Μάλλον δεν συνειδητοποιείτε πόσο αναποτελεσματικοί είναι οι κινητήρες εσωτερικής καύσης

Ένα από τα πιο συχνά σημεία συζήτησης μεταξύ των χρηστών ηλεκτρικών οχημάτων και των επικριτών τους είναι η αυτονομία. Το σύνηθες επιχείρημα είναι ότι τα οχήματα με ορυκτά καύσιμα μπορούν να κάνουν 700 μίλια μεταξύ των καυσίμων και χρειάζονται πέντε λεπτά για να το κάνουν. Αλλά η εστίαση της αυτονομίας κρύβει ένα πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό των ηλεκτρικών αυτοκινήτων με μπαταρία – είναι πολύ πιο αποδοτικά από την εσωτερική καύση.

Για να το δείξουμε αυτό, πρέπει να κάνουμε λίγους υπολογισμούς. Αυτό γίνεται πιο περίπλοκο από ό,τι θα μπορούσε να είναι λόγω των διαφορετικών τρόπων που αναφέρονται οι προδιαγραφές για οχήματα εσωτερικής καύσης και ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία. Για το τελευταίο, σχεδόν πάντα γνωρίζετε τη χωρητικότητα της μπαταρίας και το ονομαστικό εύρος. Για αυτοκίνητα ορυκτών καυσίμων, μπορεί να μην γνωρίζετε καν πόσο μεγάλο είναι το ρεζερβουάρ σας, μόνο τα ονομαστικά μίλια ανά γαλόνι. Το εύρος δεν είναι συνήθως μέρος της προδιαγραφής. Σχεδόν σίγουρα δεν έχετε ιδέα πόση ενέργεια ισοδυναμεί με ανά μίλι.

Ωστόσο, όταν επιλύετε τα πράγματα ώστε να είναι συγκρίσιμα, η ποσότητα ενέργειας που χρησιμοποιεί ένα αυτοκίνητο με κινητήρα εσωτερικής καύσης σε σύγκριση με ένα ηλεκτρικό με μπαταρία έρχεται σε πλήρη αντίθεση. Αυτό μου ήρθε στο μυαλό ιδιαίτερα όταν συνειδητοποίησα ότι ένα αυτοκίνητο που είχα παλιά – μια κλασική Porsche 1992 του 968 – είχε περίπου την ίδια αυτονομία σε ένα «γεμάτο ρεζερβουάρ» με το αυτοκίνητο με το οποίο το αντικατέστησα – Tesla Μοντέλο 3 Απόδοση. Και οι δύο κάνουν λίγο πάνω από 300 μίλια από το γεμάτο στο κενό. Η Porsche θα μπορούσε να κάνει κάτι περισσότερο από αυτό αν δεν οδηγηθεί όπως θα έπρεπε να είναι μια Porsche, αλλά όλος αυτός είναι ο υπολογισμός "πίσω από το πακέτο τσιγάρων", εκτός από το ότι έκοψα το κάπνισμα πριν από μερικές δεκαετίες.

Θα χρησιμοποιήσω ελαφρώς διαφορετικά αυτοκίνητα για αυτό το άρθρο και θα βασίσω τους υπολογισμούς σε στοιχεία EPA και WLTP για να διατηρήσω τα πράγματα όσο πιο δίκαια γίνεται. Τα αυτοκίνητα που επέλεξα είναι το Tesla Model 3 Long Range για BEV και το Toyota Camry που αντιπροσωπεύει τη γωνιά των απολιθωμάτων, καθώς ήταν το αυτοκίνητο με τις μεγαλύτερες πωλήσεις στην Αμερική σε παρόμοια κατηγορία με το Model 3 και παγκοσμίως διαθέσιμο, αν και όχι στο Ηνωμένο Βασίλειο από τότε Νοέμβριος 2021. Το Camry μπορεί να αγοραστεί ως υβριδικό τώρα, τόσο πιο αποτελεσματικό από τις εκδόσεις μόνο με καύση, αλλά θα συνεχίσει να το κάνει ξεκάθαρα.

Ας ξεκινήσουμε με το Tesla. Το τρέχον Model 3 Long Range διαθέτει μπαταρία 82 kWh, η οποία παρέχει 374 μίλια εμβέλειας WLTP ή 358 μίλια σύμφωνα με τη δοκιμή EPA. Αυτό ισοδυναμεί με 4.6 μίλια ανά kWh (WLTP) ή 4.4 μίλια ανά kWh (EPA). Το Camry LE Hybrid 2.5 λίτρων αποδίδει 53.3 mpg (δηλαδή βρετανικά γαλόνια) σύμφωνα με τη δοκιμή WLTP και 52 mpg (αμερικανικά γαλόνια) σύμφωνα με τη δοκιμή EPA. Πώς όμως το μετατρέπουμε σε kWh για σύγκριση;

Κανείς δεν μιλά πραγματικά για το πόση ενέργεια έχει ένα γαλόνι βενζίνης (ή βενζίνης, όπως το λέμε εδώ στο Ηνωμένο Βασίλειο) σε τέτοιου είδους συζητήσεις. Αλλά μπορείτε να παρακολουθήσετε αυτόν τον αριθμό πολύ εύκολα. Μια φιγούρα που βρήκα ήταν 9.6 kWh ανά λίτρο, που ισοδυναμεί με 43.58 kWh ανά (βρετανικό) γαλόνι. Το σύνηθες μέτρο είναι «ισοδύναμο γαλονιού βενζίνης», από το οποίο προκύπτει το MPGe (μίλια ανά γαλόνι ισοδύναμου βενζίνης). Η έκδοση E10 βενζίνης/βενζίνης βγαίνει σε 32.78 kWh ανά (αμερικανικό) γαλόνι, σύμφωνα με Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των ΗΠΑ.

Το επόμενο πράγμα που πρέπει να καταλάβουμε για το Camry είναι πόσες kWh χρειάζεται ανά μίλι, επομένως πρέπει να αντλήσουμε αυτά τα στοιχεία στο MPG που αποκτήσαμε πριν. Χρησιμοποιώντας τον αριθμό WLTP MPG και την ενεργειακή τιμή του βρετανικού γαλονιού, λαμβάνετε 1.2 μίλια ανά kWh. Χρησιμοποιώντας την ενεργειακή τιμή EPA MPG και το γαλόνι, λαμβάνετε 1.59 μίλια ανά kWh. Έτσι, μέσω του συστήματος αξιολόγησης απόδοσης WLTP, το Camry χρησιμοποιεί 3.74 φορές περισσότερη ενέργεια από το Tesla ανά μίλι και μέσω της βαθμολογίας EPA, 3.57 φορές περισσότερη ενέργεια. Πού πηγαίνει η υπόλοιπη ενέργεια; Σπατάλη θερμότητας, τριβή στο σύστημα μετάδοσης κίνησης και άλλες αναποτελεσματικότητα.

Φυσικά, αυτό δεν σημαίνει ότι ένα γαλόνι βενζίνης/βενζίνης χρησιμοποιεί τόσες περισσότερες kWh ηλεκτρικής ενέργειας. Θα χρησιμοποιήσει μερικά κατά τη διαδικασία παραγωγής του, αλλά το πετρέλαιο είχε αυτό το ενεργειακό δυναμικό ήδη όταν εξορύχθηκε κάτω από το έδαφος. Το σημείο που προσπαθώ να κάνω εδώ είναι ότι ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης καταναλώνει πολύ περισσότερη ενέργεια ανά μίλι από έναν ηλεκτρικό με μπαταρία. Τόσο πολύ που δεν είναι καν στο ίδιο γήπεδο. Γιατί σπαταλάμε όλη αυτή την ενέργεια όταν δεν χρειάζεται;

Σίγουρα, η εσωτερική καύση έχει επί του παρόντος κάποια πρακτικά πλεονεκτήματα – οχήματα μεγαλύτερης εμβέλειας, φθηνότερα οχήματα, ταχύτερα ανεφοδιασμό. Αλλά είναι βασικά μια χειρότερη τεχνολογία από τα ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία. Υπάρχει εδώ και πάνω από έναν αιώνα και η αποτελεσματικότητά του έχει βελτιωθεί ελάχιστα κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Δεν έχουμε την πολυτέλεια να πετάμε τόση πολλή ενέργεια όταν είναι διαθέσιμη μια εναλλακτική που μπορεί να προσφέρει τόσα περισσότερα μίλια ανά μονάδα ισχύος. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η σταδιακή κατάργηση της εσωτερικής καύσης για τις καθημερινές μεταφορές είναι τόσο σημαντική.