Electric Vehicles ! इलेक्ट्रिक वाहन क्या हैं? इलेक्ट्रिक वाहनों की तकनीकी

इलेक्ट्रिक वाहनों की तकनीकी व पर्यावरण 

 आज हम इलेक्ट्रिक वाहन की उत्पत्ति व विकास प्रक्रिया की तकनीक गतिविधियों का अध्ययन करेंगे।

इस बात में कोई दो मत नहीं रहा कि इलेक्ट्रिक वाहन पर्यावरण की  सुरक्षा व प्रदूषण को रोकने में सहायक हैं। 

इसके विभिन्न पहलुओं पर हम आगे तकनीकी चर्चा में यह बात समझेंगे।

इलेक्ट्रिक वाहनों की पहचान गतिशीलता क्षेत्र में भविष्य के उत्सर्जन और ऊर्जा खपत को कम करने में एक महत्वपूर्ण तकनीक के रूप में की गई है।  इस लेख का फोकस बैटरी इलेक्ट्रिक कारों (बीईवी) की ऊर्जा दक्षता और पर्यावरणीय प्रभाव की समीक्षा और मूल्यांकन करना है, जो आज बाजार में आंतरिक दहन इंजन (आईसीईवी) वाले वाहनों के लिए उपलब्ध एकमात्र तकनीकी विकल्प है। 

Internal combustion engine vehicle (ICEV) is a vehicle that is powered by a regular internal combustion engine (ICE). ICEV uses fuel which combusts inside a combustion chamber with the help of an oxidizer (typically oxygen from the air). 

 FCV - fuel cell vehicle or fuel cell electric vehicle is an electric vehicle that uses a fuel cell, sometimes in combination with a small battery or supercapacitor, to power its onboard electric motor. Fuel cells in vehicles generate electricity generally using oxygen from the air and compressed hydrogen.

 कार में बिजली या तो बैटरी या ईंधन सेल (FCV) द्वारा प्रदान की जा सकती है।  बीईवी की तकनीकी संरचना का वर्णन किया गया है, यह स्पष्ट करते हुए कि यह आईसीईवी की तुलना में अपेक्षाकृत सरल है।  

उसके बाद, अनुभवी कर्मियों द्वारा ICEV को 'ई-रूपांतरित' किया जा सकता है।  इस तरह की एक ई-रूपांतरण परियोजना ने यहां रिपोर्ट की गई वास्तविकता-करीबी डेटा उत्पन्न की।

 Battery Electric Vehicle

 आज के बीईवी की व्यावहारिकता पर चर्चा की जाती है, जिससे पता चलता है कि विशेष रूप से छोटे आकार के बीईवी उपयोगी हैं।  

एफसीवी के प्रारंभिक ऊर्जा दक्षता डेटा की समीक्षा बीईवी की तुलना में केवल थोड़ी कम होने के कारण की जाती है।  हालांकि, हाइड्रोजन उत्पादन के दौरान अच्छी तरह से पहिया दक्षता 47% से 63% ऊर्जा हानि से ग्रस्त है।  

ऊर्जा दक्षता के संबंध में, बीईवी को आईसीईवी के एकमात्र विकल्प का प्रतिनिधित्व करने के लिए पाया जाता है।  यह, हालांकि, केवल तभी सच है जब बिजली बहुत कुशल बिजली संयंत्रों द्वारा प्रदान की जाती है या नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन द्वारा बेहतर होती है।  बीईवी की तुलना में आईसीईवी द्वारा ऊर्जा खपत और ग्रीनहाउस गैस (जीएचजी) उत्सर्जन पर साहित्य डेटा अब तक सड़क की स्थिति के संबंध में 

आईसीईवी-मानकीकृत ड्राइविंग चक्र संख्या के 25% कम करके आंका गया है।  दूसरी ओर, बीईवी के लिए उपलब्ध साहित्य डेटा ज्यादातर मॉडल किए गए थे और अपेक्षाकृत भारी बीईवी के साथ-साथ ड्राइविंग स्थितियों पर आधारित थे, जो बीईवी संचालन के सबसे उपयोगी क्षेत्र का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं। 

 बीईवी के जीवन चक्र कार्बन फुटप्रिंट की समीक्षा लीथियम-आयन बैटरी पर जोर देने व पर्यावरण पर इस के प्रभाव के आधार पर की जाती है।  

बैटरी जीवन चक्र मूल्यांकन (एलसीए) डेटा, अब तक एलसीए पद्धति दृष्टिकोण के आधार पर 5.6 तक के कारक से महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होता है, लेकिन बैटरी रसायन शास्त्र के संबंध में भी।  परिवर्तित 10-वर्षीय स्मार्ट के लिए गणना किए गए 100,000 किमी से अधिक कार्बन पदचिह्न आंतरिक दहन इंजन वाले स्मार्ट की तुलना में 80% से अधिक की संभावित कमी को प्रदर्शित करता है।

 निष्कर्ष

  कार गतिशीलता में अधिक टिकाऊ भविष्य की दिशा में एक उपयुक्त उपकरण के रूप में काम कर सकती है।  यह छोटे आकार के बीईवी के लिए विशेष रूप से सच है, जिसे अब तक एलसीए साहित्य डेटा में कम दर्शाया गया है।  

जबकि बीईवी का सीओ2-एलसीए बैटरी के अलावा अपेक्षाकृत अच्छी तरह से जाना जाता है, ग्लोबल वार्मिंग क्षमता के अलावा अन्य श्रेणियों में बीईवी के जीवन चक्र के प्रभाव से एक जटिल और अभी भी अधूरी तस्वीर का पता चलता है।

  चूंकि बैटरी के अपवाद के साथ इलेक्ट्रिक कार की तकनीक सीमित जटिलता की है, उपयोग की गई कारों को भी दहन से इलेक्ट्रिक में परिवर्तित किया जा सकता है।  

इस तरह, CO2-समतुल्य उत्सर्जन को 80% (कारक 5 दक्षता सुधार) से कम करना संभव लगता है।

 विश्व स्तर पर, प्राथमिक ऊर्जा का 26% परिवहन उद्देश्यों के लिए खपत किया जाता है, और 23% ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन ऊर्जा से संबंधित है।  सड़क यातायात दुनिया भर में परिवहन क्षेत्र में 74% की हिस्सेदारी का प्रतिनिधित्व करता है (2007 से आईपीसीसी डेटा, जैसा कि [1] में संक्षेपित किया गया है)।  

परिवहन क्षेत्र में विमान, जहाज, ट्रेन और सभी प्रकार के सड़क वाहन (जैसे, ट्रक, बस, कार और दोपहिया) शामिल हैं।  ऑटोमोबाइल तीन कारणों से एक विशेष भूमिका निभाते हैं: पहला, अधिकांश देशों में सड़क यातायात पर कारों का बोलबाला है।  दूसरा, कार की बिक्री दुनिया में सबसे बड़ी विकास दर प्रदर्शित करती है।  तीसरा, ड्राइवट्रेन के लिए वैकल्पिक प्रौद्योगिकियां उपलब्ध हैं, उदाहरण के लिए, ट्रकों के लिए।  जबकि छोटे ट्रक भी एक सीमित सीमा के भीतर विद्युत रूप से संचालित हो सकते हैं, बड़े ट्रक डीजल ईंधन पर निर्भर होते हैं, जिसे भविष्य में 80% मीथेन (या तो जीवाश्म या बायोजेनिक) के मिश्रण में स्थानांतरित किया जा सकता है।  

बसों को सीमित दूरी पर विद्युत रूप से भी चलाया जा सकता है;  संपीड़ित प्राकृतिक गैस (मीथेन) द्वारा संचालित बसों का नियमित रूप से उपयोग किया जाता है।  जबकि ईंधन सेल से चलने वाली बसें पहले से ही सड़कों पर हैं, ईंधन सेल और H2 द्वारा संचालित छोटे ट्रक अभी भी अवधारणाएं हैं।

 उदाहरण के लिए, जर्मनी में, यातायात से संबंधित सभी CO2 उत्सर्जन के 60% के लिए कारें जिम्मेदार हैं (2010 के लिए जर्मन संघीय पर्यावरण मंत्रालय संख्या, संक्षेप में [1])।  भविष्य में, दुनिया भर में विशेष रूप से विकासशील एशियाई देशों में यातायात में भारी वृद्धि होने की उम्मीद है।  630 मिलियन का विश्वव्यापी वाहन स्टॉक 2030 में एक अरब तक बढ़ सकता है (शैल 2007 से डेटा, एंगरर एट अल द्वारा समीक्षा की गई। [2])।  2030 तक वाहन उत्पादन प्रति वर्ष 63 से 100 मिलियन कारों तक बढ़ने की उम्मीद है।  CO2 उत्सर्जन के अलावा, आधुनिक आंतरिक दहन इंजन वाहनों (ICEV) में अभी भी खतरनाक जहरीले उत्सर्जन होते हैं।  

विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) के अनुसार, वायु प्रदूषण स्वास्थ्य के लिए एक प्रमुख पर्यावरणीय जोखिम है और दुनिया भर में प्रति वर्ष लगभग दो मिलियन अकाल मृत्यु का कारण है।  चूंकि ओजोन, महीन धूल, NO2, और SO2 को WHO द्वारा सबसे खतरनाक प्रकार के रूप में पहचाना गया है, जो मुख्य रूप से, या काफी हद तक, यातायात-व्युत्पन्न, यातायात जीवन और स्वास्थ्य में उस परिमाणित लागत के लगभग आधे के लिए जिम्मेदार होगा।  

औद्योगिक देशों में भी जहरीले ICEV उत्सर्जन उच्च स्वास्थ्य लागत का कारण बनते हैं: यूरोपीय संघ (ईयू) -25 आबादी का लगभग 25% प्रति वर्ष तीन मिलियन से अधिक वाहनों को ले जाने वाली सड़क से 500 मीटर से कम रहता है।  नतीजतन, उच्च प्रदूषण के स्तर के कारण हर साल लगभग चार मिलियन वर्ष जीवन खो जाता है।

 भविष्य की गतिशीलता की जरूरतों को पूरा करने के लिए, जलवायु के साथ-साथ स्वास्थ्य संबंधी उत्सर्जन को कम करने और तेल ('पीक ऑयल') पर निर्भरता को कम करने के लिए, आज की प्रणोदन प्रौद्योगिकियों को अधिक कुशल और पर्यावरण के अनुकूल विकल्पों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना है।  एक स्थायी समाज के लिए संक्रमण पर, दुनिया भर में विशेष रूप से कुशल गतिशीलता प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता है।  इलेक्ट्रिक वाहनों की पहचान एक ऐसी तकनीक के रूप में की गई है [4]।  समानांतर में, कुछ देशों (जैसे जर्मनी, डेनमार्क और स्वीडन) ने बिजली उत्पादन को जीवाश्म ईंधन से नवीकरणीय स्रोतों में बदलने का फैसला किया है, जिससे आईसीईवी की तुलना में इलेक्ट्रिक कारों की स्थिरता में और सुधार हुआ है।

 प्रौद्योगिकी

 इलेक्ट्रिक वाहनों के उदगम का इतिहास:

 ऑटोमोबाइल के इतिहास की शुरुआत में, इंजन चालित वाहनों के लिए दो मुख्य प्रतिस्पर्धी दृष्टिकोण मौजूद थे: एक आंतरिक दहन इंजन (ICE) के साथ और दूसरा इलेक्ट्रिक ड्राइवट्रेन के साथ। 

 पहले से ही 1834 में, अमेरिकी आविष्कारक थॉमस डेवनपोर्ट ने पहली इलेक्ट्रिक कार बनाई थी।  पहला ICEV 1886 में जर्मनी में बेंज और डेमलर द्वारा विकसित किया गया था। 

 वर्ष 1900 के आसपास, सभी इंजन चालित कारों में इलेक्ट्रिक कारों का महत्वपूर्ण हिस्सा था।

  उसी समय, एफ। पोर्श ने पहले से ही एक आईसीई रेंज एक्सटेंडर और व्हील हब इलेक्ट्रिक इंजन से लैस एक हाइब्रिड इलेक्ट्रिक कार का आविष्कार किया था।  दो अलग-अलग ड्राइव ट्रेनें तब तक प्रतिस्पर्धा कर रही थीं जब तक हेनरी फोर्ड ने 1908 में इतिहास में एक कार के पहले बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक ICEV को चुना (संक्षेप में [5])।  इस तरह, ICEV ने बीसवीं सदी की शुरुआत में दौड़ जीत ली और बैटरी इलेक्ट्रिक वाहनों (BEV) को विस्थापित कर दिया।  

पर्यावरण के दृष्टिकोण से, यह प्रौद्योगिकी के इतिहास में सबसे बड़ी गलतियों में से एक हो सकता है।

 अंत में, बीईवी हाल ही में 'उच्च तकनीक' का प्रतिनिधित्व नहीं करता है, लेकिन एक तुलनात्मक रूप से सरल तकनीकी अवधारणा है, इस बीच 110 से अधिक वर्षों के लिए एक श्रृंखला उत्पाद के रूप में उपलब्ध है।  तदनुसार, ई-रूपांतरण, जो कि नए या प्रयुक्त ICEV का इलेक्ट्रिक कारों में रूपांतरण है, अनुभवी कर्मियों द्वारा आसानी से कार्यान्वित किया जा सकता है।  इसके विपरीत, आधुनिक लिथियम-आयन बैटरी तकनीक, अधिकांश बीईवी की रोजमर्रा की जिंदगी की व्यावहारिकता के लिए पूर्वापेक्षा, हाल के तकनीकी सुधारों से संबंधित है।

 इलेक्ट्रिक  वाहनों के निर्माण की शुरुआत:

 1990 के दशक के भीतर, कैलिफोर्निया में इसके जीरो एमिशन एक्ट  के कारण इलेक्ट्रिक कारों को श्रृंखला उत्पादों के रूप में फिर से पेश किया गया।

  शून्य उत्सर्जन अधिनियम को निलंबित कर दिए जाने के बाद, आंशिक शून्य उत्सर्जन कारों को कैलिफ़ोर्निया सरकार द्वारा पसंद किया गया, जिसने कार निर्माता टोयोटा को इलेक्ट्रिक और दहन इंजन के संयोजन से हाइब्रिड वाहन विकसित करने के लिए प्रेरित किया।  इस तरह ऊर्जा दक्षता में काफी सुधार हुआ।

 इसके अलावा, इलेक्ट्रिक कार का विचार टोयोटा प्रियस की सफलता के समानांतर दुनिया भर में फैल गया।  चूंकि एक पूर्ण हाइब्रिड वाहन विद्युत रूप से ड्राइव करने में सक्षम है, इसलिए इसे बीईवी की तरह चार्ज करने के लिए बस एक प्लग और एक बड़ी बैटरी की आवश्यकता होती है।  इस तरह प्लग-इन हाइब्रिड वाहनों (पीएचईवी) की श्रेणी बनाई गई।  

पिछले 10 वर्षों के भीतर, इलेक्ट्रिक मोटर्स पर आधारित विभिन्न ड्राइवट्रेन अवधारणाएं विकसित की गई हैं और जल्द ही बड़े पैमाने पर उत्पादन में प्रवेश करने जा रही हैं।  

ऑल-इलेक्ट्रिक ड्राइव और हाइब्रिड इलेक्ट्रिक ड्राइव में अंतर करना होगा।  हाइब्रिड इलेक्ट्रिक ड्राइव के विपरीत, ऑल-इलेक्ट्रिक कार में, एक इलेक्ट्रिक मोटर एकमात्र ऊर्जा कनवर्टर होता है। 

 एक हाइब्रिड इलेक्ट्रिक ड्राइवट्रेन में कम से कम दो अलग-अलग ऊर्जा कन्वर्टर्स (जैसे, ICE और इलेक्ट्रिक मोटर) होते हैं जो ड्राइव सिस्टम में योगदान करते हैं और दो अलग-अलग ऊर्जा भंडारण (जैसे, ईंधन और बैटरी) का उपयोग करते हैं (देखें, उदाहरण के लिए)  , यूएनईपी [6])।

 इसके अतिरिक्त, एक इलेक्ट्रिक कार पर एक ईंधन सेल द्वारा बिजली उत्पन्न की जा सकती है।  दशकों से इस तकनीक की जांच की गई है, और ईंधन सेल वाहनों (एफसीवी) की छोटी श्रृंखला का उत्पादन पहले ही शुरू हो चुका है या कार निर्माताओं द्वारा अगले कुछ वर्षों में जारी करने का वादा किया गया है। 

 FCV एक इलेक्ट्रिक वाहन है जिसमें बैटरी इलेक्ट्रिक वाहनों की तुलना में एक अलग ऊर्जा भंडारण होता है।  यह एक बफर बैटरी से लैस है, हालांकि, बीईवी की तुलना में बहुत छोटा है।

 रणनीतिक और बाजार के दृष्टिकोण के साथ-साथ इलेक्ट्रिक कारों के जीवन चक्र के प्रभावों के संबंध में, कार के आकार के विभिन्न खंडों में उनकी व्यावहारिकता की जांच की जानी चाहिए ।

 बीईवी में कार का आकार सबसे महत्वपूर्ण है क्योंकि बैटरी का आकार वाहन के वजन के समानांतर बढ़ना चाहिए।

 अगले वर्षों में, दो मुख्य कारणों से इलेक्ट्रिक कारें ज्यादातर छोटी या मध्यम आकार की कारें होंगी: पहला, वजन संचालन की सीमा को सीमित करता है, जो दैनिक उपयोग के लिए उपयुक्तता का एक कारक है। 

 दूसरा, बैटरी की लागत एक और मुख्य नियामक कारक स्थापित करती है: बड़ी कारों को बड़ी और बहुत अधिक महंगी बैटरी की आवश्यकता होती है।

 

इसके विपरीत, मध्यम आकार और बड़ी कारों के सेगमेंट में PHEV और FCV तेजी से उपयोगी होते जा रहे हैं क्योंकि बैटरी में ऊर्जा के केवल एक छोटे अंश को ले जाने की आवश्यकता होती है।

Plug- in hybrid electrical vehicle (PHEV)

A plug-in hybrid electric vehicle is a hybrid electric vehicle whose battery pack can be recharged by plugging a charging cable into an external electric power source, in addition to internally by its on-board internal combustion engine-powered generator.

  संपीड़ित हाइड्रोजन का ऊर्जा घनत्व जीवाश्म ईंधन के करीब है, जो उपलब्ध बैटरियों के ऊर्जा घनत्व के विपरीत है।

  इलेक्ट्रिक वाहन के तकनीकी घटक

 बीईवी के मुख्य घटकों को इलेक्ट्रिक बैटरी, इलेक्ट्रिक मोटर और मोटर कंट्रोलर में विभाजित किया जा सकता है।

  एक बीईवी की तकनीकी संरचना आईसीईवी की तुलना में सरल है क्योंकि कोई स्टार्टिंग, एग्जॉस्ट या लुब्रिकेशन सिस्टम नहीं है, ज्यादातर कोई गियरबॉक्स नहीं है, और कभी-कभी, कूलिंग सिस्टम की भी आवश्यकता नहीं होती है।

 एक इलेक्ट्रिक कार के महत्वपूर्ण घटक।  

1.एचवी, 

2.उच्च वोल्टेज 

 चार्जिंग डिवाइस के माध्यम से बिजली ग्रिड में प्लग करने पर या रिकवरी के माध्यम से ब्रेक लगाने के दौरान बैटरी बिजली से चार्ज होती है।  चार्जर एक महत्वपूर्ण घटक है क्योंकि इसकी दक्षता आज 60% और 97% के बीच भिन्न हो सकती है, जिससे 3% से 40% ग्रिड ऊर्जा गर्मी के रूप में बर्बाद हो जाती है।  

मोटर नियंत्रक लोड की स्थिति के आधार पर विद्युत मोटर को परिवर्तनीय शक्ति के साथ आपूर्ति करता है।  

विद्युत मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है और, जब एक ड्राइवट्रेन के भीतर उपयोग की जाती है, तो टोक़ में।  श्रृंखला में अब तक उत्पादित बीईवी में, केंद्रीय इंजनों का उपयोग किया गया है;  हालांकि, हब व्हील इलेक्ट्रिक इंजन भी संभव हैं और बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपलब्ध होंगे।

 आधुनिक, अत्यधिक कुशल इलेक्ट्रिक मोटर स्थायी चुंबकीय सामग्री पर आधारित होते हैं जिनमें से सबसे मजबूत मिश्र धातु क्रमशः दुर्लभ पृथ्वी तत्व (आरईई) नियोडिमियम और समैरियम होते हैं।  सामान्य  धातुएं NdFeB और SmCo मैग्नेट दोनों हैं।

 इसने कुछ चिंता पैदा कर दी है क्योंकि आरईई दुर्लभ हैं, और उनके निर्यात को कुछ देशों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, मुख्य रूप से चीन (हेल्मर्स, अप्रकाशित कार्य)।  हालांकि, बीईवी के लिए इलेक्ट्रिक मोटर में आरईई होना जरूरी नहीं है।  कई प्रकार के इलेक्ट्रिक मोटर्स हैं, जिन्हें आमतौर पर अल्टरनेटिंग करंट (AC) और डायरेक्ट करंट (DC) प्रकारों में विभाजित किया जाता है।  व्यक्तिगत उपयोग के अनुसार, स्थायी चुंबक के साथ और बिना निर्मित एसी और डीसी इलेक्ट्रिक इंजन दोनों हैं।

 इलेक्ट्रिक कारों में, बिना चुम्बक के कर्षण मोटर्स काफी सामान्य होते हैं क्योंकि वे सस्ते होते हैं (लोहर सी, व्यक्तिगत संचार)।  

एसी मोटर्स की एक उप-प्रजाति बिना आरईई का उपयोग करने वाली इंडक्शन मोटर्स हैं।  टेस्ला रोडस्टर आरईई के बिना एक इंडक्शन मोटर से लैस है, जैसा कि आगामी टेस्ला मॉडल एस और टोयोटा आरएवी4ईवी होगा।  

अधिक विस्तृत दृश्य में, यह कहा जा सकता है कि आरईई मैग्नेट के बिना काम करने वाले कई इलेक्ट्रिक इंजन उपलब्ध हैं: पारंपरिक यांत्रिक रूप से कम्यूटेड डीसी मशीन, एसिंक्रोनस मशीन, विद्युत उत्तेजना के साथ लोड-नियंत्रित सिंक्रोनस मशीन, और स्विच किए गए अनिच्छा मोटर्स (गेर्के डब्ल्यू)  , निजी संचार)।  यह मोटर उद्योग को कुछ लचीलापन देता है।

 इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए बैटरी

 इलेक्ट्रिक वाहनों को लेड-एसिड बैटरी से लैस करना अभी भी संभव और उपयोगी है।  1990 के दशक में कैलिफ़ोर्निया के अंतरिम इलेक्ट्रिक वाहन बूम की कारों को आंशिक रूप से लीड बैटरी द्वारा संचालित किया गया था, फिर भी पहले से ही आईसीई कारों की तुलना में ड्राइविंग प्रदर्शन की पेशकश की गई थी। 

व्यावसायिक रूप से उपलब्ध छोटे इलेक्ट्रिक ट्रक हैं और लीड बैटरी और 13 से 26 किलोवाट की क्षमता से लैस हैं, जो अधिकतम 200 किमी तक और अधिकतम गति 60 किमी / घंटा (प्रोस्पेक्टस से ली गई संख्या) की अनुमति देता है।  

 

 

 छोटी रेंज के लिए इलेक्ट्रिक कारें, उदाहरण के लिए, इन-टाउन ड्राइविंग, तथाकथित पड़ोस के इलेक्ट्रिक वाहन, बहुत सस्ते होंगे यदि वे लिथियम-आयन बैटरी के बजाय लेड-एसिड बैटरी से संचालित होते हैं।  इसके अतिरिक्त, जेल मैट्रिक्स और गैसिंग चार्ज  के लिए धन्यवाद, लीड बैटरी के प्रदर्शन में हाल ही में सुधार हुआ है।

  1998 से इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए कर्षण बैटरी में व्यावसायिक रूप से उपयोग की जाने वाली महत्वपूर्ण सामग्री

 हालांकि, ली-आयन बैटरी द्वारा पेश की जाने वाली ऊर्जा घनत्व में भारी वृद्धि कारों के अपेक्षित व्यापक विद्युतीकरण के लिए पूर्वापेक्षा है। 

 1990 के दशक में ऑटोमोबाइल का पुन: विद्युतीकरण शुरू होने पर निकेल मेटल हाइड्राइड बैटरी का उपयोग अंतरिम समय में किया गया था।  हालांकि, वे पर्याप्त शक्ति की पेशकश नहीं करते हैं और ली-आयन बैटरी  की तुलना में खराब पर्यावरणीय प्रभाव डालते हैं। 

 तुलनीय शक्ति के साथ ली-आयन बैटरी का एकमात्र विकल्प, ज़ेबरा सेल  पिघला हुआ नमक पर आधारित है और इस प्रकार, केवल दैनिक उपयोग के लिए उपयोगी है। 

 आज, कई अलग-अलग ली केमिस्ट्री उपलब्ध हैं, और ली-आयन बैटरी के लिए कीमतें लगातार घट रही हैं ।

  हालांकि, 14 kWh क्षमता की पेशकश करने वाले एक पूर्ण ली-आयन सेल सेट की कीमत, एक छोटे आकार की कार (जैसे एक स्मार्ट, नीचे देखें) की 100-किमी विद्युत रेंज की अनुमति देता है, अभी भी करों सहित 5,000 यूरो के क्रम में है।  विभिन्न ली-आयन केमिस्ट्री के जीवन चक्र के प्रभाव काफी भिन्न होते हैं ।

 इलेक्ट्रिक वाहनों का पर्यावरणीय प्रभाव

 इलेक्ट्रिक कारों की व्हील-टू-व्हील दक्षता

 भविष्य के लिए अपेक्षित गतिशीलता की दुनिया भर में भारी वृद्धि को ध्यान में रखते हुए, ऑटोमोबाइल ऊर्जा की मांग में कमी सबसे महत्वपूर्ण चुनौतियों में से एक है।  उपलब्ध तकनीकों का मूल्यांकन करने के लिए, ऊर्जा खपत को वेल-टू-टैंक (WTT) और टैंक-टू-व्हील (TTW) मांगों में विभाजित किया गया है।  WTT का तात्पर्य फीडस्टॉक के निष्कर्षण से लेकर वाहन टैंक तक ईंधन की डिलीवरी तक के चरण से है।

TTW ड्राइवट्रेन के प्रदर्शन को निर्धारित करता है।  साथ में, दोनों का परिणाम समग्र वेल-टू-व्हील (WTW) दक्षता में होता है।  WTW मूल्यांकन विभिन्न प्रणोदन प्रौद्योगिकियों द्वारा संचालित ऑटोमोबाइल की समग्र ऊर्जा और दक्षता के आकलन की अनुमति देता है।

बाजार में उपलब्ध प्रणोदन प्रौद्योगिकियों की ऊर्जा दक्षता 

 इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि दुनिया भर में सार्वजनिक और निजी परिवहन के लिए कारें (हल्के कर्तव्य वाहन) बहुत महत्वपूर्ण हैं, यह आश्चर्यजनक है कि बाजार में स्थापित आईसीईवी के केवल दो तकनीकी विकल्प उपलब्ध हैं: बैटरी इलेक्ट्रिक कार और हाइड्रोजन संचालित ईंधन सेल कार (  टेबल तीन)।  

हाइड्रोजन-संचालित ईंधन कोशिकाओं से लैस कारें, हालांकि, श्रृंखला उत्पादों के रूप में अभी तक उपलब्ध नहीं हैं, लेकिन मर्सिडीज-बेंज और टोयोटा जैसे निर्माताओं ने रिलीज होने के करीब होने का वादा किया है या पहले ही एफसीवी की एक छोटी श्रृंखला जारी कर दी है।  

बीईवी की तुलना में एफसीवी का मुख्य लाभ टैंक की बहुत बड़ी रेंज और त्वरित रीफिलिंग है।  हालांकि, आवश्यक H2 फिलिंग स्टेशन का बुनियादी ढांचा दुनिया में कहीं भी उपलब्ध नहीं है, न कि कुछ शहर के केंद्रों में कुछ एकल फिलिंग स्टेशनों के संबंध में, जो हाइड्रोजन-संचालित ईंधन सेल वाहनों की क्षेत्रीय गतिशीलता की अनुमति देते हैं, जिन्हें उसी फिलिंग स्टेशन पर प्रतिदिन लौटना चाहिए।

 दक्षता इकाइयाँ

 विभिन्न प्रणोदन प्रौद्योगिकियों की क्षमता या तो CO2 समकक्ष उत्सर्जन प्रति कोर्स इकाई (जैसे, CO2/किमी), ऊर्जा इकाइयों (MJ/km) द्वारा या गति में परिवर्तित ऊर्जा को देखते हुए प्रतिशत द्वारा व्यक्त की जा सकती है।  चूंकि पेट्रोल (अमेरिका में: गैस), डीजल, एलपीजी (प्रोपेन + ब्यूटेन) और साथ ही प्राकृतिक गैस (मीथेन) सभी हाइड्रोकार्बन हैं और ऊर्जा छोड़ते समय मुख्य रूप से CO2 में जलते हैं, खपत ऊर्जा और CO2 उत्सर्जन आनुपातिक हैं।  

यदि WTW डेटा ऊर्जा इकाइयों या CO2 उत्सर्जन में व्यक्त किया जाता है, तो वे कम से कम ICE क्षेत्र के भीतर विभिन्न प्रौद्योगिकी विकल्पों का आकलन करने की अनुमति दे सकते हैं।  

●What does WtW mean for cars?

In this article, we set out to understand what Well-to-Wheel (WtW) is without overcomplicating it. It is possibly one of the most important measurements that we can do to accurately evaluate and compare vehicle emissions.

●What is WTW and TTW?

T is for Tank-​​to-wheel (TTW)

The generic term that subsumes Tank-to-Wheel and Well-to-Tank is Well-to-Wheel (WTW).

अक्सर, इन आंकड़ों में ईंधन श्रृंखला और कारों के संचालन वैकल्पिक तकनीकों के साथ ICEV के WTW डेटा की तुलना करना आमतौर पर वैकल्पिक तकनीकों के लिए डेटा और परीक्षण योजनाओं की कमी से जटिल होता है।  वैकल्पिक तकनीक के बारे में खराब (अवास्तविक) डेटा की तुलना में एक तकनीक का अच्छा (यथार्थवादी) डेटा दक्षता मूल्यांकन के परिणामों को मौलिक रूप से बदल सकता है या उसके बाद, जीवन चक्र मूल्यांकन (एलसीए) तुलना कर सकता है।  

हमने अधिक पारदर्शिता के लिए उपलब्ध प्रणोदन प्रौद्योगिकियों की दक्षता प्रतिशत (तालिका 3) की समीक्षा करने का निर्णय लिया।  इस तरह, वैकल्पिक तकनीकों के साथ ICEV के डेटा की तुलना करते समय डेटा से उपलब्ध की तुलना में उच्च सटीकता की गलत धारणा, साथ ही गलत निष्कर्षों से बचा जाता है।

 

  कुछ माप प्रयोगशाला परीक्षण डीजल से चलने वाली कारों में पेट्रोल-ईंधन वाली कारों की तुलना में और जर्मन प्रमाणन डेटा के आधार पर उच्च TTW दक्षता के कारण (अभी भी) 14% से 27% कम CO2 उत्सर्जन होगा।  लेकिन वास्तव में, उपभोक्ताओं ने मॉडलिंग की तुलना में बड़े मोटराइजेशन को प्राथमिकता दी।  एक जर्मन गैर-सरकारी संगठन की तुलना से पता चला है कि जर्मन सड़कों पर नई डीजल कारों के प्रमाणित CO2 उत्सर्जन में 2000 से वृद्धि हुई है और 2006 में 173 g CO2/km पर नई पेट्रोल-ईंधन वाली कारों के CO2 उत्सर्जन में गिरावट के साथ मेल खाता है (हेल्मर्स द्वारा समीक्षा की गई ।

 मानकीकृत ड्राइविंग चक्र: वास्तविकता के विपरीत

 व्हील-टू-व्हील दक्षता अध्ययनों में एक बड़ी समस्या यह है कि अधिकांश डेटा कृत्रिम परीक्षण प्रक्रियाओं पर आधारित होते हैं, जो दुनिया के एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में भी भिन्न होते हैं।  जर्मन परिवहन, भवन और शहरी विकास मंत्रालय ने हाल ही में  प्रदर्शित किया है कि अधिकांश कारें लगभग 25% अधिक ईंधन की खपत करती हैं और इस प्रकार प्रमाणित से अधिक CO2 उत्सर्जित करती हैं।  

जांच की गई 100 से अधिक कारों में से अधिकांश 40% अधिक के भीतर हैं, जबकि इस मौके की जांच में कुछ प्रतिशत वाहनों ने यूरोपीय परीक्षण योजना  के कारण प्रमाणित ईंधन की खपत 70% तक अधिक होने का खुलासा किया।

  एक विश्वव्यापी एकीकृत परीक्षण योजना इसलिए वर्तमान में अंतरराष्ट्रीय बातचीत  के अधीन है।  यदि इस एकीकृत ड्राइविंग चक्र में वैकल्पिक प्रणोदन प्रौद्योगिकियां शामिल हैं, तो यह भविष्य में अधिक विश्वसनीय TTW डेटा उत्पन्न करने के आधार के रूप में काम कर सकता है।

 आंतरिक दहन इंजन वाहन

 ICEV पेट्रोल (गैसोलीन), डीजल, प्रोपेन और ब्यूटेन, या मीथेन (तालिका 3) द्वारा संचालित होते हैं।  इन जीवाश्म हाइड्रोकार्बन को बायोएथेनॉल, बायोडीजल, या बायोमीथेन जैसे जैव ईंधन के साथ प्रतिस्थापित या आदान-प्रदान किया जा सकता है, जो इस पेपर का विषय नहीं है। 

 अर्नोल्ड एट अल द्वारा प्राकृतिक गैस और औद्योगिक बायोमीथेन की प्रक्रिया श्रृंखलाओं का एक एकीकृत ग्रीनहाउस गैस (जीएचजी) मूल्यांकन प्रदान किया गया है। 

GHG - Green house gases A greenhouse gas (GHG or GhG) is a gas that absorbs and emits radiant energy within the thermal infrared range, causing the greenhouse effect. The primary greenhouse gases in Earth's atmosphere are water vapor (H ₂O), carbon dioxide (CO. ₂. ), methane ( CH ₄), nitrous oxide ( N ₂O), and ozone (O₃).

 जीएचजी उत्सर्जन डेटा भविष्य में नए स्रोतों और बाजारों के विकास के कारण बदल जाएगा, जैसे, तरलीकृत प्राकृतिक गैस के लिए बढ़ता बाजार।  पेट्रोल (गैसोलीन), डीजल, प्रोपेन और ब्यूटेन, और मीथेन प्रावधानों के लिए डब्ल्यूटीटी डेटा से पता चलता है कि निहित ऊर्जा का 24% तक पहले से ही श्रृंखला के भीतर उपभोग किया जा रहा है।  मीथेन के असाधारण मामले में, साइबेरिया से यूरोप तक 7,000 किमी तक पंप किए गए गर्त में, 35% तक का डब्ल्यूटीटी नुकसान होता है ।

 सामान्य तौर पर, ICEV की टैंक-टू-व्हील क्षमता 10% से 25% के साथ बहुत कम होती है क्योंकि 75% से 90% ऊर्जा कार को चलाने के बजाय गर्मी के रूप में खो जाती है।  हालांकि, कम कीमतों के लिए 100 से अधिक वर्षों से दुनिया भर में उपलब्ध कार्बन-आधारित ईंधन के बहुत उच्च ऊर्जा घनत्व (ली-आयन बैटरी की तुलना में 20 गुना अधिक) के कारण ICEV एक सदी से भी अधिक समय से बाजार में सफल रहा है।  इलेक्ट्रिक हाइब्रिड आईसीई अवधारणा ने एक दक्षता छलांग लाई;  TTW का हाइब्रिड ICE बिना इलेक्ट्रिक सहायता के ICEV की तुलना में लगभग दोगुना है।  

टोयोटा ने 1997 में इस तकनीक को बड़े पैमाने पर उत्पादन में बाजार में पेश किया, उसके बाद 1999 में होंडा ([5] में समीक्षा की गई)।

 गैसीय हाइड्रोकार्बन, अर्थात् मीथेन, और प्रोपेन और ब्यूटेन द्वारा संचालित ICEV, पेट्रोल से चलने वाली कारों की तरह ही अक्षम हैं।  

हालांकि, यदि उच्च कैलोरी मान का उपयोग उच्च संपीड़न प्राप्त करने के लिए किया जाता है, तो गैस-चालित प्रणोदन डीजल इंजन के रूप में कुशल हो सकता है (+6% से 9% TTW, तालिका 3 देखें)।

  दुर्भाग्य से, कार निर्माता अब तक गैसीय प्रणोदन की क्षमता का उपयोग नहीं करते हैं।  कुल मिलाकर, WTW गणना से पता चलता है कि, ICEV के संचालन के दौरान, पूरी ऊर्जा का 68% से 90% के बीच बर्बाद हो जाता है (तालिका 3)।

 वैकल्पिक प्रणोदन के रूप में FCV

 उपलब्ध दो तकनीकी विकल्पों के भीतर, H2-संचालित ईंधन सेल वाहन एक समस्या प्रकट करते हैं, जो ईंधन उत्पादन के दौरान प्रत्येक में 50% से 60% ऊर्जा खो रही है (यहाँ भाप सुधार के साथ-साथ जल इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा हाइड्रोजन उत्पादन से दोनों) और ईंधन सेल के दौरान  संचालन और ड्राइविंग।  कुल मिलाकर, FCV की WTW दक्षता लगभग 19% से 30% (= 70% से 81% ऊर्जा हानि) के साथ ICEV की दक्षता जितनी कम लगती है।  हालांकि, CO2 उत्सर्जन के संदर्भ में, कई लेखक ICEV की तुलना में FCV के WTW लाभ देखते हैं।

 WTT, TTW और WTW दक्षता के संदर्भ में BEV विश्लेषण एक जटिल तस्वीर उत्पन्न करता है

 सबसे पहले, बिजली का उत्पादन बहुत अलग परिस्थितियों में हो सकता है: जब एक अक्षम बिजली संयंत्र में जीवाश्म स्रोतों से बिजली उत्पन्न होती है और बीईवी को एक अक्षम चार्जर के साथ लोड किया जाता है, तो 85% तक ऊर्जा नष्ट हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप डब्ल्यूटीडब्ल्यू दक्षता होती है। 

 पेट्रोल से चलने वाले ICEV (तालिका 3) के बराबर केवल 11%।  दरअसल, एक प्री-सीरीज BEV में सिर्फ 60% दक्षता वाले कार चार्जर्स को लागू किया गया है।  हालाँकि, आज के सबसे कुशल बैटरी चार्जर में 97% तक की क्षमता होती है।  आज, चार्जर्स ज्यादातर कार में लागू होते हैं, जबकि 1990 के कैलिफोर्निया बीईवी में, वे आंशिक रूप से कारों में एकीकृत नहीं थे, पुराने WTW नंबरों की तुलना को जटिल बनाते हुए।

 आज, बीईवी के लिए रिपोर्ट किए गए डब्ल्यूटीडब्ल्यू 59% से 80% के बीच हैं।  यह उच्च दक्षता इस तथ्य के कारण है कि ड्राइवट्रेन (तालिका 3) में केवल बहुत कम ऊर्जा बर्बाद होती है।  

 बीईवी एकमात्र वैकल्पिक तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है, जो आज की कारों की तुलना में चार गुना कम ऊर्जा की खपत करते हुए, व्यक्तिगत गतिशीलता में दक्षता में वृद्धि की पेशकश करती है।  दहन इंजन से इलेक्ट्रिक में परिवर्तित कार पर माप के दौरान इसकी पुष्टि की गई है।

 बीईवी को मुख्य रूप से और तेजी से अक्षय स्रोतों से बिजली के साथ लोड किया जाना चाहिए और एक कुशल चार्जिंग यूनिट से लैस होना चाहिए।  

हालांकि अब तक बहुत अधिक कुशल होने के कारण, बीईवी रेंज प्रतिबंधों के कारण सभी गतिशीलता आवश्यकताओं को कवर नहीं कर सकता है, इसलिए अन्य प्रौद्योगिकियों (आईसीई और एफसीवी) की अभी भी स्थिरता-अनुकूलित परिस्थितियों में आवश्यकता है।

 दक्षता से ऊर्जा इकाइयों तक

 ऊर्जा इकाइयों के संदर्भ में प्रतिस्पर्धी प्रौद्योगिकियों की खपत के बारे में भी पता होना चाहिए।  

इस कार ने प्रोपल्शन के प्रतिस्थापन से पहले एक मूल 40-kW इंजन के साथ मानक सड़क स्थितियों के तहत एक परीक्षण चक्र के दौरान 5.3 L पेट्रोल/100 किमी की खपत की, जिसे 1.67 MJ/km में बदला जा सकता है।  परीक्षण चक्र 46.8 किलोमीटर के मार्ग पर आधारित था जिसमें गांवों (20%, 50 किमी/घंटा), ऑटोबान (24%, 100 किमी/घंटा), और देश की सड़कों (80 किमी/घंटा) शामिल थे। 

 एक ही परीक्षण चक्र विद्युत रूपांतरण से पहले और बाद में संचालित किया गया था, दोनों 15 डिग्री सेल्सियस से 20 डिग्री सेल्सियस के हवा के तापमान पर, बिना गर्म किए (कोई ए / सी उपलब्ध नहीं);  कार को हर बार तौला गया है।  25-kW इलेक्ट्रिक इंजन स्थापित करने के बाद, विद्युतीकृत स्मार्ट में बेहतर त्वरण था और उपरोक्त परीक्षण चक्र पर 14.5 kWh/100 किमी की खपत हुई, जिसमें चार्ज लॉस शामिल है, जो 0.5 MJ/km के बराबर है।  

 बीईवी बिजली की खपत पर उनकी एलसीए गणना के आधार पर।  चूंकि अतिरिक्त ली बैटरीके कारण स्मार्ट के वजन में 22.2% की वृद्धि हुई है, विद्युतीकृत स्मार्ट की वजन-सामान्यीकृत ऊर्जा खपत 0.4 एमजे/किमी है।  यह यथार्थवादी प्रयोग साहित्य में प्रस्तावित इलेक्ट्रिक कारों के चार गुना ऊर्जा दक्षता लाभ को स्पष्ट रूप से प्रकट करता है और तालिका 3 में समीक्षा की गई है: 

पेट्रोल से संचालित ICEV में केवल 16.5% (13% से 20%) TTW ऊर्जा दक्षता है, जबकि इलेक्ट्रिक कारों को आज 65 प्राप्त करने के लिए माना जाता है।  % (53% से 77%) WTW, जो चार गुना अधिक ऊर्जा दक्षता है 

 एफसीवी के लिए स्ट्रीट डेटा प्राप्त करना निश्चित रूप से अधिक कठिन है।  प्री-सीरीज़ कारों का पहला यथार्थवादी हाइड्रोजन खपत डेटा कार पत्रिकाओं द्वारा रिपोर्ट किया गया है, उदाहरण के लिए, एक मर्सिडीज एफ-सेल बी-क्लास कार (प्री-सीरीज़ मॉडल) के लिए 1.11 किलोग्राम 700 बार H2/100 किमी एक कर्ब वेट के साथ  1,809 किग्रा  का।  होंडा एफसीएक्स क्लैरिटी की एच2 खपत इसके निचले टैंक दबाव [35] को देखते हुए केवल थोड़ी अधिक है।

 

जर्मन हाइड्रोजन और फ्यूल-सेल एसोसिएशन के कारण, 700 बार दबाव वाले हाइड्रोजन में 1.3 kWh/L ऊर्जा (विशिष्ट गुरुत्व 40.2 kg/m3) होता है।  इस तरह, बी-क्लास ईंधन सेल कार की ऊर्जा खपत को क्रमशः 35.9 kWh/100 किमी या 1.3 MJ/km में परिवर्तित किया जा सकता है।  

विद्युतीकृत स्मार्ट (880 किग्रा) के कर्ब वेट में परिवर्तित, केवल 0.65 एमजे/किमी समान वजन के एफसीवी द्वारा खर्च किया जाएगा, जो कि इलेक्ट्रिक कार की खपत (0.5 एमजे/किमी) से लगभग एक तिहाई अधिक है।  

यह सिमंस और बाउर द्वारा प्रतिरूपित एक FCV वाहन की ऊर्जा खपत से भी मेल खाता है, जो 0.68 MJ/km (880 किलोग्राम के वाहन के वजन में परिवर्तित) का खुलासा करता है।  लिन्सन एट अल। 

 छोटे और बड़े एफसीवी वाहनों (860 से 1,270 किलोग्राम वजन) के लिए क्रमशः 0.95 और 1.57 एमजे/किमी के बीच सिम्युलेटेड, जो संपीडित हाइड्रोजन प्रौद्योगिकी पर आधारित हैं।

 एक ही वजन (1.8 टन) के लिए आईसीई इंजन के साथ आज की एक बी-क्लास कार 11.6 एल / 100 किमी (निर्माता विनिर्देश से ली गई प्रमाणित ईंधन खपत + 25% वास्तविकता पूरक, और 1.8 टी तक एक्सट्रपलेटेड) की खपत 3.7 एमजे के बराबर होगी।  / किमी, ईंधन सेल संस्करण का 2.8 गुना।  साहित्य (तालिका 3) के अनुसार TTW-अनुपात FCV/ICE (पेट्रोल) 2.7 है।  अंत में, ईंधन सेल कार की ऊर्जा दक्षता बीईवी से बहुत दूर नहीं लगती है।  

हालांकि, दबावयुक्त हाइड्रोजन की डब्ल्यूटीटी दक्षता खराब है क्योंकि वितरण श्रृंखला के भीतर 63% तक ऊर्जा नष्ट हो जाती है, जिसके कारण हाइड्रोजन के साथ ईंधन के रूप में ड्राइविंग के बारे में आलोचना हुई।  हालांकि, प्रतिकूल परिस्थितियों में, बीईवी के लिए बिजली प्रावधान की दक्षता और भी खराब हो सकती है 

 संचालन में इलेक्ट्रिक कारों का ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन

 बैटरी इलेक्ट्रिक वाहन (बीईवी)

 बीईवी के ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन की गणना इसकी बिजली की खपत और स्थानीय बिजली उत्पादन से जुड़े जीएचजी उत्सर्जन के आधार पर आसानी से की जा सकती है ।

 संचालन में इलेक्ट्रिक कारों के ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को मापने वाले बहुत सारे डेटा हैं (उदाहरण के लिए, [39])।

 इस संदर्भ में महत्वपूर्ण संख्या सड़क की परिस्थितियों में इलेक्ट्रिक कारों की बिजली की खपत है।  

  कुछ मामलों में, मानक बीईवी की अनुमानित बिजली की खपत काफी अधिक प्रतीत होती है क्योंकि केवल भारी बैटरी से लैस मध्यम आकार की कारों को गणना के लिए लिया जाता है (उदाहरण के लिए, हेल्म्स एट अल। 1600 किलोग्राम के अंकुश के साथ बीईवी पर आधारित है।  वजन)।

 इसके विपरीत, हम मानते हैं कि, अगले कुछ वर्षों में, इलेक्ट्रिक कारें ज्यादातर छोटी या मध्यम आकार की कारें होंगी।

 वर्ष 2000 में निर्मित एक स्मार्ट को दहन इंजन से इलेक्ट्रिक कार में ई-रूपांतरित किया गया है।  एक 25-kW इलेक्ट्रिक इंजन और एक 14-kWh LiFePO4 बैटरी स्थापित की गई, जो 120 किमी तक की रेंज की अनुमति देती है।  कर्ब वेट 161 किग्रा बढ़कर 880 किग्रा हो गया, जो कि हेलम्स एट अल द्वारा ग्रहण किए गए कार वजन के आधे से थोड़ा अधिक है। 

  एक मित्सुबिशी आई-एमआईईवी का वजन 1,110 किलोग्राम है और यह 16-केडब्ल्यूएच ली-आयन बैटरी  से लैस है।  निसान लीफ, हालांकि, पहली उच्च-मात्रा वाली मध्यम आकार की इलेक्ट्रिक कार है, जिसका वजन 1,525 किलोग्राम है और यह 24-kWh लिथियम बैटरी  संचालित करती है।

 इसके अलावा, एलसीए मॉडलिंग और संकेत देने वाले बीईवी बिजली खपत डेटा, उदाहरण के लिए, एक कार बेड़े का वार्षिक सीओ 2 उत्सर्जन आज कमोबेश सैद्धांतिक है l  यहां फिर से, प्रमाणित ड्राइविंग चक्रों से प्राप्त खपत डेटा यथार्थवादी की तुलना में ICEV के लिए बहुत कम जीवाश्म ईंधन की खपत का अनुकरण कर रहे हैं और इसके विपरीत, संभवतः BEV के लिए यथार्थवादी से अधिक है, जैसा कि निम्नलिखित में स्थापित किया गया है।

  हमारा सुझाव है कि सड़क की स्थिति में ईंधन की खपत की तुलना बीईवी और आईसीईवी दोनों के लिए की जानी चाहिए, जिसमें बीईवी के लिए चार्जिंग लॉस भी शामिल है।  अब तक केवल कुछ वास्तविक जीवन में बिजली की खपत के आंकड़े उपलब्ध हैं, जो आमतौर पर वैज्ञानिक साहित्य में नहीं पाए जा सकते हैं।  

  जैसा कि एक इलेक्ट्रिक कार से अपेक्षित है, शहर के अंदर खपत सबसे कम है, जहां ICEV इसके विपरीत उच्चतम ईंधन खपत प्रदर्शित करता है।  एडीएसी-परीक्षण के दौरान मित्सुबिशी आई-एमआईईवी ने निम्नलिखित बिजली खपत डेटा का प्रदर्शन किया: 11.3 kWh/100 किमी (शहरी), 15.0 kWh/100 किमी (अतिरिक्त-शहरी), और 24.6 kWh/100 किमी उच्च गति पर ऑटोबैन पर, क्रमशः 

  यह फिर से एक महत्वपूर्ण डेटा मूल्यांकन की आवश्यकता पर प्रकाश डालता है: बीईवी मुख्य रूप से स्थानीय शहरी क्षेत्र में या स्थानीय क्षेत्रीय यातायात के भीतर आईसीईवी की जगह लेगा, बीईवी और आईसीईवी के मानक चक्र खपत से प्राप्त आंकड़ों की तुलना में संभवतः उच्च सीओ 2 लाभ उत्पन्न करेगा।  

दिलचस्प बात यह है कि मित्सुबिशी ईसीई R101 चक्र के कारण 13.5 kWh/100 किमी प्रकाशित करता है, जो शहरी और अतिरिक्त शहरी खपत के लिए स्वतंत्र परीक्षण परिणामों (ऊपर उद्धृत) की पुष्टि करता है।

 दूसरी ओर, बीईवी के निर्माताओं द्वारा निर्दिष्ट बिजली की खपत यथार्थवादी होने के लिए बहुत कम हो सकती है।  उदाहरण के लिए, टेस्ला मोटर्स का दावा है कि उसका 1,230 किलोग्राम का रोडस्टर केवल 11 kWh/100 किमी की खपत करता है।  

निसान लीफ बाजार में उपलब्ध दूसरा हाई-वॉल्यूम बीईवी है और पहली सीरीज बीईवी है जिसे विशेष रूप से इलेक्ट्रिकल ड्राइविंग के लिए विकसित किया गया है।  यूएसईपीए शहर में बीईवी निसान लीफ 9.9 kWh/100 किमी और राजमार्ग पर 23.0 kWh/100 किमी के रूप में प्रमाणित करता है।  

यूरोपीय ड्राइविंग चक्रों के विपरीत, EPA प्रमाणपत्रों को अधिक यथार्थवादी होने का दावा किया जाता है क्योंकि उनमें 'तेज गति और त्वरण, एयर कंडीशनर का उपयोग, और 2008 तक सामान्य से अधिक ठंडा बाहरी तापमान'  शामिल हैं।  निसान स्वयं अपने लीफ की बिजली खपत को 17.3 kWh/100 किमी. के रूप में निर्दिष्ट करता है।  

एक मर्सिडीज ए-क्लास प्री-सीरीज़ इलेक्ट्रिक कार का परीक्षण किया गया है, जिसके परिणामस्वरूप 19 kWh/100 किमी प्राप्त हुआ है।  अंत में, 20 kWh/100 किमी तक की बिजली की खपत एक यूरोपीय मध्यम आकार की कार के लिए यथार्थवादी होनी चाहिए जो शहरी क्षेत्रों या अतिरिक्त-शहरी में सीमित गति पर चलती है, जो कि इलेक्ट्रिक कारों का पसंदीदा उपयोग है।  

 यूरोपीय छोटे आकार की कारें (जैसे स्मार्ट या आई-एमआईईवी) निचले सिरे में स्थित होंगी, जबकि यूरोपीय मध्यम आकार की कारें (जैसे निसान लीफ) इस श्रेणी के उच्च अंत में पाई जाएंगी।  उच्च गति (ऑटोबैन) पर संचालित बड़े आकार के बीईवी और बीईवी से 20 kWh/100 किमी से अधिक की खपत की उम्मीद की जा सकती है। 

 हालांकि, आने वाले वर्षों में, बड़े आकार के बीईवी शायद इलेक्ट्रिक कारों के क्षेत्र में प्रमुख अनुप्रयोग नहीं होंगे।

 किसी देश में बिजली उत्पादन के साथ कार्बन प्रभाव जितना कम होता है, संचालन में बीईवी का ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन उतना ही कम होता है।  

हालांकि, ऑस्ट्रेलिया, चीन, भारत, पोलैंड और दक्षिण अफ्रीका जैसे देश कोयले के दहन से अपनी बिजली का 68% से 94% के बीच उत्पादन करते हैं ।

  कोयला चीन के बिजली उत्पादन में 78% का प्रतिनिधित्व करता है । जिसके परिणामस्वरूप 743 ग्राम CO2/kWh.

 चीनी कोयला आधारित बिजली उत्पादन एक बीईवी को संचालित करते हुए 194 से 215 ग्राम/किमी की सीमा में सीओ2 उत्सर्जन उत्पन्न करता है, जो जर्मनी में संचालित बीईवी के 84 से 113 ग्राम/किमी की तुलना में बहुत अधिक है।  ग्रिड स्थितियों के तहत (563 ग्राम CO2/kWh [52, 2010 के लिए संख्या]) और 15 से 20 kWh/100 किमी की खपत करने वाले BEV के लिए।

 हालांकि, चीन में बीईवी का संचालन किसी भी तरह से महत्वपूर्ण जीएचजी बचत का कारण बन सकता है यदि चीनी कोयला-से-तरल (सीटीएल) उत्पादन ईंधन के साथ संचालित आईसीईवी की तुलना में।

Reflence

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