Közeledik a kipufogógáz-mentes autók kora?
2009.08.12.
Amióta az automobil létezik, folyamatosan, újra meg újra felmerül a kérdés: mi lenne, ha nem kőolaj-alapú tüzelőanyaggal, hanem villanymotorral hajtanák? Hogy csak a magyar vonatkozásokat említsük: a győri Rába gyár 1926-29 között gyártotta a Ganzzal kooperációban a Pe típusú elektromos csomagszállító autót a posta részére (a Ganz adta a 15 kW teljesítményű villanymotort, a Tudor cég pedig az 1000 Ah-s ólom-akkumulátort). Ebben az időben a fő vonzerő leginkább a zajmentes üzem, a problémamentes üzemeltetés lehetett. Hat évtizeddel később a hódmezővásárhelyi Hódgép cég megkezdte a Puli elnevezésű, magyar konstrukciójú, műanyag-karosszériás, kétüléses kis villanyautó sorozatgyártását. A városi közlekedésre szánt elektromos kisautó három, minden igényt kielégítő változatban készült: 1992-ben került piacra a Puli zárt, nyitott és kisteherautó változata. A Pulik hajtásához szükséges alkatrészek itthon készültek. 60 Volt feszültségű, 7,4 kW teljesítményű egyenáramú motor gondoskodott a hajtásról. Nagy reményeket fűztek ahhoz, hogy számos városi szolgáltató és városlakó ilyen autóra vált majd át, de aztán szertefoszlottak a remények, paradox módon talán a rendszerváltás sem kedvezett az ilyen jellegű konjunktúra kialakulásának.
Külföldön sem volt más a helyzet: sorra-rendre jelentek meg különböző próbálkozásokkal kisebb-nagyobb gyárak (jellemzően nem a nagy autógyárak), de aztán a dolog mindig megbukott az azóta is nehezen áthidalható akadályon: a hagyományos savas ólomakkumulátorok gyenge energiasűrűségén, és nagy tömegén, amiből igencsak korlátozott hatótáv (az egyszeri töltéssel megtehető távolság) adódott.
A 70-es évek elején lezajlott első olajválság nyomán a fejlesztők kissé nagyobb figyelmet szenteltek a témának, de aztán gyorsan visszaállt minden a langyos kiinduló helyzetre, és a legutóbbi időkig sokat beszéltek ugyan a villanyautóról, de nem történt semmi, hacsak az nem, hogy a golfpályákon és a természetvédelmi területeken egyre több villanyhajtású kis járgányt lehetett látni. Már-már tényleg azt lehetett hinni, hogy a megszállott mérnökök csak az íróasztalfióknak dolgoznak, és az olajlobby megakadályozza az új fejlesztési eredmények közzétételét és a gyakorlatba átültetését.
-
- Emlékszik még valaki a Pulira?
Mindezen csak az változtatott, hogy az ökológusok egyre fenyegetőbb képet festettek fel a környezet jövőjével és az egészségkárosodással kapcsolatban, és ezért első sorban a gépkocsik kipufogó gázaiban jelenlévő káros anyagokat tartották felelősnek. Ezért a kormányok és a nemzetközi szervezetek is észbe kaptak, és a tüzelőanyag-fogyasztás, valamint a károsanyag-kibocsátás olyan mértékű csökkentését írták elő követelményként viszonylag rövid időn belül, amely a villanymotorok legalább részleges alkalmazása nélkül elképzelhetetlen. (Az más kérdés, hogy az egyes országokban milyen módszerekkel állítják elő a hajtáshoz szükséges villamos energiát, és magának az áramnak az előállítás milyen környezetszennyezéssel jár (nyilván nem mindegy, hogy víz- vagy atomerőmű, illetve füstölgő szénerőmű adja az elektromos áramot). És mintegy varázsütésre, elkezdtek nyilvánosságra kerülni az autókiállításokon és a különböző bemutatókon, és a szaksajtóban is, az akkumulátor- és hajtáslánc-fejlesztéssel kapcsolatos legújabb, biztató eredmények. Így aztán ma már ott tartunk, hogy legalább valamiféle képünk lehet arról, mikor ülhetünk megfizethető, a mai autókhoz hasonlóan széleskörűen használható villanyautóba.
Lássuk, milyen információk állnak rendelkezésre minderről manapság!
Miután bizonyossá vált, hogy azok az autógyárak, amelyek nincsenek abban a helyzetben, hogy a gyártmányaik összességének széndioxid-kibocsátását az elkövetkező 20 évben legalább a felére csökkentsék, a gazdasági válság ellenére eddig elképzelhetetlen mértékben kezdtek költeni az alternatív hajtások fejlesztésére.
Az elsőként reagáló japánok, a Toyota és a Honda a hibrid-hajtásra szavaztak, ami azt jelenti, hogy nem teljesen emisszió-mentesek az autók, de kicsi a fogyasztásuk és a szennyezésük, ráadásul már évek óta forgalmazzák nagy sorozatban gyártott hibrid-autóikat, és nyilvánvalóan kellő tapasztalattal és munícióval rendelkeznek a továbbfejlesztésükhöz. A Hyundai, a Mazda és a Volkswagen, meg a BMW is a hidrogénhajtás mellett tette le a voksát, ők tehát a tüzelőanyagcella + villanymotor kombinációban gondolkodnak, ami még mindig rögös útnak látszik, bár vannak már biztató eredmények. A BMW ugyanakkor több vasat is tart a tűzben, mert a tisztán elektromos hajtással is intenzíven foglalkozik (főleg a kisebb autói, így a Mini esetében), de hasonló kísérleteket folytat a Volvo is. A Mercedes szerint nem lehet még tudni, melyik megoldás lesz az, amelyik a legjobb és a leginkább el fog terjedni: a hibrid, a tüzelőanyagcella vagy a feltölthető akkumulátoros villanyhajtás, ezért egyiket sem helyezi háttérbe kutatásai során. Nem, csoda, hogy 2008-ban 8 milliárd eurot költöttek erre. Jövendölésük szerint Európában 2020-ban a forgalomban lévő autóknak csak 10 %-a lesz majd kipufogógázmentes üzemű. Míg mások úgy látják, hogy 2020-2025-re kezdik meg jelentős mennyiségben az üzemanyagcellás autók gyártását, a Mercedes már 2010-ben gondolkodik. a B-osztály utódjának alapjaira építendő, sorozatgyártásra érett tüzelőanyagcellás kisautót állítólag már ekkor kezdik gyártani, ráadásul éves 100.000-es darabszámról beszélnek, mint célkitűzésről. Itt is az a nagy kérdés, hogy honnan és milyen energia közbeiktatásával nyerjék az üzemeltetéshez szükséges hidrogént.
Végül, de nem utolsó sorban van három olyan gyártó, amely már forgalomba hozható, kvázi sorozatgyártású tisztán villanyhajtású autóval rendelkezik.
-
- Külsőleg teljesen szokványos a Volt
Közülük egy kissé kilóg a sorból a GM a Volt nevű prototípussal, amely egy soros hibrid, azaz a belsőégésű motor nem képes közvetlenül hajtani a kerekeket, csak az akkumulátorok töltését végzi. Ennek a megoldásnak az az előnye, hogy a belsőégésű motor a lehető legegyszerűbb lehet, hiszen elég, ha csak 1 optimális fordulatszámon üzemel, állandó terhelés mellett. Emiatt jóval olcsóbb lehet, mint egy hagyományos, széles tartományban üzemelő motor, optimális a fogyasztása és a lehető legkisebb a károsanyag-kibocsátása. A hátránya viszont, hogy folyamatosan fellép az energiaátalakítás vesztesége, amit egy párhuzamos vagy soros-párhuzamos hibrid el tud kerülni.
Valószínű hogy a GM Volt addig lesz igazán nagyszerű, amíg csak elektromos üzemmódban működik, ezután viszont hibridüzemben kissé rosszabbul fog teljesíteni az üzemanyaghatékonyság szempontjából mint a jelenlegi Toyota Prius (ezt egyébként a GM is így várja, a szimulációkból is ez jött ki).
A GM Chevy Volt E-flex rendszerét viszont a GM stratégiai terméknek állította be, ha keresztülviszik az elképzelést, akkor az összes jövőbeli járművük ilyen meghajtórendszert fog kapni, ahol a generátort hajtó motor lehet benzinnel, gázolajjal, vagy bio-üzemanyaggal működtethető, ill. üzemanyagcella is lehet a primer energiaforrás, az igényeknek és lehetőségeknek megfelelően.
A 60 kilométernél rövidebb utakra tehát a Volt a 16 kilowattórás lítium-ion akkumulátoraiban tárolt áramot használja. Ha ezek lemerülőben vannak, a benzin/E85 üzemű motor zökkenőmentesen táplálja tovább az elektromos hajtásrendszert, egyúttal feltölti a telepeket is. Ez az üzemmód több száz kilométerrel növeli meg a Chevy Volt hatótávolságát. Ellentétben a hagyományos akkumulátoros villanyautókkal, a Chevrolet Volt feledteti a hatótáv okozta aggodalmakat, és a sofőr annak biztos tudatában autózhat, hogy nem fog az út szélén maradni a lemerült telepek miatt.
Ez az utóbbi érv volt az, ami annyira megtetszett a GM menedzsereinek, hogy legott kreáltak is egy új kategóriát: megnövelt hatótávú villanyautó- E-REV. Az igazság az, hogy - minden ünneprontás nélkül – a Chevy Volt nem különbözik annyiban egy-két-három már régen megvásárolható japán hibrid-autótól, hogy az feltétlenül szükségessé tenné egy új műszaki kategória felállítását, legfeljebb a tisztán villanyhajtással megtehető táv mértékében. De hát dokumentálni kellett, hogy valamiben lefőzték a japánokat.
- A Volt szerkezete a motor-generátorral, a lítium-ion akkumulátorral, az elektromos hajtóegységgel és a töltő csatlakozóval
De hagyjuk ezt a marketingesekre, és nézzük meg: mit is tud az autó, mikor lesz megvásárolható, és mennyiért? A jármű normál 230 voltos háztartási dugaszolóaljzatról tölthető, és az intelligens töltőrendszernek köszönhetően kevesebb, mint három óra alatt fel is töltődik. Amennyiben a telepek nem merültek le teljesen, ez az idő tovább csökken. A GM számításai szerint, egy éjszakai feltöltés, amellyel 60 kilométert lehet megtenni elektromos üzemmódban, valószínűleg nem kerül többe egy eurónál! Akkumulátorról hajtva a Volttal egy kilométer megtétele körülbelül két eurocentbe kerül, míg a benzinüzem 12 eurocent költséget jelent (1.50 eurós benzinár mellett). Az átlagos autósnak, aki napi 60 kilométert vezet, azaz 22 000 kilométert tesz meg évente, ez akár 2 200 Euró megtakarítást jelenthet éves szinten. A GM úgy számolja, hogy a feltöltésekhez éjszakai áramot használva, egy kilométer körülbelül hatod annyiba kerül a Volttal, mint egy hagyományos benzines autóval.
A Chevrolet Volt lendületes autózást kínál figyelemreméltóan csendes környezetben. A több mint 220 lítium-ion cellából álló akkumulátor elegendő erőt biztosít, így az elektromos hajtásrendszer 150 lóerőnek megfelelő teljesítményt és 370 newtonméteres nyomatékot szolgáltat, az autó csúcssebessége pedig 161 kilométer/óra, és kevesebb mint 10 másodperc alatt éri el álló helyzetből a 100 km/óra sebességet. A motorzaj hiánya és a speciális hangszigetelés a Chevrolet Voltot különösen halk járművé teszik. Akár új kategóriát ér, akár nem, az adatok imponálóak. 2010 végére tervezik a sorozatgyártás megindítását.
A napokban a Nissan is jelentkezett egy szériaérett, normál ötszemélyes, tisztán villanyhajtású autóval, a Leaf-fel. A Nissan nagyon rákészült erre a dologra, már évek óta minden autókiállításon bemutattak valamilyen elektromos hajtású koncepcióautót, lítium-ion akkumulátorfejlesztő céget vett, gyárat építenek Angliában és Portugáliában. Megállapodásokat kötöttek kormányokkal, területi hatóságokkal, elektromos szolgáltatókkal a töltőhálózat kiépítésére és a villanyautó nagyüzemi kipróbálására, majd a vevők támogatására. Ezek után 2009 augusztusának első vasárnapján bemutatták a Leaf-et, amely ránézésre akár a Tiida utódja is lehetne, ötszemélyes, ferdehátú kompakt családi autó, és még csomagtere is van. Laminált szerkezetű kompakt lítium-ion akkumulátor hajtja, amely több mint 90kW-os teljesítményre képes, míg elektromos motorjának teljesítménye 80 kW, és nyomatéka 280 Nm, maximális sebessége meghaladja a 140 km/h-t. Így nagyjából ugyanazt a vezetési élményt biztosítja, amit a vásárlók elvárnak a tradicionális benzinüzemű autóktól is.
A belsőégésű motorokkal szerelt gépkocsikkal ellentétben, a Nissan Leaf-nek nincs kipufogója, ezáltal széndioxid, vagy egyéb üvegház-gáz kibocsátása. Energia visszanyerő fékrendszerének és a lítium-ion akkumulátorának köszönhetően az autó hatótávolsága teljes feltöltöttség esetén meghaladja a 160 kilométert (100 mérföld). Kiterjedt fogyasztói felmérések igazolják, hogy ez a hatótávolság elegendő a világ autóhasználóinak 70%-a által egy nap alatt vezetett táv megtételére. (Ez biztatóan hangzik, ám világos, hogy egy nagyobb kirándulás megszakítás nélküli megtételére egyelőre alkalmatlan még ez az autó, vagy még nagyon sok tárgyalást kell folytatni a töltőhálózat sűrítése érdekében).

- A Leaf ötajtós kompakt karosszériája

- Elektromos “tankolás” és műszerfal a Leaf-ben
Emellett a Nissan koncepciója könnyű és kényelmes feltöltést tesz lehetővé. A Nissan Leaf-et egy gyorstöltővel kevesebb, mint 30 perc alatt lehet a teljes kapacitás 80%-ára feltölteni. Az otthoni 220 V-os hálózaton keresztül pedig mintegy 8 óra alatt lehet a kocsit teljes mértékben feltölteni. Persze, nagyon kell figyelni, mert itt aztán nem lehet egy kannával a kézben elindulni a pótlásért, ha teljesen lemerül az akku. Szerencsére segítenek a műszerek is.
Bár az autó ára csak a 2010-es bevezetés (Japánban és az USA-ban, Európában 2012) környékén válik véglegessé, ám a Nissan elképzelései szerint versenyképes lesz egy jól felszerelt C-szegmensbeli gépkocsiéval. Ráadásul a Nissan Leaf minden bizonnyal részesülhet majd egy sor jelentős helyi, regionális és nemzeti adókedvezményből, valamint támogatásból a világ minden részén. Mindezen felül, mivel mechanikailag sokkal egyszerűbb felépítésű, mint a hagyományos belsőégésű motorral ellátott gépkocsik, nem csak környezetbarát, hanem a pénztárcát is kíméli.
Mondani sem kell, hogy ugyanezt a technikát a Renault-Nissan Szövetség másik tagja, a Renault is használhatja, és nagyjából a Nissannal egy ütemben meg is fog jelenni vele.
A Mitsubishi a Nissant is megelőzte, mert i-MiEV „nevű” feltölthető akkumulátoros modellje Japánban már megvásárolható. Egy biztos, hogy a Leaf-nél kisebb, négyüléses városi jellegű autó sikerét nem a neve fogja megalapozni, inkább zajtalan járása, 180 Nm-es nyomatékának azonnali rendelkezésre állása, 47 kW teljesítménye, 120 km-es hatótávolsága, a farmotoros kivitelű autóban még használható csomagtartója. Kissé tompítja majd a várt sikert a 34.000 euros japán listaár.
Elektromos hajtású autót tervez gyártani még az Audi (A2, 2014-től), a BMW (City, szintén 2014-től), ennél nagyobb kategóriában az Audi R8 sem kerülheti el, hogy akkumulátorhajtású változata is legyen.
Úgy látszik, érdemes már azon gondolkozni, hogy az új építésű garázsokba okvetlenül szereljék fel a háromfázisú csatlakozót…
Deák János

- A Mitsubishi i-MiEV akkumulátorai a padló alatt, villanymotorja hátul található
További cikkeink
- Elektro-mobilitás Németországban: pozitív eredmények a Golf Blue-e-Motion flotta-tesztjén – 2012.01.02.
- Úton az elektromos meghajtás felé – 2011.08.30.
- Milliárdos állami támogatás elektromos sport- és prémiumautók kifejlesztésére – 2011.07.20.
- Az „e-community“ megalakítása – lépés a jövőbe – 2011.06.22.
- A Chevrolet Volt és a Nissan Leaf energetikai besorolása az USA-ban – 2011.05.30.
- Lóerő vs. fejőstehén – 2011.05.23.
- A tehetősebb nemzetek CO2 kibocsátási értékei rontják az európai átlagot – 2011.05.02.
- Luxus hibridek – 2011.03.28.





