Vjerojatno ne shvaćate koliko su motori s unutarnjim izgaranjem neučinkoviti

Jedno od najčešćih središta rasprava između onih koji usvajaju električna vozila i njihovih kritičara je domet. Uobičajeni argument je da vozila na fosilna goriva mogu prijeći 700 milja između punjenja goriva i da im za to treba pet minuta. Ali fokus na dometu skriva vrlo važnu značajku električnih automobila na baterije – mnogo su učinkovitiji od motora s unutarnjim izgaranjem.

Da bismo to ilustrirali, moramo malo izračunati. Ovo je kompliciranije nego što bi moglo biti zbog različitih načina na koji se navode specifikacije za vozila s unutarnjim izgaranjem i ona s baterijskim električnim pogonom. Za potonje gotovo uvijek znate kapacitet baterije i nazivni domet. Za automobile na fosilna goriva, možda čak i ne znate koliki vam je spremnik, samo nazivne milje po galonu. Raspon obično nije dio specifikacije. Gotovo sigurno nemate pojma koliko je to energije po milji.

Međutim, kada stvari razradite tako da su usporedive, količina energije koju koristi automobil s motorom s unutarnjim izgaranjem u usporedbi s automobilom na baterijski električni pogon postaje izrazito suprotna. Ovo mi je posebno palo na pamet kada sam shvatio da je auto koji sam nekada posjedovao – klasični Porsche 1992 iz 968. – imao otprilike isti domet s „punim spremnikom” kao i auto s kojim sam ga zamijenio – Performanse modela Tesla 3. Oba prijeđu malo više od 300 milja od punog do praznog. Porsche bi mogao učiniti malo više od toga da se ne vozi onako kako bi Porsche trebao biti, ali ovo je sve izračun "pozadine kutije cigareta", osim što sam prestao pušiti prije nekoliko desetljeća.

Koristit ću malo drugačije automobile za ovaj članak i temeljit ću izračune na EPA i WLTP brojkama kako bi stvari bile što poštenije moguće. Automobili koje sam odabrao su Tesla Model 3 Long Range za BEV i Toyota Camry koja predstavlja fosilni kutak, budući da je to bio najprodavaniji automobil u Americi u sličnoj klasi kao Model 3 i globalno dostupan, iako ne u Ujedinjenom Kraljevstvu od Studeni 2021. Camry se sada može kupiti kao hibrid, dakle učinkovitiji od inačica samo s izgaranjem, ali će i dalje biti jasan.

Počnimo s Teslom. Trenutačni Model 3 Long Range ima bateriju od 82 kWh, koja pruža 374 milje WLTP dometa ili 358 milja prema EPA testu. To je jednako 4.6 milja po kWh (WLTP) ili 4.4 milje po kWh (EPA). 2.5L Camry LE Hybrid isporučuje 53.3 mpg (to su britanski galoni) prema WLTP testu i 52 mpg (američki galoni) prema EPA testu. Ali kako to pretvoriti u kWh za usporedbu?

U ovakvim raspravama nitko zapravo ne govori o tome koliko energije ima u galonu benzina (ili benzina, kako to zovemo ovdje u Ujedinjenom Kraljevstvu). Ali ovu brojku možete lako pronaći. Jedna figura koju sam pronašao bila je 9.6kWh po litri, što je jednako 43.58 kWh po (britanskom) galonu. Uobičajena mjera je "Gasoline gallon equivalent", iz koje se izvodi MPGe (milje po galonu benzinskog ekvivalenta). E10 verzija benzina/benzina ima 32.78 kWh po (američkom) galonu, prema Američka agencija za zaštitu okoliša.

Sljedeća stvar koju trebamo otkriti za Camry je koliko kWh treba po milji, tako da te brojke moramo uračunati u MPG koji smo prije dobili. Koristeći brojku WLTP MPG i energetsku vrijednost britanskog galona, ​​dobivate 1.2 milje po kWh. Koristeći EPA MPG i energetsku vrijednost galona, ​​dobivate 1.59 milja po kWh. Dakle, putem WLTP sustava ocjenjivanja učinkovitosti, Camry koristi 3.74 puta više energije od Tesle po milji, a putem EPA ocjene, 3.57 puta više. Gdje odlazi ostatak energije? Potrošena toplina, trenje u pogonu i druge neučinkovitosti.

Naravno, to ne znači da galon benzina/benzina koristi toliko više kWh električne energije. Nešto će potrošiti tijekom proizvodnog procesa, no nafta je taj energetski potencijal imala već kad je izvađena ispod zemlje. Poanta koju ovdje pokušavam istaknuti jest da motor s unutarnjim izgaranjem troši mnogo više energije po milji nego motor na bateriju. Toliko da to nije čak ni na istom terenu. Zašto trošimo svu ovu energiju kada ne moramo?

Naravno, unutarnje izgaranje trenutačno ima neke praktične prednosti – vozila većeg dometa, jeftinija vozila, brže punjenje gorivom. Ali to je fundamentalno lošija tehnologija od baterijskih električnih vozila. Postoji više od jednog stoljeća, a njegova se učinkovitost tijekom tog vremena samo malo poboljšala. Ne možemo si priuštiti da trošimo toliko energije kada je dostupna alternativa koja može isporučiti toliko više kilometara po jedinici snage. Zbog toga je postupno ukidanje unutarnjeg izgaranja za svakodnevni prijevoz tako važno.