SamochodyElektryczne.org

Rowery elektryczne

Samochody hybrydowe typu plug-in kontra samochody elektryczne

Artykuł stanowi próbę porównania opłacalności samochodów hybrydowych typu plug-in i elektrycznych

Chevrolet Volt - zobacz całą galerię

W ostatnim czasie do sprzedaży trafia coraz więcej modeli samochodów hybrydowych typu plug-in (PHEV), a więc takich, które posiadają napęd hybrydowy spalinowo-elektryczny oraz możliwość doładowywania buforowego pakietu akumulatorów z zewnątrz. Auta takie posiadają zwykle pakiety akumulatorów na tyle duże, że mogą w trybie elektrycznym (przy niepracującym silniku spalinowym) przejechać nawet kilkadziesiąt kilometrów. Po wyczerpaniu zapasu energii w akumulatorach pojazd PHEV przechodzi do trybu hybrydowego, w którym wykorzystywany jest zarówno silnik spalinowy jak i elektryczny. Można zatem powiedzieć, że samochody PHEV są czymś pomiędzy klasycznymi samochodami hybrydowymi (HEV), a elektrycznymi (EV).

Należy w tym miejscu podkreślić rzecz bardzo istotną. Otóż, pomimo że niektóre PHEV nazywane są samochodami elektrycznymi o rozszerzonym zasięgu (EREV) – nie są one wcale samochodami elektrycznymi. Autem elektrycznym nie jest bowiem żaden pojazd, który posiada silnik spalinowy, a każdy który posiada przynajmniej dwa – spalinowy i elektryczny (w dowolnej konfiguracji) jest hybrydą. Zwykle zaliczanie PHEV/EREV do aut elektrycznych EV wynika z niewiedzy lub ignorancji, jednak czasem jest to świadome działanie producentów hybryd mające na celu z jednej strony wykorzystanie popularności aut elektrycznych w mediach (przynajmniej w ostatnich latach), a z drugiej prezentowanie krzykliwych tytułów w stylu „samochód elektryczny o zasięgu kilkuset kilometrów”, co jest daleko idącym niedopowiedzeniem. Aczkolwiek samochody elektryczne o zasięgu kilkuset kilometrów oczywiście istnieją – Tesla Model S.

Ponieważ auta PHEV faktycznie nie są ograniczone zasięgiem (bak paliwa wystarczy na kilkaset kilometrów), ani długim czasem ładowania, wiele osób uważa takie rozwiązanie jako zdecydowanie lepsze od EV, a przynajmniej bezpieczniejsze. Na pierwszy rzut oka PHEV rzeczywiście mogą wyglądać bardzo atrakcyjnie. W niniejszym artykule spróbujemy skonfrontować oba typy napędu i ocenić ich opłacalność, która w dłuższej perspektywie zadecyduje o ich sukcesie lub porażce.

Wady napędu hybrydowego typu plug-in

Oszczędne w zużyciu energii/paliwa oraz nieograniczone zasięgiem auta PHEV to tylko jedna strona medalu. Istnieje także druga strona, związana z wadami napędu hybrydowego typu plug-in. Pierwszą wadą jest złożoność samochodu. O ile idea napędu elektrycznego jest niezwykle prosta i nie trzeba jej nawet przedstawiać, o tyle napęd hybrydowy, a w szczególności hybrydowy typu plug-in, to rzecz bardzo skomplikowana. Pół biedy, kiedy mamy do czynienia z klasyczną hybrydą szeregową jak w przypadku samochodu Fisker Karma (już nieprodukowanego), który posiada po prostu duży buforowy pakiet akumulatorów i opcję doładowywania z zewnątrz (silnik spalinowy służy jedynie do napędzania prądnicy zasilającej akumulatory i silnik trakcyjny, gdy akumulatory zostaną rozładowane).

Za wyznacznik najwyższego stopnia skomplikowania napędu hybrydowego typu plug-in może obecnie uchodzić Chevrolet Volt (wspominał o tym nawet obecny prezes General Motors – Dan Akerson). Amerykański producent włożył wiele wysiłku nie tylko w jego zaprojektowanie, ale także w to, aby auto uchodziło za pojazd elektryczny, podczas gdy nie jest ono nawet hybrydą szeregową (w zależności od sytuacji silnik spalinowy może napędzać koła razem z silnikiem elektrycznym, co było przez GM ukrywane aż do momentu rozpoczęcia sprzedaży). Takie rozwiązanie uczyniło z Volta pojazd niezwykle złożony, który może być później drogi w serwisowaniu (zarówno dla właściciela auta jak i dealera zmuszonego do zakupu specjalistycznych zestawów serwisowych).

Drugą istotną wadą napędu hybrydowego typu plug-in jest posiadanie na pokładzie zarówno pakietu akumulatorów jak i dwóch silników (elektrycznego i spalinowego) wraz ze wszystkimi układami dodatkowymi. Powoduje to minimalizację dostępnej przestrzeni i powiększenie masy auta, a także zawyża jego koszt produkcji. Widać to zarówno na przykładzie samochodów Tesla Model S i Karma Fisker jak i Nissan Leaf oraz Chevrolet Volt. W obu parach auto elektryczne jest lżejsze, ma więcej miejsca dla pasażerów i większy bagażnik oraz jest tańsze.

O braku sensu PHEV wielokrotnie na przestrzeni lat wspominał Elon Musk – jeden z założycieli i obecny szef firmy Tesla Motors. W jego ocenie koszty produkcji Modelu S w wersji PHEV byłyby podobne jak w wersji EV, ale znacznie więcej kosztowałoby zaprojektowanie i późniejsze serwisowanie auta. Ponadto osiągi byłyby wysokie jedynie w czasie pracy obu części napędu hybrydowego, podczas gdy w klasycznym PHEV mamy jeździć albo przy wyłączonym silniku spalinowym (stanowiącym balast), albo przy włączonym silniku spalinowym (wówczas wyczerpane akumulatory stanowią balast). Pojazd „uniwersalny” jest zatem technicznie realizowalny, ale obarczony całym szeregiem wad w stosunku do wersji spalinowej jak i elektrycznej.

Modele do porównania

W analizie pod uwagę wzięte zostaną najpopularniejsze modele elektryczne i hybrydowe typu plug-in. Do porównania osiągów wykorzystane zostaną wyniki testów zużycia energii amerykańskiej agencji Environmental Protection Agency (EPA).

Nissan Leaf

Nissan Leaf 2013 Nissan Leaf 2013

Najpopularniejszym samochodem elektrycznym jest bez wątpienia Nissan Leaf. Japońskie auto znalazło w ciągu ponad dwóch lat około 60 tys. nabywców. Od niedawna na kolejnych rynkach wprowadzana jest jego nowa generacja z rocznika 2013 (wcześniejszy wpis). Elektryczny Nissan od momentu rozpoczęcia sprzedaży jest swego rodzaju benchmarkiem dla wszystkich innych modeli elektrycznych.

Nissan Leaf 2013
Nissan Leaf 2013
Zasięg około 135 km w testach EPA (wcześniejszy wpis)
Zużycie energii 18,1 kWh/100 km w cyklu mieszanym EPA (wcześniejszy wpis)
Pakiet akumulatorów około 24 kWh
Cena w Polsce wersja podstawowa Visia 2013 od 126 tys. zł (wcześniejszy wpis)
Cena w Niemczech wersja z rocznika 2012 (odpowiednik wersji Acenta 2013) od 33 990 EUR (w przeliczeniu około 141 tys. zł) [1]
Ceny w USA wersja S od 28 800 USD, SV od 31 820 USD, SL od 34 840 USD (wcześniejszy wpis)
Tabela 1: Nissan Leaf 2013

Chevrolet Volt

Chevrolet Volt Chevrolet Volt

Wśród samochodów hybrydowych typu plug-in prym pod względem zasięgu w trybie elektrycznym wiedzie Chevrolet Volt, oferowany również jako Holden Volt (w Australii) oraz jako Opel Ampera i Vauxhall Ampera (w Europie). Amerykańskie auto do momentu publikacji artykułu najprawdopodobniej znalazło już łącznie około 40-45 tys. nabywców (suma wszystkich marek). Według badań na rynku amerykańskim, właściciele Voltów są z nich bardzo zadowoleni, co świadczy o tym, że Volt jest solidnym produktem.

Wersja z rocznika 2013, wprowadzona latem 2012r. (wcześniejszy wpis) jest w stanie według testów EPA przejeżdżać w trybie elektrycznym nieco ponad 61 km, a więc o blisko 5 km więcej od pierwowzoru z grudnia 2010r.

Volt jest w USA często porównywany do Nissana Leafa, jednak należy pamiętać, że jest to pojazd o znacznie mniejszej funkcjonalności – może zabrać na pokład tylko 4 osoby, posiada mniejszy bagażnik oraz mniej przestrzeni dla pasażerów.

Chevrolet Volt/Opel Ampera 2013
Chevrolet Volt/Opel Ampera 2013
Zasięg w trybie elektrycznym ponad 61 km w testach EPA (wcześniejszy wpis)
Zużycie energii w trybie elektrycznym 21,8 kWh/100 km w testach EPA [2]
Zużycie paliwa w trybie hybrydowym 6,2 l/100 km w testach EPA
Uwaga – Volt wymaga droższej benzyny o wyższej liczbie oktanowej niż Cruze, a zatem koszt paliwa na 100 km może być porównywalny mimo, że Cruze spala około 7 l/100 km, a Volt około 6,2 l/100 km. [2]
Pakiet akumulatorów 16,5 kWh (dostępne 10,8 kWh)
Cena Opla Ampery w Polsce od 208 450 zł [3]
Cena Chevroleta Volta w Niemczech od 42 950 EUR (w przeliczeniu około 178 tys. zł) [4]
Cena Opla Ampery w Niemczech od 45 900 EUR (w przeliczeniu niecałe 190 tys. zł) [5]
Cena Chevroleta Volta w USA od 39 145 USD [6]
Tabela 2: Chevrolet Volt/Opel Ampera 2013

Chevrolet Cruze Eco

Spalinowym odpowiednikiem Chevroleta Volta jest Chevrolet Cruze dzielący z Voltem płytę podłogową Delta II. Ze względu na swoje podobieństwo, Cruze wydaje się najlepszym modelem do porównania opłacalności zakupu Volta – i dlatego często pełni taką rolę w amerykańskich mediach.

Chevrolet Cruze Eco 2013
Chevrolet Cruze Eco 2013
Zużycie paliwa 7 l/100 km w testach EPA [7]
Cena w Niemczech od 19 790 EUR (w przeliczeniu około 82 tys. zł) [8]
Cena w USA od 19 680 USD [9]
Tabela 3: Chevrolet Cruze Eco 2013

Toyota Prius Plug-in Hybrid

Toyota Prius Plug-In Hybrid Toyota Prius Plug-In Hybrid

Toyota Prius Plug-in Hybrid dysponuje znacznie mniejszym pakietem akumulatorów niż Volt i w trybie elektrycznym może przejechać jedynie około 18 km, jednak po wyczerpaniu energii w akumulatorach przeciętne spalanie nie powinno przekroczyć 5 l/100 km. Silnik spalinowy uruchamiany jest również przy większym obciążeniu (np. gdy jedziemy zbyt szybko albo włączymy ogrzewanie).

Od lutego 2012r. do kwietnia 2013r. Toyota sprzedała w USA ponad 15 tys. Priusów w wersji PHEV.

Toyota Prius Plug-in Hybrid 2013
Toyota Prius Plug-in Hybrid 2013
Zasięg w trybie elektrycznym 17,7 km w testach EPA [10]
Zużycie energii w trybie elektrycznym 18,0 kWh/100 km w testach EPA [10]
Zużycie paliwa w trybie hybrydowym 4,6 l/100 km w testach EPA [10]
Pakiet akumulatorów 4,4 kWh
Cena w Polsce od 144 900 zł [11]
Cena w USA od 32 000 USD [12]
Tabela 4: Toyota Prius Plug-in Hybrid 2013

Dane na temat użytkowania samochodów hybrydowych typu plug-in na przykładzie Chevroleta Volta

Częste doładowywanie

Chevrolet Volt Chevrolet Volt

Chociaż wiele osób zdecydowało się na zakup auta hybrydowego typu plug-in, aby nie być uzależnionym od zasięgu nieco ponad stu kilometrów i punktów ładowania, praktyka w USA dowodzi, że paradoksalnie samochody PHEV są podłączane do ładowania nawet kilkadziesiąt procent częściej niż elektryczne. Oznacza to, że właściciele PHEV są świadomi różnicy w kosztach jazdy w trybie elektrycznym i spalinowym i dysponując niewielkim zasięgiem „elektrycznym”, starają się doładowywać akumulatory przy każdej możliwej okazji (w pracy, na parkingu przy sklepie itp.). Dla porównania przeciętny użytkownik auta elektrycznego zwykle ładuje akumulatory jedynie w nocy.

Ciekawostką jest również to, że w przypadku hybryd typu plug-in, to właśnie część elektryczna napędu okazała się swego rodzaju zabezpieczeniem w sytuacji utrudnionego dostępu do stacji paliw po przejściu huraganu Sandy (wcześniejszy wpis).

Przeciętne zużycie paliwa/energii elektrycznej

Najbardziej interesującymi danymi są jednak średnie przebiegi PHEV w trybie elektrycznym. Według General Motors użytkownicy samochodów hybrydowych typu plug-in Chevrolet Volt przejechali do grudnia 2012r. łącznie ponad 160 mln km, z czego ponad 65% dystansu, a więc ponad 104 mln km, w trybie w którym silnik spalinowy nie pracuje (wcześniejszy wpis). GM ocenia taki wynik jako sukces i dodaje, że przeciętnie między tankowaniami Volta użytkownicy przejeżdżają 1450 km.

Rekordziści w ciągu około dwóch lat przejechali Voltem 20-30 tys. km, z czego blisko 100% w trybie elektrycznym. Niemniej jednak są to przypadki rzadkie i dosyć osobliwe, ponieważ przy tak małych przebiegach i wystarczającym zasięgu rzędu 60 km lepszym rozwiązaniem wydawałby się zakup tańszego auta elektrycznego.

Przy większych przebiegach, rzędu 50-60 tys. km udział trybu elektrycznego w przebiegu nie jest już zbyt wysoki. Dla porównania najwyższy znany przebieg Nissana Leaf w USA wynosi obecnie ponad 100 tys. km w ciągu 20-tu miesięcy (wcześniejszy wpis) przy czym właściciel odczuwa znaczący spadek zasięgu – szczególnie problematyczny w zimie.

W tym samym komunikacie prasowym GM informuje, że posiadacze Voltów w USA oszczędzają średnio na kosztach paliwa około 1370 USD rocznie. Nawet jeśli to prawda, przy obecnych cenach Volta 2013 i Cruze 2013 niższe wydatki na paliwo zrekompensują wyższą cenę dopiero po 10-15 latach, a przecież nie doliczamy tu kosztu kapitału ani spodziewanych wyższych kosztów serwisu PHEV względem wersji spalinowej.

W nieco świeższym komunikacie z kwietnia [13], firma General Motors pochwaliła się, że skumulowana liczba kilometrów przejechana w trybie elektrycznym dla Voltów przekroczyła 241 mln. Kluczowe jest jednak zdanie, że typowy właściciel Volta, który regularnie doładowuje akumulatory, pokonuje około 1450 km między tankowaniami paliwa – przy zbiorniku paliwa około 35 l oznaczałoby to średnie spalanie 2,4 l/100 km. Ponieważ w tym samym komunikacie producent chwali się, że zasięg na pełnym zbiorniku paliwa wynosi nieco ponad 550 km, oznacza to że około 900 km (ponad 62% przebiegu) mogło zostać przejechanych w trybie elektrycznym. Przy zakładanym zużyciu 21,8 kWh/100 km w testach EPA zużycie energii elektrycznej na dystansie 900 km musiało wynieść blisko 200 kWh. Podsumowując okazuje się zatem, że długofalowo należy się liczyć ze średnim zużyciem paliwa 2,4 l oraz 13,5 kWh energii elektrycznej na typowe – zdaniem producenta – 100 km.

Przeciętne przebiegi

Przy założeniu, że do końca listopada 2012r. sprzedano w USA około 29 tys. Voltów oraz potencjalnie około 35 tys. na świecie (razem z modelami pochodnymi), można oszacować, że z sumarycznego dystansu ponad 160 mln km na jedno auto może przypadać średni miesięczny przebieg rzędu tylko 500-750 km miesięcznie (rocznie 6-9 tys. km). 65% przebiegu w trybie elektrycznym reprezentuje zatem dystans od około 325 do 488 km.

Pierwszym wnioskiem nasuwającym się przy analizie danych jest fakt, że posiadacze Voltów jeżdżą zazwyczaj niewiele (większość zdecydowanie poniżej 1000 km miesięcznie). Prowadzi to do drugiego wniosku, że do codziennych dojazdów do pracy, szkoły czy sklepu zazwyczaj zasięg około 60 km powinien wystarczyć im w zupełności. Jest to logiczne, bowiem można domniemywać, że większość klientów GM przed zakupem Volta obliczyła, że ich dzienne potrzeby mieszczą się w zasięgu trybu elektrycznego.

Po trzecie, jeżeli 65% z miesięcznego przebiegu 500-750 km pokonujemy w trybie elektrycznym to pozostały dystans 35% wynosi tylko nieco ponad 175-260 km miesięcznie, z czego część można byłoby również pokonać w trybie elektrycznym, gdyby pakiet akumulatorów wystarczał na np. 80, 100 lub 120 km. Oznacza to, że nawet w najkorzystniejszym dla PHEV przypadku, gdy pozostałą odległość pokonujemy jednorazowo w ciągu miesiąca (np. 200-250 km), moglibyśmy również przejechać ją autem elektrycznym korzystając z jednego lub dwóch postojów na szybkie ładowanie. Alternatywnie można jednak założyć dowolny inny scenariusz, w którym na przykład na co dzień jeździmy w trybie elektrycznym ale raz na jakiś czas (2-3 miesiące lub rzadziej) chcemy przejechać kilkaset kilometrów – PHEV rzeczywiście umożliwia taką podróż bez żadnych wyrzeczeń, czy planowania, jednak jeśli nie jest to częste (bo przekreślałoby wtedy sens zakupu PHEV) to posiadacz auta elektrycznego może raz na kilka miesięcy pożyczyć auto spalinowe i również poradzić sobie z daną potrzebą (zamiast wydawać 10 tys. USD więcej na zakup auta).

Toyota Prius Plug-In Hybrid Toyota Prius Plug-In Hybrid

Chociaż dla modelu Prius Plug-In Hybrid brakuje tak dokładnych danych na temat sposobu użytkowania, można być pewnym że mniejszy zasięg w trybie elektrycznym będzie prowadził do znacznie częstszej jazdy w trybie hybrydowym niż w przypadku Volta. W praktyce oznacza to wyższe koszty eksploatacji. Ponadto niepełnowymiarowa część elektryczna napędu powoduje, że tryb elektryczny jest dostępny z licznymi ograniczeniami - np. konieczność jazdy z umiarkowanymi prędkościami i przyspieszeniami oraz problemy w niskich temperaturach (wymagane początkowe uruchomienie silnika spalinowego oraz brak ogrzewania w trybie elektrycznym).

Przeciętny dystans pokonywany dziennie samochodem

Jedną z najistotniejszych kwestii dla samochodów elektrycznych, ale także hybrydowych typu plug-in, jest ich zasięg, ponieważ to od niego w dużej mierze zależy, czy będą w stanie spełniać potrzeby konsumentów. Według danych przytaczanych przez firmę Renault, na terenie Europy 87% przejazdów po mieście nie przekracza 60 km dziennie (wcześniejszy wpis). Firma Deloitte sprawdziła za pomocą ankiety przeprowadzonej na targach motoryzacyjnych w Genewie, że przeciętny dystans pokonywany dziennie przez 80% ankietowanych wynosi mniej niż 80 km (wcześniejszy wpis). Podobny rezultat uzyskano w Chinach - obecnie największym rynku samochodowym na świecie (wcześniejszy wpis), a mimo to większość respondentów chciałaby auta o zasięgu kilkukrotnie większym. Firma Accenture w raporcie sprzed dwóch lat zauważyła, że około 90% pytanych nie przejeżdża więcej niż 100 km dziennie (średnia deklarowana odległość pokonywana dziennie to 52 km), ale tylko 9% jest w stanie zaakceptować zasięg poniżej 200 km (wcześniejszy wpis). Jesienią ubiegłego roku serwis TotalCarScore.com uznał samochód elektryczny Nissan Leaf jako najlepszy do dojazdów do pracy w Stanach Zjednoczonych, nie wspominając nawet o hybrydowym Chevrolecie Volcie (wcześniejszy wpis). Nissan poinformował wtedy, że średnio Leafy przejeżdżają dziennie około 50 km.

Podsumowując okazuje się, że zasięgi aut elektrycznych powyżej 100 km powinny w zupełności zaspokoić codzienne potrzeby konsumentów. W dużym stopniu wystarczający byłby również zasięg (w trybie elektrycznym) hybrydowego Volta, czego nie można już powiedzieć o innych PHEV, wyposażonych w mniejsze pakiety akumulatorów. Niestety większość pytanych kierowców obawia się o niewystarczający zasięg (szczególnie w sytuacjach gdy wypadną dodatkowe sprawy do załatwienia lub daleki wyjazd np. na wakacje), co działa na korzyść PHEV. Producenci aut elektrycznych starają się zniwelować obawy poprzez rozbudowę infrastruktury szybkiego ładowania oraz możliwość wynajmu auta zastępczego na preferencyjnych warunkach - lub niekiedy nawet bezpłatnie (wcześniejszy wpis).

Porównanie kosztów paliwa/energii elektrycznej aut z różnymi rodzajami napędu

W oparciu o podane wcześniej dane na temat zużycia paliwa/energii elektrycznej dostarczone przez EPA [14] oraz przy założeniu aktualnych cen można dokonać analizy kosztów paliwa/energii elektrycznej potrzebnej do pokonania 100 km samochodami Chevrolet Volt, Toyota Prius Plug-in Hybrid, Nissan Leaf oraz Chevrolet Cruze Eco. Na potrzeby niniejszego artykuły wzięte pod uwagę zostaną ceny w USA i w Polsce, przy czym należy zauważyć że mają one charakter jedynie poglądowy.

Założenia cen do obliczeń kosztów paliwa/energii elektrycznej
Państwo Cena energii elektrycznej Cena benzyny
USA 0,15 USD/kWh 0,90 USD/l (Premium 1 USD/l)
Polska 0,55 zł/kWh (0,30 zł/kWh w taryfie nocnej) 5,30 zł/l (Pb 95)
Tabela 5: Założenia cen do obliczeń kosztów paliwa/energii elektrycznej

USA

Po przeprowadzeniu obliczeń okazuje się, że w Stanach Zjednoczonych koszt użytkowania modelu Chevrolet Volt zawierają się w zakresie od 3,3 USD do 6,2 USD na 100 km. Wyższa wartość dotyczy jazdy wyłącznie z włączonym silnikiem spalinowym, a niższa dotyczy jazdy w trybie elektrycznym. Na załączonym poniżej wykresie można zauważyć, że w skrajnych przypadkach Volt nieznacznie wygrywa ze spalinowym odpowiednikiem, ale ustępuje elektrycznemu (jedną z głównych przyczyn można upatrywać w wyraźnie wyższej masie Volta).

Generalną zasadą w przypadku PHEV jest to, że aby zaoszczędzić na kosztach paliwa należy jak najbardziej zwiększać udział jazdy w trybie elektrycznym. Dla typowego - według General Motors - sposobu użytkowania i około 65% przebiegu pokonanego w trybie elektrycznym wypadkowy koszt paliwa/energii powinien wynosić 4,3 USD/100 km, a więc jest o blisko 32% niższy niż w przypadku Chevroleta Cruze Eco.

Nieźle w zestawieniu wypada Toyota Prius Plug-in Hybrid, której koszty zawierają się w zakresie od 2,7 USD do nieco ponad 4,1 USD/100 km. W trybie elektrycznym wyniki są więc porównywalne jak w przypadku elektrycznego Nissana Leafa, ale niestety tryb elektryczny wystarcza według EPA na jedynie 17,7 km.

Potencjalnie dodatkowe oszczędności na energii elektrycznej dla EV i PHEV mogłyby pochodzić z zastosowania taryfy nocnej do ładowania.

Koszty paliwa/energii wybranych aut w USA

Polska

Przy wszystkich ogromnych różnicach między Stanami Zjednoczonymi, a Polską - w opodatkowaniu paliw, konkurencji na rynku EV/PHEV itp. - sytuacja w Polsce przedstawia się podobnie. W przeliczeniu na tutejsze ceny Volt ponownie w skrajnym przypadku przegrywa z Leafem oraz wygrywa ze spalinowym odpowiednikiem. Przyczyną większej różnicy jest oczywiście brak na polskich stacjach odpowiednika amerykańskiej benzyny Regular (Pb 95 jest odpowiednikiem Premium, której Cruze Eco nie potrzebuje). Rozrzut kosztów Volta wynosi od około 12 zł do blisko 33 zł na 100 km. Dla udziału trybu elektrycznego na poziomie 65%, użytkowanie Volta powinno kosztować ponad 19 zł/100 km, a więc o blisko 50% mniej niż Chevroleta Cruze Eco.

Koszty paliwa/energii dla Toyoty Prius Plug-in Hybrid zawierają się w przedziale od około 10 zł do ponad 24 zł/100 km.

Dodatkowo na wykresie zaznaczono przerywaną linią wyniki dla EV i PHEV dla wariantu, gdy ładowanie przebiega wyłącznie w taryfie nocnej, gdy energia elektryczna jest tańsza. Reprezentują one możliwe do osiągnięcia minima kosztów.

Warto w tym miejscu zauważyć, że przejście na taryfę nocną jest opłacalne głównie dla aut elektrycznych, ponieważ obniża ich koszty energii prawie o połowę. Dla Volta/Ampery i typowego udziału trybu elektrycznego na poziomie 65%, koszty zmaleją jedynie o niecałe 20%. Dla Priusa Plug-in Hybrid średni udział trybu elektrycznego będzie niższy niż dla Volta, ponieważ ponad trzykrotnie niższy jest zasięg auta. W bardzo optymistycznym wariancie (50% trybu EV) oszczędności z taryfy nocnej nie przekroczą 15%, a w bardziej realistycznym (25% trybu EV) skurczą się do nieco ponad 5%. Takie różnice (PHEV z małymi pakietami) mogą w ogóle wykluczyć opłacalność przejścia na plan dwustrefowy, ponieważ nie pokryją one wzrostu cen użytkowania pozostałych odbiorników domowych w dzień.

Koszty paliwa/energii wybranych aut w Polsce

Porównanie opłacalności aut z różnymi rodzajami napędu

Uzbrojeni w wyliczenia na temat kosztów paliwa/energii możemy przystąpić do oszacowania opłacalności zakupu samochodów spalinowych, elektrycznych i hybrydowych typu plug-in dla różnych wariantów.

USA

Na początku porównane zostaną całkowite koszty zakupu oraz paliwa/energii w Stanach Zjednoczonych dla przebiegu 100 i 200 tys. km. W obu przypadkach zwycięzcą pozostaje samochód spalinowy, przy czym przy przebiegu 200 tys. km autu elektrycznemu brakuje stosunkowo niewiele. Taki rezultat oznacza, że samochody elektryczne średniej klasy nie przekroczyły jeszcze granicy opłacalności, ale to nic w porównaniu do wyniku hybrydy typu plug-in Chevrolet Volt, którą do spalinowego odpowiednika dzieli przepaść - nawet gdyby 100% przebiegu wykonywała w trybie elektrycznym.

Lepiej od Volta wypada Toyota Prius Plug-in Hybrid, ale nawet taki typ PHEV z niewielkim pakietem nie jest w stanie po wysokim przebiegu 200 tys. km wyprzedzić auta spalinowego i elektrycznego. Zresztą, jeśli przy typowym udziale trybu elektrycznego koszty jazdy PHEV są wyższe niż samochodu elektrycznego, to trudno aby w ogóle wraz z rosnącym przebiegiem były wypracowywane oszczędności.

Porównanie opłacalności wybranych samochodów w USA na dystansie 100 tys. km (bez dopłat)
Porównanie opłacalności wybranych samochodów w USA na dystansie 200 tys. km (bez dopłat)

Po uwzględnieniu federalnych ulg w podatkach, które w USA wynoszą 7,5 tys. USD dla Nissana Leafa i Chevroleta Volta oraz 2,5 tys. USD dla Toyoty Prius Plug-in Hybrid sytuacja ulega pewnej zmianie. Elektryczny Nissan Leaf wyprzedza Chevroleta Cruze Eco już po 100 tys. km przebiegu, a jeśli dotrwa do 200 tys. km różnica może wynieść około 5 tys. USD. Ulgi pomogły również Voltowi, ale wciąż brakuje mu jeszcze tak dużo, że nie stanowi żadnej konkurencji. Zmniejszyła się natomiast przewaga konkurencyjna Priusa względem Volta, ale wynika to bezpośrednio z różnicy w uldze, która zniekształca rzeczywisty obraz sytuacji.

Porównanie opłacalności wybranych samochodów w USA na dystansie 100 tys. km (z dopłatami dla EV/PHEV)
Porównanie opłacalności wybranych samochodów w USA na dystansie 200 tys. km (z dopłatami dla EV/PHEV)

Polska

W Polsce opłacalność aut z różnymi rodzajami napędu wygląda z goła odmiennie. Dzieje się tak za sprawą bardzo wysokich cen paliw, z uwagi na które większe są także oszczędności.

Przyjmując cenę auta hybrydowego typu plug-in Chevrolet Volt na poziomie ceny Opla Ampery okazuje się, że w naszym kraju PHEV nie mają czego szukać. Co ciekawe, koszty zakupu i eksploatacji elektrycznego Nissana Leafa mogłyby po 200 tys. km zrównać się z autem spalinowym typu Chevrolet Cruze Eco. Nie przyniesie to zysku, bowiem zakup EV wciąż wiąże się z dodatkowym kosztem zamrożonego kapitału, ale pozwala mieć nadzieję, że obniżki cen w przyszłości przybliżą nas do osiągnięcia opłacalności. Aby koszty zakupu i paliwa/energii na 100 tys. km były podobne do auta spalinowego za 80 tys. zł, należałoby obniżyć cenę Leafa o około 15-20 tys. zł. Nie jest to niemożliwe. Dla PHEV przepaść jest za duża - zarówno Volta/Ampery jak i Priusa typu plug-in.

Porównanie opłacalności wybranych samochodów w Polsce na dystansie 100 tys. km (bez dopłat)
Porównanie opłacalności wybranych samochodów w Polsce na dystansie 200 tys. km (bez dopłat)

Dla polskiego rynku dodatkowo przeanalizowana została sytuacja, w której ładowanie akumulatorów odbywa się wyłącznie w taryfie nocnej. Przynosi to pewne dodatkowe oszczędności w stosunku do aut spalinowych. W przypadku Nissana Leafa możemy mówić o 4,5 tys. zł oszczędności na dystansie 100 tys. km. Voltowi jeżdżącemu w trybie elektrycznym przez 65% przebiegu taryfa nocna pozwoliłaby obniżyć koszty o 3,5 tys. zł, a Priusowi nawet przy udziale trybu EV na poziomie 50% tylko 2250 zł lub połowę tej sumy przy 25% trybu EV.

Porównanie opłacalności wybranych samochodów w Polsce na dystansie 100 tys. km (ładowanie w taryfie nocnej)
Porównanie opłacalności wybranych samochodów w Polsce na dystansie 200 tys. km (ładowanie w taryfie nocnej)

Podsumowanie

Samochody hybrydowe typu plug-in nie znajdują się w bezpośrednim kręgu zainteresowań entuzjastów aut elektrycznych, ponieważ jest to całkowicie odrębna kategoria pojazdów. Niestety przez media głównego nurtu są one uznawane za auta elektryczne (co należy piętnować), a w dodatku są wychwalane za brak ograniczeń zasięgu. Stąd wydawało się koniecznie, aby powstała niniejsza publikacja porównująca auta elektryczne, hybrydowe typu plug-in oraz spalinowe, mimo że w żadnym stopniu nie upatrujemy w autach PHEV przyszłości, a ich los nie jest dla nas bardzo istotny.

Opłacalność

Wyniki obliczeń - nawet jeśli obarczone pewnymi błędami uproszeń - wskazują, że PHEV nie stanowią konkurencji dla aut spalinowych nawet przy bardzo wysokich przebiegach. Wypadają również słabiej niż auta całkowicie elektryczne, które z kolei przy wysokich przebiegach zbliżają się do granicy opłacalności.

Na obecnym etapie, można byłoby oczekiwać, że droższy, ale zarazem bardziej oszczędny samochód powinien zwrócić się w stosunku do konwencjonalnego odpowiednika najdalej po około 6-latach i 100 tys. km. Po takim okresie wszystkie wydatki (zakup, paliwo/energia, seriws) powinny być podobne, a każdy dodatkowy kilometr przejechany oszczędniejszym autem byłby czystym zyskiem. W Polsce porównywalne wyniki między przykładowym autem spalinowym, a elektrycznym uzyskiwane są po 150 tys. km (uwzględniając tylko koszt zakupu i paliwa/energii), nie biorąc pod uwagę potencjalnie mniejszych wydatków na serwis, oraz innych różnic. PHEV mogą na razie tylko marzyć o takim rezultacie.

Niezwykle istotną kwestią jest fakt, że PHEV - nawet z niewielkimi pakietami akumulatorów - są dużo droższe od aut elektrycznych. Przy wyższych kosztach paliwa/energii na pokonanie jednostkowego dystansu nigdy w takim scenariuszu nie będą one bardziej opłacalne od auta elektrycznego.

Drugą kluczową kwestią jest potencjał obniżania ceny. Nissan Leaf, pełniący w publikacji rolę wzorca dla aut elektrycznych, po obniżeniu ceny o nieco ponad 10% stałby się konkurencyjny względem spalinowego odpowiednika (kosztującego 80 tys. zł) po 100 tys. km (nie uwzględniając niczego poza kosztem zakupu i paliwa/energii). Aby PHEV - typu Volt - osiągnął taki wynik musiałby być tańszy od Leafa, a zatem jego cena musiałaby wynieść 110 tys. zł (dla udziału trybu EV 95%) oraz nieco ponad 100 tys. zł (dla udziału trybu EV 65%), a zatem wymaga obniżki o ponad 50%. Ponownie nie uwzględniamy w tym miejscu serwisu, który dla bardziej skomplikowanego auta, mającego więcej części, może być droższy.

W USA aktualne ceny Leafa w najtańszej wersji są niższe niż w 2011r. o około 14%, a Volta o jedynie około 5%. Nijak ma się to do koniecznych dla PHEV obniżek pięć razy większych niż EV.

Trudno wyobrazić sobie, aby postęp techniczny lub masowa produkcja doprowadziły do tak znaczącej dysproporcji między obniżką cen aut elektrycznych, a aut hybrydowych typu plug-in. Nie ulega wątpliwości, że każde nowe rozwiązanie w zakresie akumulatorów (będących najdroższym elementem EV), silników takcyjnych, czy energoelektroniki w większym (lub porównywalnym) stopniu przyczyni się do poprawy konkurencyjności aut elektrycznych niż hybrydowych typu plug-in. Dlaczego? Ponieważ przykładowa obniżka cen akumulatorów o 10% przełoży się na większą obniżkę ceny auta z większym pakietem akumulatorów.

Wprost prowadzi to do wniosku, że pierwsze próg opłacalności mają szansę przekroczyć auta elektryczne (oczywiście dla osób, którym nie przeszkadzają ograniczenia zasięgu), natomiast auta hybrydowe typu plug-in mogą co najwyżej zmniejszyć ogromny dystans do spalinowych odpowiedników. Okazuje się po prostu, że ubezpieczenie w postaci silnika spalinowego jest niezwykle kosztowne - zbyt kosztowne. Zdecydowanie taniej będzie wybrać auto elektryczne i korzystać okazjonalnie z infrastruktury szybkiego ładowania lub możliwości preferencyjnego wypożyczenia samochodu spalinowego.

Istnienie na rynku samochodów hybrydowych typu plug-in ma jednak także pewne plusy. Ich nabywcy szybko przekonają się jak często jeżdżą w trybie elektrycznym dysponując jedynie niewielkim zasięgiem. Ponadto inne osoby będą mogły częściej zobaczyć podłączanie i ładowanie aut PHEV co być może zainteresuje je tematem i ostatecznie wybiorą auto elektryczne.

Porównanie wyników sprzedaży EV/PHEV

Interesującą od samego początku kwestią była wielkość sprzedaży samochodów elektrycznych Nissan Leaf i hybrydowych typu plug-in Chevrolet Volt w USA. Na tamtejszym rynku początkowo lepsze wyniki uzyskiwał Leaf. Jednak z biegiem czasu sytuacja uległa zmianie, ponieważ - jak się wydaje - Volt był leasingowany z miesięczną ratą zdecydowanie niższą niż rata stosowana dla aut spalinowych w podobnej cenie. Można domniemywać, że było to działanie promocyjne mające na celu poprawę wyników sprzedaży. W praktyce po wygaśnięciu umów klienci mogą wcale nie zdecydować się na odkupienie aut zadowalając się jedynie tym, że za stosunkowo niewysoką stawkę mogli użytkować drogie auto. Obniżenie rat leasingu przez Nissana oraz późniejsze obniżki cen (wprowadzenie wersji S) przechyliło ostatnio szalę na korzyść Leafa. Inaczej trudno wytłumaczyć zaskakująco wysokie wyniki Volta.

W chwili obecnej Volt sprzedaje się w USA słabiej od Leafa, a zapasy wyprodukowanych Voltów zalegających na parkingach wystarczyłyby na pół roku sprzedaży (wcześniejszy wpis).

Taka sytuacja jest gigantycznym sukcesem samochodów elektrycznych, które z uwagi na swój ograniczony zasięg i czas ładowania są brane pod uwagę przy zakupie przez znacznie mniejszą część konsumentów. Sprzedawać je jest więc znacznie trudniej.

Warto w tym miejscu dodać, że suma sprzedaży dwóch najpopularniejszych aut elektrycznych w USA w ciągu pierwszych 4 miesięcy tego roku (Tesla Model S i Nissan Leaf) jest wyższa od sumy sprzedaży wszystkich modeli hybrydowych typu plug-in (Chevrolet Volt, Toyota Prius Plug-in Hybrid, Ford C-Max Energi, Ford Fusion Energi i Honda Accord Plug-In).

Trudno w takiej sytuacji zrozumieć pęd producentów do wprowadzania na rynek nowych modeli PHEV.

Przyszłość

Napęd elektryczny, upatrywany przez nas od lat jako rozwiązanie docelowe, wydaje się dziś bardziej opłacalny niż hybrydowy PHEV. Niestety auta elektryczne wciąż wymagają sporych obniżek cen, aby mogły konkurować z napędem spalinowym. Tego właśnie pozostaje sobie życzyć na najbliższą przyszłość.

Komentarze (3)

Możliwość dodawania komentarzy jest dostępna jedynie dla zarejestrowanych użytkowników.

-Koncerny naftowe raczej wspierają Republikanów a Samochodowe demokratów
Kilka argumentów oprócz tych
+W stanach gdzie prąd jest z węgla lub z wody prąd potrafi być tańszy.
+Auta elektryczne dają niezależność międzynarodową np. Kryzys naftowy
-(w Polsce) Trzeba uwzględnić że utrzymanie dróg kosztuje mld. a auta elektryczne nie zrzucają się na nie ponieważ cena prądu to głównie podatki
-Brak uwzględnienia stopy zwrotu jeżeli mamy 40 000 złotych to one pracują np. na 3,5% wiec mamy 1400zł/rok