Winterkorn: az e-mobilitás nem vágta, hanem maratoni futás

Az autógyártók között intenzív fejlesztési verseny indult a villamos alapú mobilitás uralmáért. A részvétel azért fontos, mert a kimaradók lemaradnak, és előbb-utóbb sereghajtók lesznek. Akkor is, ha ma az utakon alig látni villamos autót, pláne áramtöltő kútoszlopot. Így a fejlesztési verseny sokkal inkább maratoni futáshoz, mint vágtához hasonlítható.

Szabadon választott és kényszercélok

A Budapesti Műszaki Egyetemen tartott előadásában prof. dr. Martin Winterkorn úr, a VW igazgatótanácsának elnöke két témakört érintett: a VW-csoport járműstratégiáját és az elektromobilitást (a gépkocsi-hajtások villamosítását). A járműstratégia a jármű moduláris felépítését jelenti. Ez a járművön belüli motor elhelyezésétől függően keresztmotorú vagy hosszmotorú lehet. E két modulváltozat alkalmazásával a csoport valamennyi márkájának, valamennyi volumenjárműve, minimális részegységféleségből felépíthető. A szabadon választott stratégián túl, a járműfejlesztéseket globális nemzetközi egyezségek kényszercéljai határozzák meg. Legfőképp a G8 országok klímamegállapodása, amely a földi légkör hőmérséklet-emelkedését 2050-re 2 °C-ban maximálja. Ebből származtatják a közlekedési CO2 -kibocsátás 90%-os csökkentését, melynek értelmében 2050-ben a személygépkocsik CO2-emis - sziójának kilométerenként megengedett mértéke a ma megengedett 140 g/km-rel szemben, legfeljebb 20 g/km (!) lehet. No, ez az a mutató, ami belső égésű motorokkal és fosszilis eredetű üzemanyagokkal hajtott járműflottákkal nem teljesíthető. 2007-ben a Föld népességének fele nagyvárosokban élt.


2007-ben a földi népességnek mintegy fele nagyvárosokban élt. 2050-re ez a szám megközelíti a hatmilliárdot

2050-re ez a szám 70– 80%-kal, közel 6 milliárdra növekszik. Ma a fosszilis tüzelőanyagok felhasználása miatt, a világgazdaságban előállított minden dollárral, 770 gramm CO2 -t bocsátunk a légkörbe. Ha 2050-ben is meg akarunk felelni a globális CO2 -céloknak, és olyan gazdaságot akarunk működtetni, amely 9 milliárd embertársunknak is képes lesz emberi létfeltételeket biztosítani, ezt az értéket 6 g CO2 /$-ra kell csökkentenünk. A gazdaság tovább fog növekedni, és sor kerülhet rá, hogy stabilizálni fogja az éghajlatot. Akkor ez a szám negatív előjelűvé válik, és minden dollár, CO2 -t fog kivonni az atmoszférából. Így 2100-ben az utódaink jó eséllyel várhatják, hogy a légkör szén-dioxid-tartalma csökkenni fog. Különösen ambiciózusok ezek a célok, ha meggondoljuk, hogy a globális CO2 -kibocsátás az elmúlt 20 évben, 40%-kal növekedett. A 2050-ig kitűzött cél nyersanyag hiányában, csak alternatív hajtóanyagok használatával lesz elérhető. A cél eléréséhez pedig már nincs negyven évünk.


A klímaváltozást az elkövetkező évek motorfejlesztései csak mérsékelt ütemben képesek csökkenteni, ezért azt alternatív hajtóanyagok és energiák felhasználásával kell fokozni. Ilyen alternatív módszer a gépkocsik villamosítása, az elektromobilitás, ami a járműhajtó akkumulátorok energiasűrűségének ütemében csak lassú mértékben növekszik

A villamos hajtás korlátai

Az automobilizmus útja évszázados várakozás után, ismét a villamos hajtás felé vezet, a mikrohibridtől, a tölthető hibriden át, a villanyautóig. A villamos gépkocsik felsorolt változatai, egymástól jelentősen eltérő részegységekből épülnek fel. Mindenekelőtt a teljesítmény- és az energiasűrűségre kihegyezett akkumulátorok között óriási a különbség: nemcsak nagyobb és többcellás változat kell a tisztán villamos autóhoz, és megint más kell az egyszerű, és másfajta a hálózatról is tölthető hibridekhez. Azt könnyű megjósolni, hogy az akkuk ára esni fog.


Az emberi tevékenység közrehat a légkör hőmérsékletének…

A kérdés, hogy mennyire. A ma 1000 euró/kWh ár, 2015 tájára várhatóan 200 euró/kWh szintre csökken. A villamos autók hatósugara ma alig 10%-a a dízelmotor-hajtásúakénak. Egy fosszilis eredetű üzemanyagot tankoló autó percek alatt jut hajtóenergiához, a villamos gépkocsik töltési időigénye órás nagyságrendű. Döbbenetes a villamos Golf és a dízel Golf CO2 -jellemzőinek összehasonlítása. A villamos gépkocsik esetében ugyanis az erőművekben használt energiaforrás határozza meg a CO2 -kibocsátást. Amíg az ebből eredő CO2 -mix Európában 88 g/km, a primer energiájának kétharmadát széntüzelésből előállító Kínában, ez több mint a duplája (179 g CO2 /km). A felmerülő hátrányok miatt a villamos hajtás rendszerbe állítása nem lóhalálban végzett vágta, hanem hosszú távú válasz a világfejlődés következő négy megatrendjére: – A népességnövekedéssel járó közlekedésiigény-növekedésre; – A világvárosi közlekedés összeomlással fenyegető veszélyére; – Az üvegházhatású gázkibocsátás csökkentésének igényére; és – A fosszilisnyersanyag-hiány áthidalására. E célok elérésére a villamos hajtás önmagában azonban nem elégséges, csak lehetséges, ám távolról sem kizárólagos fejlesztési törekvés. A teljes körű megoldásnak ugyanis valamennyi releváns fejlesztést magába kell foglalnia.


…és CO2-tartalmának folyamatosan növekedésére, továbbá az ezzel járó nem kívánt klímaváltozásra

A villamos alapú mobilitásnak a fejlettség mai szintjén az energiatárolás, a töltési idő, a villamos energia környezeti és ellátó infrastruktúrájának kihívásaival kell megküzdenie. A sajtó a villamos hajtás ügyét többnyire értékén felül kezeli. Így számos országban olyan kép alakult ki, mintha máris mindenki villamos autón közlekedhetne. A villamos hajtás-fejlesztést a politika is fontos ügyként kezeli szerte a világon. A villamos hajtású gépkocsik vásárlását és kutatás-fejlesztését a világ államai igen eltérő mértékben támogatják. A legpotensebb Németországban a tavaszi választásokat követően, Athén vitte el a németek 22 milliárd eurós segélycsomagját, s vele a gépkocsik villamos hajtására szánt állami támogatást. Emiatt a villamos autókat fejlesztő német gyártók a franciákéhoz és a kínaiakéhoz hasonló szubvencióra a belátható jövőben nem számíthatnak.


A különféle hajtásmegoldások fogyasztási és CO2-emissziós jellemzői jelentős különbségeket mutatnak. ICE: belső égésű motor. HEV: hibrid hajtás. BEV: akkumulátoros hajtás. FCEV: Tüzelőanyag-cellás, villamos hajtás

Gépkocsi-villamosítás, Kínában

A belső égésű motorral hajtott gépkocsi legegyszerűbben hibrid hajtással villamosítható. Ez, a hajtáslánc villanymotorral való kiegészítéséből áll, amely tengelykapcsoló és sebességváltó beépítésével teljesítménynövelést és fékenergia-visszanyerést tesz lehetővé. A villanymotort az akkumulátor árama hajtja. A tisztán villamos energiával megtehető távolság az akkumulátor tárolókapacitásától függ. Nagyobb méretű, hálózatról is tölthető (plug-in) akkumulátor használatával, e távolság tovább növelhető. A belső égésű motor méretcsökkentésével és az akkumulátor tárolókapacitásának bővítésével, növelt hatótávolságú hibrid jármű hozható létre. A belső égésű motor elhagyásával a megtehető távolság, teljes egészében az akkumulátorban tárolt villamos energiától függ. Ez azonban az akkumulátor korlátozott energiatároló képessége miatt, alig tizede a belső égésű motorral hajtott gépkocsikénak. Bár a belső égésű motor nélküli jármű menet közben nem szennyezi a levegőt, mégis csak oly mértékben környezetkímélő, amilyen mértékben az akkumulátorát megújuló (szél, nap, vízi vagy biomasszából nyert) energiával töltötték fel. A jövő nagyvárosainak villamos hajtású járműveit ezért kell tisztán megújuló áramforrás energiájával működtetni.


A prognózisok szerint, a fejlődés mai ütemében a villamos járműhajtás 2015 táján válhat gazdaságossá., A VW e-up! (olv.: í-ap) modelljével megfizethetővé kívánja tenni a villamos autókat. Képünk Winterkorn urat ábrázolja az e-up! (leginkább: villamosításra fel!) nevet viselő jármű prototípusának bemutatóján

Mindez az áramtermelés és az áramellátó infrastruktúra hosszú távú, jelentős átalakítását teszi szükségessé, a járművektől az áramfejlesztőkig. Ezek az átalakítások olyan mértékű fejlesztést és beruházást igényelnek, amelyek messze túlmutatnak a járműgyártók lehetőségein, és csak megfelelő politikai akarat és külső tőke igénybevételével valósíthatók meg. Úgy tűnik, a politikai akarat és a tőke leginkább a világ legnagyobb autós piacán, Kínában mobilizálható. Ezért a jelen lévő világcégek ott mérik össze fejlesztési és kereskedelmi tapasztalataikat a levegőminőség járművillamosítással végzett javítására. Erre az európai CO2 -kibocsátást több mint kétszeresen meghaladó emissziók csökkentése érdekében, a lehető legnagyobb szükség is van. A Kínában legtöbb gépkocsit gyártó VW-konszernnek különösen jó esélye van a gépkocsihajtások villamosítására. Annál is inkább, mert az ebben kulcsszerepet játszó lítiumion-akkumulátorok fejlesztésére a VW saját fejlesztőintézetet működtet, a kaliforniai Palo Altóban, amely olyan, jelentős ismeretek és tapasztalatok forrása, melyekkel más „mezei” autógyártók nem rendelkeznek. A villamosítás kulcskérdése az akkumulátor. Ma a legjobb lítiumion-akkumulátorokkal 200 kWh körüli energiasűrűségűek. Ennél nagyobb energiasűrűség eléréséhez egyelőre nem ismert technológiára kellene váltani.


A világ megújuló villamosenergia-termelésében 2060-ig, viszonylag lassú növekedés várható

Ma 150 kilométer körüli a villamos hajtású gépkocsik hatósugara. Az ezt lehetővé tevő akkumulátor költsége 8–12 ezer euró (2-3 millió forint). 2015 körül egy Golf-méretű jármű hajtóakkumulátor-költségének megfeleződésére lehet számítani. Közvélemény-kutatások szerint a német vásárlók legfeljebb kétezer-háromezer eurós többletkiadást lennének hajlandók villamos autójukért vállalni. Bízva az üzemeltetésük várható olcsóságában. Ez a várakozás azonban csalóka, mert csak átmeneti. Kínában a GM az év vége előtt elkezdi a Chevrolet népszerű elektromos változatának, az új Vitorlának a gyártását. Így a GM lesz az első külföldi autógyártó, amelynek Shanghai GM nevű cége villamos hajtású gépkocsit épít a világ legnagyobb autópiacára. A hazai listavezető villamos gépkocsi a BYD cég F3DM jelzésű plug-in hibridje, amelynek vásárlói, 30%-os ártámogatásként, 7461 dollár értékű kedvezményt kapnak a 169 800 jüanos (24 870 $-os) vételárból.


A járműhajtó akkumulátorok energiasűrűsége csak lassú mértékben növekszik majd

A mai villanyár nem interpolálható

A villamos hajtás ma szabványhiányos. Emiatt inkompatibilis a töltőhálózat. Még országos szinteken sem tisztázott, hogy milyen távolságra legyenek egymástól a töltőoszlopok? Mennyire legyen intelligens a töltőhálózat? A töltőegység csak áramtöltő vagy díjelszámoló is legyen? Milyenek legyenek az otthoni töltőkészülékek, a töltőoszlopok, és mindenekelőtt a töltőcsatlakozók? Funkcionálisan és érintésvédelmi szempontból. Járművön és töltőállomáson. Persze még az sem tisztázott, hogy hogyan tankolhatnak a turista és hogyan a car sharing (fizess, és használd) villamos autók?


A villamos hajtású gépkocsi vásárlását és kutatás-fejlesztését a világ államai igen eltérő mértékben támogatják

Belföldön és külföldön?

Amikorra mindez megoldódik, mérget vehetünk, hogy megfelelő adók fogják terhelni a villamos járművek fogyasztását, és a nekik nyújtott áramszolgáltatást. Hazai és nemzetközi forgalomban egyaránt. Merthogy erről még a támogatásainak megszavazása előtt egyaránt gondoskodni fog valamennyi gondoskodó (és azt csak hangoztató) állam.


Szerencsére a ma még méregdrága járműhajtó akkumulátorok előállítási költsége az elkövetkező másfél évtizedben, várhatóan az ötödére csökken majd

Ilyen körülmények között, áramdíj- és adóösszehasonlításokba ne bonyolódjunk. A díjakat ugyanis a nemzeti primer áramtermelés adottságai, költségei és adói határozzák meg. Emiatt a mai díjak és adók köszönő viszonyban sincsenek a későbbiekkel. Mivel a díjakat országonként eltérő primer áramtermelés költségei határozzák meg, a különböző országok díjainak ös - szehasonlítgatása nem egyéb meddő időtöltésnél.


A nehéz akkumulátorok használata jelentősen befolyásolja a villamos hajtású gépkocsik szerkezeti kialakítását (VW 1 literes autó Space-Up, e-up!)
A villamos gépkocsihajtás infrastruktúrája az áramellátáson túl, a felhasználás és a hálózati visszatöltés pontos elszámolásához, megfelelő adathálózat kiépítését is szükségessé teszi

A villamos járművek üzemeltetésével kapcsolatos nemzeti stratégián gondolkodni, hazánkban sem fölösleges elfoglaltság. Különösen akkor, ha az nem az autósok megsarcolásának hagyományőrzését célozza. Lehet, hogy ez lesz az a remény, amelynek utoljára sem kell meghalnia?


Az előbbieken túl, a villamos gépkocsik további részegységeit is módosítani kell