Motoryzacja: Rewolucja krok po kroku

Na pierwszy ogień motoryzacyjnej rewolucji pójdą napędy. We wrześniu tego roku wchodzą w życie przepisy normy Euro 6.2, zobowiązujące producentów do badania spalania i emisji spalin w warunkach rzeczywistych, a nie laboratoryjnych.

Będzie to spory cios dla producentów silników wysokoprężnych. Prawdopodobnie diesle w segmentach B i C znikną, bo dostosowanie ich do wymogów tej normy okaże się za drogie. Pozostaną w wyższych segmentach, gdzie większa marża daje szersze możliwości.

Grzegorz Laskowski, trener Audi, uważa, że spowoduje to zmniejszenie inwestycji w rozwój technologiczny silników wysokoprężnych. Za to jest to bardzo dobra wiadomość dla napędów hybrydowych - wsparcie silnika spalinowego elektrycznym pozwala poprawić osiągi, a przy tym zmniejszyć zużycie paliwa, co z kolei prowadzi do zmniejszenia ilości szkodliwych substancji wydalanych w postaci spalin.

Napędy hybrydowe zyskują na popularności już od pewnego czasu, głównie dzięki Toyocie, która od lat konsekwentnie je promuje, wprowadzając ten napęd nie tylko do dużych samochodów, ale także do małych, z Yarisem włącznie.

- W nowym modelu, takim jak CHR, udział hybrydy to już prawie 80 proc. Podobnie jest w przypadku RAV4. W sprzedaży Aurisa niemal połowa samochodów trafiających do klientów indywidualnych to samochody z napędem hybrydowym - mówi Maciej Kilim, product marketing manager w Toyota Motor Poland.

Hybrydy pojawiły się w tej marce już 20 lat temu i od tego czasu ich udział w gamie aut się zwiększa. Według Kilima, w Polsce 95 proc. sprzedanych hybryd nosi logo Toyoty lub należącego do tego samego koncernu Lexusa, a w Europie ich pozycja jest niemal równie silna.

Hybrydy, zwłaszcza w wersji plug-in, od kilku lat włączają do oferty także inni producenci, ale dotyczy to głównie większych samochodów.

W ofercie Audi są na razie dwa samochody z hybrydowym napędem plug-in. W przyszłym roku marka ta chce wprowadzić do swej gamy pierwszy całkowicie elektryczny samochód o zasięgu 500 km.

Hybrydy typu plug-in trafiły także do innych marek, takich jak Volkswagen, Ford czy Mercedes. Ta ostatnia zapowiada, że to dla niej kluczowa technologia, ale kieruje ją głównie do klasy C i większych aut.

- Napęd hybrydowy plug-in daje naszym klientom korzyści pochodzące z dwóch światów. W mieście mogą korzystać wyłącznie z napędu elektrycznego, natomiast na długich trasach wykorzystywać zasięg silnika spalinowego. Układ hybrydowy sprawia, że silnik spalinowy zyskuje na wydajności, zapewniając do tego jeszcze większą dynamikę - przekonuje Thomas Weber, członek zarządu Daimler AG odpowiedzialny za badania i dział rozwoju Mercedes-Benz Cars.

Minusem hybryd plug-in jest konieczność montowania większych niż w klasycznych hybrydach zestawów baterii, by zapewnić im większy zasięg na samym napędzie elektrycznym. Auta te są więc cięższe i droższe od hybryd bez doładowania. W obu przypadkach sytuacja szybko się jednak poprawia. Zasięg aut rośnie szybciej niż waga baterii i... cena.

W ubiegłym roku sprzedaż hybryd w Europie wzrosła o 27,3 proc., podczas gdy dla aut elektrycznych dynamika wynosiła 4,8 proc., a pozostałe napędy alternatywne (na gaz ziemny, LPG czy etanol) zanotowały spadek sprzedaży o 19,7 proc. W sumie jednak, choć liczba 609 629 zarejestrowanych w ubiegłym roku nowych aut z alternatywnymi napędami (z wszystkich trzech wspomnianych grup) może robić wrażenie, to stanowi zaledwie 4,2 proc. ogólnej liczby nowo zarejestrowanych w Unii samochodów.

Rosnąca popularność hybryd w Europie sprawiła, że Toyota zdecydowała się "wypuścić" z Japonii produkcję hybrydowych układów napędowych. Od przyszłego roku w Wałbrzychu będą produkowane przekładnie do układów hybrydowych, a w przyszłości do Europy może trafić także produkcja innych elementów układu. W Polsce będzie się także znajdowało biuro testowe napędów hybrydowych.

Mimo zalet hybryd plug-in, za przyszłość motoryzacji uważa się napęd elektryczny. To jednak raczej melodia odległej przyszłości - niedoskonałości technologii sprawiają, że możliwości wykorzystania tych aut wciąż są mocno ograniczone. Polityka Unii Europejskiej, która z jednej strony wciąż zaostrza normy środowiskowe, a z drugiej - wspiera elektromobilność systemem ulg i dopłat, będzie mocnym bodźcem rozwoju tego segmentu aut. W ciągu kilku najbliższych lat samochody elektryczne będą jeszcze rozpychać się w centrach miast, ale pojawią się też modele pozwalające na dłuższe podróże.

Wszystkie samochodowe koncerny przygotowują się do ery elektrycznych aut. Najgłębiej tkwią w niej już Renault i BMW. Bawarski koncern wprowadził pierwszy elektryczny samochód na rynek trzy lata temu; klienci kupili już ponad 120 tys. aut.

- Naszym celem na rok 2017 jest sprzedaż 100 tys. zelektryfikowanych pojazdów, a do roku 2025 udział hybryd plug-in i samochodów elektrycznych w naszej sprzedaży ma wynieść 15-25 proc. W tym samym roku będziemy mogli oferować samochody z ogniwami paliwowymi - mówi Harald Krüger, prezes zarządu BMW.

Alians Renault-Nissan (od niedawna wspólnie z Mitsubishi) w ciągu 2016 roku sprzedał łącznie prawie 424 tys. elektrycznych aut. Widać znaczne ożywienie na rynku tych samochodów.

Problemy samochodów elektrycznych związane są z pojemnością akumulatorów i ich dużą wagą, która zmniejsza zasięg aut. Pamiętajmy, że baterie powinny zaspokoić potrzeby oświetlenia, elektroniki i klimatyzacji.

- Musimy więc uzyskać maksymalną efektywność wykorzystania zmagazynowanego w nich prądu, w największym stopniu ograniczyć straty energii, jaką mamy do dyspozycji. W przypadku takich krajów jak Polska wiele energii potrzeba na ogrzanie samochodu - i tu pojawia się potrzeba łączności samochodu z innymi urządzeniami. Kiedy będziemy podchodzili do samochodu, niosąc swój telefon komórkowy, auto otrzyma sygnał, że szykujemy się do podróży i zacznie ogrzewać wnętrze jeszcze wówczas, kiedy samochód jest wpięty do ładowania. Pozwoli to nie tracić na ogrzewanie energii zmagazynowanej w bateriach, która jest potrzebna do jazdy - mówi Marc Boderke, dyrektor zarządzający Mercedes-Benz Polska.

W celu ułatwienia wejścia na rynek samochodów elektrycznych koncerny podejmują także wspólne działania. W końcu listopada ubiegłego roku BMW, Daimler, Ford i grupa Volkswagena podpisały list intencyjny w sprawie rozwoju sieci stacji szybkiego ładowania przy głównych szlakach drogowych kontynentu. Prace, które mają ruszyć w tym roku, obejmują budowę ok. 400 stacji, które będą ładować akumulatory samochodów w kilkadziesiąt minut, mówiąc obrazowo: zamiast postoju na nocleg wystarczy przerwa na kawę.

Potrzebę przygotowania się do ery elektrycznych samochodów widzą nawet koncerny paliwowe. Shell i Total zapowiedziały budowę miejsc do ładowania takich samochodów w swoich stacjach benzynowych w Europie, a w naszym kraju podobne sygnały przekazuje także Orlen.

Punkty szybkiego ładowania elektrycznych aut nie będą jednak jedyną nowością na stacjach benzynowych. Już powoli zaczynają się na nich pojawiać dystrybutory z wodorem. Nie chodzi jednak o spalanie tego gazu w silnikach. Wbrew potocznym określeniom mówiącym o "napędzaniu ogniwami paliwowymi" nie są one rodzajem silnika. To raczej elektrownia, w której wodór i tlen z powietrza są zamieniane na energię elektryczną i parę wodną. Na razie dość szybko rozwija się segment autobusów wykorzystujących te technologie, ale pojawiają się także samochody osobowe. Zastosowanie wodoru pozwala ominąć konieczność długotrwałego ładowania wyczerpanych akumulatorów.

Upowszechnienie elektrycznego napędu pociągnie za sobą inne zmiany.

- Mamy teraz do czynienia z trzema megatrendami. Jeden to elektryfikacja, drugi to sztuczna inteligencja, a trzeci - digitalizacja. Te dwa pierwsze mają dużo wspólnego z nadwoziem samochodu. Przepisy, wymogi bezpieczeństwa sprawiają, że te samochody zaczynają puchnąć. Nowe technologie pozwolą to zmienić, wrócić do pięknych, czystych proporcji. Mówiąc o sztucznej inteligencji, mam na myśli jazdę w trybie autopilota, co spowoduje konieczność montażu różnych sensorów ze wszystkich stron samochodu. Trzeba to będzie zgrać z jakąś linią czy innymi elementami stylizacyjnymi i to będzie wyzwanie - uważa Kamil Łabanowicz, projektant pracujący dla Audi, twórca m.in. prototypu Audi e-tron.

Obecnie samochody mają zwykle wyższe, bardziej masywne maski niż dawniej. To wynik projektowania przedniej części samochodu tak, aby zmniejszyć ryzyko obrażeń pieszego, w razie gdyby uderzył go samochód.

Rozmiary silników elektrycznych spowodują, że komora silnika będzie mogła być znacznie mniejsza. Zdaniem Andreasa Goscha, dyrektora zarządzającego Pininfarina Deutschland, przesunięcie do przodu przedniego słupka stanie się jedną z najbardziej cech charakterystycznych aut przyszłości. Pozwoli to skrócić samochody lub wydłużyć ich kabiny, co z kolei ma związek z drugim wymienionym przez Łabanowicza megatrendem - pojazdami autonomicznymi.

Zdjęcia testowanych obecnie na ulicach pojazdów autonomicznych zwykle pokazują normalne, seryjne auta z piramidą kamer, sensorów i czujników na dachu. Jadący w trybie automatycznym samochód będzie ich potrzebował, ale doklejanie elektronicznej piramidki na dachu nie wydaje się przyszłościowym rozwiązaniem - choćby za względu na to, że część tych czujników i sensorów "lepiej widzi" będąc bliżej gruntu.

Autonomiczna jazda będzie wymagała całkowitej kontroli wszystkich systemów samochodu przez komputery prowadzące auto. Wiele z nich już dziś jest dostępnych. Aktywne tempomaty, samodzielnie utrzymujące dystans i dostosowujące do tego prędkość, czy czujniki "widzące" nocą przeszkody, a zwłaszcza pieszych znajdujących się jeszcze poza zasięgiem świateł, to już powszechne na rynku technologie.

- Nawigacja w Audi współpracuje jednocześnie ze skrzynią biegów, oświetleniem samochodu, układem aktywnego tempomatu - dokładnie wie, kiedy samochód powinien zwolnić, bo zbliżamy się do zakrętu czy ronda - mówi Grzegorz Laskowski.

Na razie są to technologie stosowane w drogich samochodach, ale ich upowszechnienie i efekt skali pozwolą obniżyć cenę. Samochody w pełni autonomiczne pojawią się w ciągu kilku najbliższych lat. Część koncernów wskazuje jako graniczną datę rok 2025. Wymaga to jednak także dostosowania przepisów, np. w kwestii odpowiedzialności - w razie wypadku spoczywa ona na kierowcy, ale co w sytuacji, kiedy w samochodzie będą wyłącznie pasażerowie?

Kierownica chowana w desce rozdzielczej czy jej brak pozwala przekształcić kabinę w niewielki salonik z czterema fotelami ustawionymi dookoła umieszczonego centralnie stolika. W studyjnych propozycjach Volkswagena forma foteli i dobrane materiały kojarzą się bardziej z dizajnem nowoczesnych mebli niż z samochodowym wyposażeniem.

Całości wystroju dopełniają... rośliny na tylnej półce auta, które mają oczyszczać powietrze. To jeszcze zabawki, ale kiedy do nowoczesnych samochodów wkraczała zaawansowana elektronika wielu nie zauważyło tego trendu. Ci, którzy nowe tendencje wychwytują i na nie stawiają, zyskują dziś przewagę, od której odetną kupony za kilkanaście lat.

Piotr Myszor

Więcej informacji w portalu "Wirtualny Nowy Przemysł"