Cena EV-1 minulosti.
V roce 1996 vydal General Motors EV-1 do showroomů Saturn v Kalifornii a Arizoně. Byl to čistý elektromobil. Nulové emise. Žádný benzín. Během sedmi let bylo více než 1 000 těchto elegantních sedanů pronajato prvním uživatelům, kteří chtěli prolomit svou závislost na benzinové pumpě. GM pak projekt zrušila. Obecný názor? Spotřebitelská poptávka byla slabá. Technologie baterií byla primitivní. Většina vozů z této flotily neskončila v garážích. Skončily na popelnicích k likvidaci.
Rychle vpřed do konce roku 2000.
Ceny benzínu raketově vzrostly. Hustota energie baterie se zlepšila. A GM je zpět ve hře. Ale neopakují historii. Díky svému trakčnímu systému E-Flex mění hru. Tato platforma je základem Chevrolet Volt, plug-in hybridního elektromobilu (PHEV), který má být v showroomech uveden do konce roku 2010.
Зміст
Jak se E-Flex liší od tradičních hybridů
Většina lidí si Volt plete se standardním hybridem, jako je Toyota Prius. Nejsou stejní. Na tomto rozlišení záleží.
U standardního hybridu je spalovací motor (ICE) mechanicky spojen s koly. Pomáhá auto tlačit, zejména při akceleraci. Bez benzínového motoru nemůže elektromotor vykonávat svou základní práci. Toto je partnerství.
“Náš motor není přímo spojen s koly a zapíná se pouze při vybité baterii,” řekl mluvčí GM Dave Darowitz.
Inženýři GM nazývají design Voltu „revolučním zvratem“. Kola jsou poháněna čistě elektrickou energií. Vždy. I když běží benzínový motor.
To je ten trik. Benzínový motor funguje jako prodlužovač dojezdu. Jedná se o stacionární palubní generátor. Jakmile se baterie vybije, nastartuje se spalovací motor. Nehýbe autem. Vyrábí elektřinu pro dobíjení baterie, která pak pohání elektromotor. Žádné mechanické spojení. Žádná spojka. Pouze čistě elektrická trakce podporovaná benzinovým generátorem.
Pravidlo 40 mil
Proč je tento design důležitý pro vaše každodenní dojíždění?
Po připojení do jakékoli standardní domácí zásuvky přes noc poskytuje Volt dojezd až 40 mil (64 kilometrů) na čistě elektrickou energii. To je dostatečné pro většinu každodenních dojíždění. Neplýtváte plynem. Platíte za elektřinu.
Jakmile urazíte těchto 40 mil, přichází do hry prodlužovač dosahu. Vůz pokračuje v pohybu na elektrický pohon. Baterie udržuje nabití. Nikdy necítíte změnu dodávky výkonu, protože převodovka se nikdy nemění. Je to prostě elektromobil s nekonečnou zásobou elektřiny.
Co ale tuto baterii pohání? A kolik vás to vlastně bude stát v porovnání s autem na plyn?
Baterie E-Flex
Musíme se podívat pod pokličku. Konkrétně v srdci platformy E-Flex.
Baterie: Heavy Duty, Low Profile
Mluvíme o 400librovém (asi 181 kg) bloku lithium-iontové chemie. To je 181 kilogramů čisté energetické hustoty. Vyrábí až 16 kilowatthodin elektřiny. To je srdce systému E-Flex.
Proč je to důležité? Protože předchozí pokusy o vytvoření elektrických vozidel byly těžkopádné. Vezměte GM EV-1. Používal olověný akumulátor. Výkon byl přibližně stejný jako u moderního systému E-Flex, ale z hlediska hmotnosti? Baterie EV-1 vážila asi 2 200 liber. To je téměř o tunu více mrtvé váhy.
Geometrie buněk dělá rozdíl. Většina elektromobilů té doby používala válcové lithium-iontové články. E-Flex využívá ploché prvky. Ploché prvky zabírají méně místa. Zabalíte více energie do stejné stopy. Chlazení se také stává triviální. Kapalina proudí po rovném povrchu, aniž by se potýkala s turbulencí.
Není to jen součást. Jedná se o konstrukční prvek.
Baterie je příliš velká pro motorový prostor. Je zabudován v podvozku. T-nosník probíhá od přední k zadní nápravě. Horní část T je umístěna pod zadním sedadlem spolujezdce. Toto umístění chrání obal v případě kolize. Tím se také snižuje těžiště.
Tony Posawatz, který později provozoval řadu Chevrolet Volt, to řekl na rovinu: “Srdcem a duší [platformy E-Flex] je baterie, s autem nahoře.”
Inženýři vědí, jak připojit motor. Vědí, jak postavit převodovku. Ale integrovat velkou baterii? Ovládání vytápění, chlazení, exotické materiály? Bylo to neprobádané území.
Vodíkové palivové články? To je problém budoucnosti. Neexistuje žádná infrastruktura. Elektrické nabíjení? Síť již existuje. Posawatz vysvětlil matematiku jasně: elektřina stojí jeden nebo dva centy za míli. Benzín stojí deset centů. Ekonomika funguje bez čekání na nové potrubí.
Dynamika jízdy a nabíjení
Elektromotor napájí baterie E-Flex. Tento motor pohání přední kola. Ticho je první věc, které si všimnete. Žádný hluk spalování. Pouze hluk pneumatik.
Výkon je asi 120 kilowattů. To je přibližně 160 koní. Čísla se zdají skromná, dokud si nepamatujete, jak se elektromotory chovají. Spalovací motory musí zvýšit otáčky, aby dosáhly špičkového točivého momentu. Elektromotory poskytují okamžitý točivý moment. Zrychlení z 0 na 60 mph trvá méně než 9 sekund.
Nevypadá to jako ekonomické auto. Je to jako sportovní sedan V-6, který zrychluje ze semaforu. Zrychlení je okamžité. Neúprosný.
Obrovskou roli zde hraje regenerační brzdění. Když uvolníte plynový pedál nebo sešlápnete brzdu, funkce motoru se změní. Stává se generátorem. Zachycuje kinetickou energii. Tuto energii vrací zpět do baterie. Nízká poloha baterie napomáhá ke stabilitě manipulace při těchto manévrech s vysokým zrychlením.
Nabíjení je rutina. Používá stejnou lithium-iontovou chemii jako váš notebook nebo telefon. Jen ve větším měřítku.
Zapojte do standardní 110voltové domácí zásuvky. Poslouží jakákoliv kuchyňská zásuvka. GM očekává, že většina uživatelů bude nabíjet přes noc ve svých garážích. Trvá to asi šest hodin. Pokud máte obvod 220 V, zkraťte tento čas na polovinu. Tři až čtyři hodiny.
Andrew Farah, hlavní inženýr společnosti Volt, chtěl vyvrátit mýty o tomto procesu. Komponenty jsou složité. Zkušenost – ne. Udržet auto v chodu je stejně snadné jako rozsvítit světlo. Na boku auta je konektor. Zapojíte ho do zdi. To je vše.
Prodlužovač dosahu E-Flex
Jakmile se počáteční nabití baterie začne snižovat, přichází ke slovu systém prodlužovače dosahu. GM to tak nazývá, ale je to v podstatě jen spalovací motor namontovaný v přední části auta. Koncept Chevrolet Volt má tříválcový motor o objemu 1,0 litru. Nepohání přímo kola. Otáčí generátor a udržuje nabití baterie na požadované úrovni. Plynová nádrž pojme 12 galonů paliva.
Inženýr Andrew Farah to vysvětluje jednoduše. Většina elektrických vozidel je jednoduchá: baterie, motor. To je vše. Zbývá nějaký poplatek? Budete muset tlačit auto. To se na platformě E-Flex neděje. Benzínový motor eliminuje „úzkost z dojezdu“, která způsobuje, že řidiči neustále kontrolují své měřiče, aby zjistili, zda mají dostatek energie, aby se dostali domů.
Palivo je stále potřeba. Vůz může ujet až 40 mil pouze na elektrický pohon. Poté je připojen benzínový motor. Toto není možnost, pokud chcete pokračovat v pohybu.
Pozice GM je agresivní. Tvrdí, že průměrný řidič ušetří 500 galonů paliva ročně. Téměř žádné návštěvy čerpacích stanic. Nedostatek typických plánů údržby motoru. GM chce, abyste své vozidlo připojovali co nejčastěji, abyste udrželi baterii v optimálním stavu.
Flexibilita paliva a plány na vodík
Inženýři již hledí za hranice použití samotného benzínu. Cílem je vytvořit systém pro prodloužení dojezdu, který běží na benzín E85 nebo směsi etanolu. V Evropě se testují dieselové varianty. Vyvíjí se také verze s vodíkovým palivovým článkem.
“Většinu času spotřebujete palivový článek a méně baterie.”
V této konfiguraci jsou prodlužovač dosahu a generátor zcela odstraněny. Jejich místo zaujímají vodíkové prvky. Baterie hraje vedlejší roli. Je to jiná architektura, ale filozofie E-Flex zůstává stejná.
Nulové emise pro každodenní jízdu
GM chce, aby tato auta byla čistá. Opravdu čisté. Během prvních 40 mil jízdy jsou emise nulové. Elektromotor nevypouští žádné chemikálie. Žádné znečišťující látky. Žádné výfukové plyny.
Jakmile motor nastartuje, účinnost se dramaticky zvýší. Inženýři GM odhadují asi 50 mpg s aktivním prodlužovačem dosahu. Koncepční vůz sliboval dojezd více než 600 mil. Produkční verze nabízí přibližně 360 mil. Proč tento pokles? Menší nádrž na plyn. Menší hmotnost.
Představitelé GM tvrdí, že škrty jsou oprávněné. Darowitz si klade otázku, proč by někdo přepravoval palivo, které možná nikdy nebude potřeba. Většina Američanů neujede více než 400 mil bez zastavení. GM navíc odhaduje, že více než 75 % řidičů v USA ujede méně než 40 mil denně.
Pokud vozidla E-Flex dosáhnou svých cílů, tito řidiči nikdy nepromrhají ani kapku plynu. Žádné škodlivé emise během vaší každodenní rutiny. Menší palivová nádrž může paradoxně zlepšit celkovou spotřebu paliva, i když ji používáte zřídka. Co když se ale rozhodnete jet po dálnici? Stále budete mít 50 mpg.
Kdy si tedy budete moci koupit Chevy Volt? Co dalšího se plánuje na plánu E-Flex? Další kapitola obsahuje podrobnosti o cenách a dostupnosti.
Platforma E-Flex a ambiciózní plán pro Chevrolet Volt
Chevrolet Volt byl představen v roce 2007 na North American International Auto Show (NAIAS) jako vlajková loď nové platformy GM E-Flex. Nebyla to EV-1. Byla to dvoumístná, dvoudveřová kuriozita. Byl to čtyřdveřový kompaktní sedan. Čtyři místa. Zadní kabina mohla pojmout osobu vysokou 6 stop 2 palce (188 cm). Chybělo však středové sedadlo – tento prostor zabírala baterie umístěná v podlaze. Nízká střecha pomohla zlepšit aerodynamiku. Aerodynamika nebyla volitelná. GM tuto spotřebu paliva potřeboval.
Dosáhnout toho bylo nejtěžší. Plán vývoje pro Chevrolet Volt byl napjatý. Inženýři chtěli vozy uvést na silnice do konce roku 2010. To znamenalo rozsáhlé testování. Baterie musela zůstat studená. Musela být v bezpečí. Muselo vydržet drsné silnice. A musel být vhodný pro sériovou výrobu. Nemůžete jen ručně postavit prototyp a doufat v to nejlepší, když míříte na výrobu.
Další bolestí hlavy byly ceny. GM původně oznámil cenu 30 000 $. Pak byla jednání nejistá. Darowitz, mluvčí GM, to řekl na rovinu.
“Cena Chevroletu Volt ještě nebyla stanovena.”
Dívali se na vládní daňové úlevy. Výhody pro klienty. Dotace. Náklady na elektřinu v porovnání s úsporami na benzínu. Počáteční objemy výroby. Cena bude vázána na ceny benzínu v době uvedení na trh. Dává to smysl. Pokud plyn stojí 5 dolarů za galon, cenová nabídka se změní.
Kromě sedanu: Opel Flextreme a Cadillac Provoq
Několik měsíců poté, co byl Volt odhalen, GM představil Opel Flextreme. Toto je evropský ekvivalent. Stylový pětidveřový hatchback. To samé srdce. Stejná technologie E-Flex. Ale prodlužovač dosahu byl jiný. 1,3litrový turbodieselový motor. Ne benzínový spalovací motor. Ve většině automobilů v Německu se používala nafta. Domovské území Opelu. Díky tomu je Flextreme vhodnější pro evropské silnice.
Pak přišel Cadillac Provoq. To bylo představeno na autosalonech v lednu 2008. Bylo to SUV. Používal ale systém E-Flex kombinovaný s vodíkovými palivovými články. Žádné výfukové plyny. Pouze vodní pára.
Čísla byla působivá. 280 mil na vodík. 20 mil na baterii. To vše s nulovými škodlivými emisemi.
To byly ještě pojmy. Ale Fareh, hlavní inženýr, řekl, že komponenty byly navrženy pro širokou škálu vozidel.
„Musíme být schopni rozšířit dostupnost tohoto druhu technologie a dostat ji do všech druhů různých vozů, které lidé chtějí.“
Jak to do sebe zapadá
Platforma E-Flex nebyla jen o jednom stroji. Šlo o modulární přístup k elektrárnám. Ať už šlo o kompaktní sedan, evropský hatchback nebo vodíkové SUV, základní filozofie zůstala stejná. Elektrifikace se záložním prodlužovačem dosahu.
Pro samotný Volt byly technické výzvy obrovské. Řízení tepelné baterie. Bezpečnost při zatížení. Aerodynamická účinnost. To vše se muselo sejít, než začala sériová výroba. Cenovka byla stále nejistá, svázaná s podmínkami na trhu a dotacemi. Ale technologie byla skutečná. A byla stále blíž.
Zda se cenovka 30 000 dolarů vydařila, je jiný příběh. Harmonogram byl ambiciózní. Někteří to považovali za nemožné. Ale všechny detaily byly na místě. Baterie. Motor. Aerodynamika. Platforma.
Co se stane, když dotace vyschnou? Nebo když klesnou ceny benzínu? Matematika se změní. Volt byl vytvořen pro konkrétní okamžik v čase. Moment, kdy elektřina a benzín byly ve válce. A GM chtěl být mírotvorcem. Nebo vítěz. Záleží na tom, jak se na to díváš.
