Az energiatárolási lehetőségekkel foglalkozó korábbi írásunkban ígértük, kitekintünk a közlekedési alkalmazásokra is. Sokak szerint ugyanis a villamos hajtású járműveké a jövő. Eszerint a hibrid modellek kérészéletű átmeneti megoldások az egyre szűkösebb kőolajforrások és a klímaváltozás együttes kihívásaira. Lássuk hát közelebbről a villanyautókat.Bár már korántsem unikális dolog napjainkban, mégis hajlamosak vagyunk rácsodálkozni egy-egy új villanyhajtású gépjármű modell bejelentésére. Mintha vadonatúj találmányokról lenne szó. Holott sokkal inkább mintha Csipkerózsika álmából ébredne újra a koncepció, hiszen már az 1830-as években szabadalmaztatták a galvánelem által működtetett hajtást Skóciában. Amerikában az 1900-as évek elején egy időben több villanyautó volt az utakon, mint belsőégésű motoros járgány. A Baker Electric, Detroit Electric és más cégek az első világháborúig dominálták a piacot, aztán gyártmányaik velük együtt lassan eltűntek.
Edison akkumulátorai (nikkel-vas) jól szuperáltak, de nem bírták a versenyt. Vélhetőleg ezt a problémát ismerte fel a kiváló feltaláló, amikor – így a legenda â 1896-ban egy vacsora során a nevezetes cetlit átcsúsztatta Henry Ford barátjának: âa villanyautó halottâ.
111 évvel Edison cetlije után javában újra éledezik a tetszhalott villanyautó. Ne feledjük, hogy a villamos, a trolibusz és a villanymozdony, illetve a dízel-elektromos mozdony azóta is tartja magát, de most koncentráljunk a személyautókra. Számos hibrid modell jelent meg az elmúlt években, amelyek alapvetően valamilyen hagyományos, vagy reformált belsőégésű motor kiegészítésére használják a villamos hajtású motort. Ebben a körben a nagyszámú benzines (például Toyota Prius, Honda CRX) és dízel (Peugeot 308) mellett az alkoholos (bio) hibridek, illetve a gáz-elektromos (Hyundai) megoldás is megjelent.
Sokkal érdekesebb azonban a döntően elektromos hajtásra alapozó villanyautók perspektívája. A korábbi írásunkban jelzett akkumulátor-fejlesztések teszik lehetővé, hogy a hajdani szűk keresztmetszetet jelentő paraméterek ugrásszerűen javuljanak. Az első szériák a 80-as évek második olajársokkja nyomán léptek porondra 1990-től kezdődően. A GM, Chrysler, Ford, Honda, Nissan és Toyota mind megjelentek Kaliforniában néhány száz darabos szériákkal, azonban ezek hamarosan leléptek a színről. Az akkumulátorok dinamikus fejlesztése nyomán ma már újfajta hibridek mutatnak a jövőbe. Ezek alapvetően elektromos meghajtású járművek, és csak az energiatároló rendszer kisegítő töltésére használnak tartalék belsőégésű motort.
Koncepcióautóként láthattuk már például a GM-től az Opel Flextreme modellt, amelynek 1,3 literes dízelmotorja nem hajt, csak a lítium-ion akkumulátort tölti, ha útközben vészesen csökkenne a töltés. Az 55 km-es hatótáv egy töltéssel egyelőre nem tűnik túl soknak, de a városkörnyéki közlekedésre elégnek ígérkezik. Ami a legfőbb dolog: normál hálózati csatlakozással (egyelőre 3 és fél óra alatt) tölthető az akku. A Toyota Plug-in és a Volvo ReCharge is ezt az utat követi. A Ford Escape Hybrid autókkal az Excel Energy kísérletezik, hogy átállítsák őket konnektorról tölthető V2G (Vehicle to Grid) rendszerűvé.
Talán ez lesz a döntő pont. Az eléggé valószínű, hogy a hagyományos â vagy akár bio-ra hangszerelt â olajszármazékok üzemanyagként történő hasznosítása nem hozhat döntő áttörést a széndioxid kibocsátás csökkentésében. A 2012-re kitűzött 130 gramm/km kibocsátási norma igen ambiciózus cél a mai átlagok ismeretében, de még ezzel is közel 20 kg CO2-t termelünk majd egy Budapest â Velencei tó kirándulással. Az elektromos hajtás jobb lehetőségeket kínál.
Az üzemanyagcellás rendszerek (lásd Honda FCX, HydroGen4) számos szempontból a jövő legígéretesebb termékei, de közlekedési alkalmazásukat két jelentős körülmény hátráltatja: a hidrogén üzemanyag előállítása egyelőre nem kevesebb széndioxid kibocsátással jár, továbbá a kiszolgáló infrastruktúra hiányzik. A fejlett akkumulátoros rendszerek az utóbbi kérdést könnyebben veszik, hiszen a jól kiépített közcélú elosztó hálózat adott. Attól persze nem tekinthetünk el, hogy amennyiben az igényelt többletenergia konvencionális hőerőművekből származna, akkor nem túl sokat tettünk a klímaváltozás ellen.
Visszatérve a járművek tápegységére, az akkumulátorok tulajdonságai jelentős haladást mutatnak. Az A123 Systems, a fejlesztéssel megbízott cégek egyike demonstrációs céllal versenymotort is épített. Az elemi cella szintjén készen vannak a GM által igényelt mutatókkal, 7000 ciklust elbír a cella és 10 éves élettartam garantált. A szükséges 9 kWh energialeadáshoz azonban 200 cellát kell majd összehangolni.
Akárhogyan is, a Tesla Roadster – igaz, 92 ezer dollárért â 4 másodperc alatt gyorsul 100 km/h-ra, és közel 400 kilométert megy egy töltéssel. Működik tehát a villanyautó, a gazdaságosság kérdései még odébb vannak. Persze ez is viszonyítási alap dolga, 150 dolláros hordónkénti olajár mellett sok minden máshogyan festhetâŚ
Ráadásul még számos meglepetést rejthet a technika, amivel végképp rácáfolhatunk Edison pesszimizmusára. Még csak most kezdődik a lendkerekek virágzása és a nanotechnológia felfutásával a szuperkondenzátorok fénykora. A jövő nyitott, de mi a villanyautóra fogadunk.
Villanyautók
Az energiatárolási lehetőségekkel foglalkozó korábbi írásunkban ígértük, kitekintünk a közlekedési alkalmazásokra is. Sokak szerint ugyanis a villamos hajtású járműveké a jövő. Eszerint a hibrid modellek kérészéletű átmeneti megoldások az egyre szűkösebb kőolajforrások és a klímaváltozás együttes kihívásaira. Lássuk hát közelebbről a villanyautókat.Bár már korántsem unikális dolog napjainkban, mégis hajlamosak vagyunk rácsodálkozni egy-egy új villanyhajtású gépjármű modell bejelentésére. Mintha vadonatúj találmányokról lenne szó. Holott sokkal inkább mintha Csipkerózsika álmából ébredne újra a koncepció, hiszen már az 1830-as években szabadalmaztatták a galvánelem által működtetett hajtást Skóciában. Amerikában az 1900-as évek elején egy időben több villanyautó volt az utakon, mint belsőégésű motoros járgány. A Baker Electric, Detroit Electric és más cégek az első világháborúig dominálták a piacot, aztán gyártmányaik velük együtt lassan eltűntek.
Edison akkumulátorai (nikkel-vas) jól szuperáltak, de nem bírták a versenyt. Vélhetőleg ezt a problémát ismerte fel a kiváló feltaláló, amikor – így a legenda â 1896-ban egy vacsora során a nevezetes cetlit átcsúsztatta Henry Ford barátjának: âa villanyautó halottâ.
111 évvel Edison cetlije után javában újra éledezik a tetszhalott villanyautó. Ne feledjük, hogy a villamos, a trolibusz és a villanymozdony, illetve a dízel-elektromos mozdony azóta is tartja magát, de most koncentráljunk a személyautókra. Számos hibrid modell jelent meg az elmúlt években, amelyek alapvetően valamilyen hagyományos, vagy reformált belsőégésű motor kiegészítésére használják a villamos hajtású motort. Ebben a körben a nagyszámú benzines (például Toyota Prius, Honda CRX) és dízel (Peugeot 308) mellett az alkoholos (bio) hibridek, illetve a gáz-elektromos (Hyundai) megoldás is megjelent.
Sokkal érdekesebb azonban a döntően elektromos hajtásra alapozó villanyautók perspektívája. A korábbi írásunkban jelzett akkumulátor-fejlesztések teszik lehetővé, hogy a hajdani szűk keresztmetszetet jelentő paraméterek ugrásszerűen javuljanak. Az első szériák a 80-as évek második olajársokkja nyomán léptek porondra 1990-től kezdődően. A GM, Chrysler, Ford, Honda, Nissan és Toyota mind megjelentek Kaliforniában néhány száz darabos szériákkal, azonban ezek hamarosan leléptek a színről. Az akkumulátorok dinamikus fejlesztése nyomán ma már újfajta hibridek mutatnak a jövőbe. Ezek alapvetően elektromos meghajtású járművek, és csak az energiatároló rendszer kisegítő töltésére használnak tartalék belsőégésű motort.
Koncepcióautóként láthattuk már például a GM-től az Opel Flextreme modellt, amelynek 1,3 literes dízelmotorja nem hajt, csak a lítium-ion akkumulátort tölti, ha útközben vészesen csökkenne a töltés. Az 55 km-es hatótáv egy töltéssel egyelőre nem tűnik túl soknak, de a városkörnyéki közlekedésre elégnek ígérkezik. Ami a legfőbb dolog: normál hálózati csatlakozással (egyelőre 3 és fél óra alatt) tölthető az akku. A Toyota Plug-in és a Volvo ReCharge is ezt az utat követi. A Ford Escape Hybrid autókkal az Excel Energy kísérletezik, hogy átállítsák őket konnektorról tölthető V2G (Vehicle to Grid) rendszerűvé.
Talán ez lesz a döntő pont. Az eléggé valószínű, hogy a hagyományos â vagy akár bio-ra hangszerelt â olajszármazékok üzemanyagként történő hasznosítása nem hozhat döntő áttörést a széndioxid kibocsátás csökkentésében. A 2012-re kitűzött 130 gramm/km kibocsátási norma igen ambiciózus cél a mai átlagok ismeretében, de még ezzel is közel 20 kg CO2-t termelünk majd egy Budapest â Velencei tó kirándulással. Az elektromos hajtás jobb lehetőségeket kínál.
Az üzemanyagcellás rendszerek (lásd Honda FCX, HydroGen4) számos szempontból a jövő legígéretesebb termékei, de közlekedési alkalmazásukat két jelentős körülmény hátráltatja: a hidrogén üzemanyag előállítása egyelőre nem kevesebb széndioxid kibocsátással jár, továbbá a kiszolgáló infrastruktúra hiányzik. A fejlett akkumulátoros rendszerek az utóbbi kérdést könnyebben veszik, hiszen a jól kiépített közcélú elosztó hálózat adott. Attól persze nem tekinthetünk el, hogy amennyiben az igényelt többletenergia konvencionális hőerőművekből származna, akkor nem túl sokat tettünk a klímaváltozás ellen.
Visszatérve a járművek tápegységére, az akkumulátorok tulajdonságai jelentős haladást mutatnak. Az A123 Systems, a fejlesztéssel megbízott cégek egyike demonstrációs céllal versenymotort is épített. Az elemi cella szintjén készen vannak a GM által igényelt mutatókkal, 7000 ciklust elbír a cella és 10 éves élettartam garantált. A szükséges 9 kWh energialeadáshoz azonban 200 cellát kell majd összehangolni.
Akárhogyan is, a Tesla Roadster – igaz, 92 ezer dollárért â 4 másodperc alatt gyorsul 100 km/h-ra, és közel 400 kilométert megy egy töltéssel. Működik tehát a villanyautó, a gazdaságosság kérdései még odébb vannak. Persze ez is viszonyítási alap dolga, 150 dolláros hordónkénti olajár mellett sok minden máshogyan festhetâŚ
Ráadásul még számos meglepetést rejthet a technika, amivel végképp rácáfolhatunk Edison pesszimizmusára. Még csak most kezdődik a lendkerekek virágzása és a nanotechnológia felfutásával a szuperkondenzátorok fénykora. A jövő nyitott, de mi a villanyautóra fogadunk.
