Hybryda, PHEV, elektryk, wodorowy – cztery technologie zelektryfikowanych napędów

Pozornie może się wydawać, iż motoryzacja i ekologia to pojęcia ze sobą sprzeczne. W praktyce jednak branża samochodowa w ciągu ostatnich kilkunastu lat wykonała wiele, by temu twierdzeniu zadać kłam. Choć najróżniejszych przykładów nie brakuje, kluczowe wydaje się zagadnienie emisji spalin. Dziś klienci salonów do wyboru mają kilka różnych rodzajów zelektryfikowanych napędów. Samochody hybrydowe, elektryczne, wodorowe... Opcji jest sporo. Czym się od siebie różnią?

Prezentacja partnera

Ekologiczne samochody to temat rzeka i zagadnienie, które wywołuje kontrowersje oraz prowokuje do burzliwych dyskusji. Oliwy do ognia dolał ostatnio Parlament Europejski. Przyjął on nowe przepisy, w myśl których od roku 2035 na terenie Unii Europejskiej nie będzie można już kupić nowego samochodu napędzanego benzyną lub dieslem. Oznacza to z grubsza tyle, że dostępne na rynku technologie muszą nadążyć za wymogami UE. Odpowiedzią na to wyzwanie są cztery technologie zelektryfikowanych napędów Toyoty, które reprezentują cztery modele marki: Corolla Cross (pierwszy samochód Toyoty z napędem hybrydowym piątej generacji), RAV4 Plug-in Hybrid (z hybrydowym napędem ładowanym z sieci), bZ4X (z elektrycznym napędem na baterie) oraz Mirai (z elektrycznym napędem wodorowym drugiej generacji).

Hybrydy, czyli oszczędność nie tylko podczas jazdy

Nowoczesny napęd hybrydowy Toyoty składa się obecnie z silnika benzynowego, silników elektrycznych, baterii oraz przekładni planetarnej i konwertera podwyższającego napięcie. Specjalny komputer podczas jazdy automatycznie wybiera tryb, który w danym momencie będzie najbardziej ekonomiczny.

Jest to moment, podczas którego auta spalinowe zużywają najwięcej paliwa. W hybrydzie silnik elektryczny niejako "przejmuje obowiązki" klasycznego napędu - albo odczuwalnie go wspomaga podczas ruszania, albo całkowicie zastępuje. W efekcie spalanie jest zauważalnie niższe.

Co więcej, wykorzystywana do jazdy energia elektryczna powstaje podczas hamowania. Wówczas układ elektryczny pełni rolę generatora, zamieniając energię kinetyczną rozpędzonego samochodu w energię elektryczną, a następnie dostarczając ją do baterii. W przypadku aut spalinowych energia kinetyczna bezpowrotnie przepada. Odzyskiwanie energii z hamowania oznacza również oszczędności w zakresie części typowo eksploatacyjnych, jak tarcze i klocki hamulcowe.

Jeszcze do niedawna wielu ekspertów sądziło, że przyszłość motoryzacji jest hybrydowa. I do pewnego stopnia wciąż tak jest - technologia ta nieustannie jest bowiem udoskonalana. Dostępne na rynku modele Toyoty wyposażone są w napędy hybrydowe już czwartej generacji, a zaprezentowana w ramach "Beyond Zero - Dni Elektryfikacji" Corolla Cross - piątej generacji.

Piąta generacja jest jeszcze bardziej wydajna od poprzednika, m.in. za sprawą zastosowania mocniejszego zestawu baterii litowo-jonowych oraz nowego układu smarowania. Dla kierowców oznacza to przede wszystkim niższe zużycie paliwa, a tym samym - możliwość pokonywania większych dystansów. Inżynierowie Toyoty zmienili także zasady sterowania napędem, zwiększając udział silnika elektrycznego w napędzaniu auta, aby zapewnić lepsze wrażenia z jazdy podczas przyspieszania i cichszą pracę napędu. Odczucia kierowcy poprawia także przeprojektowany pedał przyspieszenia.

PHEV, czyli hybryda ładowana z gniazdka

Jeszcze bardziej zaawansowanym rozwiązaniem są hybrydy plug-in (PHEV), które dodatkowo można ładować z gniazdka lub ładowarki. W praktyce oznacza to większe oszczędności () i więcej kilometrów do pokonania na samym tylko prądzie. W ofercie Toyoty jest jeden model z takim napędem - RAV4 Plug-in Hybrid wyposażony w układ hybrydowy czwartej generacji z większą baterią i instalacją do jej ładowania.

Umożliwiają przemieszczanie się w trybie elektrycznym na dłuższych trasach - bez przerwy nawet przez kilkadziesiąt kilometrów. Dla przykładu w trybie elektrycznym w mieście RAV4 Plug-in Hybrid może pokonać nawet do 98 km (natomiast w cyklu mieszanym ok. 75 km). Na co dzień modele te mogą być więc wykorzystywane jako auta w pełni elektryczne, a podczas wakacyjnych wyjazdów czy dłuższych tras wystarczy wizyta na najbliższej stacji i zatankowanie. Co więcej, gdy nie korzystamy z jazdy w pełni elektrycznej, modele plug-in Toyoty poruszają się w trybie hybrydowym, czyli odzyskują energię podczas hamowania i wykorzystują silnik elektryczny w taki sam sposób jak pełne hybrydy marki.

W przypadku hybryd, zarówno pełnych, jak i plug-in, oszczędności jest o wiele więcej niż tylko tych związanych z jazdą. Odczujemy to zwłaszcza podczas wizyt u mechaników. W hybrydach nie uświadczymy skomplikowanych układów wtryskowych, dwumasowych kół zamachowych i innych, typowych dla klasycznych napędów (diesel, benzyna) rozwiązań. A to oznacza, że po prostu mniej rzeczy może się zepsuć i wygenerować potencjalnie wysokie koszty napraw bądź wymian.

Elektryczna rewolucja

Najbardziej ekologiczne samochody? Większość z nas odpowie zapewne: auta elektryczne. Tutaj jednak warto przedstawić krótki rys historyczny. Początki były bowiem trudne, w efekcie czego pewne krzywdzące mity funkcjonują do dziś.

Pierwsze wypuszczone na rynek modele elektryczne miały wiele mankamentów, przede wszystkim stosunkowo niewielki zasięg i małe rozmiary. Oznaczało to, że nadawały się do jazdy wyłącznie na krótkich dystansach, czyli do miasta. W ciągu ostatnich kilkunastu lat wiele się zmieniło, a w stwierdzeniu, że doszło do prawdziwej elektrycznej rewolucji nie będzie wiele przesady.

Samochody elektryczne wyposażone są w baterię, którą ładujemy prądem z domowego gniazdka, wallboxa lub na stacji szybkiego ładowania. To dziś nie tylko auta najbardziej przyjazne środowisku i oszczędne (bezemisyjne silniki), ale również tanie w codziennej eksploatacji (brak kosztownych w naprawie i awaryjnych podzespołów). To także szereg dotacji, ulg podatkowych i różnego rodzaju przywilejów, jak jazda po buspasach czy darmowe korzystanie z miejskich parkingów. Wreszcie, to często najbardziej innowacyjne modele we współczesnej motoryzacji, wyposażone w nowoczesne technologie i szybkie ładowanie.

Dość powiedzieć, że opracowany przez Toyotę model bZ4X jest dużym SUV-em o zasięgu szacowanym na 516 km na jednym ładowaniu. Kluczowym elementem jest oczywiście napęd elektryczny na baterie, który powstał na bazie bogatych doświadczeń marki w produkcji hybryd. Przypomnijmy, że to właśnie Toyota jako pierwsza wprowadziła na rynek w 1997 roku seryjny samochód hybrydowy, czyli pamiętnego Priusa, a prace nad samochodami elektrycznymi typu BEV rozpoczęła już w 1992 roku.

Debiutujący SUV bZ4X powstał na opracowanej z myślą o samochodach elektrycznych platformie e-TNGA. Baterie są ułożone płasko i zintegrowane z podłogą, co obniża środek ciężkości samochodu, zapewnia lepszą sztywność nadwozia i przekłada się na pewniejsze prowadzenie, zwłaszcza w zakrętach. Warto dodać, że baterie pozostają niezwykle trwałe i odporne na działanie zmiennych warunków atmosferycznych. Po 10 latach lub 240 000 km przebiegu kierowcy wciąż mogą się - jak wynika z przeprowadzanych testów - cieszyć 90-proc. utrzymaniem pojemności baterii.

Nowy trend, czyli samochody z napędem elektrycznym na wodór

Stosunkowo nowym trendem w motoryzacji są natomiast samochody z napędem elektrycznym na wodór. Tutaj świeże spojrzenie zaoferowała Toyota, która przy okazji modelu Mirai opracowała całość konstrukcji niejako od podstaw.

Samochód napędzany jest silnikiem elektrycznym, a potrzebny do jego zasilania prąd pochodzi z ogniw paliwowych. Prąd produkowany jest więc na bieżąco w wyniku reakcji wodoru i tlenu, z której z kolei uwalniane są elektrony i powstają cząsteczki wody. Dlaczego jest to rozwiązanie ekologiczne? Ponieważ jest wyjątkowo wydajne - w ogniwach paliwowych prąd powstaje bezpośrednio. Co więcej, tankowanie wodoru jest szybkie, a osiągany zasięg - porównywalny z samochodami z konwencjonalnym napędem. Zbiorniki Toyoty Mirai mieszczą 5,6 kg wodoru, co oznacza ok. 650 km zasięgu, natomiast tankowanie do pełna trwa ledwie... 5 min.

Pomysłów na ekologiczne samochody Toyota ma dziś mnóstwo. Nie tylko prowadzone są prace nad udoskonalaniem hybryd, ale także wciąż poszukiwane są nowe rozwiązania, czego przykładem są samochody z napędem elektrycznym na wodór. A o tym, że jest to konieczność, świadczyć mogą nowe przepisy Parlamentu Europejskiego. Otrzymaliśmy bowiem jasny sygnał: ekologia nie może już dłużej czekać.

 

Prezentacja partnera

Wasze komentarze
No hate

Wyrażaj emocje pomagając!

Grupa Interia.pl przeciwstawia się niestosownym i nasyconym nienawiścią komentarzom. Nie zgadzamy się także na szerzenie dezinformacji.

Zachęcamy natomiast do dzielenia się dobrem i wspierania akcji „Fundacja Polsat Dzieciom Ukrainy” na rzecz najmłodszych dotkniętych tragedią wojny. Prosimy o przelewy z dopiskiem „Dzieciom Ukrainy” na konto: ().

Możliwe są również płatności online i przekazywanie wsparcia materialnego. Więcej informacji na stronie: Fundacja Polsat Dzieciom Ukrainy.

Strona główna INTERIA.PL

Polecamy