Elektrika v stotih odtenkih

Ljubljana – Verjetno ni pretirana trditev, da se v prihodnjih letih na področju avtomobilov in njihovih pogonskih sistemov obeta revolucija. Seveda so jo zanetile izjemno ostre emisijske zahteve, za izpolnjevanje katerih naj bi na trg zapeljali mnogi novi električni avtomobili. Vendar to ni edina oblika elektrifikacije vozil, električni pogon se vanje vključuje še na mnoge druge načine.

Številka je še iz sredine lanskega leta, a je velikanska in jo zato ponovimo: po trditvi analitične družbe AlixPartners bo industrija v prihodnjih osmih letih v elektrifikacijo avtomobilov vložila nič manj kot 225 milijard evrov, kar je desetkrat več kot v enako dolgem preteklem obdobju. Seveda so to ocene in v tem so zajete številne stvari, saj elektrifikacija ne pomeni le povsem električnih avtomobilov, ampak še marsikaj drugega. Vendarle pa so najbolj vroča tema baterijski električni modeli, pa naj bo to zaradi stalnih novic o Tesli ali o tem, kako gredo zdaj v to smer tudi nekateri najmočnejši svetovni proizvajalci.



Najbolj je doslej izstopal načrt nove izključno električne avtomobilske platforme koncerna Volkswagen, imenovan MEB (Modularer E-Antriebs-Baukasten), ki naj bi po zatrjevanju koncerna prinesla nekakšno demokratizacijo električnega pogona – da bo ta cenovno normalno dostopen. To so seveda zelo velike obljube, za izpolnitev katerih naj bi koncern porabil 80 milijard evrov. Ravno včeraj so na letni konferenci koncerna sporočili, da bodo imeli do leta 2030 namesto prvotno načrtovanih 50 kar 70 modelov, ki v prometu ne bodo imeli nobenih emisij, in da bodo predstavljali kar 40 odstotkov vse njihove prodaje. Velike načrte imajo na področju baterijskih električnih modelov tudi drugi pomembni igralci, posebej nemški, čeprav tako visokih številk ne izpostavljajo; v ta del trga bo vstopila tudi velika Toyota, ki je vrsto let stavila le na hibride.

Tveganja in izzivi

Seveda je za smelimi napovedmi tudi veliko tveganj in vprašajev, tako lahko od nekaterih imen tako iz premijskega kot iz bolj množičnega dela trga (BMW, Peugeot) slišimo novice o modularnih platformah, ko bodo lahko v na zunaj identične avtomobile vgrajevali različne tipe pogonov, od strogo električnih prek hibridnih do priključno hibridnih, in se tako lahko odzvali trgu.



V zvezi s strogo električnimi baterijskimi avtomobili omenimo še, da je pri njih trenutno največji problem oziroma izziv akumulator. Znano je, da je na tem področju Evropa proizvodno doslej močno zaostajala za kitajskimi, korejskimi in japonskimi proizvajalci, da je doslej in bo še naprej veliko akumulatorskih celic uvažala: navsezadnje gre pri tem tudi za surovine, ki so omejene na določene dele sveta zunaj stare celine. Vendarle pa je tudi dejstvo, da se posebej v to področje vlaga veliko denarja, bodisi v vzpostavljanje tukajšnje proizvodnje v okviru meddržavnih skupnih konzorcijev kot tudi v iskanje novih rešitev, na primer akumulatorjev s tako imenovanim trdim elektrolitom, ki bi prinesel bistveno boljše zmogljivosti. Zanimivo bo videti, kaj se bo na tem področju zgodilo predvsem v dveh najmočnejših evropskih gospodarstvih, Nemčiji in Franciji, pa tudi, ali se bodo v ta prizadevanja vključili veliki sistemski dobavitelji, kot sta Bosch ali Continental, ki doslej v tovrstni proizvodnji niso našli ekonomske računice.

Hibridi tako in drugače

Poleg baterijskih električnih avtomobilov so tudi druge vrste pogonov, kjer lahko govorimo o takšni ali drugačni udeležbi elektrike. Gre za različne kombinacije motorjev na notranje zgorevanje in električnih motorjev. Bodisi so to že dolga leta znani klasični samopolnilni hibridi, s katerimi se je uveljavila Toyota, bodisi zaporedni hibridi. Najbolj pa se, vsaj trenutno, industrija usmerja v priključne hibride, ki jih je mogoče polniti na zunanjem električnem omrežju. Ti avtomobili imajo kot glavni še vedno motor z notranjim zgorevanjem, a tudi električni pogon in dodatni akumulator, zaradi česar lahko nekaj deset kilometrov prevozijo samo v električnem načinu, kasneje pa kombinirajo oba pogona, kar jim omogoča veliko avtonomijo. Tako imenovane različice plug-in imajo ali pripravljajo bolj ali manj vsi proizvajalci, večinoma se električni pogon povezuje z bencinskim motorjem, v nekaterih primerih (na primer Daimler) pa tudi z dizelskim.



Obstaja pa še ena vrsta elektrifikacije, na kateri je veliko poudarka. Gre za izdelke, ki jim rečejo blagi hibridi. V tem primeru je pogonski agregat še naprej povsem klasičen – to je motor z notranjim zgorevanjem, bencinski ali dizelski, vendar ima manjšo pomoč elektrike, ki je povezana z 48-voltno električno napetostjo; včasih pa proizvajalcem to uspe doseči tudi z nižjo napetostjo. To avtomobilu omogoča daljša obdobja izklapljanja motorja med vožnjo, v nasprotni smeri pa se z zaviranjem rekuperira energija za različne porabnike (na primer klimatska naprava), ki bi jo sicer morali pridobiti s pogonskim bencinskim ali dizelskim strojem. Delovanje takšnih sistemov se bo še izboljšalo, ko bodo na primer ti dodatni akumulatorji zmogljivejši, da bodo lahko hitro sprejeli še več energije, kar je pred kratkim predstavil Mahle. Da proizvajalci na to tehniko resno računajo, priča nedavna poteza Volva, ki bo svoje modele s to vrsto blagega hibridnega pogona označeval s posebno črko B; navajajo pa, da naj bi samo ta rešitev prinesla znižanje porabe do 15 odstotkov.
 

Še kakšna rešitev?

Doslej najbolj drobceni del alternativnega trga so predstavljali avtomobili na vodik in gorivne celice. Gre za vozila z električnim pogonskim motorjem, energija zanj pa nastaja v skladih gorivnih celic, v katere se dovajata utekočinjeni vodik in zrak, v procesu, ki je obraten elektrolizi, pa nastaja električna energija, potrebna za pogonski motor in vodna para kot edini izpust. Sliši se zelo ugodno, tudi doseg je lahko z okoli 500 kilometri povsem zadosten, polnjenje je tako hitro kot z bencinom ali dizlom ... A čeprav je bil tovrstni pogon že pred skoraj tridesetimi leti večkrat predstavljen kot najboljša alternativna rešitev, ki je tik pred vrati, so izdelki s tovrstno tehniko ostajali povsem na obrobju. Ni bilo niti dovolj vozil, niti se doslej ni razvila mreža polnilnic, pri čemer je še vedno problem, da proizvodnja vodika vendarle ni povsem enostavna.



V letih 2017 in 2018 je bilo v vsej zahodni Evropi registriranih komaj okoli 700 vozil, še največ v Nemčiji. Najbolj si je v tej smeri doslej prizadevala Toyota, ki je leta 2015 na trg uvedla model toyota mirai, ki so jih doslej po vsem svetu prodali 7500, naslednja generacija pa naj bi bila bolj množična … Od tekmecev imajo tovrstne modele še Honda, Hyundai, Daimler, do konca leta naj bi svoj prototipni model predstavil Audi, serijsko proizvodnjo pa do leta 2022. Kot rečeno, gre za vselej obetajočo tehniko, kdaj in koliko bo res množična, pa je v tem trenutku še vedno le vprašanje brez odgovora.
 

Za nižjo porabo in nižje emisije

Kaj pa je v smislu nižje porabe in emisij še mogoče narediti na področju klasičnih motorjev z notranjim zgorevanjem? Eno od področij, ki so se jih proizvajalci dotikajo vsaj občasno, je, da bi bencinskemu motorju dodali nekatere lastnosti dizelskih motorjev. Po dolgih pripravah je Nissan predstavil rešitev s spremenljivim kompresijskim razmerjem in ga vgrajuje v enega modelov prestižne znamke infiniti; čakamo, da bo kdaj kaj takega prenesel v še bolj množične nissane. Mazda pa naj bi v svoji novi mazdi3 in nato tudi v drugih izdelkih še letos ponudila bencinski motor z oznako skyactive X, v katerem vključuje nekatere lastnosti delovanja dizelskih motorjev, kar da bi ob ustrezni odzivnosti prineslo radikalno večjo varčnost.