Гибрид, MHEV, PHEV, EREV, электромобиль: как работает каждая силовая установка

Силовых установок в продаже шесть, и гибридами называют сразу три из них. Мягкий гибрид на электричестве не едет вообще. Полный гибрид проезжает километр-два. Подключаемый гибрид проезжает 40-100 км.

Дальше многое держится на двух словах. Двигатель сжигает бензин или дизель. Мотор работает на электричестве. У машины может быть что-то одно или и то, и другое, а различаются шесть типов тем, что именно вращает колёса и откуда берётся электричество.

Любую машину в продаже определяют три вопроса:

• Заряжается ли она от розетки?
• Сколько она проезжает на одной батарее?
• Что вращает колёса: двигатель, мотор или и то, и другое?

Бензин и дизель (ICE): обычная машина без электромотора

ICE расшифровывается как internal combustion engine, двигатель внутреннего сгорания. Так называют машину, в трансмиссии которой нет никакой электрической помощи. Подходят и бензин, и дизель.

Число на шильдике немецкой машины давно не описывает двигатель. У BMW 320i и 330i стоит один и тот же двухлитровый четырёхцилиндровый мотор, а цифра показывает место версии в модельном ряду. Связь с объёмом пропала, когда турбонаддув позволил снимать с одного мотора несколько вариантов мощности.

Дизель по-прежнему продаётся, чаще всего в фургонах и в крупных внедорожниках, которые возят прицеп. Дизельные версии есть и у Volkswagen Touareg, и у Volkswagen Golf, хотя из небольших хэтчбеков дизель почти ушёл.

Самый необычный двигатель в текущем производстве не вращает колёса вовсе. В 2023 году Mazda вернула в производство роторный мотор для MX-30 R-EV: 830 куб. см, один ротор, 55 кВт, и соединён он с генератором, а не с коробкой передач. Это первый роторный двигатель Mazda после RX-8. Его выбрали за компактность, малый вес и плавность работы. Он вырабатывает электричество для мотора, а мотор везёт машину.

Мягкий гибрид (MHEV): что делает 48-вольтовая система

У мягкого гибрида вместо генератора стоит стартер-генератор на 48 вольт. Он перезапускает двигатель, когда машина трогается, коротко подхватывает тягу, пока раскручивается турбина, и возвращает часть энергии при торможении. Расход падает на несколько процентов, а стоит такая система достаточно дёшево, чтобы ставить её на весь модельный ряд.

Батарея у мягкого гибрида меньше 1 кВт·ч, и такой ёмкости не хватит, чтобы сдвинуть машину с места. Электрического режима у мягкого гибрида нет ни на какой скорости, зарядного разъёма тоже, так что термин описывает электрику, а не способ движения. При этом производители относят такие машины к электрифицированным в собственной отчётности, и об этом полезно помнить, читая долю электрификации.

Название зависит от компании. У Mercedes-Benz C-Class это EQ Boost, у Skoda Octavia, e-TEC, у Ford Puma, EcoBoost Hybrid, и Ford пишет его как mHEV со строчной m, чтобы отделить от своих полных гибридов.

Полный гибрид (HEV): как «самозаряжающийся» гибрид заряжает себя

У полного гибрида мотор достаточно мощный, чтобы везти машину самостоятельно, а батарея меньше 2 кВт·ч: у Toyota RAV4 Hybrid она около 1,6 кВт·ч. Трогается такая машина на моторе, на малой скорости проезжает на нём километр-два, а когда нужна мощность, запускает двигатель. Батарею наполняют двигатель и рекуперативное торможение, розетки нет.

Toyota, Lexus и Nissan продают эту схему как самозаряжающийся гибрид, имея в виду, что провод не нужен. Энергия при этом всё равно берётся из бензина, потому что вырабатывает её двигатель. В январе 2020 года норвежское управление по защите прав потребителей (Forbrukertilsynet) признало построенную на этой формулировке рекламу вводящей в заблуждение именно по этой причине, и кампанию в Норвегии свернули. В других странах термин остался. Электромобилей, с которыми можно было сравнивать, в Норвегии тогда было больше, чем где-либо ещё, и почему так вышло, разобрано в статье как Норвегия пересадила почти всех на электромобили.

Сама схема работает хорошо, и придумали её давно. Toyota выпустила Prius в декабре 1997 года, это был первый серийный гибридный легковой автомобиль, а к 31 января 2017 года компания продала десять миллионов гибридов. Toyota RAV4 и Toyota Yaris в городе расходуют заметно меньше топлива, чем бензиновые версии тех же машин, и владельцу для этого не нужно ничего делать иначе. Путаница начинается при выборе. Ford продаёт под названием Kuga Hybrid сразу три машины: мягкий гибрид, полный гибрид и подключаемый гибрид. Какая из них перед вами, видно только в спецификации.

Подключаемый гибрид (PHEV): чем он отличается от полного гибрида

Подключаемый гибрид, это полный гибрид с зарядным разъёмом и заметно большей батареей, обычно 12-25 кВт·ч против 2 кВт·ч и меньше у полного. Этого хватает на 40-100 км до запуска двигателя, то есть больше, чем большинство ежедневных поездок, а остальное берёт на себя двигатель.

В эксплуатации разница видна по счетам за топливо. Полный гибрид снижает расход самостоятельно, потому что машина сама выбирает, когда включить мотор. Подключаемый снижает его гораздо сильнее, когда его заряжают, и расходует чуть больше равноценной бензиновой машины, когда не заряжают, ведь батарея добавляет около 200 кг. Паспортный расход подключаемых гибридов рассчитан на регулярную зарядку, и размер этого допущения уже измерили. Международный совет по чистому транспорту (ICCT) взял бортовые данные о расходе топлива примерно с восьми миллионов автомобилей, зарегистрированных в Европе с 2021 по 2023 год, и выяснил, что выбросы CO2 у подключаемых гибридов в среднем впятеро выше паспортных. Еврокомиссия исправляет методику в два этапа, с января 2025 года и с конца ноября 2026 года, так что официальные цифры постепенно приближаются к реальным.

Понять, какая перед вами машина, помогает знание фирменных обозначений. У Mercedes-Benz GLE 500e и у подключаемого Range Rover это строчная e, и так делает большинство немецких и британских марок. BYD вместо этого называет саму систему: Qin Max носит обозначение DM-i, которое отличает эту версию от электрической версии той же машины.

Гибрид с генератором (EREV): двигатель, который только вырабатывает электричество

У гибрида с генератором колёса вращают электромоторы и ничего больше. Механической связи с ними у бензинового двигателя нет: он крутит генератор, генератор вырабатывает электричество, а оно идёт к моторам или в батарею. Инженеры называют эту схему последовательным гибридом. Ей больше ста лет, и по ней же всё это время работают тепловозы.

Изменилась в последние годы батарея. Китайские производители соединили последовательный гибрид с 30-45 кВт·ч ёмкости вместо привычных для такой схемы 2 кВт·ч, и машина стала электрической для ежедневных поездок, сохранив двигатель для дальней дороги. Li Auto построила на этой схеме весь бизнес, следом пошли в AITO. По-китайски это 增程, «увеличенный запас хода», а сокращения EREV и REEV попали в английский язык именно с этого рынка.

Западные производители перенимают и схему, и слово. Возрождённая Volkswagen марка Scout предложит версию с генератором под названием Harvester, когда производство начнётся в конце 2027 года, и к началу 2026 года компания сообщала, что около 85% из более чем 160 000 предзаказов приходится именно на неё, а не на полностью электрическую версию.

Под это определение не вполне подходят две машины. Nissan e-POWER устроен как последовательный гибрид: двигатель крутит генератор, а колёса всё время вращает электромотор. Но розетки нет, батарея маленькая, и в повседневной езде машина ведёт себя как полный гибрид, поэтому Nissan так её и позиционирует. У Mazda MX-30 R-EV есть и розетка, и батарея на 17,8 кВт·ч, и запас хода около 85 км, то есть под описание EREV она подходит, а продают её как подключаемый гибрид.

Электромобиль (BEV): что меняется, когда двигателя нет

У электромобиля нет двигателя, бака, выхлопной трубы и коробки передач, если не считать одноступенчатого редуктора. Всю энергию до последнего киловатт-часа он получает через зарядный порт.

Обслуживание не исчезает, а меняется. Моторного масла нет, но в редукторе есть своё: часть производителей заливает его на весь срок службы, часть ставит межсервисный интервал. Тормозную жидкость меняют по обычному графику, хотя колодки живут гораздо дольше, потому что замедляет машину в основном рекуперация. Батарея и инвертор охлаждаются жидкостью, и охлаждающую жидкость тоже обслуживают, а салонный фильтр меняют как и раньше. Consumer Reports, сравнив свои опросы о надёжности за 2019 и 2020 годы, оценило обслуживание и ремонт за весь срок службы примерно в $0,03 на милю для электромобиля против $0,06 для бензиновой машины, то есть примерно на $4600 дешевле. Tesla Model Y, BYD Seagull и BMW iX3 попадают в дешёвую половину этого сравнения.

Чаще всего владельцев волнует батарея, и её износ измерен. Geotab собрал телематику с десятков тысяч электромобилей в повседневной эксплуатации и получил среднюю потерю ёмкости около 1,8% в год против 2,3% в замерах 2019 года. Способ зарядки влияет сильнее возраста: у машин, которые часто заряжают на постоянном токе мощностью выше 100 кВт, потери доходили до 3,0% в год, у тех, кого заряжали в основном переменным током, около 1,5%, а жаркий климат добавлял примерно 0,4% в год.

Что означает «электрифицированный» в характеристиках

Каждое из названий ниже соответствует одному из шести типов.

Когда название описывает железо, оно обычно точное: MHEV, PHEV и BEV говорят ровно то, что означают, стоит расшифровать сокращение. Когда название описывает опыт владения, оно охватывает больше. «Самозаряжающийся» говорит про отсутствие провода. «Электрифицированный» покрывает всё, от 48-вольтового стартер-генератора до машины без двигателя, поэтому за фразой «60% продаж пришлось на электрифицированные автомобили» может стоять сразу шесть разных силовых установок.

Почему у одной машины разный запас хода в Китае, Европе и США

Запас хода получают в официальном цикле, а циклов три: CLTC в Китае, WLTP в Европе и EPA в США. Они отличаются скоростями, температурами и продолжительностью. Самые высокие цифры даёт CLTC, самые низкие, EPA.

Разница достаточно велика, чтобы мешать сравнению. Модель, которой заявили 700 км по CLTC, обычно заявляют как примерно 600 км по WLTP и около 500 км по EPA, при той же батарее и том же моторе. За машиной остаётся цифра того цикла, в котором её испытали, поэтому китайская цифра остаётся цифрой CLTC и в лондонской публикации, а сравнение её с европейской цифрой WLTP занижает европейскую машину.

Как понять, какая силовая установка у машины

Всё решают три проверки по порядку. Зарядный разъём исключает мягкий и полный гибрид, у них его нет. Отсутствие двигателя означает электромобиль. Если есть и разъём, и двигатель, это подключаемый гибрид или гибрид с генератором, а различает их вопрос, может ли двигатель вращать колёса, и ответ есть в спецификации.

Названия постепенно сходятся к железу. Три года назад EREV было китайским термином, а теперь стоит на американском Scout и на европейском Volkswagen. Производители всё чаще указывают рядом с названием ёмкость батареи и запас хода на электричестве, и эти две цифры отвечают на большую часть вопросов покупателя.

Какие силовые установки продаёт марка, написано на её странице, а те же машины по типам собраны на страницах электромобили, гибриды и бензин и дизель.