Porovnání energie kWh vs Benzín vs Nafta

Porovnání elektrických vozidel s benzínovými a naftovými vozy vyžaduje pochopení různých energetických jednotek a metrik účinnosti. Pojďme si rozebrat čísla pro smysluplná srovnání.

Porovnání energetického obsahu

Standard ekvivalence EPA

EPA stanovila, že 33,7 kWh elektřiny = 1 galon benzínu z hlediska energetického obsahu. To se používá k výpočtu MPGe (ekvivalent mil na galon) pro EV.

Elektřina (kWh)

33,7 kWh

= ekvivalent 1 galonu benzínu

Využívána přímo elektromotorem

Benzín

1 galon

= 33,7 kWh energie

Musí být spálen v motoru

Nafta

1 galon

= 37,9 kWh energie

~12% více energie než benzín

Rozdíl v účinnosti

Zde je zásadní rozdíl: Mít energii je jedna věc – efektivně ji využívat je věc druhá. Elektromotory jsou výrazně účinnější než spalovací motory.

Elektrická vozidla: 85-90 % účinnost

Elektromotory přeměňují 85-90 % elektrické energie na pohyb. Velmi málo se ztrácí jako teplo.

Tok energie (100 kWh z baterie):

• 85-90 kWh → Pohání kola (pohyb)
• 10-15 kWh → Ztraceno jako teplo a jiné ztráty

Benzínová vozidla: 20-30 % účinnost

Benzínové motory plýtvají 70-80 % energie paliva jako teplem. Pouze 20-30 % skutečně pohání auto.

Tok energie (100 kWh z benzínu):

• 20-30 kWh → Pohání kola (pohyb)
• 70-80 kWh → Vyplýtváno jako teplo (výfuk, chlazení, tření)

Naftová vozidla: 30-40 % účinnost

Naftové motory jsou účinnější než benzínové, ale stále plýtvají většinou energie jako teplem.

Tok energie (100 kWh z nafty):

• 30-40 kWh → Pohání kola (pohyb)
• 60-70 kWh → Vyplýtváno jako teplo

Sečteno a podtrženo: K ujetí stejné vzdálenosti potřebujete 3-4krát více energie z benzínu nebo nafty než z elektřiny. Proto jsou EV tak levná na "tankování".

Příklad z reálného světa: 300 mil jízdy

Elektrické vozidlo

Účinnost: 3 mi/kWh

Potřebná energie: 100 kWh

Cena při $0.13/kWh: $13.00

$13.00

Benzínové vozidlo

Účinnost: 30 MPG

Potřebné palivo: 10 galonů

Cena při $3.50/gal: $35.00

$35.00

Naftové vozidlo

Účinnost: 40 MPG

Potřebné palivo: 7,5 galonů

Cena při $4.00/gal: $30.00

$30.00

Úspory: EV stojí o 63 % méně než benzínové a o 57 % méně než naftové vozidlo na stejnou vzdálenost. Při nájezdu 15 000 mil ročně to znamená 1 100-1 650 USD roční úspory jen na palivu.

Pochopení MPGe

Co je MPGe?

MPGe (Miles Per Gallon equivalent) vám umožňuje porovnat účinnost EV s benzínovými auty pomocí známé metriky. Odpovídá na otázku: "Pokud by toto EV používalo benzín, jaké by bylo jeho MPG?"

Vzorec:

MPGe = (Ujeté míle ÷ spotřebované kWh) × 33,7

Příklady hodnocení MPGe u EV

• Tesla Model 3: 132 MPGe
• Hyundai Ioniq 6: 140 MPGe
• Ford Mustang Mach-E: 93 MPGe
• Rivian R1T: 70 MPGe

Srovnatelné MPG benzínových vozů

• Honda Civic: 36 MPG
• Toyota Camry: 32 MPG
• Ford Explorer: 24 MPG
• Ford F-150: 22 MPG

Závěr: I ta nejméně účinná EV mají hodnocení MPGe 2-3krát vyšší než srovnatelná benzínová vozidla. Účinná EV mohou dosáhnout 4-5krát lepší účinnosti.

Porovnání ročních nákladů na palivo

Založeno na 15 000 mílích ročně

Vehicle Type	Efficiency	Fuel Price	Annual Cost
Účinné EV	4 mi/kWh (135 MPGe)	$0.13/kWh	$488
Průměrné EV	3 mi/kWh (101 MPGe)	$0.13/kWh	$650
Účinné benzínové auto	40 MPG	$3.50/gal	$1,313
Průměrné benzínové auto	28 MPG	$3.50/gal	$1,875
Naftové auto	35 MPG	$4.00/gal	$1,714
Benzínové SUV/Truck	20 MPG	$3.50/gal	$2,625

5leté úspory: Průměrné EV ušetří 6 125-10 875 USD na palivu ve srovnání s benzínovými vozidly během 5 let (75 000 mil). To jsou značné peníze, které vykompenzují jakoukoli vyšší pořizovací cenu.

Dopad na životní prostředí

Kromě nákladů má rozdíl v účinnosti zásadní dopad na životní prostředí. Méně potřebné energie znamená méně emisí, i když započítáme emise z výroby elektřiny.

Elektrické (Průměrná síť USA)

~200 g CO₂/mi

Zahrnuje emise z výroby elektřiny

Benzín

~350 g CO₂/mi

Přímé emise z výfuku

Nafta

~320 g CO₂/mi

Přímé emise z výfuku

Poznámka: Jak se elektrická síť stává čistší s více obnovitelnými zdroji, EV se automaticky stávají čistšími bez jakýchkoli změn na vozidle. Emise benzínu a nafty zůstávají konstantní.