En hybridbil bliver ofte omtalt med forkortelsen HEV (Hybrid Electric Vehicle). Den er kendetegnet ved at være udstyret med en forbrændingsmotor, en elmotor og et mindre batteri, som ikke kan oplades udefra via et ladestik.

Teknisk beskrivelse

En hybridbil er grundlæggende konstrueret som en konventionel fossilbil med en forbrændingsmotor, der kører på benzin eller diesel.

Derudover er hybridbilen også udstyret med en mindre elmotor, som i de fleste tilfælde kan drive bilen ved bykørsel eller assistere forbrændingsmotoren i situationer, hvor der er behov for ekstra hestekræfter.

I en hybridbil bliver elmotoren drevet af strøm fra et batteri, som bliver ladet op via regenerativ bremsning – dvs. at bilen genindvinder den energi, der ellers normalt ville gå tabt, når der bliver bremset.

Teknologiske begrænsninger

Hybridbilen er ofte kendetegnet ved, at elmotoren er dimensioneret til primært at blive brugt som ”hjælpemotor”.

Derfor kan elmotoren kun drive bilen, uden at forbrændingsmotoren hjælper ved lave hastigheder, for eksempel ved bykørsel.

Derudover har batteriet i hybridsystemet ofte en forholdsvis lav kapacitet, og det kan dermed kun levere strøm til elmotoren i en begrænset periode.

Da den elektriske energi til opladning af batteriet primært stammer fra regenerativ nedbremsning, vil hybridsystemets effekt – og dermed den klimamæssige gevinst – være afhængig af, hvor mange nedbremsninger og accelerationer du foretager.

Hybridsystemets effekt vil altså være yderst begrænset i situationer, hvor du kører med en konstant hastighed med få accelerationer, f.eks. på landevej eller på motorvej, da bilen her primært bliver drevet af forbrændingsmotoren.

Omvendt kan der være store klimamæssige gevinster ved hybridsystemet under bykørsel eller kørsel på landevejsstrækninger med mange rundkørsler, kryds m.v., da hybridsystemet kan lagre og genanvende energien fra nedbremsningerne.

CO2-aftryk ved kørsel

Hybridbilen bliver ikke tilført anden energi end det fossile brændstof (benzin eller diesel), der bliver fyldt i tanken.

Hybridteknologien kan dog forbedre bilens energieffektivitet, så bilen kan køre længere på literen end en tilsvarende konventionel bil uden hybridteknologi, og derigennem kan du opnå en lavere emission af skadelige stoffer og partikler pr. kørt kilometer.

Brændstofforbrugstal

En hybridbil får målt sit officielle brændstofforbrug og CO2-emission i et laboratorie med målemetoden WLTP. Du kan læse mere om målemetoden under fanen 'Målemetode for brænstofforbrug WLTP og NEDC' og afsnittet 'Målemetode WLTP'.

Det kørselsmønster, der bliver gennemkørt i laboratoriet, indeholder både accelerationer og nedbremsninger. Hybridsystemet i bilen kan derfor opsamle og genanvende en begrænset del af energien, hvilket resulterer i et lavere officielt brændstofforbrug end for en tilsvarende bil uden hybridteknologi.

En plug-in hybridbil bliver ofte omtalt med forkortelsen PHEV (Plug-In Hybrid Electric Vehicle) og er kendetegnet ved at være udstyret med en forbrændingsmotor, en elmotor og et større batteri, som kan oplades op udefra via et ladestik eller gennem trådløs induktionsopladning.

Teknisk beskrivelse

En plug-in hybridbil er grundlæggende konstrueret som en blanding mellem en konventionel fossilbil med en forbrændingsmotor, der kører på benzin eller diesel, og en elbil.

I modsætning til hybridbilen, hvor elmotoren kun er beregnet til at assistere forbrændingsmotoren, er elmotoren (eller motorerne) i plug-in hybridbilen dimensioneret til at kunne drive bilen i ren eldrift i de fleste kørselssituationer.

I en plug-in hybridbil bliver elmotoren drevet af et batteri, som primært oplades fra elnettet ligesom en elbil.

Udover at anvende energi fra elnettet til opladning af batteriet anvender plug-in hybridbiler også regenerativ bremsning til at genindvinde den energi, der ellers ville gå tabt, når der bliver bremset.

Teknologiske begrænsninger

En plug-in hybridbil kan i modsætning til en traditionel hybridbil betragtes som en elbil og en konventionel fossilbil i én og samme bil.

Den elektrificerede del af hybridsystemet vil dog i de fleste tilfælde fortsat være underdimensioneret i forhold til forbrændingsmotoren.

Det betyder i mange tilfælde, at det vil være vanskeligt at køre i ren eldrift på motorvejen, da elmotoren i disse tilfælde ikke er kraftig nok til at levere den effekt, der er nødvendig for at køre 130 km/t.

Dermed vil motorvejskørsel med 130 km/t primært foregå ved brug af den konventionelle forbrændingsmotor.

Tilsvarende har plug-in hybridbiler typisk en begrænset elektrisk rækkevidde – i mange tilfælde omkring 50 km – hvilket betyder, at lange ture primært vil skulle foretages ved brug af den konventionelle forbrændingsmotor.

Derfor er det vigtigt, at du analyserer dit kørselsmønster omhyggeligt, inden du vælger en plug-in hybridbil, da den sjældent vil være et optimalt valg, hvis langt størstedelen af din kørsel foregår på motorvej.

Omvendt kan en plug-in hybridbil være et meget grønt og klimabevidst valg, hvis du har et kørselsmønster, der passer til plug-in hybridbilens egenskaber.

Den mekaniske opbygning af en plug-in hybridbil betyder også, at den er tungere og mere teknisk kompliceret end en konventionel fossilbil.

Der er i højere grad tale om to separate motor- og transmissionssystemer, som skal arbejde sammen, og derfor vil plug-in hybridbilen pga. en højere vægt have et større slid på blandt andet dæk, hjulophæng og støddæmpere, sammenlignet med en konventionel fossilbil.

Dermed vil der på længere sigt også kunne opstå øgede driftsomkostninger i forbindelse med vedligehold af plug-in hybridsystemet.

CO2-aftryk ved kørsel

Plug-in hybridbilen får tilført energi fra to forskellige energikilder; fossilt brændstof og strøm fra elnettet.

Det betyder, at bilens samlede energi- og emissionsregnskab er meget komplekst, da det i høj grad afhænger af dit kørselsmønster og den energikilde, der bliver anvendt i den enkelte situation.

Samlet set vil en plug-in hybridbil dog generelt have en lavere emission af skadelige stoffer og partikler end en tilsvarende konventionel benzin- eller dieselbil. Gevinsten vil være afhængig af, hvor meget af tiden bilen bliver drevet af elmotoren.

Brændstofforbrugstal

En plug-in hybridbil får målt sit officielle brændstofforbrug og sin officielle CO2-emission i et laboratorie med målemetoden WLTP. Du kan læse mere om målemetoden under fanen 'Målemetode for brænstofforbrug WLTP og NEDC' og afsnittet 'Målemetode WLTP'.

Brændstofforbrugsmålingen af en plug-in hybridbil adskiller sig imidlertid betragteligt fra målingen af en konventionel fossilbil, da plug-in hybridbilen inden målingen får ladet batteriet helt op.

Herefter bliver der i eldrift gennemkørt en fast prøvningscyklus på 23,25 km ved en række forskellige og nøje fastsatte hastigheder på et rullefelt i et laboratorie.

Denne prøvningscyklus bliver gentaget, indtil batteriet er kørt helt tomt. Derefter bliver der gennemkørt endnu en prøvningscyklus med helt tomt batteri, hvor bilen udelukkende bliver drevet af sin forbrændingsmotor.

Ud fra målingerne bliver plug-in hybridbilens energiforbrug og rækkevidde i eldrift og brændstofforbrug i ren fossildrift beregnet.

Til sidst udregnes plug-in hybridbilens officielle brændstofforbrugstal ved at sammenregne rækkevidden i eldrift med brændstofforbruget i ren fossildrift.

Det er derfor vigtigt, at du er opmærksom på, at en plug-in hybridbils officielle brændstofforbrugstal er et udtryk for forbruget på en tur, der startes med fuldt batteri, hvor bilen kan køre i eldrift en stor del af tiden.

Der er altså ikke tale om et forbrug, som man kan forvente at opretholde på længere ture, hvor bilen vil køre i fossildrift en større andel af tiden.

En brintbil minder grundlæggende mest om en elbil og drives ligesom elbilen af en elmotor. I modsætning til elbilen, hvor strømmen til elmotorerne kommer fra et batteri, kommer strømmen i brintbilen fra brint, der omdannes til strøm i en brændselscelle.

Brintbilen har også et mindre batteri, som brændselscellen oplader på. Batteriet bliver også brugt til at lagre genindvundet energi fra nedbremsninger. Derudover har batteriet også til formål at bidrage med yderligere energi under acceleration af bilen, hvis brændselscellen ikke kan levere den nødvendige strøm alene.

Nogle brintbiler er også designet med en plug-in mulighed, hvor batteriet kan oplades fra en ladestander eller hjemmelader, som det kendes fra en traditionel plug-in hybridbil.

Rækkevidden på brintbilen er ligesom en konventionel fossilbil bestemt af størrelsen af tanken. En brintbil kan tankes flere steder i landet på særskilte brinttankanlæg, og det tager ca. 3-4 minutter at fylde en tom tank - afhængig af tankstørrelsen.

Brændselscelle

En brændselscelle kan producere elektricitet ved at omdanne brint til vand. Brændselscellen er opbygget med en sandwichstruktur, hvor der på hver side af en membran er en minus pol samt en plus pol, lige som et batteri. Ved minus polen deles brint til protoner og elektroner. Protonerne ledes gennem membranen, mens elektronerne ledes uden om membranen i et eksternt kredsløb, som driver elmotoren. Protoner, elektroner samt ilt fra luften reagerer ved plus polen og bliver til vand, som udledes til omgivelserne.

Begrænsninger i teknologien

Brintbilen er endnu ikke særlig udbredt, og man skal derfor være opmærksom på, hvor i landet brinttankanlæggene er placeret.

Her kan du find brint tankstationer i Danmark

CO2-aftryk ved kørsel

Brintbilen i sig selv udleder ikke CO2, da den eneste udledning fra bilen er vand, når brændselscellen producerer el. Men brintbilens samlede CO2-aftryk i drift afhænger af, hvordan brinten er fremstillet. Brinten fremstilles ved en kemisk reaktion, hvor vand deles til brint og ilt i et elektrolyseanlæg. Den mest udbredte distributionsform i Danmark er, at brinten fremstilles på et centralt elektrolyseanlæg, og derefter transporteres til brinttankanlægget i tankbiler. Elektrolyseanlægget kan dog også være placeret på selve brinttankanlægget, så brinten produceres på stedet med den energi, der er til stede i elnettet.

Da brinten produceres med energi fra elnettet, vil brintbilens samlede CO2-aftryk derfor være afhængig af, hvilken kilde der har produceret strømmen i elnettet - også kaldet elmikset - på det tidspunkt hvor brinten blev fremstillet. Læs mere om det danske elmiks og de forskellige strømkilder på linket herunder.

Her kan du læse mere information om dansk elmiks og forskellige strømkilder

Flere producenter har gasbiler i deres program, men disse bliver ikke markedsført på det danske marked på nuværende tidspunkt.
En gasbil minder grundlæggende mest om en benzinbil, da motoren i en gasbil fungerer på samme måde som motoren i en benzinbil. Brændstoffet, i dette tilfælde gassen, ledes ind i forbrændingskammeret sammen med komprimeret luft. Herefter bliver blandingen antændt af tændrør, og derved fremdrives køretøjet.

Motoren i en gasbil kan konstrueres til at kunne køre på gas alene eller på en kombination af gas og benzin eller diesel. Gasbiler leveres derfor ofte i flere forskellige udgaver. Den kommer i en ren gasudgave, kaldet et mono-køretøj, hvor den kun fremdrives af gas, en udgave kaldet bi-fuel, hvor der kan skiftes mellem gas og benzin, samt en udgave kaldet dual-fuel, hvor gassen kombineres med diesel under forbrændingen.

Tanksystem

Før gassen kan bruges som drivmiddel i biler og busser, skal den enten komprimeres og opbevares i tryktanke, hvilket betegnes CNG (Compressed Natural Gas), eller gøres flydende ved afkøling og opbevares i isolerede tryktanke (kryogentanke), hvilket betegnes LNG (Liquified Natural Gas). Der kan med den flydende form (LNG) generelt opnås længere rækkevidde med den samme tankstørrelse.

Opbygning af bilen fra brændstoftanken til udstødningen (Mono-fuel samt Bi-fuel)

Fra tanken overføres brændstoffet til indsprøjtningssystemet ved hjælp af en pumpe. Hvis det er et bi-fuel køretøj, kan føreren af køretøjet skifte mellem gas og benzin.

Indsprøjtningssystemet sprøjter brændstoffet, enten benzin eller gas, ind i motorens forbrændingskammer, hvor det kombineres med luft og antændes af en gnist fra et tændrør. Fra forbrændingskammeret forsætter udstødningsgassen fra motoren gennem udstødningssystemet, og herefter udledes det til omgivelserne.

Hele motoren samt udstødningssystemet styres af motorstyringen. Motorstyringen står blandt andet for at styre antændelsestidspunktet, overvåge køretøjets drift, beskytte motoren mod misbrug og registrere problemer med bilen.

Udstødningen efterbehandles i en gas-/benzinbil på tilsvarende måde som i en benzinbil med en trevejskatalysator. Dog er det grundet den renere forbrænding ikke på nuværende tidspunkt nødvendigt med et partikelfilter eller en firevejskatalysator.

Opbygning af gasbilen fra brændstoftanken til udstødningen (dual-fuel)

I en dual-fuel benyttes begge brændstoftyper, diesel samt gas, på samme tid. Hvor meget af hvert brændstof der anvendes, styres af motorstyringen. Bilen kan køre på ren diesel, men den kan ikke nøjes med at køre på ren gas, da dieselen anvendes til at antænde gassen. Dual-fuel ses mest anvendt inden for den tunge trafik.

Efter motoren er bilen udstyret med et efterbehandlingssystem. Udstødningen i en gas-/dieselbil er konstrueret på samme måde som udstødningssystemnet i en dieselbil med de samme fremhærskende teknologier.

Begrænsninger i teknologien

Gasbilen er ikke særlig udbredt i Danmark, og man skal derfor være opmærksom på, hvor i landet gastankanlæggene er placeret. Du kan finde gastankstationer i Danmark på linket herunder.

Her kan du find gastankstationer i Danmark

CO2-aftryk ved kørslen

CO2-aftrykket ved kørslen afhænger som ved benzin- og dieselbilen af, hvor effektiv motoren er. Men som udgangspunkt er forbrændingen i en gasmotor renere end forbrændingen i en konventionel fossilmotor, og dermed har den som udgangspunkt en lavere CO2-udledning per kørt km end en tilsvarende bil, der udelukkende drives af fossilt brændstof. Hvis bilen drives af biogas, anses den for at være CO2-neutral, da biogas fremstilles fra restprodukter fra landbruget.

Benzinbilen drives af en gnistantændt forbrændingsmotor i modsætning til en dieselbil, der drives af en kompressionsmotor.

I en gnistantændt forbrændingsmotor sprøjtes brændstoffet ind i forbrændingskammeret sammen med komprimeret luft. Herefter bliver blandingen antændt af tændrør, og derved fremdrives køretøjet.

Opbygning af bilen fra påfyldning af brændstof til udstødningen fra bilen
Brændstoffet påfyldes brændstoftanken, hvor brændstoffet opbevares, indtil det skal bruges til at fremdrive køretøjet. Fra tanken overføres brændstoffet til indsprøjtningssystemet ved hjælp af en pumpe. Indsprøjtningssystemet sprøjter brændstof ind i motoren. Da det er en gnistantændt forbrændingsmotor, sprøjtes brændstoffet ind i enten indgangsmanifolden lige før forbrændingskammeret eller direkte ind i forbrændingsrummet, hvor brændstoffet kombineres med luft og antændes af en gnist fra et tændrør. Fra forbrændingsrummet fortsætter udstødningsgassen fra motoren gennem udstødningssystemet og herefter udledes det til omgivelserne.

Hele motoren samt udstødningssystemet styres af motorstyringen. Motorstyringen står blandt andet for at styre antændelsestidspunktet, overvåge køretøjets drift, beskytte motoren mod misbrug og registrere problemer med bilen.

Udstødningssystem

De dominerende teknologier, der anvendes til udstødningssystemer til benzinbiler, er trevejskatalysatoren, firevejskatalysatoren, partikelfilter samt EGR-ventil. Hvilken konfiguration, udstødningssystemet har på den pågældende bil, afhænger af, hvilken EURO-norm den opfylder. Jo højere EURO-norm desto bedre udstødningssystem, og dermed lavere udledning af skadelige partikler til omgivelserne.

Trevejskatalysator

Trevejskatalysatoren har været anvendt i benzinbiler siden slutningen af 1980’erne. I trevejskatalysatoren sker en kemisk reaktion mellem CO, NO samt uforbrændt brændstof til CO2, nitrogen (som allerede findes i atmosfæren) samt vand.

For at katalysatoren virker optimalt, er det nødvendigt for bilens styring at vide, hvor meget luft der er i udstødningen. Til at måle dette anvendes en lambdasensor. På ældre benzinbiler er der monteret en lambdasensor lige før katalysatoren, mens der på nyere benzinbiler skal være monteret to lambda-sensorer; en før katalysatoren samt en efter katalysatoren.

Det har tidligere været et problem, at katalysatoren bliver ødelagt, hvis den udsættes for blyholdig benzin. Dette problem er dog forsvundet i takt med, at den blyholdige benzin er blevet udfaset og således ikke længere forhandles i Danmark.

Partikelfilter

EU-lovgivning har medført, at alle benzinbiler fra den 1. september 2018 skal have monteret et partikelfilter. Partikelfilteret filtrerer partikler fra udstødningen således, at indholdet af skadelige partikler mindskes med op til 95%.

EGR-ventil

EGR-ventilen (Exhaust Gas Recirculation) bruges til at reducere det sundhedsskadelige NOx fra motoren. Ventilen leder 5-15% af udstødningsgassen tilbage i forbrændingskammeret, hvor gassen indgår i endnu en forbrændingsproces.

Firevejskatalysator

Firevejskatalysatoren er den nyeste udvikling inden for udstødningssystemer til benzinmotorer. I denne katalysator kombineres den traditionelle trevejskatalysator med et partikelfilter, således at firevejskatalysatoren både reducerer de sundhedsskadelige gasser fra udstødningen samt fjerner partikler fra udstødningsgassen. Firevejskatalysatoren er sammenbygget i en enhed.

Begrænsninger i teknologien

Benzinmotoren er i dag den motorteknologi, der er mindst energieffektiv, og derfor har den også den højeste CO2-udledning per kørt km.

CO2-aftryk ved kørsel

CO2-aftrykket ved kørsel afhænger af flere faktorer. Generelt kan det siges, at CO2-aftrykket afhænger direkte af brændstofforbruget. Et højere brændstofforbrug (lavere antal km/l) betyder en højere CO2-udledning.

CO2-udledningen ændrer sig løbende afhængigt af kørselssituationen. Generelt kan der ses på forbruget af brændstof. Når bilen har et højt forbrug af brændstof har den en tilsvarende høj udledning af CO2.

Dieselbilen anvender lige som benzinbilen en intern forbrændingsmotor. Den primære forskel mellem diesel- og benzinmotoren er, at i en dieselmotor indsprøjtes dieselbrændstoffet i en komprimeret luftmængde og selvantænder på grund af den høje temperatur i forbrændingskammeret. I direkte forbindelse med forbrændingskammeret er dieselbilen udstyret med et udstødningssystem, som efterbehandler og leder udstødningsgasserne ud i det fri.

Opbygningen af dieselbilen fra påfyldning af brændstof til udstødningen fra bilen

Brændstoffet bliver fyldt på en tank, hvor det opbevares, indtil det skal bruges til at fremdrive køretøjet. På nogle modeller sidder der ved siden af brændstoftanken en tank til AdBlue. AdBlue bruges til at reducere antallet af skadelige partikler fra udstødningen af dieselbilen. Fra brændstoftanken pumpes brændstoffet via en slange eller et rør frem til motoren. I dieselmotoren sprøjtes brændstoffet ind i forbrændingskammeret og antændes af den høje temperatur, der opnås, når en gas komprimeres. Hele processen er styret i bilens motorstyring. Motorstyringen styrer alle processer i bilens motor, herunder også udstødningssystemet.

Udstødningssystem

Udstødningssystemets sammensætning er afhængig af, hvilken euronorm bilen opfylder. EU har gennem euronormen defineret, hvad de forskellige biler udleder gennem udstødningsrøret.

I efterbehandlingssystemerne i udstødningen reduceres mængden af partikler. Her bliver de sundhedsskadelige stoffer NOx nedbrudt til N2, hvilket i forvejen findes i atmosfæren. Rensningsgraden afhænger af, hvilken euronorm dieselbilen opfylder. Jo højere euronorm, desto lavere er udledningen af skadelige stoffer. Du kan finde oplysninger om euronormen på din bil i motorregistret eller på din registreringsattest.

For at opfylde udledningskravene er der tre fremherskende efterbehandlingsteknologier til at nedbringe de sundhedsskadelige stoffer. De tre teknologier kan anvendes sammen eller hver for sig. Hvordan de er anvendt på det specifikke køretøj, afhænger af, hvilken euronorm den skal opfylde. De tre teknologier er EGR-ventilen, partikelfilteret samt SCR-katalysatoren.

EGR-ventilen

EGR står for Exhaust Gas Recirculation. EGR-ventilen gør det muligt at sende udstødningsgasserne tilbage i forbrændingskammeret, således at de recirkulerer. Ved at varme udstødningsgassen op endnu en gang nedsættes mængden af det sundhedsskadelige stof NOx.

Partikelfilter

Et partikelfilter kan både være åbent og lukket. Et lukket partikelfilter består af en række kanaler, der er lukkede i enderne, således at partiklerne tvinges gennem siderne på kanalerne, og på denne måde reduceres de fra skadelige partikler til CO2. Et lukket filter reducerer de skadelige partikler med mere end 80%.

I det åbne partikelfilter er kanalerne åbne i enderne, og det er kun de partikler, der sætter sig på siderne af kanalerne, der omdannes til CO2. Et åbent filter kan under optimale forhold reducere 30-50% af de skadelige partikler.

For begge filtertyper gælder det, at filterne skal være varme for at virke optimalt. For det åbne filter sker der ikke en reduktion, når filteret er koldt. I det lukkede filter ophober partiklerne sig i kanalerne, og de kan først trænge gennem kanalvæggen, når filteret er varmt. Hvis filteret gennem længere tid ikke er blevet varmt, vil det stoppe til, og bilens motorstyring vil registrere en fejl på udstødningssystemet.

SCR-katalysator

SCR står for Selective Catalyst Reduction. I et SCR-system reduceres det sundhedsskadelige stof NOx til N2, hvilket allerede findes i vores atmosfære samt i vand. Dette sker ved en kemisk reaktion mellem udstødningsgassen og tilsætningsstoffet AdBlue.

Når udstødningsgassen kommer fra motoren, tilsættes den forstøvet AdBlue. Udstødningsgassen NOx reagerer i SCR-systemet med AdBlue og danner N2 samt vand.

Mængden af AdBlue, der bliver tilsat, styres af motorstyringen eller af styringen af efterbehandlingssystemet. Den mængde, der tilsættes, afhænger af flere faktorer, bl.a. af temperaturen i udstødningen samt belastningen af motoren.

SCR-systemet skal være driftsvarmt, før det begynder at reducere de skadelige stoffer.

Begrænsninger i teknologien

Når efterbehandlingssystemet er varmt, reducerer det store dele af de sundhedsskadelige stoffer fra køretøjets udstødning. Men dette sker først, når systemet er driftsvarmt. Derfor er det vigtigt, at dieselbilen ikke udelukkende bruges til korte ture, da det bevirker, at efterbehandlingssystemet ikke når at blive driftsvarmt. Det medfører, at dieselbilen vil have en højere udledning af skadelige partikler til omgivelserne, samt at partikelfilteret kan stoppe til.

CO2-aftryk ved kørsel

CO2-aftrykket ved kørsel afhænger af flere faktorer. Generelt kan det siges, at CO2-aftrykket afhænger direkte af brændstofforbruget. Et højere brændstofforbrug (lavere antal km pr. liter) betyder derfor også en højere CO2-udledning.

CO2-udledningen ændrer sig derfor løbende afhængigt af kørselssituationen. Generelt skal der ses på forbruget af brændstof. Når bilen har et højt forbrug af brændstof, f.eks. ved høj hastighed på motorvej, har den en tilsvarende høj udledning af CO2.