Narodziny hybrydy


Rozwój „zielonych” technologii w motoryzacji jest stymulowany dwoma czynnikami: ekologią i ekonomią. Z jednej strony istotne jest dążenie do zminimalizowania obciążeń środowiska (czyli redukcja emisji dwutlenku węgla). Z drugiej – drożejąca ropa składnia do redukcji zapotrzebowania na nią i poszukiwania alternatywnych źródeł energii.

Analitycy rynku są zgodni: celem proekologicznych działań w motoryzacji jest zamiana napędu „czterech kółek” ze spalinowego na elektryczny. Problem jest taki, że obecnie brak jest efektywnej i taniej technologii magazynowania energii elektrycznej. Dzisiejsze akumulatory dopiero osiągają wydajność, którą użytkownicy aut mogą określić jako akceptowalną, i która wciąż spycha napędy elektryczne na pozycję gorszej alternatywy silników spalinowych.

Rozwiązaniem problemu okazała się tzw. technologia hybrydowa. Można ją uznać za przejściowy sposób poradzenia sobie z ograniczeniami, atrakcyjny do czasu, gdy zostaną opracowane nowe technologie wytwarzania pojemnych, wydajnych i szybko ładujących się ogniw elektrycznych.

Istotą technologii hybrydowej jest połączenie pracy dwóch jednostek napędowych: spalinowej i elektrycznej. Różne są zasady ich ‚współpracy’:

* w hybrydach szeregowych silnik spalinowy wytwarza energię dla silnika elektrycznego
* w hybrydach równoległych silnik elektryczny wspomaga spalinowy przy ruszaniu
* w hybrydach mieszanych łączy się obydwa rozwiązania

Pierwsze hybrydy miały słabe silniki elektryczne, pełniące rolę tylko wspomagającą pracę całego układu napędowego. Obecnie te jednostki są wystarczające do tego, by być jedynym źródłem napędu na krótszych trasach. Stosuje się w nich dwa rodzaje baterii. Litowo-jonowe cechują się szybkim ładowaniem, dużą pojemnością, ale małą żywotnością (szacowaną na około 1000 ładowań). Ze względu na ten mankament Toyota wciąż pozostaje przy drugim typie akumulatorów – niklowych, o dużo większej żywotności, ale gorszych pozostałych parametrach.

Tyle techniki, a teraz istotne pytanie: jak to wygląda w praktyce? Jeszcze sto lat temu na świecie było niemal tyle samo aut o napędzie elektrycznym i spalinowym. Raczej nikt nie spodziewał się, że jedna z tych technologii, i to akurat ta brudna i głośna, zdominuje rynek na tak długi czas. Użytkownicy samochodów o napędzie spalinowym wyrobili sobie opinię o napędzie elektrycznym jako czymś bardzo ułomnym. Przede wszystkim uniemożliwiał on pokonywanie dystansów większych niż kilkadziesiąt kilometrów oraz nie mógł dostarczyć takiej mocy jak ryczący potwór na paliwo ciekłe.

Z problemem zasięgu przemysł samochodowy poradził sobie tworząc właśnie układ hybrydowy. Jednak nawet w czysto elektrycznych autach sprawa nie wygląda już tak źle, ponieważ zwiększone zainteresowanie technologią zaowocowało w ostatnich latach istotnym udoskonaleniem akumulatorów. Co do dynamiki jazdy: powstają już sportowe auta napędzane jednostką elektryczną. Przykład? Tesla Roadster ze stajni Tesla Motors. Wzorowane na Lotusie Elise auto rozpędza się do ‚setki’ w 3,9 sekundy. Cicho i ekologicznie.

Bosch prognozuje, że w przeciągu 5 lat w sprzedaży pojawi się około 50 modeli aut zbudowanych w technologii hybrydowej. W 2025 roku ich udział w rynku ma wynosić 5%. Już obecnie coraz więcej ankietowanych ludzi widzi siebie jako potencjalnych nabywców hybrydy. Firmy nieustannie doskonalą swoje konstrukcje i dzięki temu tego typu auta z ciekawostek stają się pełnowartościowymi pojazdami. W ciągu najbliższych lat Toyota zamierza wprowadzić na rynek ponad dziesięć modeli z napędem hybrydowym. Poza tym do ekologicznego rozwiązania przekonują się niemal wszystkie marki, np. Lexus, GM, Subaru, Mercedes, BMW, Porsche, czy Dodge (Dodge Circuit jest przykładem bezemisyjnego auta sportowego: „setkę” zamyka w około 5 sekund i osiąga prędkość maksymalną prawie 200 km/h).

Nowoczesne, „zielone” auta są droższe w produkcji od tradycyjnych , jednak tańsze w eksploatacji. Hybryda potrafi przejechać 100 km na niespełna 4 litrach benzyny. Silnik elektryczny marnuje zaledwie 10% energii, co przy 75% straty dla silnika spalinowego jest parametrem naprawdę imponującym. Dzięki temu auto o napędzie elektrycznym na 100 km trasy zużywa energię, której pozyskanie odpowiada spaleniu niecałych 2 litrów paliwa ciekłego.

Tych, których nie zachęcą powyższe kalkulacje, i którzy nie dbają o środowisko, do zamiany samochodu mogą skłonić proekologiczne poczynania urzędników. Wprowadza się coraz ostrzejsze regulacje limitujące emisję CO2. W UE emisja dwutlenku węgla ma spaść do poziomu 95g/100km. Nie dostosowanie się do tej normy ma być karane ogromnymi grzywnami – do ok. 100 euro za każdym gram powyżej normy, licząc od każdego sprzedanego samochodu!

Tego typu ustawodawstwo ma na celu motywowanie producentów, gdyż to na nich będą nakładane ew. kary. Drugim rodzajem działań jest zachęcanie nabywców. Od 2011 rząd UK chce dopłacać do „zielonych” samochodów. Ma to być połączone z akcją pilotażowo-informacyjną, w ramach której w wielu miastach zostaną udostępnione hybrydy do jazd testowych. We Francji od 2012 każdy budowany blok mieszkalny musi być zaopatrzony w stację ładowania pojazdów elektrycznych. Planuje się, a by w 2020 na drogach było takich wehikułów już 2 miliony. Z kolei Waszyngton planuje wypłacanie prawie 8 tys. dolarów premii każdemu nabywcy auta z wtyczką. Poza tym rząd amerykański podejmuje też inne działania, np. udzielił pożyczki firmie Tesla Motors. Za te pieniądze ma powstać fabryka, w której od 2012 ruszy produkcja modelu S – ogólnodostępnego sedana z napędem elektrycznym.

Technologia hybrydowa i będące celem jej istnienia stworzenie efektywnych pojazdów o napędzie elektrycznym jeszcze niedawno wydawały się pieśnią odległej przyszłości. Okazało się jednak, że – jak to już często bywało – realia zmieniają się szybciej niż przewidzieli to analitycy. Dobrym przykładem jest Toyota Prius, pionierskie auto, które z nierentownej dla koncernu ciekawostki (w pierwszych latach produkcji Toyota dopłacała do każdego egzemplarza) stała się modnym i coraz popularniejszym samochodem. Tę samą tendencję wychwycimy rzucając okiem na modele pokazywane na targach i wystawach. Zwrot w kierunku eko jest ewidentny.


Tagi: , , ,

Skomentuj