Dalam catatan blog ini, kita akan mengkaji konsep dan prinsip operasi kenderaan hibrid, serta kebaikan dan keburukannya serta prospek untuk pengkomersialan.
Konsep Hibrid dan Prinsip Operasi Motor Elektrik
Ingatkah anda tentang telefon bimbit dari awal tahun 90-an? Pada masa itu, telefon bimbit hanyalah peranti berat yang mampu membuat panggilan, tetapi hari ini ia telah berkembang menjadi telefon pintar yang melaksanakan pelbagai fungsi—seperti membuat panggilan, mencari di internet, menghantar mesej, mengambil gambar dan bermain permainan—semuanya dalam satu peranti. Di sinilah letaknya konsep hibrid. Hibrid ditakrifkan dalam kamus sebagai "gabungan dua fungsi atau peranan menjadi satu untuk mencipta nilai tambah baharu." Dalam contoh telefon bimbit yang disebut sebelum ini, pelbagai fungsi digabungkan dengan fungsi panggilan asas untuk mencipta produk baharu: telefon pintar.
Kereta hibrid mengikuti konsep yang sama. Kereta hibrid ialah kenderaan yang menggabungkan dua sumber kuasa—memperkenalkan motor elektrik sebagai sumber kuasa baharu kepada kenderaan yang sebelum ini hanya menggunakan enjin petrol atau diesel. Kenderaan ini bertujuan untuk meningkatkan kecekapan pemanduan dan mengurangkan pelepasan asap dengan menggunakan enjin petrol dan motor elektrik mengikut situasi.
Motor elektrik dalam kenderaan hibrid menjana elektrik yang berkuasa dan mampu mengecas dan menyahcas. Contohnya, apabila kenderaan melambatkan pecutan, kereta hibrid akan mematikan enjin petrol dan hanya menggunakan motor elektrik, lalu mendapatkan semula tenaga kinetik daripada nyahpecutan sebagai tenaga elektrik untuk mengecas bateri. Sebaliknya, apabila mendaki bukit atau memecut, ia menyahcas tenaga elektrik yang tersimpan dalam bateri untuk membantu tenaga kinetik. Keupayaan untuk menukar tenaga elektrik dan kinetik secara bebas sambil berfungsi sebagai sumber kuasa tambahan adalah peranan teras motor elektrik.
Kelebihan: Kecekapan dan Alam Sekitar; Kelemahan: Harga, Berat dan Bateri
Jadi mengapa jurutera di seluruh dunia berusaha memasang motor elektrik dalam kereta untuk mencipta kenderaan hibrid? Terdapat dua perspektif utama. Yang pertama ialah kecekapan, dan yang kedua ialah kebimbangan alam sekitar. Ungkapan "dua hati," yang ditekankan dalam iklan Sonata Hybrid Hyundai Motor, dengan tepat menggambarkan kecekapan hibrid. Ia melibatkan penambahan motor elektrik—jantung tambahan—kepada enjin petrol—jantung utama—untuk meningkatkan kecekapan keseluruhan sistem.
Apabila hanya menggunakan satu jantung, sejumlah besar bahan api digunakan untuk memastikan enjin berjalan, tetapi hibrid mengurangkan penggunaan bahan api dengan menggunakan motor elektrik secara selari. Contohnya, apabila berhenti di lampu isyarat, kenderaan petrol membazirkan bahan api dengan melahukan enjin, manakala kenderaan hibrid secara automatik mematikan enjin dan hanya menggunakan motor elektrik, sekali gus mengurangkan penggunaan bahan api. Kecekapan bahan api bertambah baik apabila motor elektrik mengambil alih beberapa fungsi yang sebelum ini dilakukan oleh enjin. Dikatakan bahawa kecekapan bahan api kenderaan hibrid adalah kira-kira dua kali ganda daripada kenderaan petrol standard.
Penggunaan bahan api yang berkurangan juga membawa kepada pelepasan ekzos yang lebih rendah, sekali gus menyumbang kepada pemuliharaan alam sekitar. Ini kerana pelepasan karbon monoksida dan nitrogen oksida—yang terhasil daripada pembakaran petrol yang tidak lengkap—dikurangkan.
Ini mungkin menimbulkan persoalan: “Jika itu keadaannya, bukankah kenderaan elektrik yang hanya menggunakan motor elektrik lebih baik?” Kenderaan elektrik tidak menanggung kos bahan api dan hampir tidak menghasilkan pelepasan ekzos, menjadikannya berpotensi lebih mesra alam. Walau bagaimanapun, teknologi semasa mengenakan batasan ke atas penggunaan kenderaan elektrik secara meluas. Dalam banyak kes, jarak pemanduan dengan sekali cas dihadkan kepada 200 km atau kurang; ia mahal; dan jarak pemanduan menurun mendadak apabila menggunakan pemanas atau penghawa dingin, antara batasan praktikal yang lain.
Walaupun terdapat banyak kelebihan ini, kenderaan hibrid tidak biasa dilihat di jalanan kerana beberapa kelemahan kritikal. Pertama ialah isu harga. Walaupun dengan prestasi yang serupa, kenderaan hibrid lebih mahal daripada kenderaan berkuasa petrol. Contohnya, sehingga 2013, beberapa model Sonata berkuasa petrol boleh dibeli dengan harga sekitar 20 juta won, tetapi versi hibrid bagi model yang sama berharga lebih 30 juta won.
Selain itu, hibrid memerlukan komponen tambahan seperti motor elektrik dan bateri, yang meningkatkan berat kenderaan. Peningkatan berat boleh menyebabkan kecekapan bahan api yang berkurangan dan kebarangkalian kerosakan yang lebih tinggi. Akhir sekali, terdapat isu jangka hayat bateri. Jangka hayat bateri biasanya antara 6 hingga 8 tahun, dan kos penggantian boleh menjadi beban yang ketara, antara 3 juta hingga 6 juta won bergantung pada kenderaan. Kos berkaitan bateri adalah salah satu faktor utama yang menghalang penggunaan kenderaan hibrid secara meluas.
Prospek untuk Pengkomersialan
Kami telah mengkaji konsep serta kebaikan dan keburukan kenderaan hibrid. Terhasil daripada gabungan enjin petrol dan motor elektrik, kenderaan hibrid mengatasi kenderaan petrol konvensional dengan ketara dari segi kecekapan dan impak alam sekitar, dan isu awal mengenai harga, berat dan bateri secara beransur-ansur diselesaikan melalui kemajuan teknologi.
Walau bagaimanapun, perubahan dalam pasaran semakin ketara. Statistik terkini menunjukkan bahawa jualan kenderaan hibrid berada pada trend menaik yang stabil. Sejak tahun 2020-an, jualan kenderaan hibrid global telah berkembang ke skala berjuta-juta unit setiap tahun, dan ia telah mengukuhkan kedudukannya sebagai alternatif utama di samping kenderaan elektrik dalam peralihan kepada elektrifikasi. Di Korea Selatan juga, bahagian jualan kenderaan hibrid telah meningkat dengan stabil, dengan beberapa model malah mencatatkan bahagian jualan yang lebih tinggi daripada rakan sejawat petrol mereka.
Jika kelemahan yang dinyatakan di atas diselesaikan secara beransur-ansur melalui kemajuan teknologi dan ekonomi skala, penggunaan kenderaan hibrid akan berkembang dengan lebih pesat pada masa hadapan. Kenderaan hibrid sudah sama biasa di jalan raya seperti kenderaan petrol, dan trend ini dijangka berterusan untuk masa hadapan yang boleh dijangka.
