Όλα τα υβριδικά δεν είναι ίδια – η διάταξη των μηχανικών και ηλεκτρικών μερών καθορίζει την απόδοση, την κατανάλωση και την αίσθηση στο δρόμο.
Η υβριδική τεχνολογία έχει καθιερωθεί ως ένα ενδιάμεσο βήμα προς την ηλεκτροκίνηση. Προσφέρει μεγαλύτερη αυτονομία από ένα αμιγώς ηλεκτρικό αυτοκίνητο, αλλά και χαμηλότερη κατανάλωση από ένα συμβατικό θερμικό.
Όμως, πίσω από την ένδειξη «Hybrid» κρύβονται διαφορετικές τεχνολογίες. Και δεν αναφερόμαστε στα ήπια υβριδικά 48V, αλλά στα πλήρως αυτοφορτιζόμενα υβριδικά. Οι πιο βασικές αρχιτεκτονικές είναι η παράλληλη και η σειριακή, με αρκετά μοντέλα να χρησιμοποιούν ενδιάμεσες λύσεις ή ακόμα και Range Extender.
Στην περίπτωση του παράλληλου υβριδικού, τόσο ο ηλεκτροκινητήρας όσο και ο κινητήρας εσωτερικής καύσης είναι μηχανικά συνδεδεμένοι με τους τροχούς. Μπορούν να λειτουργούν μεμονωμένα ή ταυτόχρονα, ανάλογα με τις συνθήκες. Το πιο διαδεδομένο παράδειγμα είναι το σύστημα τύπου P2, όπου ο ηλεκτροκινητήρας τοποθετείται ανάμεσα στον θερμικό κινητήρα και το κιβώτιο ταχυτήτων.
Σε τέτοια διάταξη βασίζονται αρκετές προτάσεις από μάρκες όπως η Mercedes, η BMW, η Audi κ.α.. Η λειτουργία είναι αρκετά απλή και αποδοτική σε χαμηλές ταχύτητες ή εντός πόλης, καθώς επιτρέπει τη χρήση του ηλεκτροκινητήρα για μικρές διαδρομές με μηδενική κατανάλωση καυσίμου.
Από την άλλη πλευρά, ο υβριδική σε σειρά διάταξη λειτουργεί εντελώς διαφορετικά. Ο θερμικός κινητήρας δεν κινεί τους τροχούς. Αντίθετα, λειτουργεί αποκλειστικά ως γεννήτρια που παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Η κίνηση παρέχεται αποκλειστικά από τον ηλεκτροκινητήρα.
Ένα χαρακτηριστικό πλεονέκτημα είναι ότι ο θερμικός κινητήρας μπορεί να λειτουργεί μόνιμα στο πιο αποδοτικό εύρος στροφών, μειώνοντας την κατανάλωση. Ωστόσο, η συνεχής μετατροπή ενέργειας (μηχανική → ηλεκτρική → κινητική) προκαλεί απώλειες απόδοσης, ειδικά σε απαιτητικές συνθήκες, όπως σε υψηλές ταχύτητες στον αυτοκινητόδρομο. Μοντέλα με ανάλογο σύστημα είναι μεταξύ άλλων το Nissan X-Trail.
Μια ειδική περίπτωση του σειριακού υβριδικού είναι το Range Extender. Το σύστημα αυτό διατηρεί την ίδια λογική, αλλά ο θερμικός κινητήρας τίθεται σε λειτουργία μόνο όταν η μπαταρία έχει σχεδόν αδειάσει. Από τα πρώτα παραδείγματα ήταν το BMW i3 ή το Mazda με τον MX-30 R-EV.
Το πλεονέκτημα του Range Extender είναι η ασφάλεια αυτονομίας χωρίς να επηρεάζεται η ηλεκτρική οδηγική εμπειρία. Το μειονέκτημα είναι η αυξημένη πολυπλοκότητα και το επιπλέον βάρος από το ντεπόζιτο και τα εξαρτήματα του κινητήρα. Το Leapmotor C10 REEV είναι ένα από τα μοντέλα με range extender.
Τέλος, υπάρχει και η λεγόμενη μικτή υβριδική ή power-split διάταξη, η οποία συνδυάζει στοιχεία από τα δύο προηγούμενα συστήματα. Εδώ, μέσω ενός έξυπνου πλανητικού κιβωτίου ή ενός eCVT, το σύστημα μπορεί να λειτουργήσει είτε ως παράλληλο είτε ως σειριακό, ανάλογα με τις συνθήκες.
Ο ηλεκτροκινητήρας, ο θερμικός κινητήρας και ο γεννήτορας συνδυάζουν τις δυνάμεις τους σε διαφορετικές φάσεις της οδήγησης. Το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτής της διάταξης είναι τα μοντέλα της Toyota.
Ωστόσο, υπάρχουν και παραλλαγές επί των υβριδικών διατάξεων όπως το E-Tech της Renault κα το ## της Honda.
Κάθε υβριδικό σύστημα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Το παράλληλο είναι απλούστερο και πιο ελαφρύ, αλλά περιορισμένο ως προς την ηλεκτρική αυτονομία. Το σειριακό προσφέρει αίσθηση πλήρως ηλεκτρικού αυτοκινήτου, αλλά με θερμικές απώλειες σε υψηλές απαιτήσεις. Το Range Extender προσθέτει ευελιξία, ενώ το μικτό υβριδικό είναι το πιο σύνθετο, αλλά και το πιο αποδοτικό σε μεικτές συνθήκες.
Η επιλογή υβριδικού δεν πρέπει να γίνεται μόνο με βάση την τεχνολογία. Σημαντικότερο είναι το πώς και πού κινείται το αυτοκίνητο στην καθημερινότητα. Οι διαφορετικές αρχιτεκτονικές έχουν άμεση επίδραση στην κατανάλωση, το κόστος χρήσης, τη συντήρηση και την αίσθηση πίσω από το τιμόνι.