Hibridni automobili – da ili ne?

Piše NOkru, 10. veljače 2012. @ 09:00

U SAD-u nedavno je održan Washington Auto Show koji je posjetio i sam predsjednik Obama. Obama je razgovarao sa proizvođačima automobila o ponovnom rastu američke auto industrije a posebno se oduševio 'zelenim' vozilima, što nas je ponukalo da napravimo kratki osvrt o hibridnim automobilima.

Washington je već tradicionalno grad gdje se predstavljaju najambiciozniji razvojni projekti u zemlji. Ove godine stotine tisuća posjetitelja razgledavala je više od 700 novih brendova i modela od preko 42 proizvođača. Na auto showu je predstavljeno i 15-tak novih električnih i hibridnih modela domaćih proizvođača a Obama je posebno razgledao i Ford Mondeo Plug-in (Fusion u SAD-u). Nakon što je sjeo u hibridni Mondeo, Obama je rekao da je ovaj automobil savršen za ljude koji žive u gradu, jer doista nema potrebe da gotovo ikada stanu na benzinsku crpku.

Američka automobilska industrija, poučena nedavnom dubokom krizom, očigledno se okrenula i vanjskim tržištima na kojima su hibridna vozila sve više zastupljena. I doista, u proteklih 15-tak godina posebice posljednjih pet, tržište hibrida sve je veće i bogatije, Stoga vam ovoga puta donosimo kratki osvrt na vrlo zanimljiv svijet hibridnih automobila.

Pa da krenemo od početka.
Hibridni automobili su automobili koji za pogon koriste dva ili više izvora. Jednostavno rečeno, hibridna vozila su ona koja koriste i standardni motor s unutarnjim izgaranjem i električnin motor.

Iza naziva 'hibrid' skriva se više mogućih značenja. Takva vozila dijelimo u dvije glavne skupine: hibridne električne automobile ili HEV (hybrid electric vehicles) i plug-in hibridne električne automobile ili PHEV (plug-in hibrid electric vehicles).

HEV - Hibridi većinu snage dobivaju iz motora s unutarnjim izgaranjem. Prema potrebi, električni motor može donijeti dodatnu snagu. Energija za rad električnog motora često se generira ''u pokretu'' te zatim skladišti u baterije, te stoga nije potrebno punjenje preko vanjskog izvora struje da bi elektromotor radio. Elektromotor također funkcionira i kao generator koji pretvara energiju dobivenu regenerativnim kočenjem i skladišti istu u baterije. Hibridna vozila potpuno električnu vožnju mogu koristiti na kraćim udaljenostima što je vrlo korisno u svakodnevnoj vožnji gradom. Za duža putovanja najveću ulogu ipak i dalje ima motor s unutarnjim izgaranjem.

PHEV - Plug-in hibridi rade na način sličan kao i hibridna vozila. Za pogon također koriste motor s unutarnjim izgaranjem i jedan ili više elektromotora. Za razliku od hibrida, plug-in hibrid većinu snage crpi iz elektromotora, koji ima primarnu ulogu. Kao što samo ime govori, plug-in hibridi za punjenje baterije moraju koristiti vanjski izvor energije preko utičnice kako bi se baterija napunila do kraja. Međutim, kako se baterija prazni, motor s unutarnjim izgaranjem ulazi u igru i preuzima rad pri čemu se dodatno obnavlja i stanje baterije. Kada se baterija isprazni do kraja, plug-in hibrid ponaša se kao standardni hibrid, točnije, konvencionalan motor preuzima ulogu primarnog izvora energije.

Kao što smo već spomenuli, glavna razlika je dakle u tome koji je pogonski sklop primaran a koji sekundaran. Kod HEV-ova elektromotor potpomaže rad konvencionalnog motora, dok je kod PHEV-ova priča obrnuta. PHEV varijanta je ekološki prihvatljivija dok su potpuno električna vozila najbliže ostvarenju cilja ekološki čistih vozila. Kažemo najbliže jer dokle god proizvodnja baterija i elektromotora i njihova razgradnja nakon isteka roka trajanja ne budu ekološki prihvatljivija, kao i izvori energije na kojima se njihov rad temelji (recimo, nuklearke), EV se ne može smatrati ekološki čistim prijevoznim sredstvom.

Prvi hibridni automobili dolazi nam iz Porschea a proizveden je davne 1900. godine. Semper Vivus, što na latinskom znači 'uvijek živ', radio je na vrlo sličnom principu kao i Chevrolet Volt. Baterije su opskrbljivale energiju za dva elektromotora, a da je nikada ne ponestane pobrinula su se dva mala jednocilindrična motora koja su pokretala 2.5-kilovatna generatora da uskoče kad baterije 'riknu'. Specifikacije su zapravo prilično impresivne čak i za današnje standarde. Baterije su nudile autonomiju od 40 kilometara. A kada se uključe motori s cijelih 3.5 KS, Semper Vivus vozi još 160 kilometara. Maksimalna brzina bila je 56 km/h što je u to doba bilo prilično dobro.

Buđenje i ponovni razvoj hibridnih automobila započelo je početkom sedamdesetih godina ali zbog glavnog problema vezanog za izvore energije sve je zaustavljeno. Početkom 90-tih godina pojavile su se nove vrste baterija koje su omogućile daljnji razvoj hibridnih automobila. Do tada hibridnu tehnologiju mogli smo vidjeti samo na brodovima i vlakovima.

Danas, više od 100 kasnije, hibridni automobili izgledaju i rade puno drugačije. Začetnik te klase automobila u modernom dobu je Toyota Prius koja se počela proizvoditi 1997. godine, ali samo na japanskom tržištu. Četiri godine kasnije pojavio se i na ostalim tržištima a do 2011. godine prodano ih je ukupno 3 milijuna. Najnovija generacija Priusa snagu crpi iz hibridnog sklopa sačinjenog od 1.5-litrenog benzinca sa 74 KS te elektromotora sa 61 KS, pri čemu je kombinirana snaga po kompliciranom Atkinsonovom procesu okruglih 100 KS. Prosječna potrošnja goriva kreće se oko 3 l/100 km. Nikal-metal-hidridna baterija omogućava vožnju na malim udaljenostima (manje od 1,6 km) uz maksimalnu brzinu do 40 km/h u isključivo električnom modu.

Zadnjih godina svjedoci smo da su mnoge automobilističke tvrtke krenule u proizvodnju svojih hibridnih automobila. Možda najprostranjeniji je Lexus sa svojim hibridnim RX, LS, GS i CT modelima. Prati ga VW koji izbacuje hibridnog Golfa, Jettu, Passata i Touragea, Ford sa svojim hibridnim Focusom i Mondeom, Mercedes-Benz koji je predstavio E400 hibrid te BMW sa ActivHybrid 5, 7 i X6 modelima. Tu su još i Honda sa Civic hibridom, Infinity sa M35h modelom, Porsche sa modelima Panamera i Cayenne, Audi sa modelom Q5 hibrid i drugi.

Možda najbolje hibride na svijetu trenutno u ponudi ima Volvo sa modelima V60 plug-in i XC60 plug-in. Nije samo bitno standardni motor ukomponirati u hibridni sklop već je bitno i koji je to motor. Volvo je tu vrlo pažljivo razmislio i uklopio svoja dva najbolja motora sa unutarnjim izgaranjem kako bi dobio fenomenalne hibridne sklopove. Dodatak hibridnoj filozofiji Volva je da uvijek jedan izvor energije stavljaju na prednje kotače a drugi izvor na stražnje kotače čime se dobiva izvrstan električni pogon na sva četiri kotača (All-Wheel Drive).

Kod Volvo V60 Plug-in hibrida prednje kotače pokreće peterocilindrični 2.4-litreni turbo dizelski motor s 215 KS i maksimalnim okretnim momentom od 440 Nm koji je uparen sa 6-stupanjskim automatskim mjenjačem dok stražnju osovinu pokreće elektromotor snage 70 KS. Volvo V60 Plug-in Hybrid može se napuniti preko kućne utičnice od 230V, 10A ili 16A a vrijeme za punjenje varira ovisno o amperima. Za punjenje do kraja koristeći 10A utičnice potrebno je 4.5 sata dok se sa 16A to vrijeme smanjuje na tek 3.5 sata. Utičnice sa 6A produžuju vrijeme punjenja na 7.5 sati. Autonomija na čisti zeleni pogon iznosi 45 km a u hibridnom modu ostvaruje potrošnju od samo 2.8 litara na 100 km/h.

Vlade diljem svijeta uvidjele su prednosti i potencijal hibridnih vozila te zbog toga osiguravaju povoljnije kredite ili smanjene poreze za njihove vlasnike. To se često spominje kao prednost hibridnih automobila (subvencije) ali to treba shvatiti kao kontinuiranu motivaciju za unapređenje ove tehnologije. U Europi gotovo da nema države koja za ekološka vozila nije uvela nekakav oblik poticaja. Uglavnom je riječ o poticajima koji su izravno vezani uz količinu ugljičnog dioksida koji automobil ispušta.

Samo da nabrojimo par primjera: Portugal je uveo olakšice od 40% na sva davanja tako da popust za hibridna vozila iznosi oko 3.000 EUR a slično je i u Grčkoj. U Francuskoj je taj iznos nešto manji, 2.000 EUR, a tako je i u Austriji. Čak su i naši susjedi ekološki osviješteni. Slovenija svoje građane oslobađa plaćanja svih poreza pri registraciji 'zelenog' vozila dok je u Srbiji subvencija 1.000 EUR.

Što se tiće Hrvatske, apsurd se nastavlja. Najveći problem 'zelenih' automobila je njihova visoka cijena a mi za sada nemamo nikakvu vrstu subvencija na ovakve automobile. U prošloj godini prodano je cca 20 hibridnih automobila u Hrvatskoj što je poražavajući podatak. U zadnje vrijeme, nova Vlada govori o smanjenju ili ukidanju trošarina na 'zelena' vozila što je definitivno dobar početak.

Za kraj ove priče o hibridima, zaključili bi da su hibridi definitivno sljedeći korak u evoluciji automobilske industrije. Na samom dnu tog procesa su motori s unutarnjim izgaranjem dok se na vrhu nalaze električni automobili (EV). Obzirom da još uvijek nije uspostavljena funkcionalna infrastruktura za svakodnevno korištenje električnih vozila, plug-in hibridi su sljedeći najbolji izbor.

Hibridni automobili postali su vrlo popularni jer imaju puno manju emisiju štetnih plinova koji onečišćuju zrak, donose značajno smanjenje potrošnje goriva, a automobili izgledaju doista dobro te su u velikom slučaju sačuvane performanse pojedinih modela.