลี่ย (ก./ไมล์) | สูง (ก./ไมล์) | ||||
บีเอ็มดับเบิลยู i3 REx (3) | 88 | 0.83 | 40 | 134 | 207 | 288 |
เชฟโรเลต โวลต์ | 62 | 0.66 | 81 | 180 | 249 | 326 |
คาดิลแลค อีแอลอาร์ | 54 | 0.65 | 91 | 206 | 286 | 377 |
ฟอร์ด ซี-แม็กซ์ เอเนอร์จี้ | 51 | 0.45 | 129 | 219 | 269 | 326 |
ฟอร์ด ฟิวชั่น เอเนอร์จี้ | 51 | 0.45 | 129 | 219 | 269 | 326 |
ฮอนด้า แอคคอร์ด ปลั๊กอินไฮบริด | 57 | 0.33 | 130 | 196 | 225 | 257 |
โตโยต้า พริอุส ปลั๊กอินไฮบริด | 58 | 0.29 | 133 | 195 | 221 | 249 |
บีเอ็มดับเบิลยู i8 | 37 | 0.37 | 198 | 303 | 351 | 404 |
ปอร์เช่ พานาเมร่า เอส อี-ไฮบริด | 31 | 0.39 | 206 | 328 | 389 | 457 |
แม็คลาเรน พี1 | 17 | 0.43 | 463 | 617 | 650 | 687 |
รถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินเฉลี่ย | 24.2 | 0 | 367 | 400 | 400 | 400 |
หมายเหตุ: (1) คำนวณจากการขับขี่บนทางหลวง 45% และในเมือง 55% (2) ปัจจัยด้านยูทิลิตี้แสดงถึงเปอร์เซ็นต์ของระยะทางโดยเฉลี่ยที่ผู้ขับขี่ทั่วไปจะขับโดยใช้ไฟฟ้า (ในโหมดไฟฟ้าเท่านั้นและโหมดผสมผสาน) (3) EPA จัดประเภท i3 REx เป็นไฮบริดแบบเสียบปลั๊กซีรีส์[185] [187] |
การวิเคราะห์การปล่อยมลพิษส่วนใหญ่ใช้ค่าเฉลี่ยอัตราการปล่อยมลพิษในแต่ละภูมิภาคแทนที่จะใช้การผลิตไฟฟ้าแบบส่วนเพิ่มในช่วงเวลาต่างๆ ของวัน แนวทางแรกไม่ได้คำนึงถึงการผสมผสานการผลิตไฟฟ้าในตลาดไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกันและโปรไฟล์โหลดที่เปลี่ยนแปลงตลอดทั้งวัน[188] [189]การวิเคราะห์โดยนักเศรษฐศาสตร์สามคนที่สังกัดสำนักงานวิจัยเศรษฐกิจแห่งชาติ (NBER) ซึ่งเผยแพร่ในเดือนพฤศจิกายน 2014 ได้พัฒนาวิธีการประเมินการปล่อยมลพิษส่วนเพิ่มของความต้องการไฟฟ้าซึ่งแตกต่างกันไปตามสถานที่และเวลาของวันทั่วสหรัฐอเมริกา การศึกษานี้ใช้ข้อมูลการปล่อยมลพิษและการบริโภคตั้งแต่ปี 2007 ถึง 2009 และใช้ข้อมูลจำเพาะของ Chevrolet Volt (ระยะขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าทั้งหมด 35 ไมล์ (56 กม.)) การวิเคราะห์พบว่าอัตราการปล่อยมลพิษส่วนเพิ่มนั้นสูงกว่าสามเท่าในแถบมิดเวสต์ตอนบนเมื่อเทียบกับแถบตะวันตกของสหรัฐอเมริกาและภายในภูมิภาค อัตราในบางชั่วโมงของวันนั้นสูงกว่าภูมิภาคอื่นๆ มากกว่าสองเท่า[189]นักวิจัย NBER พบว่าการปล่อยมลพิษจากการชาร์จ PEV นั้นแตกต่างกันไปในแต่ละภูมิภาคและแต่ละช่วงเวลาของวัน ในบางภูมิภาค เช่น ทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกาและเท็กซัส การปล่อย CO2 ต่อไมล์จากการขับรถ PEV นั้นน้อยกว่าการขับรถไฮบริด ในภูมิภาคอื่นๆ เช่น มิดเวสต์ตอนบน การชาร์จในช่วงเวลาที่แนะนำ คือ เที่ยงคืนถึงตีสี่ แสดงว่า PEV ปล่อยมลพิษต่อไมล์มากกว่ารถยนต์ทั่วไปที่วิ่งอยู่บนท้องถนนในปัจจุบัน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นถึงความตึงเครียดพื้นฐานระหว่างการจัดการโหลดไฟฟ้าและเป้าหมายด้านสิ่งแวดล้อม เนื่องจากช่วงเวลาที่ไฟฟ้ามีต้นทุนต่ำที่สุดในการผลิตมักจะเป็นช่วงเวลาที่ปล่อยมลพิษมากที่สุด ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากโรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหินซึ่งมีอัตราการปล่อยมลพิษที่สูงกว่านั้นมักใช้เพื่อตอบสนองความต้องการไฟฟ้าในระดับพื้นฐานและนอกช่วงพีค ในขณะที่โรงไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซธรรมชาติซึ่งมีอัตราการปล่อยมลพิษค่อนข้างต่ำนั้นมักจะถูกนำไปใช้เพื่อตอบสนองความต้องการไฟฟ้าในช่วงพีค รูปแบบการเปลี่ยนเชื้อเพลิงนี้เป็นเหตุผลว่าทำไมอัตราการปล่อยมลพิษจึงมีแนวโน้มที่จะสูงขึ้นในเวลากลางคืนและต่ำลงในช่วงที่มีความต้องการสูงสุดในตอนเช้าและตอนเย็น[189]
This section needs to be updated.(December 2023) |
ตั้งแต่ปี 2008 รถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินได้วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ทั้งจากผู้ผลิตเฉพาะทางและจากผู้ผลิตยานยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายในกระแสหลักF3DMซึ่งเปิดตัวในประเทศจีนในเดือนธันวาคม 2008 ถือเป็นรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินรุ่นแรกที่จำหน่ายในโลก[60] [61] [62] Chevrolet Voltซึ่งเปิดตัวในสหรัฐอเมริกาในเดือนธันวาคม 2010 ถือเป็นรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอิน รุ่นแรก ที่ผลิตจำนวนมาก โดยผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ [10]
มีรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอิน 1.2 ล้านคันบนท้องถนนทั่วโลกเมื่อสิ้นปี 2560 [190]จำนวนรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินเพิ่มขึ้นเป็น 1.8 ล้านคันในปี 2561 จากจำนวนรถยนต์นั่งส่วนบุคคลไฟฟ้าแบบปลั๊กอินทั่วโลกประมาณ 5.1 ล้านคัน [191] [190] ในเดือนธันวาคม 2560 สหรัฐอเมริกาเป็นตลาดรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินที่ใหญ่ที่สุดในโลก[update]โดยมีสต็อกรถยนต์ 360,510 คัน รองลงมาคือจีน ซึ่งมีสต็อกรถยนต์ 276,580 คัน ญี่ปุ่น ซึ่งมี 100,860 คัน เนเธอร์แลนด์ ซึ่งมี 98,220 คัน และสหราชอาณาจักร ซึ่งมี 88,660 คัน[190]
ยอดขายรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กทั่วโลกเติบโตจากกว่า 300 คันในปี 2010 มาเป็นเกือบ 9,000 คันในปี 2011 และพุ่งขึ้นเป็นกว่า 60,000 คันในปี 2012 และแตะระดับเกือบ 222,000 คันในปี 2015 [94]เมื่อเดือนธันวาคม 2015 [update]สหรัฐอเมริกาเป็นตลาดรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดยมีสต็อกรถยนต์จำนวน 193,770 คัน[94]ในปี 2016 รถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กขนาดเบาประมาณ 279,000 คัน[192]ทำให้จำนวนรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กที่ใช้บนทางหลวงได้ทั่วโลกเพิ่มขึ้นเป็นเกือบ 800,000 คันเมื่อสิ้นปี 2016 [193] [194]ในปี 2017 รถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กมียอดขายรวม 398,210 คัน โดยจีนเป็นประเทศที่มียอดขายสูงสุดด้วยจำนวน 111,000 คัน และจำนวนรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กทั่วโลกก็ทะลุหลัก 1 ล้านคันเมื่อสิ้นปี 2017 [190]
ยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าแบบปลั๊กอิน ทั่วโลก ได้เปลี่ยนมาสู่รถยนต์แบตเตอรี่ไฟฟ้าล้วนเป็นเวลาหลายปีแล้ว อัตราส่วนระหว่างรถยนต์ไฟฟ้าล้วน (BEV) และรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอิน (PHEV) ทั่วโลกเพิ่มขึ้นจาก 56:44 ในปี 2012 เป็น 60:40 ในปี 2015 และ 66:34 ในปี 2017 และเพิ่มขึ้นเป็น 69:31 ในปี 2018 [191] [195]
ประเทศเนเธอร์แลนด์ สวีเดน สหราชอาณาจักร และสหรัฐอเมริกามีส่วนแบ่งการขายรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินมากที่สุดเมื่อเทียบเป็นเปอร์เซ็นต์ของยอดขายรถยนต์นั่งส่วนบุคคลแบบปลั๊กอินไฟฟ้าทั้งหมด ประเทศเนเธอร์แลนด์มีส่วนแบ่งการขายรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินมากที่สุดในโลกในบรรดารถยนต์นั่งส่วนบุคคลแบบปลั๊กอินไฟฟ้า โดยมีรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอิน 86,162 คันที่จดทะเบียนเมื่อสิ้นเดือนตุลาคม 2016 จากรถยนต์และรถตู้แบบปลั๊กอินไฟฟ้าทั้งหมด 99,945 คัน ซึ่งคิดเป็น 86.2% ของรถยนต์ไฟฟ้าแบบปลั๊กอินสำหรับบรรทุกเบาในประเทศ[198]
ประเทศสวีเดนอยู่อันดับถัดมาด้วยยอดขายรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินจำนวน 16,978 คันระหว่างปี 2011 ถึงเดือนสิงหาคม 2016 คิดเป็น 71.7% ของยอดขายรถยนต์นั่งส่วนบุคคลแบบปลั๊กอินไฟฟ้าทั้งหมด[199] [200] [201] [202] [203]การจดทะเบียนรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินในสหราชอาณาจักรระหว่างถึงเดือนสิงหาคม 2016 มีจำนวนรวม 45,130 คัน คิดเป็น 61.6% ของยอดจดทะเบียนรถยนต์แบบปลั๊กอินทั้งหมดตั้งแต่ปี 2011 [204]ในสหรัฐอเมริกา รถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินคิดเป็น 47.2% ของรถยนต์ไฟฟ้าแบบปลั๊กอินจำนวน 506,450 คันที่ขายระหว่างปี 2008 ถึงเดือนสิงหาคม 2016 [205]
ในเดือนพฤศจิกายน 2013 เนเธอร์แลนด์กลายเป็นประเทศแรกที่รถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินครองอันดับหนึ่งของยอดขายรถยนต์ใหม่รายเดือน ในเดือนพฤศจิกายน ยอดขายรถยนต์มิตซูบิชิ Outlander PHEV เป็นผู้นำด้วยยอดขาย 2,736 คัน ครองส่วนแบ่งการตลาด 6.8% ของรถยนต์นั่งส่วนบุคคลใหม่ที่ขายในเดือนนั้น[206]ในเดือนธันวาคม 2013 อีกครั้ง Outlander PHEV ครองอันดับหนึ่งของรถยนต์ใหม่ในประเทศด้วยยอดขาย 4,976 คัน คิดเป็นส่วนแบ่งการตลาด 12.6% ของยอดขายรถยนต์ใหม่[207] [208]ยอดขายที่ทำลายสถิตินี้ทำให้เนเธอร์แลนด์กลายเป็นประเทศที่สอง รองจากนอร์เวย์ ที่รถยนต์ไฟฟ้าแบบปลั๊กอินครองอันดับหนึ่งของยอดขายรถยนต์ใหม่รายเดือน[206] [209]ณ เดือนธันวาคม 2013 [update]เนเธอร์แลนด์เป็นประเทศที่มีความเข้มข้นของตลาดรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินสูงสุด โดยมีรถยนต์จดทะเบียน 1.45 คันต่อประชากร 1,000 คน[210]
ตารางต่อไปนี้แสดงรายชื่อประเทศที่มีอันดับสูงสุดตามส่วนแบ่งการตลาดของกลุ่มผลิตภัณฑ์ไฮบริดแบบปลั๊กอินจากยอดขายรถยนต์ใหม่ทั้งหมดในปี 2556:
10 อันดับประเทศที่มีส่วนแบ่งการตลาด รถยนต์ไฮบริดปลั๊กอินสูงสุด ในปี 2556 [211] | |||||
---|---|---|---|---|---|
การจัดอันดับ | ประเทศ | ส่วนแบ่ง ตลาดPHEV (1) (%) | การจัดอันดับ | ประเทศ | ส่วนแบ่ง ตลาดPHEV (1) (%) |
1 | เนเธอร์แลนด์ | 4.72% | 6 | ไอซ์แลนด์ | 0.25% |
2 | สวีเดน | 0.41% | 7 | ฟินแลนด์ | 0.13% |
3 | ประเทศญี่ปุ่น | 0.40% | 8 | สหราชอาณาจักร | 0.05% |
4 | นอร์เวย์ | 0.34% | 9 | ฝรั่งเศส | 0.05% |
5 | ประเทศสหรัฐอเมริกา | 0.31% | 10 | สวิตเซอร์แลนด์ | 0.05% |
หมายเหตุ: (1) ส่วนแบ่งการตลาดของรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินที่สามารถวิ่งบนทางหลวงเป็นเปอร์เซ็นต์ของยอดขายรถยนต์ใหม่ทั้งหมดในประเทศในปี 2556 |
ตามข้อมูลของJATO Dynamicsในเดือนธันวาคม 2018 Mitsubishi Outlander PHEVเป็นรถยนต์ปลั๊กอินไฮบริดที่ขายดีที่สุดในโลกตลอดกาล[4]นับตั้งแต่ก่อตั้ง มียอดขายทั่วโลก 290,000 คันจนถึงเดือนกันยายน 2021 [5]ยุโรปเป็นตลาดชั้นนำของ Outlander P-HEV โดยมียอดขาย 126,617 คันจนถึงเดือนมกราคม 2019 [212]ตามมาด้วยญี่ปุ่น 42,451 คันจนถึงเดือนมีนาคม 2018 [213]ยอดขายในยุโรปนำโดยสหราชอาณาจักรด้วย 50,000 คันจนถึงเดือนเมษายน 2020 [214]ตามมาด้วยเนเธอร์แลนด์ด้วย 25,489 คัน และนอร์เวย์ด้วย 14,196 คัน จนถึงเดือนมีนาคม 2018 [213]
ยอดขายรวมทั่วโลกของ Chevrolet Volt และรุ่นต่างๆ อยู่ที่ประมาณ 186,000 คัน ณ สิ้นปี 2018 [215] [216] [217 ] [218] [219]รวมถึง Opel/Vauxhall Ampera ประมาณ 10,000 คันที่ขายในยุโรปจนถึงเดือนมิถุนายน 2016 [220]และBuick Velite 5 มากกว่า 4,300 คัน ที่ขายเฉพาะในประเทศจีน (เปลี่ยนตราVolt รุ่นที่สอง ) จนถึงเดือนธันวาคม 2018 [219]ยอดขาย Volt นำโดยสหรัฐอเมริกา โดยมียอดส่งมอบ 152,144 คันจนถึงเดือนธันวาคม 2018 [215]ตามมาด้วยแคนาดา โดยมียอดส่งมอบ 17,311 คันจนถึงเดือนพฤศจิกายน 2018 [217] [218]จนถึงเดือนกันยายน 2018 Chevrolet Voltเป็นรถไฮบริดแบบเสียบปลั๊กที่มียอดขายสูงสุดในโลก[6]
อันดับที่สามคือToyota Prius Plug-in Hybrid ( Toyota Prius Prime ) โดยมียอดขายประมาณ 174,600 คันทั่วโลกทั้ง 2 เจเนอเรชันจนถึงเดือนธันวาคม 2561 [191] [221]สหรัฐอเมริกาเป็นตลาดชั้นนำ โดยมียอดขายมากกว่า 93,000 คันจนถึงเดือนธันวาคม 2561 [215]ญี่ปุ่นอยู่อันดับสอง โดยมียอดขายประมาณ 61,200 คันจนถึงเดือนธันวาคม 2561 [222] [221]ตามมาด้วยยุโรป โดยมียอดขายเกือบ 14,800 คันจนถึงเดือนมิถุนายน 2561 [221] [223]
ตารางต่อไปนี้แสดงรุ่นรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กที่มียอดขายทั่วโลกสะสมอยู่ที่ประมาณหรือมากกว่า 100,000 คัน นับตั้งแต่มีการเปิดตัวรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กรุ่นแรกที่ผลิตขึ้นใหม่ คือBYD F3DMในปี 2008 จนถึงเดือนธันวาคม 2020:
รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดปลั๊กอินที่ถูกกฎหมายที่ขายดีที่สุดบนทางหลวง ระหว่างปี 2008 ถึง 2020 | |||||
---|---|---|---|---|---|
แบบอย่าง | การเปิดตัวตลาด | ยอดขายทั่วโลก | ยอดขาย สะสม ผ่าน | แหล่งที่มา | |
ตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง | 2018 | ||||
มิตซูบิชิ เอาท์แลนเดอร์ พีเอชอีวี | ม.ค. 2556 | 290,000 | - | กันยายน 2021 | [5] |
เชฟโรเลต โวลต์(1) | ธันวาคม 2553 | ~186,000 | 25,108 | ธันวาคม 2561 | [215] [216] [217] [219] |
โตโยต้า พรีอุส PHV | ม.ค. 2555 | 174,586 | 45,686 | ธันวาคม 2561 | [191] [221] |
บีวายดี ฉิน(2) | ธันวาคม 2556 | 136,818 | 47,425 | ธันวาคม 2561 | [224] [225] [226] |
บีวายดี ถัง(2) | มิถุนายน 2558 | 101,518 | 37,146 | ธันวาคม 2561 | [225] [226] [227] [228] |
หมายเหตุ: (1) นอกเหนือจากรุ่น Volt ที่จำหน่ายในอเมริกาเหนือแล้ว ยอดขายรวมของตระกูล Volt/Amperaยังรวมถึง Vauxhall/Opel Ampera ประมาณ 10,000 คันและ Volt 1,750 คันที่จำหน่ายในยุโรป[229] [93] Holden Volt 246 คันที่จำหน่ายในออสเตรเลีย[230] และ Buick Velite 5 4,317 คันที่จำหน่ายเฉพาะในประเทศจีน (เปลี่ยนตราVolt รุ่นที่สอง ) [219] (2) ยอดขายเฉพาะในประเทศจีน ยอดขายรวมของ BYD Qin ไม่รวมยอดขายของรุ่นไฟฟ้าล้วน (Qin EV300) |
หลายประเทศได้กำหนดเงินช่วยเหลือและเครดิตภาษีสำหรับการซื้อรถยนต์ไฟฟ้าแบบเสียบปลั๊ก (PEV) ใหม่ รวมถึงรถยนต์ไฟฟ้าแบบปลั๊กอินไฮบริด และโดยปกติแรงจูงใจทางเศรษฐกิจจะขึ้นอยู่กับขนาดของแบตเตอรี่ สหรัฐอเมริกาเสนอเครดิตภาษีเงินได้ของรัฐบาลกลางสูงถึง7,500 ดอลลาร์สหรัฐ[231]และหลายรัฐมีแรงจูงใจเพิ่มเติม[232]สหราชอาณาจักรเสนอเงินช่วยเหลือรถยนต์แบบเสียบปลั๊กสูงสุด5,000 ปอนด์ ( 7,600 ดอลลาร์สหรัฐ ) [233] [234]ณ เดือนเมษายน 2011 ประเทศสมาชิกสหภาพยุโรป 15 ประเทศจาก 27 ประเทศ ให้แรงจูงใจทางภาษีสำหรับรถยนต์ที่ชาร์จไฟฟ้าได้ ซึ่งรวมถึงประเทศในยุโรปตะวันตก ทั้งหมด สาธารณรัฐเช็กและโรมาเนียนอกจากนี้ ยังมี 17 ประเทศที่เรียกเก็บ ภาษีที่เกี่ยวข้องกับ คาร์บอนไดออกไซด์ สำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล เพื่อเป็นการลดแรงจูงใจ แรงจูงใจประกอบด้วยการลดหย่อนภาษีและการยกเว้นภาษี ตลอดจนการจ่ายเงินโบนัสสำหรับผู้ซื้อรถยนต์ไฟฟ้าล้วนและแบบเสียบปลั๊กไฮบริด รถยนต์ไฮบริด และรถยนต์เชื้อเพลิงทางเลือก บางรุ่น [235] [236]
แรงจูงใจในการพัฒนา PHEV นั้นรวมอยู่ในEnergy Independence and Security Act of 2007 [ 237] Energy Improvement and Extension Act of 2008ซึ่งลงนามเป็นกฎหมายเมื่อวันที่ 3 ตุลาคม 2008 ให้เครดิตภาษีสำหรับการซื้อ PHEV โครงการNew Energy for Americaของ ประธานาธิบดี บารัค โอบามาเรียกร้องให้มีการใช้งานรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กจำนวน 1 ล้านคันภายในปี 2015 [238]และเมื่อวันที่ 19 มีนาคม 2009 เขาได้ประกาศโครงการที่จัดสรรเงิน 2.4 พันล้านดอลลาร์สำหรับการพัฒนารถยนต์ไฟฟ้า[239]
พระราชบัญญัติการฟื้นฟูและการลงทุนของอเมริกา พ.ศ. 2552 [240]แก้ไขเครดิตภาษี รวมถึงเครดิตภาษีใหม่สำหรับชุดแปลง ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบเสียบปลั๊ก และสำหรับยานยนต์ 2 หรือ 3 ล้อ[241]ยอดเงินรวมสูงสุดที่รวมอยู่ในพระราชบัญญัตินี้ซึ่งครอบคลุมถึงรถยนต์ PHEV อยู่ที่กว่า 6 พันล้านดอลลาร์[242]
ในเดือนมีนาคม 2009 กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาได้ประกาศการขออนุมัติการแข่งขันสองรายการเพื่อขอเงินทุนจากรัฐบาลกลางมูลค่าสูงสุด 2 พันล้านดอลลาร์สำหรับข้อตกลงร่วมทุนสำหรับการผลิตแบตเตอรี่ขั้นสูงและส่วนประกอบไดรฟ์ที่เกี่ยวข้อง รวมถึงเงินสูงสุด 400 ล้านดอลลาร์สำหรับ โครงการสาธิตและปรับ ใช้ระบบขนส่งด้วยไฟฟ้า ซึ่ง เป็นส่วน หนึ่งของพระราชบัญญัติการฟื้นฟูและการลงทุนของอเมริกา ประกาศนี้ยังจะช่วยบรรลุเป้าหมายของประธานาธิบดีบารัค โอบามาในการนำรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กหนึ่งล้านคันออกสู่ท้องถนนภายในปี 2015 อีกด้วย [243]
การปรับใช้สาธารณะยังรวมถึง:
การใช้ไฟฟ้าในการขนส่ง ( การเดินทางด้วยไฟฟ้า ) ถือเป็นประเด็นสำคัญในโครงการวิจัยของสหภาพยุโรปนอกจากนี้ยังเป็นประเด็นสำคัญในแผนฟื้นฟูเศรษฐกิจยุโรปที่เสนอเมื่อเดือนพฤศจิกายน 2551 ภายใต้กรอบของโครงการรถยนต์สีเขียวDG TRENจะสนับสนุนโครงการ "การเดินทางด้วยไฟฟ้า" ขนาดใหญ่ของยุโรปเกี่ยวกับรถยนต์ไฟฟ้าและโครงสร้างพื้นฐานที่เกี่ยวข้อง โดยมีงบประมาณรวมประมาณ 50 ล้านยูโร ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการรถยนต์สีเขียว[251]
องค์กรที่สนับสนุนรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินได้แก่กองทุนสัตว์ป่าโลก [ 252 ] สหพันธ์สัตว์ป่าแห่งชาติ [ 253 ]และCalCars [254 ]
องค์กรสนับสนุนอื่นๆ ได้แก่Plug In America , Alliance for Climate Protection , Friends of the Earth , Rainforest Action Network , Rocky Mountain Institute (Project Get Ready), [255], San Francisco Bay Area Council , [247], Apollo Alliance, Set America Free Coalition , Silicon Valley Leadership GroupและPlug-in Hybrid Electric School Bus Project [256 ]
FPL และ Duke Energy กล่าวว่าภายในปี 2020 การซื้อรถยนต์ใหม่ทั้งหมดจะเป็นแบบปลั๊กอินไฮบริดหรือไฟฟ้าล้วน[257]
หลังจากที่รุ่น PHEV ถูกเพิ่มเข้าในรุ่นก่อนหน้าในญี่ปุ่นในปี 2013 ก็ได้มีการเปิดตัวตามมาในภูมิภาคต่างๆ เช่น ยุโรป โอเชียเนีย อเมริกาเหนือ และอาเซียน และได้กลายเป็นผู้นำในประเภท PHEV โดยมียอดขายรวมประมาณ 290,000 คันจนถึงปัจจุบัน (ณ กันยายน 2021)
Mitsubishi Outlander PHEV และ Chevrolet Volt ตามมาด้วยค่านิยมที่แน่นอน (
Tesla Model S
) โดย SUV ของญี่ปุ่นแซงหน้ารถแฮทช์แบ็กของ GM
{{cite web}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link) ดูหน้า 4–5 และ 24–25 และภาคผนวกสถิติ หน้า 34–37แอตแลนตาเป็นตลาดรถยนต์ Leaf ของ Nissan อันดับหนึ่งในสหรัฐอเมริกาเป็นเวลา 8 เดือนจาก 10 เดือนที่ผ่านมา
{{cite news}}
: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link){{cite web}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link) ดูหน้า 9–10, 19–23, 29–28 และภาคผนวกสถิติ หน้า 107–113