Zašto hibridni automobili?

Priča o električnom automobilu je malo kompleksnija nego što se to čini. Kroz nekoliko komentara na prethodni tekst “Tko je ubio električni auto” naveo sam nekoliko parametara koji ozbiljno utječu na upotrebljivost električnih automobila.

General Motors EV1; auto koji nije mogaoPrvi i svakako najbitniji je autonomija, to ukratko znači koliko ste u stanju prijeći kilometara s jednim punjenjem baterija. Dok je teoretski moguće nakrcati brdo baterija u automobil i postići veliku autonomiju, postoji problem punjenja baterija. Klasični automobil na unutarnje izgaranje možete napuniti u nekoliko minuta na benzinskoj stanici, no baterije se moraju puniti satima. Olovnoj bateriji koja je pogonila GMov EV1 bilo je potrebno tri sata da s 20% napuni na 80% kapaciteta. LiIon baterijama koje se koriste jer imaju veći kapacitet potrebno je dvostruko više vremena…
Drugi problem je temperatura, naime ovisno o temperaturi okoline značajno ovisi ne samo vijek trajanja baterije, nego i vrijeme punjenja i korisni kapacitet.

Treći problem, koji nije direktno dokaziv no koji se spominje na mnogo mjesta je pitanje održavanja automobila. Za razliku od motora s unutarnjim sagorijevanjem koji traži redovito održavanje, mijenjanje različitih ulja i filtera na električnom automobilu toga svega skupa nema. Električni automobili uopće nemaju mjenjače (što je jedan poprilično kompleksni sklop), električni motor je zapečaćen u svojem kučištu i nema potrebe za zamjenom ulja ili čak i podmazivanjem. Kočioni sustavi (pločice, diskovi) koji se u automobilima mijenjaju svakih 40-80.000km su pod daleko manjim stresom u električnim automobilima budući da se nizbrdice i kočenja koriste kao prilike za punjenje baterija (na jednom Prius forumu pronašao sam tvrdnju kako obzirom na efikasnost prilikom kočenja, postoji mogućnost da će kočioni sustav Priusa ostati nepromijenjen tijekom cijelog životnog vijeka automobila). NeOdržavanje električnog automobila direktni je udar na biznis model automobilske industrije.
Unatoč svemu, električni automobil (barem zasada) nije zaživio i postigao puni komercijalni uspjeh, no zato je tržište kreiralo alternativu koja je na polovici puta spojila automobil s unutarnjim izgaranjem i električni automobil. Osobina hibridnog automobila je da kombinira mogućnosti klasičnog motora s elektro motorom koji se istovremeno može koristiti i kao generator za potrebe punjenja baterije (prilikom kočenja ili vožnjom nizbrdo). Uz malo liberalniju upotrebu ove definicije, onda i neki uobičajeni automobili mogu ući u kategoriju hibrida (primjerice VW Lupo 3l, ili neke izvedenice Citroena C4 koje same gase motor prilikom stajanja).

Diesel/električna lokomotiva - hibridno vozilo?Hibridni pogon nije novi izum i on se već koristi godinama, dapače, daleke 1916 godine amerikanac Wood napravio je hibridni automobil. No dvije najpoznatije primjene hibridnog pogona ne nalaze se u automobilima već u lokomotivama i podmornicama. Osnovni razlog zbog kojeg lokomotiva koristi diesel motor koji pogoni generator koji pak pokreće električni motor je mjenjač. Naime motori koji se nalaze u automobilima imaju poprilično veliki raspon broja okretaja (od najmanjeg broja okretaja u tzv. praznom hodu i maksimalnog broja okretaja) te je stoga potrebno svega pet do šest brzina kako bi automobil mogao krenuti od 0km do njegove maksimalne brzine. Motori koji se koriste u lokomotivama imaju daleko manji raspon broja okretaja, a i zbog opterećenja koja moraju vući morali bi imati mjenjač od 20-30 brzina što bi zauzimalo puno prostora i stvaralo nepotrebne gubitke energije.

Podmornice koriste kombinaciju diesel – električnog pogona kako bi dok su na površini punile baterije, a pod vodom koristile električni pogon.

Razlog zbog kojeg lokomotive koriste hibridni pogon je učinkovit prijenos snage, dok podmornice koriste hibridni pogon kako ne bi trošile dragocijeni kisik ispod vode. Koji je razlog zašto bi automobil imao hibridni pogon?
Ukratko, postoje dva osnovna razloga i jedan od njih je smanjenje emisije štetnih plinova, a drugi je povećanje efikasnosti automobila tj. smanjenje potrošnje goriva.

Hibridni automobili imaju i dodatne prednosti jer koriste klasično gorivo i ne zahtjevaju novu infrastrukturu (stanice za električno punjenje, stanice za vodik, posebne tankove za alternativna goriva i sl.). Budući da su efikasniji, s jednim tankom goriva moguće je viziti se i na 50% veće udaljenosti. Hibridni automobili stvaraju manje CO2, a motor se koristi u najoptimalnijem rasponu pa je količina štetnih plinova (CO, HC, NOx) dramatično smanjena.

Zanimljivo je pratiti i situaciju u americi, gdje su zakonodavci krenuli agresivno u kreiranje zakona koji će štititi okoliš kroz propisivanje smanjenja emisije štetnih plinova. Gledajući očima Toyotinih inžinjera, zakoni se nisu činili logičnima jer propisuju smanjenje emisije štetnih plinova, no ne dotiču emisiju CO2 za kojeg se smatra da utječe na globalno zatopljenje a istovremeno emisija CO2 plinova je i pokazatelj potrošnje automobila. Razvoj motora se stoga koncetrirao na katalizatore i filtere čestica, dok je manji dio posvećen povećanju efikasnosti automobila i smanjenju prosječne potrošnje.

Toyota Prius je nastao kao projekt automobila za 21 stoljeće, a njegov latinski naziv opisuje događaj koji prethodi nečem drugom, Prius je s pozicije projektnog zadatka prethodnik nove generacije automobila i hibridni pogon po kojem je poznat nije jedini inovativni koncept koji je u taj auto ugrađen. S pozicije zaštite okoliša, ciljevi za Prius su bili smanjenje emisije štetnih plinova na jednu desetinu, odnosno smanjenje potrošnje goriva za 1/3 na 20 prijeđenih kilometara po litri utrošenog benzina (što je u času kreiranja ovog zadatka bilo poboljšanje učinkovitosti od 50%).

Misao dana:
Remember folks, street lights timed for 35 kmh are also timed for 70 kmh.

Tko je ubio električni auto?

Da li ste znali kako je prvi automobil kojeg je Ferdinand Porsche napravio početkom dvadesetog stoljeća koristio električne motore, a ne motor s unutrašnjim sagorijevanjem (automobil se zvao Lohner-Porsche i nešto više o njemu kao i o samom Ferdinandu Porscheu možete pronaći na ovoj stranici)? I što je najbolje, čak nije bio niti osobito originalan u svojoj ideji budući da je u to vrijeme veliki broj automobila uvelike koristio električnu energiju za svoj pogon.

Tko je ubio električni auto?Prvi električni automobili pojavili su se tridesetih godina devetnaestog stoljeća, a 1897. godine cijela flota new yorških taksija bila je električna – dapače, na prijelazu dvadesetog stoljeća na cestama je bilo najviše električnih automobila. Sudbinu prvih električnih automobila zapečatilo je nekoliko međusobno različitih događaja počevši od izgradnje međugradskih cesta i rastom potrebe za putovanjima na veće udaljenosti (električni automobil ima ograničenu autonomiju), otkrića velikih naftnih polja u Texasu koja su dramatično spustila cijene goriva, izum elektropokretača (automobili su se dotada pokretali na kurblu što je tražilo fizičku snagu) i masovna proizvodnja koju je pokrenuo Henry Ford a koja je spustila cijenu automobila s unutarnjim izgaranjem daleko niže od cijene električnog automobila.

Električni automobili su zamrli skroz do negdje sedamdesetih kada je bila velika naftna kriza, Sprovod automobilu, to možete vidjeti samo u Kaliforniji!a pravi boom u razvoju električnih automobila dogodio se početkom devedesetih kada su (posebice) američki regulatori donijeli nekoliko zakona koji se odnose na ekološki čistije automobile kroz smanjenje emisija ispušnih plinova, a neke od američkih saveznih država su izglasale i zakone koji su od proizvođača automobila tražile proizvodnju ZEV automobila (Zero Emission Vehicle-a – automobil koji uopće ne zagađuje zrak). Vjerojatno najpoznatiji automobil koji je isključivo električni je General Motorsov EV1.

GM EV1 je automobil koji je od početka dizajniran da bude električni, radi se o sportskom automobilu za dva putnika, s autonomijom od cca. 120 km, maksimalne brzine do 130 km/h (modificirani EV1 postigao je brzinski rekord za električno vozilo, brzina od 130km/h je elektronski ograničena). Ovaj automobil je bio dostupan na tržištu u vrlo ograničenom broju, nije bio u slobodnoj prodaji nego isključivo u najam. Nakon što je američki sud odlučio u korist proizvođača automobila (koji su tužili savezne države zbog pravila o smanjenju zagađenja za osobne automobile). Odnosno nakon što je dolaskom Busheve administracije cijeli niz zakona promijenjen ili ukinut u korist zakona koji reguliraju automobile pogonjene alternativnim gorivima (etanol, biodiesel i slična goriva) te je program energetske učinkovitosti kojeg je donijela Clintonova administracija zamijenjen novim zakonom koji favorizira razvoj automobila na gorive ćelije (dakle automobile koji se pogone na vodik) – General Motors je prekinuo najam svih električnih automobila (njih oko 1000) te ih sve, doslovce do posljednjega poslao na uništavanje i recikliranje (neki od automobila su završili na pojedinim sveučilištima odnosno muzejima, iako i oko toga postoje pojedine kontroverze).

GM EV1 je bio vrlo popularno iako vrlo skupo vozilo, a obzirom da je to bio jedini komercijalno dostupni električni automobil, skupina entuzijasta napravila je dokumentarni film: “Tko je ubio električni auto”, a koji se ovih dana prikazuje u američkim kinima. Tko je ubio električni auto je film u kojem praktički sve spomenute strane baš poput likova u romanima Agathe Christie naizmjence imaju prilike gurnuti nož u leđa ovome sjajnom projektu. Predlažem vam da posjetite web site ovoga dokumentarca, odnosno da pogledate barem trailer za film kojeg možete vidjeti i ovdje.

p.s. jučer, dana 20. srpnja 2006. godine američka tvrtka Tesla Motors prikazala je prvi u cijelosti električni roadster koji se proizvodi u pogonima britanskog Lotusa, a na tržištu će biti dostupni tijekom 2007 godine

Napomena:
Ovo je prvi u kraćoj seriji tekstova koji će se baviti automobilima. U suradnji s hrvatskim zastuptsvom Toyote Mračni blog je dobio u privremeni posjed Toyotu Prius, Toyotin hibridni automobil koji koristi kombinaciju benzinskog i električnog motora, te koji spada u kategoriju automobila s ultra niskom emisijom ispušnih plinova. U slijedećem tekstu, pišem o konceptu hibridnog pogona te vas upoznajem s Toyotom Prius.

Misao dana:
The one thing that unites all human beings, regardless of age, gender, religion, economic status or ethnic background, is that, deep down inside, we ALL believe that we are above average drivers.