Du er sandsynligvis ikke klar over, hvor ineffektive forbrændingsmotorer er

Et af de hyppigste diskussionspunkter mellem brugere af elbiler og deres kritikere er rækkevidde. Det sædvanlige argument er, at køretøjer med fossilt brændstof kan køre 700 miles mellem brændstoftanke og tage fem minutter at gøre det. Men rækkeviddefokuset skjuler en meget vigtig egenskab ved batteri-elbiler – de er meget mere effektive end forbrænding.

For at illustrere dette skal vi lave en lille beregning. Dette gøres mere kompliceret, end det kunne være på grund af de forskellige måder, specifikationer for forbrændingskøretøjer og batteri-elektriske er angivet på. For sidstnævnte kender du næsten altid batterikapaciteten og den nominelle rækkevidde. For biler med fossilt brændstof ved du måske ikke engang, hvor stor din tank er, bare de nominelle miles per gallon. Rækkevidde er normalt ikke en del af specifikationen. Du har næsten helt sikkert ingen idé om, hvor meget energi det svarer til per mile.

Når du regner tingene ud, så de er sammenlignelige, bliver mængden af ​​energi, som en bil med forbrændingsmotor bruger sammenlignet med en batteri-elektrisk, skarp kontrast. Det kom især i tanke for mig, da jeg indså, at en bil, jeg plejede at eje - en klassisk Porsche 1992 fra 968 - havde omtrent samme rækkevidde på en "fuld tank" som den bil, jeg erstattede den med - en Tesla Model 3 Ydeevne. Begge kører lidt over 300 miles fra fuld til tom. Porschen kunne lidt mere end det, hvis den ikke blev kørt, som en Porsche burde være, men dette er alt sammen "bagsiden af ​​cigaretpakken"-beregning, bortset fra at jeg holdt op med at ryge for et par årtier siden.

Jeg vil bruge lidt forskellige biler til denne artikel og basere beregningerne på EPA- og WLTP-tal for at holde tingene så retfærdige som muligt. De biler, jeg har valgt, er Tesla Model 3 Long Range til BEV'er, og Toyota Camry, der repræsenterer det fossile hjørne, da det var USA's bedst sælgende bil i en klasse, der ligner Model 3 og globalt tilgængelig, omend ikke i Storbritannien siden november 2021. Camryen kan købes som en hybrid nu, så mere effektiv end versioner med kun forbrænding, men den vil stadig tydeliggøre pointen.

Lad os starte med Teslaen. Den nuværende Model 3 Long Range har et 82 kWh batteri, der leverer 374 miles WLTP rækkevidde eller 358 miles ifølge EPA-testen. Det svarer til 4.6 miles per kWh (WLTP) eller 4.4 miles per kWh (EPA). 2.5 L Camry LE Hybrid leverer 53.3 mpg (det er britiske gallons) ifølge WLTP-testen og 52 mpg (amerikanske gallons) ifølge EPA-testen. Men hvordan konverterer vi det til kWh til sammenligning?

Ingen taler rigtigt om, hvor meget energi der er i en gallon benzin (eller benzin, som vi kalder det her i Storbritannien) i den slags debatter. Men du kan nemt spore denne figur. En figur jeg fandt var 9.6 kWh per liter, hvilket svarer til 43.58 kWh pr. (britisk) gallon. Det sædvanlige mål er "Benzin gallon ækvivalent", hvorfra MPGe (miles per gallon benzinækvivalent) er afledt. E10-versionen af ​​benzin/benzin kommer ud på 32.78 kWh pr. (amerikansk) gallon, ifølge Det amerikanske agentur for miljøbeskyttelse.

Den næste ting, vi skal finde ud af for Camry'en, er, hvor mange kWh den tager pr. mile, så vi skal pumpe disse tal ind i den MPG, vi har opnået før. Ved at bruge WLTP MPG-tallet og den britiske gallons energiværdi får du 1.2 miles pr. kWh. Ved at bruge EPA MPG og gallon energiværdi får du 1.59 miles pr. kWh. Så via WLTP-effektivitetsvurderingssystemet bruger Camry 3.74 gange så meget energi som Tesla per mile, og via EPA-vurderingen 3.57 gange så meget. Hvor bliver resten af ​​energien af? Spildt varme, friktion i drivlinjen og andre ineffektiviteter.

Dette er selvfølgelig ikke ensbetydende med, at en gallon benzin/benzin bruger så mange flere kWh elektricitet. Den vil bruge en del under sin produktionsproces, men det energipotentiale havde olien allerede, da den blev udvundet under jorden. Pointen, jeg prøver at gøre her, er, at en forbrændingsmotor bruger langt mere energi pr. kilometer end en batteri-elektrisk. Så meget, at det ikke engang er i samme boldgade. Hvorfor spilder vi al denne energi, når vi ikke er nødt til det?

Selvfølgelig har forbrænding i øjeblikket nogle praktiske fordele – køretøjer med længere rækkevidde, billigere køretøjer, hurtigere at tanke. Men det er grundlæggende en dårligere teknologi end batteri-elbiler. Det har eksisteret i mere end et århundrede, og dets effektivitet er kun forbedret en smule i løbet af denne tid. Vi har dårligt råd til at smide så meget energi væk, når et alternativ er tilgængeligt, der kan levere så mange flere miles pr. Derfor er det så vigtigt at udfase intern forbrænding til daglig transport.