Domů     Technika
Čtyři stupně elektrifikace: Jsou hybridy nejlepší?
Jan Zelenka 4.7.2024

Svět se mění… Elektrifikuje se Severní Amerika, Evropa i Čína. Musejí. Statisíce vědců ze všech koutů planety přicházejí se znepokojivými čísly. Jenže v blízké budoucnosti nebude nutné bojovat jen s růstem CO2 v ovzduší, zároveň se budeme potýkat s nedostatkem lithia, potřebným pro výrobu baterií do elektromobilů.

Do roku 2040 podle analýzy Benchmark Minerals Intelligence poptávka po lithiu několikanásobně vzroste a vytvoří se deficit 1,8 megatuny ročně. Tomuto problému by se podle ředitele výzkumu Toyoty Motor Corporation, Gilla Pratta, měly přizpůsobit strategie rozvoje klimaticky neutrálního automobilismu, které by se neměly zaměřovat jen na elektromobily.

Bateriové elektromobily jezdí bez emisí, ovšem jejich spotřeba lithia je vysoká. Hybridy a plug-in hybridy tento prvek potřebují také, ale podle Pratta v mnohem menším množství.

Globální vozový park se musí co nejdříve elektrifikovat, nemělo by se to však dít pouze jedním způsobem,“ uvedl Pratt na loňském světovém ekonomickém fóru v Davosu. Podle něj by měl výsledný mix vést ke snížení emisí, ale při udržitelné spotřebě lithia.

Oxid uhličitý zůstává v ovzduší i 100 let

Pro nás všechny je velmi důležité pochopit, že oxid uhličitý zůstává v ovzduší velmi dlouho, dokonce i 100 let. Nejdůležitější proto není, kolik ho vypustíme za jeden rok, nýbrž k jak vysoké koncentraci CO2 v průběhu času dospějeme.

Chceme-li tuto akumulaci minimalizovat, musíme co nejrychleji snížit čisté emise CO2,“ vysvětlil prezident Toyota Resarch Institute.

Toho lze docílit čtyřmi způsoby…

Mild-, HEV, plug-in a BEV

„Nejelekrifikovanější“ je klasický elektromobil (BEV – Battery Electric Vehicle), jenž využívá pouze elektromotor(y) a akumulátor.

O level níž stojí plug-in hybridy, takové „spalováky do zásuvky“, kde je stále primárním pohonem benzinový/dieselový agregát.

Ještě níž si stojí HEV, takzvaný full-hybrid, někdy také strong hybrid, a úplně nejníže mild-hybrid.

Ve srovnání s mild-hybridy zvládnou auta s příponou HEV absolvovat i pár kilometrů čistě na elektřinu, ale ne zase tolik jako plug-in hybridy (u nch je to 50–100 km).

Rozdíl je také v dobíjení akumulátoru. Zatímco u mild-hybridů a full-hybridů se baterie obnovuje pouze rekuperací (proces přeměny kinetické energie auta zpět na využitelnou elektrickou energii při brzdění) nebo za pomoci spalovacího agregátu, plug-in hybridy lze nabíjet i ze zásuvky.

V tom je ale současně také jejich největší nevýhoda – pokud nejsou nabité, jejich hmotnost přispívá ke spotřebě většího množství paliva, o emisích nemluvě.

Klasický hybrid je v tomto směru mnohem soběstačnější.

Ani jedna technologie není vyloženě lepší, anebo horší. Můžete mít 101 situací a režimů, během kterých se hodí víc to, nebo ono. Kde bydlíte? Kolik denně najezdíte? Máte fotovoltaiku? Jezdíte dálniční trasy?

Chcete flotilová auta? Je rozdíl mít dodávky pro město, shuttle busy, taxíky nebo mezinárodní dopravu. Všechno má svá specifika, někdy se hodí vyloženě jen diesel, jindy plug-in hybrid.

Dnes se podíváme na mild- a full-hybridy.

Mild-hybrid

Nejslabší elektrifikovanou technologii nabízí už celá řada automobilek, dojezd čistě na elektrický pohon se u těchto vozů pohybuje kolem 1 km. Auto se dobíjí za jízdy rekuperací energie při zpomalování, avšak konkrétně ve městě dokáže mild-technologie zvládnout až 50 % jízd v elektrickém režimu.

Za servis by se nemělo připlácet, protože mild-hybridy nevyžadují žádné specifické školení na vysoké napětí – technika se pohybuje jen na architektuře 48 V.

Cena? Vyplatí se? Spočítejte si to

Zároveň jde o nejlevnější řešení elektrifikace – třeba technologie u koncernu Stellantis (Peugeot) stojí „jen“ 40 000 víc než čistě spalovací model. Výhodou je pak snížení emisí CO2 až o 15 procent u modelů C-SUV, a tedy i snížení nákladů na benzin.

Průměrná úspora ve městě se pohybuje kolem 2,5 litru/100 km, na okreskách kolem 0,7 litru na 100 km, na dálnici je to ale nula.

Konkrétně Stellantis přichází s mild-hybridy jako s posledním stupněm elektrifikace.

Nová 3008 přijíždí kromě jiného i s tříválcovou hybridní motorizací Hybrid 136 e-DCS6, kde

zážehovou jednotku 1.2 doplňuje elektrický motor s výkonem 15,6 kW (21 kW spojený s dvouspojkovou převodovkou e-DCS6). Ten sosá energii z li-on baterie 48 V o kapacitě 0,89 kWh. Avšak jmenovitá/využitelná kapacita je pouze poloviční (432 Wh).

Celá „trakční“ baterka váží 12 kg a je umístěna pod sedačkou řidiče. Benzinová jednotka je nová, konkrétně třetí generace, kde je řemen nahrazen řetězem. Elektromotor je spíš elektro-stroj, protože umí i generovat energii.

Důležitou součástí je dvouspojková převodovka s hmotností 97,3 kg, kde nejvyšší vstupní otáčky dosahují hodnoty 7000 za minutu. Jsou tu dvě olejová čerpadla kvůli větší životnosti, 48 V elektromotůrek, inventor nebo počítač, který řídí šest fází!

Na technickém workshopu Peugeotu k mild-hybridům jsme poznali, co to všechno umí.

Citroën C4 X, foto: Maison Vignaux

Citroën C4 X: Hybridizací k efektivitě

Přes rok nabízel Citroën svoje C4 X buď jako benziňáky, diesely, nebo jako elektro ë-C4 X. Všechny verze mají svoje výhody. Diesely za 600 000 mají pod kapotou čtyřválec 1.5 BlueHDi s výkonem 130 koní.

Dobré. Zážehové jednotky se 100 nebo 130 koňmi disponují tříválcem s přímým vstřikováním paliva a přeplňováním turbodmychadlem a převodovky. Lepší. A nejlepší se zdála být elektrická verze ë-C4 X s výkonem 136 k a točivým momentem 260 Nm, které berou sílu z vysokonapěťové lithium-iontové baterie (400 V).

Ale jen do chvíle, kdy Citroën rovněž představil i modely C4 a C4 X ve verzi Hybrid 136.

… ë-motor

Jde o totožnou technologii jako u Peugeotu (Citroën také patří do koncernu Stellanstis, pozn. red.). Jednotka 1.2 PureTech je speciálně vyvinutá pro hybridizaci (40 % dílů je nových). Nabízí výkon 136 k (100 kW) při 5500 ot/min a společný točivý moment 230 Nm.

K jeho výkonu přispívá turbodmychadlo s proměnnou geometrií a rozvodový řetěz. Motor splňující normu Euro 6.4 a pracující v Millerově cyklu má lepší tepelnou účinnost spalování, která snižuje emise CO2.

Mild-hybridní systém je navíc spojený s novou elektrifikovanou dvouspojkovou převodovkou ë-DCS6, jejíž součástí je synchronní elektromotor s permanentními magnety, který je schopen vyvinout špičkový výkon až 21 kW (28 k) a točivý moment 55 Nm.

Zajišťuje elektrický pohon při nízkých požadavcích na točivý moment, při nízkých rychlostech, při manévrování nebo zpomalování a pomáhá spalovacímu motoru při rozjezdu. Při zpomalování funguje také jako generátor, který dobíjí baterii, a zároveň tak snižuje opotřebení brzd.

Pracují společně i odděleně

Ty dva motory, elektrický a spalovací, pracují společně nebo odděleně, automaticky a bez zásahu řidiče. A při prudké akceleraci dodává elektromotor navíc 9 kW (přibližně 12 k) – tedy ne celých 21 kW, ale i tak pomáhá.

Hybrid 136 nabízí jednoduchý a plynulý provoz, bez nutnosti dobíjení, a sníženou spotřebou paliva a emisí o téměř 20 % ve srovnání s ekvivalentní benzínovou verzí. Vůz je schopen absolvovat až 50 % jízd po městě v elektrickém režimu s nulovými emisemi, a nabízí tak všechny výhody elektrického pohonu.

Nový Citroën C4 X a Citroën ë-C4 X v sobě spojují eleganci siluety fastbacku, moderní přístup SUV a s délkou 460 cm nadčasový charakter prostorného čtyřdveřového vozu.

Nové modely ë-C4 X a C4 X se vyrábějí výhradně v Evropě pro všechny trhy, a to v závodu Stellantis ve Villaverde (nedaleko Madridu).

Aerodynamika je optimalizována díky čisté linii střechy karoserie, takže součinitel odporu vzduchu CX je pouze 0,29, což rovněž přispívá k dostatečnému dojezdu a příznivé spotřebě paliva.

Modely C4 a C4 X s hybridním pohonem Hybrid 136 představují mimořádně homogenní a atraktivní kombinaci, která klade důraz na jednoduchost a klid na palubě. Tato verze Hybrid 136 je k dispozici za cenu již od 529 900 Kč v případě C4 a 554 900 Kč v případě C4 X. Copyright: Alex Rank @ Continental Productions

Full-hybrid

Full-hybridy (HEV) patří mezi nejrozšířenější elektrifikované pohony na trhu. Vůbec poprvé s ním přijel japonský gigant Toyota se svým Priusem. Na první pohled auto k smíchu, až později se ukázalo, jak geniální technologie to byla/je.

Dnes Japonci mají už 4. generaci samonabíjecího hybridního pohonu, 27 let zkušeností a 27 milionů prodaných aut, která umějí strávit až 77 % jízdy v elektrickém režimu.

Nejekologičtější Toyota C-HR

Full-hybridní je i Toyota C-HR, navržená tak, aby vás nadchla. Nemůžete si ji splést se žádným jiným autem. Charakteristická silueta je čistou esencí dynamiky a městského stylu. A také má štempl nejekologičtějšího auta roku 2020“.

Za žebříčkem stojí nezávislá organizace Green NCAP, která zohlednila výsledky svých výzkumů, věnovaných úrovni emisí automobilů, a zahrnula do nich vozy s pohonem všeho druhu.

C-HR má k dispozici jediný motor, a sice 2,0 litr Hybrid Dynamic Force s maximálním výkonem 140, nebo 184 koní. Výkonnější hybridní motor dokáže zejména v městském provozu jet na elektřinu až 70 procent času.

Za vznikem současné Toyoty C-HR stojí evropské návrhářské a vývojové centrum Toyota ED² v jižní Francii. A právě v ED² vznikl i nový koncept Toyota C-HR prologue. Foto: Toyota

Sprinter i vytrvalostní typ v jednom

Hybridní systém je založen na spolupráci spalovacího motoru s elektromotorem (nebo dvěma) a v řeči atletiky je elektromotor něco jako sprinter, jehož typickým znakem je rychlý start a běh na krátké vzdálenosti.

Naopak benzinový agregát je spíš vytrvalostní typ, který dokáže rozložit síly na celou trasu. Jejich spolupráce probíhá automaticky, takže oba druhy pohonu poznají, kdy a s jakým výkonem mají pracovat.

Při jízdě lze používat oba pohony současně, nebo pouze elektrický pohon. Kromě toho si řidič může sám vybrat druh pohonu.

Nabíjí se při brzdění

Hybridy se samy dobíjejí při brzdění, které vytváří energii. Doporučuje se plynulá jízda a pokud možno delší pomalé brzdění. Baterie s kapacitou 4,1 kWh je nikl-metalhybridová, což znamená, že se liší od lithium-iontových baterií, které jsou známé z telefonů a notebooků.

Navíc má vlastní chladicí systém, který zaručuje její životnost během celého období používání vozidla.

Dnešní hybridy jsou připraveny na jízdu za jakýchkoliv klimatických podmínek a i po několika týdnech odstavení. Systém nikdy nepřipustí úplné vybití nebo nadměrné nabití baterie, protože pracuje v rozsahu 20 až 80 procent.

Jízda v hybridu je úsporná a zároveň dynamická. S palivem za 1000 korun ujede standardní „spalovák“ ve městě kolem 400 kilometrů, hybrid až tisíc kilometrů. Po silnicích jezdí toyoty, které mají najeto více než 300 000 kilometrů, a stále používají originální baterii, namontovanou při výrobě.

Toyota C-HR je dnes v ČR k dostání už za 795 000 korun, nejlepší varianta přesahuje cenu jednoho milionu.

V modelu ZR-V se projevuje DNA modelu Civic. Jeho inspirativní podvozek a design platformy zajišťují poutavou, zábavnou a obohacující jízdu. Foto: Honda

Neuvěřitelná Honda ZR-V

V současnosti má své „plné hybridy“ téměř každá automobilka. Kromě Toyoty i bratrský Lexus, Kia, Renault, Hyundai a spousty dalších.

A rovněž Hondy.

Nejnovější model ZR-V vyplňuje mezeru mezi „suvéčky“ HR-V a CR-V a je určen zejména pro mladé zákazníky. Pod elegantním a stylovým exteriérem se skrývá plně hybridní technologie Hondy, která sdílí své geny s modelem Civic e:HEV. Právě model Civic, uznávaný pro své dynamické vlastnosti, prokázal, že plně hybridní vozy mohou být poutavé a zábavné.

Alfou a omegou celého systému s označením 2.0 i-MMD Hybrid je účinný a výkonný 2,0litrový čtyřválcový motor s Atkinsonovým cyklem s přímým vstřikováním. Spolu s ním pracují dva elektromotory – jeden v roli generátoru, druhý roztáčí kola, které berou energii z lithium-iontového akumulátoru.

Hybridní systém s označením e:HEV umí fungovat v čistě elektrickém, hybridním i spalovacím režimu, mezi kterými volí zcela samostatně.

Hybridní hnací ústrojí e:HEV je vysoce účinné s mimořádně nízkou spotřebou. My jsme s nájezdem kolem 1000 především dálničních kilometrů jezdili při spotřebě 6,5 litru. Foto: Honda 

Krásný na pohled

Unikátní hybridní soustava nabízí kombinovaný výkon 135 kW (184 k) a díky elektromotoru nejvyšší točivý moment až 315 Nm. Crossover s provozní hmotností lehce přes 1,6 tuny tak akceleruje z 0 na 100 km/h za 7,8 až 8 sekund a maximální rychlost dosahuje 173 km/h.

S plnou nádrží ZR-V hlásilo dojezd něco kolem 660 km, nicméně u full-hybridů je dojezd velmi pomíjivý termín. Záleží, kde s ním jezdíte, jak rekuperujete, jak akcelerujete, jak mu nakládáte. Sama Honda udává maximální dojezd až 1000 km, my jsme zvládli něco přes 800.

Konstruktéři se zaměřili na funkčnost designu, přičemž každý panel a díl byly optimalizovány tak, aby zlepšovaly viditelnost a aerodynamický výkon. I kabina upřednostňuje užitnost a flexibilní přepravní kapacita zavazadlového prostoru činí až 1322 litrů.

Cena začíná na 900 000 korun.

Související články
Americký Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) ukončil vývoj vozítka VIPER. Jeho úkolem mělo být pátrání po vodě či dalších zdrojích na Měsíci. Jako důvod uvedla rostoucí náklady, odkládání startu, ale také možné ohrožení dalších projektů Původně měl VIPER započít svou misi k Měsíci už na sklonku minulého roku. Nakonec však NASA požádala o odložení […]
Na dně moře u japonského pobřeží bylo objeveno gigantické naleziště klíčových prvků pro výrobu baterií do elektromobilů, ložisko niklu a kobaltu. První vrty u ostrova Minami-Torišima budou zahájeny příští rok. Využívání ložiska v průmyslovém měřítku má být zahájeno v roce 2026. Podle nadace The Nippon Foundation, která v posledních měsících zkoumala mořské dno u ostrova […]
Filmový průmysl se neustále vyvíjí a nové technologie mu umožňují vytvářet stále realističtější a poutavější zážitky pro diváky. Jaké nejmodernější technologie se v současné době používají ve filmech k tomu, aby zmátly smysly diváků? Technologií, která posouvá současný filmový průmysl neuvěřitelným způsobem vpřed, jsou tak zvané počítačově generované obrazy neboli computer generated imagery (CGI). Jedná […]
IPEX AI Contact Center představila svou vlajkovou loď Omnichannel spolu s virtuální asistentkou Alex, speciálně vyvinutou umělou inteligencí. Cloudová aplikace Omnichannel reprezentuje jednotné řešení pro zefektivnění komunikace firem s jejich zákazníky za pomoci AI. Společnost tak svými službami pokládá pevné základy pro vytváření synergie lidské práce s umělou inteligencí. IPEX působí na trhu již od […]
V době spuštění obsadil 40. příčku mezi pětistovkou nejvýkonnějších superpočítačů světa. Teď český superpočítač Salomon definitivně opouští datový sál IT4Innovations národního superpočítačového centra, které je součástí VŠB – Technické univerzity Ostrava. Výzkumných projektů bylo za dobu provozu Salomonu v období 15. září 2015 až 13. prosince 2021 celkově 1 085, spotřebovaly celkem 1 024 milionů jádrohodin výpočetního času a […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz