Teknologi hybrid tidak hanya merujuk pada satu sistem penggerak kendaraan. Mobil yang menggabungkan mesin pembakaran dalam atau Internal Combustion Engine (ICE) dengan motor listrik memiliki beberapa arsitektur dengan karakter, efisiensi, dan cara penyaluran tenaga yang berbeda.
Di Indonesia, teknologi ini berperan sebagai jembatan sebelum peralihan yang lebih luas ke kendaraan listrik berbasis baterai atau Battery Electric Vehicle (BEV). Perbedaan jenis hybrid penting dipahami karena menentukan apakah mobil dapat bergerak dengan tenaga listrik saja, memerlukan pengisian eksternal, atau tetap bergantung pada mesin bensin.
Pakar otomotif Universitas Gadjah Mada, Jayan Sentanuhady, menyebut ada empat kategori yang umum ditemui, yakni Mild Hybrid, Full Hybrid atau HEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle atau PHEV, serta Range Extended Electric Vehicle atau REEV. Masing-masing memakai kombinasi komponen yang berbeda untuk mengatur peran mesin bensin, baterai, generator, dan motor listrik.
“Ketiganya memiliki ciri dan tingkat efisiensi yang bervariasi, tergantung pada cara sistem kelistrikan beroperasi serta fungsi mesin bensin dalam menggerakkan kendaraan,” ujar Jayan. Pada dasarnya, pembeda utama terletak pada apakah motor listrik bisa memutar roda sendiri serta bagaimana baterai memperoleh energinya.
Mild Hybrid Electric Vehicle atau MHEV merupakan bentuk elektrifikasi yang paling sederhana. Sistem ini tidak dirancang agar kendaraan melaju sepenuhnya dengan daya listrik karena motor listriknya tidak dapat menggerakkan roda secara mandiri.
MHEV umumnya menggunakan sistem kelistrikan 12 Volt atau 48 Volt, baterai lithium-ion berkapasitas kecil, serta Integrated Starter Generator atau Belt-driven Starter Generator. Komponen tersebut menggantikan fungsi alternator konvensional sekaligus membantu mesin ketika mobil mulai bergerak atau saat akselerasi keras.
Dorongan torsi tambahan itu dapat mengurangi beban kerja mesin pada kondisi yang membutuhkan tenaga lebih besar. Namun, motor listrik MHEV tidak terhubung langsung ke rantai penggerak, sehingga mesin bensin harus tetap menyala ketika mobil berjalan.
Pada Full Hybrid atau Hybrid Electric Vehicle, motor listrik sudah dapat mengambil alih penggerak roda dalam kondisi tertentu. Kendaraan dapat berjalan memakai motor listrik, mesin bensin, maupun gabungan keduanya sesuai kebutuhan sistem.
Konfigurasi HEV dapat berbentuk parallel hybrid, ketika mesin dan motor listrik menggerakkan roda secara terpisah atau bersamaan melalui transmisi mekanis. Ada pula sistem series-parallel atau power-split yang membagi kerja mesin untuk menggerakkan roda, memutar generator, atau menjalankan keduanya.
Sistem power-split memakai perangkat pembagi daya seperti planetary gear set atau e-CVT. Pengaturan elektronik menentukan porsi tenaga yang paling sesuai berdasarkan kondisi kendaraan.
Banyak HEV juga memiliki EV Mode untuk kecepatan rendah dan situasi lalu lintas stop-and-go. Pada kondisi ini, mesin bensin dapat dimatikan sementara dan roda digerakkan motor listrik, sedangkan baterai terisi melalui regenerative braking dan limpahan tenaga mesin.
PHEV menggunakan baterai yang lebih besar dibandingkan HEV dan dilengkapi port pengisian daya dari sumber listrik eksternal. Kapasitas tersebut memungkinkan mobil menempuh jarak tertentu dengan tenaga listrik sepenuhnya sebelum mesin bensin bekerja.
“Teknologi ini memiliki baterai berkapasitas lebih besar yang bisa diisi ulang menggunakan sumber listrik eksternal. Mobil dapat melaju dengan tenaga listrik sepenuhnya dalam jarak yang cukup jauh sebelum mesin bensin aktif,” ucap Jayan.
Beberapa model PHEV di Indonesia disebut mampu melaju lebih dari 100 km tanpa bantuan mesin bensin. Saat daya baterai mencapai batas minimum, sistem dapat beralih menjadi Full Hybrid untuk melanjutkan perjalanan dengan bahan bakar bensin.
Tantangan PHEV muncul apabila baterai tidak sempat diisi ulang di SPKLU. Dalam kondisi tersebut, kendaraan tetap membawa bobot tambahan dari baterai besar dan komponen motor listriknya.
REEV memakai konsep pure series hybrid yang berbeda dari sistem hybrid lain. Mesin bensinnya tidak memiliki hubungan mekanis dengan roda karena motor listrik menjadi satu-satunya penggerak utama kendaraan.
Dalam sistem ini, mesin pembakaran dalam berfungsi sebagai generator untuk mengisi baterai atau memasok listrik langsung ke motor ketika daya baterai menipis. Karena mesin tidak bertugas memutar roda, kerjanya dapat berlangsung lebih konstan sebagai pembangkit listrik.
REEV dinilai dapat menghasilkan emisi lebih rendah dan efisiensi bahan bakar lebih tinggi dibandingkan hybrid konvensional dalam konsep kerjanya. Jayan menilai REEV dan PHEV merupakan dua teknologi yang paling dekat sebagai jembatan menuju elektrifikasi murni.
“Intinya yang hemat bahan bakar dan bisa menekan pengeluaran CO2,” ucapnya. Pilihan teknologi hybrid pada akhirnya bergantung pada kebutuhan perjalanan, pola pengisian daya, serta peran yang diharapkan dari motor listrik dan mesin bensin.
