Du inser förmodligen inte hur ineffektiva förbränningsmotorer är

En av de vanligaste diskussionspunkterna mellan elfordonsanvändare och deras kritiker är räckvidden. Det vanliga argumentet är att fordon med fossila bränslen kan köra 700 mil mellan tankarna och att det tar fem minuter att göra det. Men räckviddsfokuset döljer en mycket viktig egenskap hos batteridrivna elbilar – de är mycket effektivare än förbränning.

För att illustrera detta måste vi göra en liten beräkning. Detta görs mer komplicerat än det skulle kunna vara på grund av de olika sätt som specifikationer för förbränningsfordon och batterielektriska anges. För det senare vet du nästan alltid batterikapaciteten och nominellt räckvidd. För fossilbränslebilar kanske du inte ens vet hur stor din tank är, bara de nominella milen per gallon. Räckvidd är vanligtvis inte en del av specifikationen. Du har nästan säkert ingen aning om hur mycket energi det motsvarar per mil.

När du räknar ut saker så att de är jämförbara blir mängden energi som en förbränningsmotorbil använder jämfört med en batterielektrisk en stark kontrast. Detta kom särskilt att tänka på för mig när jag insåg att en bil jag brukade äga – en klassisk Porsche 1992 från 968 – hade ungefär samma räckvidd på en "full tank" som bilen jag ersatte den med – en Tesla Model 3 -prestanda. Båda kör lite över 300 mil från full till tom. Porschen skulle kunna göra lite mer än så om den inte körs som en Porsche borde vara, men det här är "baksidan av cigarettpaketet", förutom att jag slutade röka för några decennier sedan.

Jag kommer att använda lite olika bilar för den här artikeln och basera beräkningarna på EPA- och WLTP-siffror för att hålla saker och ting så rättvisa som möjligt. Bilarna jag har valt är Tesla Model 3 Long Range för BEV-bilar och Toyota Camry för att representera det fossila hörnet, eftersom det var USA:s bästsäljande bil i en klass som liknar Model 3 och globalt tillgänglig, om än inte i Storbritannien sedan dess. November 2021. Camry kan köpas som en hybrid nu, så effektivare än förbränningsversioner, men det kommer ändå att göra poängen tydlig.

Låt oss börja med Tesla. Den nuvarande Model 3 Long Range har ett batteri på 82 kWh, vilket ger 374 miles WLTP-räckvidd eller 358 miles enligt EPA-testet. Det motsvarar 4.6 miles per kWh (WLTP) eller 4.4 miles per kWh (EPA). 2.5L Camry LE Hybrid levererar 53.3 mpg (det är brittiska gallon) enligt WLTP-testet och 52 mpg (amerikanska gallons) enligt EPA-testet. Men hur konverterar vi det till kWh för jämförelse?

Ingen pratar egentligen om hur mycket energi som finns i en gallon bensin (eller bensin, som vi kallar det här i Storbritannien) i den här typen av debatter. Men du kan spåra denna siffra ganska enkelt. En figur jag hittade var 9.6kWh per liter, vilket motsvarar 43.58 kWh per (brittisk) gallon. Det vanliga måttet är "Gasoline gallon equivalent", från vilket MPGe (miles per gallon bensinekvivalent) härleds. E10-versionen av bensin/bensin kommer ut på 32.78 kWh per (amerikansk) gallon, enligt US Environmental Protection Agency.

Nästa sak vi måste räkna ut för Camry är hur många kWh den tar per mil, så vi måste pumpa in dessa siffror i MPG vi fick tidigare. Med hjälp av WLTP MPG-siffran och brittiska gallons energivärde får du 1.2 miles per kWh. Med EPA MPG och gallon energivärde får du 1.59 miles per kWh. Så via WLTP-effektivitetsklassificeringssystemet använder Camry 3.74 gånger så mycket energi som Tesla per mil, och via EPA-betyget 3.57 gånger så mycket. Vart tar resten av energin vägen? Slöseri med värme, friktion i drivlinan och annan ineffektivitet.

Naturligtvis är det inte sagt att en liter bensin/bensin använder så många mer kWh el. Den kommer att använda en del under sin produktionsprocess, men oljan hade den energipotentialen redan när den utvanns under marken. Poängen jag försöker få fram här är att en förbränningsmotor använder mycket mer energi per mil än en batteridriven. Så mycket att det inte ens är i samma bollplank. Varför slösar vi all denna energi när vi inte behöver?

Visst, förbränning har för närvarande några praktiska fördelar – fordon med längre räckvidd, billigare fordon, snabbare att tanka. Men det är i grunden en sämre teknik än batteridrivna fordon. Det har funnits i över ett sekel, och dess effektivitet har bara förbättrats lite under denna tid. Vi har dåligt råd att kasta bort så mycket energi när det finns ett alternativ som kan leverera så många fler mil per kraftenhet. Det är därför det är så viktigt att fasa ut förbränning för vardagliga transporter.