Как на самом деле работают электромобили, автомобили на бензине и гибридные автомобили

Сегодня три системы пропульсии конкурируют за покупателей во всем мире: обычные бензиновые двигатели, гибридные электрические автомобили (HEVs) и полностью электрические автомобили (EVs), с подключаемыми гибридами (PHEVs), занимающими промежуточное положение. Каждая преобразует накопленную энергию в движение через разные механические и электрические пути, что влияет на дальность поездки, время дозаправки или подзарядки и выбросы выхлопных газов.

Как движется автомобиль на бензине

Обычный бензиновый автомобиль сжигает топливо внутри двигателя внутреннего сгорания, который приводит в действие коробку передач, а затем колеса. По данным FuelEconomy.gov Министерства энергетики США, бензиновые автомобили преобразуют только примерно 12%-30% энергии, накопленной в топливе, в мощность, которая фактически достигает колес; большая часть остального теряется в виде тепла при сгорании.

Как движется электромобиль

Агентство по охране окружающей среды (EPA) США определяет электромобиль как имеющий «батарею вместо топливного бака и электрический двигатель вместо двигателя внутреннего сгорания». FuelEconomy.gov добавляет, что электромобили приводятся в движение одним или несколькими электродвигателями, питаемыми перезаряжаемыми батарейными отсеками, которые подзаряжаются путем подключения к источнику электроэнергии и за счет рекуперативного торможения во время вождения.

Такая конструкция преобразует накопленную энергию в движение гораздо более эффективно. FuelEconomy.gov указывает, что электромобили преобразуют более 77% электрической энергии, потребляемой из сети, в мощность у колес, по сравнению с 12%-30% для бензиновых двигателей.

Как гибриды и подключаемые гибриды объединяют оба варианта

Гибридный электрический автомобиль (HEV) объединяет бензиновый двигатель с электрическим двигателем и батареей, но батарея не может быть подключена. По данным FuelEconomy.gov Министерства энергетики, батарея заряжается только за счет рекуперативного торможения и самого двигателя внутреннего сгорания. Электрический двигатель помогает двигателю при ускорении, обгоне или подъеме в гору, что позволяет производителям использовать более компактный и эффективный двигатель, а двигатель автоматически отключается при остановках, чтобы избежать холостого хода.

Подключаемый гибридный электрический автомобиль (PHEV) объединяет батарею, электрический двигатель, топливный бак и двигатель внутреннего сгорания и использует как электричество, так и бензин в качестве источников топлива, согласно EPA. В отличие от обычного гибрида, батарея PHEV может также быть заряжена от внешнего источника питания. EPA указывает, что PHEV производят выбросы выхлопных газов каждый раз, когда работает бензиновый двигатель.

Рекуперативное торможение, объяснено

Рекуперативное торможение - это функция, присутствующая в электромобилях, HEVs и PHEVs. FuelEconomy.gov описывает его как систему, которая использует движение вперед колес при холостом ходе или торможении, чтобы повернуть электрический двигатель в обратном направлении, что как замедляет автомобиль, так и отправляет электричество обратно в батарею, восстанавливая энергию, которую обычный бензиновый автомобиль полностью потеряет в виде тепла в своих тормозах.

Измерение выбросов

EPA указывает, что электромобили производят нулевые выбросы из выхлопной трубы, в то время как зарядка батареи может добавить некоторое загрязнение на электростанции в зависимости от того, как генерируется электричество. Несмотря на это, EPA говорит, что общие выбросы, связанные с вождением электромобиля, обычно ниже, чем для бензинового автомобиля, особенно когда электричество поступает из возобновляемых источников, таких как ветер. PHEVs производят выбросы из выхлопной трубы только когда работает их бензиновый двигатель, в то время как обычные HEVs и бензиновые автомобили выбрасывают загрязняющие вещества из двигателя непрерывно во время работы.

Почему это привлекает внимание сейчас

Вопрос о том, чем отличаются эти системы, становится все более актуальным по мере роста глобальных продаж электромобилей. Глобальный прогноз электромобилей МЭА за 2026 год показал, что продажи электромобилей выросли на 20% во всем мире в 2025 году и превысили 20 млн единиц, что означает, что примерно четверть всех проданных в том году новых автомобилей были электромобилями. МЭА прогнозирует, что продажи достигнут 23 млн в 2026 году, близко к 28% от мирового итога.

Региональное внедрение сильно варьируется, сообщает МЭА. В Китае электромобили составляли почти 55% всех продаж автомобилей в 2025 году. В Европе продажи выросли более чем на 30% и достигли 28% рынка, что МЭА связывает с более строгими стандартами Европейского Союза по выбросам CO2 для автомобилей. В Соединенных Штатах продажи электромобилей оставались чуть ниже 10% рынка, и МЭА говорит, что прекращение федеральных налоговых кредитов на электромобили совпало с падением продаж к концу 2025 года.

МЭА также подсчитала, что глобальный парк электромобилей избежал потребления примерно 1,7 млн баррелей нефти в день в 2025 году, что агентство прогнозирует может утроиться до примерно 5 млн баррелей в день к 2030 году.

Компромиссы, которые остаются

FuelEconomy.gov отмечает, что бензиновые автомобили по-прежнему предлагают большую дальность поездки на одной полной заправке и более быструю дозаправку, чем электромобили, которые могут требовать от примерно 3 до 12 часов для полной перезарядки в зависимости от используемого зарядного устройства; FuelEconomy.gov отмечает, что быстрая зарядка до 80% емкости может занять около 30 минут на зарядных устройствах, предназначенных для этой цели. Гибриды и подключаемые гибриды позиционируются как средний вариант: HEVs не требуют инфраструктуры зарядки вообще, в то время как PHEV могут работать на коротких расстояниях на электричестве, но все еще полагаются на бензин для более дальних поездок, согласно EPA.