Spaliny trzymają się mocno

Polityczne cele Unii Europejskiej producenci samochodów znają od lat - zmniejszyć emisję dwutlenku węgla do atmosfery i ograniczyć uzależnienie unijnej gospodarki od ropy naftowej. Według wyliczeń, w roku 2011 spalaliśmy jej dziennie za miliard euro! Upowszechnienie alternatywnych napędów i rozbudowa potrzebnej do tego infrastruktury pozwolą w roku 2020 zaoszczędzić 4,2 miliarda euro (w roku 2030 już 9,3 mld) na ropie naftowej. Zahamowanie skoków cen, wynikających z wahań cen ropy naftowej, ma dać europejskiej gospodarce kolejny miliard oszczędności rocznie.

Do roku 2050 unijne plany przewidują zmniejszenie emisji CO2 ze środków transportu o 60 proc. Na drogach mamy już sporo pojazdów spalających mniej szkodliwie dla środowiska paliwa. Dość powszechny jest gaz LPG, nieco w cieniu pozostaje CNG, czyli gaz ziemny. Ma lepsze właściwości niż LPG, ale zajmuje większą pojemność, więc wymaga większych zbiorników lub częstszego tankowania. Niektórzy producenci aut eksperymentują z wodorem, ale tu sytuacja jest jeszcze gorsza, bo sieć tankowania praktycznie nie istnieje i nie dotyczy to jedynie Polski.

Największą przyszłość wróży się samochodom elektrycznym - cichym i całkowicie bezemisyjnym. Sceptycy wskazują na emisje z elektrowni, bo w końcu ktoś musi wytworzyć prąd napędzający auta. Unia ma odpowiedź - rozwijajmy odnawialne źródła energii.

Dla jakości życia w wielkim mieście obniżenie hałasu i wyeliminowanie emisji to ważne atuty. Silniki elektryczne mają wysoki moment obrotowy, więc auta przyspieszają chętnie, a przy tym płynnie. Niezaprzeczalnym ich atutem jest także niska cena za przejechany kilometr. Przeliczając na benzynę, można powiedzieć, że spalinowy odpowiednik elektrycznego samochodu musiałby palić 1 - 1,5 l paliwa na 100 km! Samochody elektryczne mają dużo zalet, ale i jedną wadę - ciężką, drogą i mało efektywną. Nazywa się akumulator. Pokonanie jego ograniczeń to chyba największe wyzwanie stojące przed producentami aut na prąd.

Na razie, głównie dzięki akumulatorom właśnie, elektryczne samochody są zdecydowanie za drogie i zbyt mało funkcjonalne. Miejskie hatchbacki na prąd są w cenie dobrze wyposażonego auta wyższej klasy średniej z tradycyjnym silnikiem. Chiński BYD e6 ma zasięg do 300 km, ale waży ponad dwie tony i nie jest tani.

Inne dostępne na rynku modele mają zasięg do 200 km, co przy braku stacji szybkiego ładowania oznacza od kilku do kilkunastu godzin ładowania dodanych do czterogodzinnej podróży. W planach Renault jest stworzenie sieci stacji, na których można będzie w ciągu kilku minut wymienić zestaw wyładowanych akumulatorów na w pełni załadowaną baterię. Akumulator nie jest wliczony w cenę auta, ale trzeba go wynajmować za kilkaset złotych miesięcznie.

Walka z wagą akumulatorów nie przyniosła w ostatnich latach spodziewanych rezultatów. Producenci starają się więc maksymalnie zmniejszyć wagę pozostałych części samochodu. Nissan, wprowadzając na rynek drugą generację w pełni elektrycznego Leafa, odchudził auto o co najmniej 32 kg i poprawił jego aerodynamikę i przy takiej samej baterii akumulatorów zwiększył zasięg ze 160 km do 199 km.

Odchudzanie samochodów skłania do poszukiwania nowych materiałów. Ten sam problem dotyczy zresztą także aut o tradycyjnym napędzie, bo tam także prowadzi to do mniejszego zużycia paliwa, a więc i zmniejszenia emisji spalin.

- Obniżenie wagi samochodu o 100 kg zmniejsza spalanie o 0,35 l/100 km i emisję CO2 o ok. 0,9 kg/100 km - mówi Grzegorz Stulgis, przewodniczący rady nadzorczej Alumetalu. Przed 10 laty średnio było w samochodzie 70-80 kg o połowę lżejszego od stali aluminium, teraz jest ok. 150 kg, a według prognoz w roku 2020 ma być 200 kg. Ale producenci stali nie poddadzą się łatwo. Uszlachetniając ją, zmniejszają wagę, zwiększając wytrzymałość materiału.

- Zastosowanie stali wysokowytrzymałych pozwala na zmniejszenie grubości materiału o kilka milimetrów - czasem nawet o połowę. W efekcie obniżenie masy nadwozia przekłada się na większą masę użytkową pojazdu i niższe zużycie paliwa - mówi Przemysław Beciński, sales director Ruukki Polska.

Mario Longhi, prezes US Steel, informuje, że nowe rodzaje specjalnie wzmocnionych stali dla motoryzacji są obecnie pięć razy mocniejsze i o 35 proc. lżejsze niż dawniej. Stal jest znacznie tańsza i w przypadku mniej kosztownych aut koncerny samochodowe zaczynają wracać do stali.

Zwiększa się także poziom wykorzystania tworzyw sztucznych, zwłaszcza kompozytów wzmacnianych włóknami węglowymi CFRP - kosztownych, więc wykorzystywanych przy produkcji bardzo drogich aut. Wśród nowych materiałów są także kompozyty metalowo- ceramiczne.

- Wykonane z niego zawory są o 20 proc. lżejsze i mają niższe tarcie, co podnosi efektywność silnika. Inżynierowie z centrum badawczego Fiata byli zainteresowani własnościami tego materiału i poddawali wykonane z niego elementy badaniom w swoich konstrukcjach - mówi profesor Krzysztof Doliński z Instytutu Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk.

W hybrydach współpracują ze sobą dwa silniki - elektryczny i spalinowy. Pozwala to obniżyć spalanie, a więc i poziom emisji szkodliwych substancji. Hybrydy coraz szybciej zdobywają popularność.

Toyota, uznawana za lidera tej technologii, wypuściła pierwsze auto hybrydowe w roku 1997, a obecnie oferuje taki napęd łącznie w 20 modelach Toyoty i Lexusa. W końcu marca tego roku liczba sprzedanych na całym świecie hybryd tego koncernu wynosiła 5,125 mln sztuk (więcej niż co dziesiąta trafiła do Europy), przy czym 1,22 mln to sprzedaż z ubiegłego roku, co świadczy o znacznym przyspieszeniu wzrostu tego rynku. Do roku 2015 firma planuje wprowadzenie kolejnych 18 modeli. Po podwójny napęd sięgają także inni producenci, starając się dzięki temu obniżyć spalanie i poziom emisji dwutlenku węgla.

Hybrydy są mniej efektywne niż samochody elektryczne, ale pozwalają zachować jedną z najbardziej cenionych cech samochodu - niezależność i swobodę, jaką daje dobrze rozwinięta sieć stacji benzynowych.

Pewną wypadkową między samochodami elektrycznymi i spalinowymi są hybrydy typu plug-in, które dopiero zaczynają wchodzić na rynek. Mają więcej akumulatorów niż klasyczne hybrydy i możliwość doładowywania ich z sieci elektrycznej.

Wśród nowinek, w jakich koncerny motoryzacyjne widzą przyszłość, są ogniwa paliwowe. Wbrew obiegowym opiniom, to nie rodzaj napędu, a tylko formy dostarczania prądu silnikom elektrycznym napędzającym samochody.

Ogniwo to rodzaj pokładowej elektrowni, w której energia powstaje na skutek procesów chemicznych, łączenia tlenu z wodorem. Można jednak powiedzieć, że w tym wypadku mamy coś w rodzaju spalin - produktem ubocznym jest para wodna. Barierą dla tej technologii, oprócz wysokich kosztów, jest niemal kompletny brak sieci stacji, na których można by zatankować wodór.

Przygotowując dwa lata temu "mapę drogową" rozwoju transportu o niskiej emisji dwutlenku węgla, Komisja Europejska wskazała trzy najważniejsze bariery dla rozwoju aut elektrycznych.

Są to: wysoka cena detaliczna pojazdów, brak infrastruktury do ładowania i tankowania oraz niski poziom akceptacji konsumentów. Przy czym ostatni punkt wydaje się bezpośrednim skutkiem dwóch pierwszych.

Elektrycznych aut jest w sumie na świecie 180 tysięcy, co stanowi 0,02 proc. zarejestrowanych samochodów, a ubiegłoroczna sprzedaż to 113 tys. sztuk. Według założeń zwolenników i promotorów elektrycznych samochodów, do roku 2020 ma ich być na drogach...

20 milionów! Co roku trzeba by więc sprzedawać ponad dwa miliony nowych aut elektrycznych, żeby dojść do tej wielkości. Łatwiej uwierzyć, że w roku 2020 będzie jeździło po świecie 20 mln aut wyposażonych w napęd alternatywny do spalinowego - będą to auta elektryczne, ale i różnego rodzaju hybrydy, w których kombinacja źródeł zasilania daje niezależność i niezawodność.

Zaporowe ceny elektrycznych aut powodują, że ekonomiczne uzasadnienie nadaje im wsparcie administracyjne.

W wielu krajach Europy Zachodniej polityczne wsparcie dla aut elektrycznych i hybrydowych istnieje w postaci ulg podatkowych czy zwolnień z opłat lokalnych. W Norwegii, gdzie elektryczny Leaf jest obecnie drugim pod względem popularności modelem Nissana, nabywcy takich aut nie płacą przy zakupie podatku drogowego i VAT, mogą za darmo jeździć większością płatnych odcinków dróg, tuneli i promów, a także bezkarnie korzystać z pasów wydzielonych dla autobusów. W płatnych strefach parkują za darmo, a na wydzielonych dla elektrycznych aut mają ładowarki, z których mogą też za darmo czerpać prąd. Szybkie ładowarki, pozwalające 80 proc. akumulatora naładować w pół godziny, powstają w całej Skandynawii przy centrach handlowych i na publicznych parkingach.

Biznes INTERIA.PL na Twitterze. Dołącz do nas i czytaj informacje gospodarcze

W Londynie samochody z ekologicznym napędem są zwolnione z opłaty za poruszanie się po centrum miasta. Ulgi w lokalnych opłatach czy ułatwienia w parkowaniu i poruszaniu się w strefach ograniczonego ruchu oferują tego typu samochodom także inne europejskie miasta.

Pod tym względem Polska dopiero do Europy wchodzi i to bardzo wolno. Toruń wprowadził ułatwienia wjazdu do centrum. W Katowicach i Tychach hybrydy i auta elektryczne są zwolnione z opłat za parkowanie w płatnych strefach. W Szczecinie i Tarnowie opłaty mocno obniżono.

Nad wprowadzeniem ułatwień zastanawiają się kolejne miasta, np. Wrocław i Kraków. Ministerstwo Finansów nie myśli jednak o żadnych ulgach czy zachętach. Biorąc powyższe pod uwagę i szacując siłę nabywczą polskiego kierowcy, można na naszym rynku wróżyć głośnym i trującym silnikom spalinowym jeszcze długą i dostatnią przyszłość.

Piotr Myszor, Nowy Przemysł

Więcej informacji w portalu "Wirtualny Nowy Przemysł"