-
Technologiczna ewolucja samochodów elektrycznych
Ewolucja samochodów elektrycznych to nie tylko zmiana źródła napędu, ale również rewolucja w technologii stosowanej w motoryzacji. Ten artykuł skupi się na najnowszych osiągnięciach technologicznych, które czynią pojazdy elektryczne nie tylko ekologicznym wyborem, ale także zaawansowanymi technologicznie maszynami.
Jednym z kluczowych aspektów rozwoju samochodów elektrycznych jest postęp w dziedzinie baterii. Technologie magazynowania energii umożliwiają coraz większy zasięg pojazdów, a jednocześnie redukują czas ładowania. Badania nad nowymi rodzajami baterii, takimi jak baterie cienkowarstwowe czy stałe ogniwa paliwowe, mają na celu jeszcze bardziej zwiększyć wydajność i trwałość baterii.
Autonomiczna jazda to kolejny obszar, w którym samochody elektryczne osiągają znaczące postępy. Zaawansowane systemy kamer, czujników i sztucznej inteligencji umożliwiają pojazdom elektrycznym samodzielne poruszanie się po drogach, co nie tylko zwiększa bezpieczeństwo, ale także zapewnia wygodę dla kierowców.
Integracja samochodów elektrycznych z technologią internetową to kolejny krok w przód. Pojazdy te stają się częścią Internetu Rzeczy (IoT), co umożliwia zdalne monitorowanie i zarządzanie nimi. Aplikacje mobilne, umożliwiające zdalne sterowanie funkcjami pojazdu, śledzenie jego lokalizacji czy planowanie tras, stają się standardowym wyposażeniem nowoczesnych samochodów elektrycznych.
Warto również zauważyć, że postęp w dziedzinie materiałów lekkich, takich jak kompozyty węglowe czy aluminium, wpływa na efektywność energetyczną pojazdów elektrycznych. Lżejsze konstrukcje przekładają się na mniejsze zużycie energii, zwiększając jednocześnie zasięg pojazdów.
Podsumowując, samochody elektryczne to nie tylko ekologiczna alternatywa dla tradycyjnych pojazdów, ale także mobilne laboratoria nowoczesnej technologii. Postęp w dziedzinie baterii, autonomicznej jazdy, integracji z internetem oraz lekkich materiałów sprawia, że samochody elektryczne są jednym z najbardziej dynamicznie rozwijających się obszarów technologii motoryzacyjnej.
-
Peugeot zwiększy zasięg samochodów elektrycznych e-208 i e-2008
Niska autonomia samochodu elektrycznego wciąż jest wymieniana jako jeden z problemów przed upowszechnieniem elektromobilności. Widzi to także marka Peugeot, który wprowadzi do modeli e-208 i e-2008 kilka ulepszeń poprawiających zasięg.
W 2024 roku Peugeot e-208 i e-2008 przejdą face lifting, ale zanim to nastąpi francuska marka przygotowała aktualizacje, które mają wydłużyć zasięg obu modeli. Aktualnie według cyklu WLTP miejski hatchback potrafi przejechać 340 km a crossover 310 km. E-208 uzyska od 15 do 22 km a e-2008 od 10 do 25 km dodatkowej autonomii. Pojazdy, które zjechały już z linii montażowej, nie skorzystają z ulepszeń ponieważ nie chodzi tu tylko o aktualizację oprogramowania. Peugeot wprowadzi zmiany do egzemplarzy produkowanych od grudnia tego roku.
Peugeot e-208 i e-2008 są napędzane tym samym silnikiem elektrycznym o mocy 136 KM, który czerpie energię z akumulatora o pojemności brutto 50 kWh. Użyteczna pojemność wynosi 46,2 kWh. Peugeot wprowadzi ulepszenia do przekładni pojazdów, aby uzyskać bardziej optymalną pracę silnika. W samochodach znajdzie się również nowy czujnik wilgotności i nowa wersja oprogramowania sterującego klimatyzacją. Zmiany wpłyną na wydajniejsze zarządzanie ogrzewaniem kabiny.
Poprawki przyniosą korzyści zwłaszcza w chłodniejsze dni, kiedy spadek autonomii jest znacznie bardziej zauważalny niż przy wysokich temperaturach. W zależności od wersji, producent spod znaku lwa zastosuje również opony o niskich oporach toczenia, które przyczynią się do zmniejszenia zużycia energii.
-
Fiat też kończy ze silnikami spalinowymi
Chociaż oficjalnie nie ma jeszcze ustalonej daty zakazu sprzedaży samochodów z tradycyjnymi silnikami, producenci powoli sami z nich rezygnują. Taki plan ogłosił już Ford (od 2030 r.), ale wtórują mu w nim Honda (od 2040 r.), General Motors (od 2035 r.), a nawet Bentley (od 2030 r.). Teraz do tego grona dołącza Fiat, który zacznie „wygaszać” auta spalinowe już za 4 lata.
Pełna elektryfikacja włoskiej gamy nastąpi dopiero w 2030 r. Za to już od 2025 r. Fiat zacznie wycofywać z oferty samochody spalinowe. To oznacza, że przed nami ostatnie kilka lat, w których Włosi mogą nas zaskoczyć nowymi modelami z tradycyjnym źródłem napędu.
Wiemy już, że jednym z nich będzie crossover segmentu B, który w 2023 r. zacznie zjeżdżać z linii produkcyjnej zakładu FCA (Stellantis) w Tychach. Powstanie na opracowanej przez Grupę PSA płycie podłogowej CMP i będzie mieć bliskie rodzeństwo – Jeepa oraz Alfę Romeo.
A co dalej z Fiatem?
Już w 2025 r. zacznie się powolna śmierć włoskich samochodów spalinowych. Innymi słowy, nie zobaczymy już nowego Tipo, nowej Pandy czy kultowej „pięćsetki” z silnikami benzynowymi i diesla. To w końcu tylko cztery lata. Grubą kreskę Fiat postawi jednak dopiero w 2030 r. – od tego momentu z salonów będzie można wyjeżdżać tylko „elektrykami”.
Pierwsze przymiarki do bezemisyjnej przyszłości już były. Dzisiaj obok produkowanego od 2007 r. tradycyjnego wariantu „pięćsetki” oferowana jest zeszłoroczna nowość, czyli model 500e. To dwa zupełnie różne światy – wspólnym mianownikiem małych hatchbacków jest tylko nazwa. Nowy Fiat 500 jest wytwarzany w Turynie, ma akumulator o pojemności 42 kWh, 118-konny silnik elektryczny i przejeżdża na jednym ładowaniu 320 km w trybie mieszanym (WLTP). Do 100 km/h rozpędza się w 9 s, a prędkość ograniczono do 150 km/h.
Prąd w cenie paliwa
Takich modeli pojawi się w gamie więcej. Fiat chce przy tym pozostać Fiatem, czyli oferować klientom auta w przystępnych cenach. Na razie to się nie udaje, bo elektryczna „pięćsetka” to modny gadżet, coś jak jedna z drogich torebek twojej żony. Moda ma swoją cenę, ale Włosi obiecują, że kolejne auta będą tańsze – na tyle, że ceną zbliżą się do spalinowych odpowiedników.
Co więcej, Fiat zadeklarował, że będzie pracować nad wydajnością akumulatorów, więc można spodziewać się również lepszego zasięgu. W zapewnieniach włoskiej marki znalazł się także punkt, który będzie trudny w realizacji. Fiat zobowiązał się bowiem do zapewnienia każdemu klientowi łatwego dostępu do sieci szybkiego ładowania niezależnie od lokalizacji. Nawet jeśli Włosi mieli na myśli tylko ich ojczyznę, będzie to nie lada wyzwanie.
Jest też – naturalnie – wątek ekologiczny tej melodii przyszłości. Kojarzycie słynny tor testowy Fiata na dachu fabryki Lingotto w Turynie? Dzięki zasadzeniu 28 tys. roślin (sic!) powstanie w tym miejscu największy w Europie ogród wiszący. Z pewnością stanie się on jedną z większych (dosłownie!) atrakcji miasta, ale będzie też naturalnym oczyszczaczem powietrza i przyczyni się do zwiększenia bioróżnorodności gatunków żyjących w Turynie.
-
Nissan Leaf. Po 5 latach zasięg spadł do 60 km, za wymianę baterii zażądano równowartość…
Pasywnie chłodzone baterie Nissana Leafa nie lubią upałów. Boleśnie przekonał się o tym pewien Australijczyk, któremu w ciągu pięciu lat zasięg spadł ze 120 do poniżej 60 kilometrów. Po kolejnych 2 latach dealer zaproponował wymianę baterii, za którą wystawiono mu fakturę na równowartość 89 tysięcy złotych.
Wszystkie generacje Nissana Leafa – pierwsza, druga oraz najnowsza, e+ – posiadają baterie, które nie są aktywnie chłodzone. W gorącym klimacie może to przyspieszać degradację ogniw przekładającą się na utratę pojemności, w umiarkowanym „tylko” przegrzewanie się i wolniejsze szybkie ładowanie.
Wspomniany przez nas australijski inżynier, Phillip Carlson, kupił jeden z pierwszych modeli Nissana Leafa (2012) z baterią o pojemności 21 kWh (pojemność całkowita: 24 kWh). Zapłacił za niego równowartość 143 tysięcy złotych. Był zadowolony z elektrycznego napędu, ale nie mógł się nadziwić, że nie osiąga deklarowanych przez producenta 175 km zasięgu.
Nic dziwnego: realny zasięg Nissana Leafa (2012) wynosił 117 kilometrów.
Zgłaszał swój problem dealerowi, ale był regularnie informowany, że z Leafem wszystko jest w porządku. Po pięciu latach auto z trudem przejeżdżało 60 kilometrów na jednym ładowaniu.
Gdy minęły kolejne dwa lata (tj. w roku 2019) i zasięg spadł do 40 kilometrów latem i 25 kilometrów zimą (z ogrzewaniem), salon po raz pierwszy postanowił przyjrzeć się problemowi. Uznano, że w samochodzie należy wymienić baterię – właścicielowi auta wystawiono fakturę na równowartość 89 tysięcy złotych (33 385 dolarów australiskich) – rachunek można zobaczyć na stronie Daily Mail Australia.
Właściciel w niezbyt elegancki sposób odmówił salonowi („piss off”), a australijski oddział Nissana, który rozmawiał z dziennikiem, stwierdził, że „współpracuje z właścicielem, żeby zaadresować jego obawy”.
Dla porównania: na australijskim rynku wtórnym taki samochód można kupić za równowartość około 32 tysięcy złotych.
„Następny samochód? Tesla Model 3”
Carlson uznał, że problem z jego samochodem wziął się z faktu, że Leaf ma pasywnie chłodzoną baterię. Mimo szczerego wysiłku Nissana nie zniechęcił się do elektryków, postanowił jednak, że następnym autem będzie Tesla Model 3. Ma lepszy zasięg, lepsze wsparcie, baterie chłodzone cieczą, a producent wydaje się troszczyć o klientów.
Leafa uważa za „fantastyczny samochód”, ale nie jest już w stanie nim zbyt daleko jeździć…
-
Silniki elektryczne w samochodach
Silniki elektryczne w zastosowaniu do pojazdów samochodowych nie są nowością. Mają one wiele zalet, których nie omieszkali wykorzystać konstruktorzy samochodów poszukujący napędu alternatywnego dla silników spalinowych. Podstawową ich zaletą jest charakterystyka momentu obrotowego, silnik wytwarza wysoki moment obrotowy dokładnie wtedy kiedy jest on najbardziej potrzebny to znaczy przy największym obciążeniu silnika. Silnik elektryczny może rozpocząć swoją pracę od obrotów zerowych, a co za tym idzie nie potrzebuje sprzęgła do ruszenia z miejsca, nie jest konieczna skrzynia biegów. Przykładem może być silnik zastosowany w BMW serii 3 z 1986 o mocy 22 kW, który maksymalny moment obrotowy rozwijał przy 2100 obr/min i do 6000obr/min utrzymywał go na stałym poziomie, zastosowano w nim przekładnię o dwóch przełożeniach, przy czym pierwsze było używane w zasadzie tylko do ruszenia z miejsca i osiągnięcia przez silnik 2100 obr/min.
Problemy z którymi należało by się rozprawić chcąc seryjnie produkować pojazdy o napędzie elektrycznym to miedzy innymi problem odpowiednich akumulatorów, zapewniających pojazdom wystarczający zasięg. Należy także pamiętać, że im więcej takich baterii będzie w pojeździe tym większa będzie jego masa oraz więcej zużytych akumulatorów do składowanie lub ewentualnego przerobu. Jednym z przedstawicieli najnowocześniejszej generacji akumulatorów są akumulatory nikiel/wodorek metalu. Są one całkowicie bezobsługowe, podlegają recyklingowi. Moc jednostkowa oraz gęstość energii oba te parametry charakteryzujące akumulator są dwukrotnie większe niż w odpowiedniku ołowiowym. Samochód Opel EV 1 wyposażony w 26 takich baterii jest w stanie przejechać 230 km, prędkość maksymalna takiego pojazdu to 130 km/h, przyspieszenie od 0 do 100 km/h 9,5 s.
Ogniwa paliwowe są ciągle dosyć drogie fot. Hyundai Chcąc ograniczyć masę baterii w pojazdach, zwiększyć zasięg pojazdu stosuje się alternatywne źródła energii dla silników elektrycznych takich jak ogniwa paliwowe. Rozwiązaniem z grona ekologicznych, łączące w sobie cechy silników napędzanych wodorem oraz tradycyjnych silników elektrycznych są silniki elektryczne, do których zasilania energia wytwarzana jest przez ogniwa paliwowe. Działanie takich ogniw oparte jest na zasadzie odwróconej elektrolizy. Ogniwo paliwowe składa się z układu dozowania wodoru, układu dozowania powietrza atmosferycznego (zawarty tlen pełni rolę utleniacza) oraz elektrod: anody i katody. Materiałem przewodzącym strumień jonów jest elektrolit, po którego obu stronach znajduje się katalizator mający za zadanie pobudzać reakcje elektrochemiczną. W czasie reakcji wytwarzania energii elektrycznej atomy wodoru oddają elektrony na anodzie i stają się jonami wodoru w elektrolicie. Uwolnione na anodzie elektrony płyna przez obwód zewnętrzny do katody i mogą być wykorzystane do zasilania silników elektrycznych. Na katodzie w wyniku połączenia elektronów i jonów wodoru z tlenem powstaje woda, która jest uwalniana w postaci pary wodnej pod wpływem ciepła wytwarzanego podczas reakcji. Pojedyncze ogniwo wytwarza napięcie 0,6 V. Występuje kilka typów ogniw ze względu na stosowane elektrolit, materiał na katalizator i elektrody. W pojazdach kosmicznych stosuje się ogniwa, w których elektrolitem jest wodorotlenek potasu. Ogniwo takie musi byc zasilane czystym tlenem, co stwarza niebezpieczeństwo silnego wybuchu. Inne ogniwa, w których elektrolit stanowią stopione węglany lub stałe tlenki mają tę zaletę, że dzięki wysokiej temperaturze pracy(600° C i 1000°C) jako paliwo można stosować tani gaz biologiczny, którym jest metan. Wadą, która uniemożliwia ich stosowanie na szeroka skalę jest materiał na elektrody, którym są specyficzne spieki ceramiczne oraz to, że elektrolit stanowi mieszanina egzotycznych tlenków metali (itru i cyrkonu). Natomiast w przypadku stosowania stopionych węglanów mają one tę cechę iż szybko się zużywają. Większą szansę na rozpowszechnienie mają ogniwa PEM(proton exchange membrane) czyli ogniwo z membraną wymiany protonowej. Mają one elektrolit w postaci stałej, a jako inicjujący reakcję chemiczną katalizator używa się płytek ceramicznych pokrytych platyną. Ten element konstrukcji ogniw paliwowych powoduje, że koszt uzyskania 1 kw mocy jest bardzo duży (ok.5000$). Prototypowe pojazdy np. Mercedes, Opel EV1 jako paliwo wykorzystują metanol.
-
Cena Nissan Leaf
Aktualne ceny Nissana Leafa nie napawają optymizmem. Choć do niedawna był to najpopularniejszy samochód elektryczny na świecie, który emobilność wprowadził pod strzechy, za sensownie wyposażony model zapłacimy dziś ponad 170 tysięcy złotych. Ceny znowu urosły, choć w Polsce od kilku miesięcy nie obowiązuje akcyza na samochody elektryczne – więc tańsze dla importera modele powinny już trafić do salonów.
Aktualne ceny Nissana Leafa: akcyza odpadła, ceny urosły
Zgodnie z wartościami cennikowymi na początek maja 2019 roku, najtańszy nowy Nissan Leaf (2019) Acenta z baterią o pojemności użytecznej około 37,5 kWh (całkowita: 40 kWh) kosztuje dziś co najmniej 157 700 złotych. Jeszcze w lutym 2019 auto było o 2,2 tysiąca złotych tańsze.
Podrożały również dwa pozostałe warianty: Leaf N-Connecta kosztuje 170 100 zł zamiast niedawnych 166 900 zł (+3 200 zł, najwyższy wzrost w gamie), Leaf Tekna natomiast wyrównał cenę Leafa 3.ZERO i kosztuje 175 800 złotych zamiast niedawnych 173 600 zł (+2 200 zł).
W cennikach zadebiutował także niebędący edycją specjalną Nissan Leaf e+ w najwyższym wariancie wyposażeniowym Tekna. Za samochód zapłacimy 201 300 zł, czyli o… 100 złotych więcej niż kosztował wariant Leaf e+ 3.ZERO.
Gwoli przypomnienia: Nissan Leaf „40 kWh” to samochód elektryczny segmentu C o realnym zasięgu w trybie mieszanym wynoszącym 243 km. Edycja Leaf e+ wyposażona jest w większą baterię o pojemności całkowitej równej 62 kWh. Realny zasięg tej wersji w wariancie Tekna wynosi około 346 kilometrów w trybie mieszanym (według EPA). Warianty słabiej wyposażone osiągają o 18 kilometrów (+5 procent) więcej, ale… nie ma ich w Polsce.