Pogled v prihodnost: Električni avtomobili

Letošnje leto bo v zgodovino avtomobilizma zapisano kot leto začetka prodaje serijskih električnih avtomobilov. Tudi zanje velja pregovor: vsak začetek je težak.

11. 1. 2011

Alternativni pogoni so že dolgo vroča tema avtomobilizma. Politična zapoved so čisti avtomobili, torej takšni, ki s svojim delovanjem ne bi več onesnaževali okolja. Od zmanjšanja škodljivih izpustov do delovanja avtomobilov brez izpustov pa je dolga pot.

Najbrž je celo pot v neskončnost, čeprav zdaj na koncu te kot rešitev večinoma vidijo električne avtomobile (EV).

Ti so bili doslej tehnično neuresničljivi, posebej pa so to seveda radi poudarjali skoraj vsi avtomobilski izdelovalci, če ne zaradi tega, da bi čim dlje ohranili svojo do zdaj uveljavljeno tehnologijo, pa predvsem zaradi tega, ker je sprememba povezana s kar velikimi vsotami, ki jih je treba vložiti v zagotovitev novih konstrukcijskih rešitev in izdelavo alternativnih avtomobilov, rezultati in stroški razvoja, izdelave in tržne uveljavitve EV pa so nejasni.

Mitsubishi i-MiEV

Mitsubishijev majhen avto z imenom 'i' so kot študijo predstavili že na frankfurtskem salonu septembra 2003, dobri dve leti kasneje pa je bil z običajnim bencinskim motorjem na voljo na japonskem trgu. Predelavo v električni avto so nato napovedali nekaj mesecev po začetku prodaje na Japonskem.

Prvih nekaj deset avtomobilov z oznako i-MiEV so nato julija 2009 ponudili Mitsubishijevim partnerjem za uporabo in preizkušanje, od aprila 2010 pa je Mitsubishijev i-MiEV na Japonskem na voljo vsem kupcem, ustanovam, podjetjem in posameznikom.

Mitsubishi je ponekod v Evropi že dobavil prve i-MiEV-e. Popolnoma enake tehnične značilnosti kot Mitsubishijev i-MiEV imata tudi avtomobila francoskih partnerjev tega japonskega izdelovalca, Citroën C-Zero in Peugeot i-On.

i-MiEV je bil zasnovan kot majhen avtomobil in se tudi s predelavo v električni avto ni veliko spremenil. Njegova zunanjost bolj spominja na majhen dostavnik kot pa na osebni avtomobil, a je to v primeru predelave v električni avto tudi precejšnja prednost.

Motor (prej bencinski, zdaj električni) je spravljen pod dnom potniške kabine, v zadku, tik pred zadnjo pogonsko osjo. V tem delu so (na mestu, kjer je bila prej posoda za gorivo) zdaj spravljeni tudi akumulatorji. Gre za 88 celic z zmoglivostjo 50 Ah celic, povezanih v 330-voltni litij-ionski paket akumulatorjev (16 kWh).

Elektromotor je sinhronski s stalnim magnetom in 47 kW (64 KM) v območju med 3.000 in 6.000 vrtljaji, največji navor 180 Nm je na razpolago pri 2.000 vrtljajih. i-MiEV-a je z elektriko mogoče polniti na dva načina. Prvemu rečejo kar gospodinjski način, ki sprejema pove­zavo z gospodinjskim tokom (220/240 V), polnjenje traja okoli sedem ur. Za to povezavo ima i-MiEV vtičnico na desni strani avtomobila. Hitro polnjenje (trifazni tok, 200 V, 50 kW) v pol ure zagotovi do 80-odstotno ponovno polnjenje akumulatorjev, kabelsko povezavo za ta način priključimo v vtičnico na levi strani avta.

Konstruktorjem je uspelo ohraniti siceršnji 277 litrov velik prtljažnik, če zložimo predeljeno naslonjalo zadnje klopi, pa dobimo 860-litrsko prostornino za prtljago. i-MiEV je sicer dolg 3,395 metra, širok 1,475 m in visok 1,6 m, medosna razdalja je 2,55 metra. Po posebnem evropskem merilnem protokolu (NEDC) je doseg i-MiEV-a 150 kilometrov.

Vožnja z majhnim električnim Mitsubishijem je nekaj povsem običajnega in med njo nam ni prav nič pospešilo srčnega utripa ali povišalo adrenalina. Najprej preseneti dokaj hiter začetni pospešek (toda do 100 km/h preteče 15 sekund, prepričljivejši je čas pospeška med 60 in 90 km/h – šest sekund). Motornega hrupa seveda ni in tako ostane le še malenkostni izpod gum z manjšim kotalnim uporom.

i-MiEV seveda ne more skriti, da je majhen avto. Skromno sedežno in vozno udobje pač ne prepriča. Povsem primerna se zdi lega na cesti, saj je zaradi nizkega težišča avtomobil še kar obvladljiv. Temeljit preizkus pa bo še moral dati odgovor, ali večji del teže nad zadnjo pogonsko osjo vpliva na obnašanje avtomobila v zahtevnejših voznih razmerah (dež, sneg).

Mitsubishi je ceno avtomobila na tistih evropskih trgih, kjer ponuja i-MiEV-a, nastavil na 30.000 evrov (vanjo so že všteli morebitne državne spodbude za nakup električnih avtomobilov). Ob taki ceni mora biti kupec res velik ljubitelj električnega pogona in zmanjšanih avtomobilskih izpustov, da si ga omisli.

Nissan Leaf

Poročilo o kratki vožnji z Nissanovim Listom smo v Avto magazinu že objavili (AM 19, 2010). Temu za zdaj ni veliko dodati, razen seveda to, da je Leaf prepričal večino članov žirije za evropski avto leta in si pridobil ta naslov za leto 2011. Nissan bo avtomobil v kratkem tudi začel prodajati v nekaterih izbranih evropskih državah, predvsem ga bodo najprej dobila v vozne parke nekatera podjetja, samo ponekod pa bo na voljo tudi posameznikom, ki z lastništvom in vožnjo s tem avtomobilom hočejo pokazati svojo zavezanost k ohranjanju čistega okolja.

Tudi Nissan za svojega Leafa načrtuje ceno 30.000 evrov (in pri tem vanjo že všteje morebitne spodbude). Sicer pa je celoten Nissanov pristop opredeljen tako, da se bodo z Leafom pojavljali samo tam, kjer bodo kupci zanj dobili državno podporo.

Opel Ampera

Opel se bo z modelom Ampera priključil sestrskemu modelu Chevrolet Volt. Tehnično bo šlo za enako opremo, Opel je za Ampero le razvil drugačno obliko karoserije in notranjosti.

Akumulatorski paket v Voltu/Amperi tehta nekaj manj kot 200 kilogramov. Gre za litij-ionsko izvedenko s 16 kWh. Elektrika poganja električni motor z močjo 111 kW, že od začetnih vrtljajev ima ta motor tudi 370 Nm navora. Pospešek od 0 do 100 km/h zmore v devetih sekundah, največja hitrost je 161 km (in je elektronsko omejena).

GM pravi, da bosta Volt/Ampera z enim polnjenjem akumulatorjev prepeljala do 60 km, nato elektriko iz akumulatorjev nadomešča bencinski motor, ki deluje kot generator. Ob izrabi obeh energijskih virov (posoda za gorivo ima 30 litrov) naj bi z Voltom/Ampero lahko prepeljali okoli 500 km.

Motor ima 1.398 kubičnih centimetrov prostornine, njegova moč je 63 kW (84 KM) pri 4.800 vrtljajih v minuti. Volt/Ampero polnimo z gospodinjskim tokom, v ZDA je pri napetosti 110/120 voltov čas polnjenja med 10 in 12 urami, v Evropi pri napetosti 220/240 V zgolj štiri ure.

O voznih izkušnjah z Oplom Ampero se ne moremo prav hvaliti. Prvo srečanje je bilo razočaranje, saj je že nekaj več kot po enem kilometru vožnje sistem iz električnega pogona preklopil na delovanje bencinskega motorja. Strokovnjak, ki je Ampero predstavljal, dr. Andreas Lassota, je razložil, da so avtomobil pripravili tako, da bi lahko preizkusili obe vrsti delovanja (z elektromotorjem in z bencinskim). To pa je bila dezinformacija, saj po trditvah General Motorsa za pogon pri Voltu in Amperi skrbi zgolj elektromotor, ko se menja režim, pa gre le za spremembo vira električne energije.

Kakorkoli že, prototipska Ampera, ki smo jo vozili, je pokazala primeren potencial, da bo zelo primerno prevozno sredstvo.

Tisto, kar je najbolj motilo, so bile obljube General Motorsa, za kakšen avto gre, in pričakovanja, ki so se začela širiti zaradi teh obljub. Volt/Ampera je nekakšen križanec med električnim avtomobilom in hibridom. Za pogon ves čas namreč skrbi elektromotor. Vira električne energije pa sta dva: dokler so akumulatorji napolnjeni, ta prihaja od tam, ko se spraznijo, pa nalogo dobave električne energije prevzame podaljševalec dosega, bencinski motor, ki prek pretvornika in generatorja dobavlja električno energijo v elektromotor.

V nasprotju z običajnimi hibridnimi avtomobili bencinski motor ne polni akumulatorjev, nekaj električne energije pa se vseeno vrne v akumulatorje, in sicer ob zmanjšanju hitrosti ali zaviranju.

Ampera je, podobno kot Leaf, po večini funkcij povsem enakovredna osebnih avtomobilov s pogonom motorjev na notranje izgorevanje, predvsem ko gre za lego na cesti, udobje in prostor za potnike in prtljago. S svojim dosegom Ampera tudi ne zaostaja za običajnimi avtomobili.

Od preizkušenega prototipa do serijskega avta ima Opel še leto dni časa, nekaj pa jim bodo gotovo koristile tudi izkušnje Chevroletovih ljudi, saj je Volt v ZDA že na prodaj, prvi zasebni kupec ga je tudi že prevzel. Opel je tudi že napovedal ceno za Ampero, ki bo precej višja (42.900 evrov), kot je cena Volta v ZDA (41.000 ameriških dolarjev oziroma približno 32.000 evrov).

Gospodarski okvir uveljavljanja električnih vozil

Nissan stavi na električne avtomobile

Nissanovo vodstvo, predvsem prvi človek Carlos Ghosn, stavi na električni pogon. Svojo odločitev, da bodo na trgu do leta 2013 ponudili kar tri izključno z električnim pogonom opremljene modele, so sprejeli že v začetku leta 2008. Avtomobile bodo izdelovali na vseh treh najpomembnejših Nissanovih trgih – v domovini na Japonskem, v ZDA in v Evropi.

Z odločitvijo, da bodo vlagali v razvoj in izdelavo izključno električnih avtomobilov, so kar precej tvegali. Ghosn pravi: »Stavimo na razvoj v pravo smer!«

Osnova celotnega Nissanovega razvoja so nove tovarne za izdelavo litij-ionskih akumulatorjev. Te bodo zgradili ob svojih obratih za končno montažo avtomobilov ali pa neodvisno od tega. Kompleks v angleškem Sunderlandu, kjer bo tovarna Leafov za Evropo, je že v gradnji. Za podobno tovarno v ZDA v Smyrni, v zvezni državi Tennessee, so od ameriške vlade po znižani obrestni meri dobili kar 1,6 milijarde dolarjev posojila.

Skupna Nissanova naložba v električne avtomobile naj bi stala okoli pet milijard dolarjev. Z njo naj bi pridobili pomemben vodilni položaj pri konstruiranju in izdelavi električnih avtomobilov, kar bi upravičilo tako velika vlaganja in se povrnilo z vodilno vlogo na trgu.

Nissan je za zdaj pripravil svojo prvo tovarno v tokijskem predmestju Opama, kjer bodo prvo leto (2011) izdelali okoli 50.000 avtomobilov. Nissan in partner za konstrukcijo in izdelavo akumulatorjev NEC sta v skupno tovarno na Japonskem (Automotive Energy Supply Corp.) že vložila vsak po 100 milijonov ameriških dolarjev, do konca leta 2010 so tam izdelali okoli 13.000 akumulatorjev. Kasneje bo zmogljivost okoli 65.000 akumulatorjev.

Vsaka od tovarn za izdelavo električnih avtomobilov bo imela zmogljivost okoli 150.000 avtomobilov na leto, v tisti v ZDA, ki bo nared 2012, naj bi izdelali tudi okoli 200.000 akumulatorjev na leto. Že v kratkem bodo menda načrtom dodali še četrto tovarno na Kitajskem.

Delno svojo strategijo električnih avtomobilov Carlos Ghosn gradi na višanju cene surove nafte. Ko (in če) bo cena za sodček poskočila na več kot 80 ameriških dolarjev za sodček, se bo dolgoročno lastnikom račun glede nakupa in uporabe električnih avtomobilov tudi izšel.

Sodelovanje z Renaultom in Daimlerjem

Dolgoročno pa Nissan stavi tudi na sodelovanje s partnerjem iz skupne zveze Renaultom in kooperantom Daimlerjem (avtomobilske znamke Mercedes-Benz in Smart).

Nissan bo v prvem letu svoje prodaje predvsem preizkušal odziv kupcev. Tudi zaradi tega je skupna letna zmogljivost 50.000 avtomobilov načrtovana s primerno previdnostjo. Množičnejšo prodajo načrtujejo za leto 2012. Renault se bo s svojim prvim avtomobilom pridružil proti koncu leta 2011. Izdeloval ga bo v Franciji, v tovarni v Flinsu na zahodu Pariza (kjer sicer izdelujejo Clia). Podrobnosti, kako se bo v te načrte vključil Daimler, še niso objavili. Nemci so namreč lastniško povezani tudi z ameriško Teslo, kooperacijo pa so sklenili tudi s kitajskim izdelovalcem akumulatorjev BYD.

Nissan in Renault svojo strategijo električnih avtomobilov utemeljujeta tudi tako, da bosta delovala in prodajala avtomobile tam, kjer bodo za gradnjo tovarn in prodajo na trgu dobili primerne spodbude, od denarne pomoči ali posojil za obrate do prodajnih spodbud za kupce takšnih avtomobilov. Tudi zaradi tega so se odločili za dva obrata za izdelavo akumulatorjev, enega v Veliki Britaniji in drugega na Portugalskem, ker sta obe vladi Nissanu odobrili podporo, Nissan pa ju že gradi.

Tomaž Porekar, foto: Vinko Kernc in tovarne

Preberite še: