Mild Hybrid, plug-in, EV - te napędy wyprą diesla i benzynę. To nie moda. W tej grze stawką jest przetrwanie [MOTO 2030]

Koncerny motoryzacyjne prześcigają się w obietnicach elektryfikacji gamy swoich aut i liczby nowych modeli. Co to tak naprawdę oznacza i jakich aut można spodziewać się w przyszłości?

MOTO 2030 to copiątkowy cykl Gazeta.pl, w którym poruszamy najważniejsze tematy dotyczące przyszłości motoryzacji, transportu, technologii. Samochody, drogi i miasta bardzo dynamicznie zmieniają się na naszych oczach. Co piątek dziennikarze Moto.pl będą o tych zmianach pisać. Tutaj znajdują się wszystkie artykuły z cyklu MOTO 2030.

Firmy samochodowe nie zaczęły się nagle zajmować samochodami na prąd z powodu mody. To wymuszona przepisami konieczność, a dla niektórych nawet kwestia przeżycia. Jeśli producent chce uniknąć drakońskich kar i liczyć się na kluczowych rynkach (Europa, Chiny i USA), nie może przespać rewolucji.

Już teraz limit emisji CO2 dla nowych samochodów obowiązujący na Starym Kontynencie jest trudny do osiągnięcia nawet przez najbardziej ekologiczne marki. A w najbliższych latach poprzeczka zostanie kilkukrotnie podwyższona. W 2025 r. przewidywana granica wyniesie około 80 g/km, a w 2030 r. nawet 60 g/km. Jeśli wydaje się wam to niemożliwe do spełnienia, możecie mieć rację. Tak samo myśli wielu ludzi w zarządach koncernów motoryzacyjnych.

Elektryfikacja - słowo klucz

Mimo to, a może właśnie dlatego w ostatnich latach większość firm rozpoczęła gorączkowe realizacje strategii elektryfikacji gamy swoich modeli. Tylko co to właściwie znaczy?

Producenci zdają sobie sprawę, że z wielu powodów nie mogą gwałtownie przestawić produkcji z samochodów spalinowych na elektryczne, nawet gdyby mieli taki techniczny potencjał. Dlatego próbują robić to stopniowo, dążąc do zmniejszania średniej emisji spalin (a tym samym CO2) w stronę wymaganego poziomu. Elektryfikacja oznacza stopniowe przestawianie motoryzacji na nowe tory. Już teraz ma kilka etapów. Jeśli jakaś firma obiecuje, że do 2025 r. 70 proc. ich samochodów zostanie zelektryfikowanych, to wcale nie znaczy, że będą zasilane wyłącznie prądem.

Miękkie hybrydy

To najprostszy, najtańszy i najszybszy sposób, aby można było ogłosić, że gama samochodów została zelektryfikowana. Samochód z takim systemem wciąż jest napędzany przez silnik spalinowy, ale wspomaga go nieduży silnik elektryczny zastępujący rozrusznik i alternator. Takie urządzenie jest określane różnymi skrótami: BAS, BISG, BSA, BES, ale zwykle chodzi o podobne rozwiązanie: silnik zabudowany pomiędzy skrzynią biegów a jednostką spalinową, ewentualnie jego moment obrotowy jest przekazywany na wał korbowy paskiem.

Jego zadaniem jest przede wszystkim obsługa systemu start-stop. Kiedy silnik spalinowy zostaje wyłączony, elektryczny zasila wszystkie niezbędne podzespoły. Pozwala to wydłużyć czas wyłączania głównego silnika i na sprawniejsze jego uruchamianie. Często tak samo dzieje się w czasie tzw. żeglowania, czyli jazdy po autostradzie ze stałą prędkością. Wtedy też na kilkanaście do kilkudziesięciu sekund system automatycznie wyłącza silnik spalinowy, chociaż w tej kwestii zdania producentów są podzielone. Niektórzy twierdzą, że zysk nie jest wart zachodu.

Idea miękkiej hybrydy brzmi mało spektakularnie, ale to prosty sposób, aby zmniejszyć zużycie paliwa nawet o ponad 10 proc. W dodatku nie wymaga zmiany sposobu jazdy, nie powoduje znaczącego wzrostu ceny ani specjalnych komplikacji technicznych. Największą jest potrzeba zastosowania instalacji elektrycznej 48 V, która nie jest niezbędna, ale wymagana do uzyskania większej mocy.

Ponadto niektórzy producenci wykorzystują moment obrotowy silnika elektrycznego do wspomagania rozpędzania samochodu przy niskich prędkościach obrotowych, kiedy jednostka spalinowa nie dysponuje dużym momentem. Taka metoda pozwala poprawić osiągi i obniżyć zużycie paliwa jednocześnie, bo można zastosować silnik główny o niższej mocy. Takie rozwiązanie stosuje na przykład Mercedes pod nazwą EQ Boost.

Bezobsługowe napędy hybrydowe

Najpopularniejsza na rynku kategoria samochodów zelektryfikowanych to hybrydy. Królem w tym segmencie jest koncern Toyoty. W samochodach japońskich marek (Toyota i Lexus) jest stosowana już czwarta generacja napędu o wyjątkowo wysokiej sprawności. Kiedy ponad dekadę temu koncern rozpoczynał sprzedaż tak wyposażonych aut, wielu specjalistów uważało, że to ślepa uliczka. Teraz, w wyniku zawirowań na rynku wynikających m.in. z afery "Volkswagen Gate", Toyota znalazła się na uprzywilejowanej pozycji.

Według wewnętrznych badań firmy przeprowadzanych wspólnie z uczelniami technicznymi napęd pozwala na jazdę przez ponad 50 proc. czasu z wykorzystaniem wyłącznie silnika elektrycznego. Konstrukcja jest złożona. Mózg stanowi jednostka sterująca, a serce - skomplikowana planetarna przekładnia e-CVT, która wbrew nazwie nie ma nic wspólnego z popularnymi skrzyniami bezstopniowymi.

Inni producenci też nie zasypiają gruszek w popiele i próbują gonić japońskiego giganta. Z różnym powodzeniem. Nowatorski napęd hybrydowy stosuje na przykład Honda w swoim modelu CR-V oraz Hyundai w modelach Ioniq oraz Kona.

Coraz mniej popularne stają się rozwiązania zwane hybrydami szeregowymi, w których silnik spalinowy nie napędza bezpośrednio samochodu, ale jest generatorem energii elektrycznej - ładuje akumulatory.

Jakie są największe zalety takich napędów? Ponownie: bezobsługowa eksploatacja, akceptowalny koszt, ale dodatkowo bezawaryjna praca i wysoka skuteczność. Ta ostatnia wciąż w znacznym stopniu zależy od warunków eksploatacji i stylu jazdy, ale pojazdy hybrydowe są pierwszą sensowną alternatywą ekonomiczną dla samochodów z silnikiem Diesla.

Hybrydy typu plug-in

W tym momencie zbliżamy się do pełnokrwistych samochodów elektrycznych Jak sama nazwa wskazuje, hybrydy "plug-in" mają możliwość ładowania zewnętrznym źródłem prądu. Dzięki temu na ograniczonych dystansach i w pewnych warunkach można je użytkować jak "elektryki". Większość nowych modeli aut tego typu (np. Peugeot 3008 HYbrid4 i Opel Grandland X Hybrid4) pozwala na przejechanie do 50 km z ograniczoną prędkością wyłącznie na prądzie.

Nie brzmi to spektakularnie, ale pozwala na codzienne dojazdy do pracy przy zerowej lokalnej emisji CO2.

Popularność takich samochodów rośnie lawinowo, kolejne modele są prezentowane przez większość koncernów: VW/Audi, BMW, Mercedes, itd.

Spektakularnym przykładem hybrydy plug-in jest Porsche Panamera Turbo S E-Hybrid, które w teorii łączy moc 680 KM z średnim zużyciem paliwa 2,9 l/100 km. Zgodnie z danymi technicznymi emisja CO2 tego pojazdu kształtuje się na poziomie 80-86 g/km.

Największą wadą samochodów hybrydowych typu plug-in jest "uzależnienie" od gniazdka. Są rozsądnym wyborem tylko dla osób, które mogą je regularnie ładować w miejscu zamieszkania lub pracy. W przeciwnym razie ich użytkowanie nie różni się zbytnio od zwykłego samochodu spalinowego, a emisja dwutlenku węgla utrzymuje na podobnym poziomie. Taki warunek oraz wysokie ceny mocno ograniczają grono potencjalnych użytkowników.

Samochody elektryczne

Cel i marzenie wszystkich producentów. Samochody elektryczne pozwalają zredukować lokalną emisję do zera. Poza tym są niemal jeżdżącymi ideałami. Mają dobre osiągi, prostą konstrukcję, zapewniają wysoki komfort jazdy, a przy dłuższej eksploatacji stają się zaskakująco ekonomiczne. Najnowsza generacja takich pojazdów oferuje też wystarczający zasięg (300-500 km), który pozwala pozbyć się strachu nazwanego po angielsku "range anxiety".

Pozostaje tylko jedna, ale istotna wada - konieczność długotrwałego ładowania. Użytkownik samochodów spalinowych albo dowolnych z każdej poprzedniej kategorii może błyskawicznie przedłużyć zasięg tankując auto na stacji benzynowej. Właściciele "elektryków" mimo postępu technologicznego ciągle są skazani na kilkugodzinne oczekiwanie.

Rosnąca liczba producentów oferuje nowe samochody elektryczne w różnych kategoriach cenowych. Już teraz można kupić Renault Zoe, elektryczne odmiany miejskiego Opla Corsy, czy Peugeota 208, a w tym roku trafią do sprzedaży urocze: Fiat 500e i Honda E. Ich ceny wciąż są wysokie, ale można je skompensować długoterminową eksploatacją. Jak grzyby po deszczu pojawiają się też luksusowe SUV-y z elektrycznym napędem: Audi e-tron, Mercedes EQC i inne. Na tym samym biegunie jeśli chodzi o ceny i możliwości znajduje się większość modeli amerykańskiej Tesli, której sukcesu nie można dłużej ignorować.

Mimo ewidentnych zalet samochodów elektrycznych trudno będzie przekonać konsumentów do zmiany swoich przyzwyczajeń w imię ekologii inaczej niż zachętami finansowymi, a na takie stać tylko bogate gospodarki.

Odpowiednio planując swoje działania i dostosowując tryb życia można zminimalizować ograniczenie samochodów elektrycznych, ale ono nie zniknie. Krótko mówiąc: przemysł samochodowy czeka na rewolucję w dziedzinie ogniw zasilających prądem. Taką mogą rozpocząć zapowiadane od lat akumulatory ze stałym elektrolitem, ale być może trzeba będzie sięgnąć po inne źródła.

Alternatywne źródła energii

Przyszłością motoryzacji są bez wątpienia silniki elektryczne, prostsze, efektywniejsze i tańsze w eksploatacji od spalinowych. Pytanie, jakie źródło zasilania prądem w przyszłości wysunie się na prowadzenie. Oprócz zasilania ogniwami galwanicznymi (akumulatorami) do wyboru są ogniwa paliwowe oraz fotowoltaiczne. Samochody jednego i drugiego rodzaju już są albo niebawem będą dostępne dla normalnych użytkowników.

Pojazdy zasilane ogniwem wodorowym mają w swojej ofercie: Toyota, Honda, Hyundai/Kia i Mercedes. Ten oferuje na rynku niemieckim bardzo ciekawy model GLC F-Cell z podwójnym źródłem prądu: ogniwem galwanicznym i paliwowym.

Teoretycznie to samochód idealny, bo w czasie jazdy na co dzień można czerpać energię z akumulatorów, a przy dłuższej podróży uzyskiwać ją z wodoru. Wtedy zasięg osiąga niemal 500 km. Niestety pozyskiwanie wodoru w warunkach przemysłowych wciąż jest mało ekologiczne, a proces dystrybucji kosztowny i obarczony ryzykiem, czego dowodem są niedawne eksplozje na stacjach tankowania wodorem.

Ostatnią kategorią pojazdów elektrycznych są te zasilane bateriami słonecznymi. Ogniwa fotowoltaiczne wciąż nie mają wysokiej wydajności, ale pojawiają się pierwsze projekty. Interesujący jest niemiecki startup Sono Motors, który we współpracy z firmą Continental stworzył samochód Sion z karoserią zbudowaną niemal całkowicie z baterii słonecznych. Zebrana energia pozwala na przejechanie do 34 km, potem trzeba ją czerpać z ładowanych zewnętrznie akumulatorów.

Projekt jest finansowany za pomocą kampanii crowdfundingowej, która pozwoliła zebrać ponad 50 milionów euro w 50 dni. Ten fakt jest dowodem, że tego typu środek transportu może cieszyć się zainteresowaniem, szczególnie w połączeniu z usługą wynajmu krótkoterminowego.

Stawka większa niż życie

Producenci samochodów obrali jasny kierunek, w którym śmiało, wręcz desperacko podążają, ale czeka ich długa droga. Zanim pokonają wszystkie opisane etapy, minie wiele lat, a silniki spalinowe z konieczności jeszcze długo będą nieodłączną częścią motoryzacji. W dodatku koncerny samochodowe goni fala zmian społecznych i widmo drakońskich kar. Ci, którzy zostaną na końcu wyścigu, mogą nie osiągnąć mety. Stawką nie jest zdobycie klientów, ale przetrwanie.

Więcej o:
Komentarze (42)
Samochody elektryczne wyprą diesle. W tej grze stawką jest przetrwanie [MOTO 2030]
Zaloguj się lub komentuj jako gość
  • ziomekp.1

    Oceniono 15 razy 9

    Wg. najnowszych danych liczba samochodów osobowych na świecie przekroczyła 1,1 miliarda więc zadam pytanie -- czy wyobrażacie sobie przy dzisiejszej technice magazynowania prądu miliard akumulatorów? Jeśli w najbliższym czasie nie zostanie wynaleziona REWOLUCYJNA metoda magazynowania energii elektrycznej to oświadczam wam redaktorki po "humanistykach", że na świecie nie ma po prostu takiej ilości metali ziem rzadkich która była by w stanie zaspokoić apetyt producentów akumulatorów -- Tesla 3 ma blisko 4500 ogniw które ważą pół tony a to tylko jeden samochód!!!!!!!
    Aha, współczesny akumulator czy to w aucie czy to w wiertarce wytrzymuje max. 1000 cykli ładowania a więc policzcie na ile wam wystarczy gdy np. będziecie ładować go codziennie...

  • 0roman0

    Oceniono 8 razy 8

    Przyszłością jest nie rozwój kolejnych rodzajów silników i akumulatorów bo ich produkcja i utylizacja a w międzyczasie ładowanie jest na tyle energochłonne że w zestawieniu z nowoczesnym dieslem chyba nieopłacalne. Ze względu na koszty i zanieczyszczenie środowiska. Przyszłością jest teleportacja. Przedsmak mieliśmy w Star Trek. Wchodzę na ulicy do czegoś na kształt budki telefonicznej. Wybieram numer i ... budzę się w sali bez klamek.

  • Gość: taka prawa

    Oceniono 16 razy 8

    Te napędy to raczej wyprą klasyczne hybrydy np takie co produkuje TŁOJOTA bo ani to ekologiczne, ani za bardzo nie zmniejsza zużycia paliwa.

  • pcat

    Oceniono 17 razy 7

    Elektrościema.
    Nie ma ładowarek.
    A jak już są to coraz droższe - lądowanie Audi e trona z najszybszej ładowarki kosztuje drożej niż jazda benzynowym, który pali 17 litrów na 100.

  • Gość: gghgh

    Oceniono 21 razy 7

    Pier**olenie o Szopenie. Nie ma znaczenia, czy auto będzie na ropę czy na prąd. Dopóki będziemy przemieszczać i napędzać 1.5 tony żeby przewieźć tłuste 100kg, dopóty nic z tego nie wyjdzie. Złe są fundamenty tego systemu, tu trzeba zmienić paradygmat, a nie zamienić źródło zasilania. Jakie nie wstawimy - surowce się skończą.

  • justas32

    Oceniono 5 razy 5

    Niech rząd wprowadzi dopłaty do instalacji gazowej - problem zanieczyszczeń od razu się rozwiąże. Ale oni zamiast dotować miliony biednych, wolą dotować tysiące bogatych ...

  • angelus-silesius

    Oceniono 11 razy 5

    Mild Hybrid, plug-in, EV - te napędy wyprą diesla i benzynę. To nie moda. W tej grze stawką jest przetrwanie"
    Przetrwanie zielonych meneli - tępych, niedouczonych, aroganckich.
    Prorokuję, że nie przetrwają.

    "przejechanie do 50 km z ograniczoną prędkością wyłącznie na prądzie." mnie wzruszyło do tego stopnia, że się popłakałem

  • Gość: zdzisiek

    Oceniono 11 razy 5

    Były przepisy wymuszające stosowanie biopaliw, były przepisy promujące diesle.
    Teraz są przepisy promujące elektryki i wodór. Nie powiem, jest pewien postęp. Koszty ekologiczne są przerzucane z rur wydechowych samochodów do kominów elektrowni, a nawet. w przypadku elektrowni OZE, z Europy do Chin i Mongolii.
    Ciekawe, jaka będzie kolejna ekościema. Jakaś być musi, bo walka klimatyczna zaostrza się w miarę postępu ekorewolucji, i musimy się już przygotowywać na perpetum mobile, czyli ekonomię zeroemisyjną.

Aby ocenić zaloguj się lub zarejestrujX