Badanie

Elektryfikacja: możliwe kierunki rozwoju

Pewne jest, że ze względów ekologicznych i zdrowotnych działania na rzecz elektryfikacji pojazdów będą kontynuowane. Mniej pewne jak na razie pozostają tempo i intensywność tych przemian, a także decyzje co do wyboru technologii z nimi związanych.

affichage véhicule hybride

W trosce o poprawę jakości powietrza, rządy korygują normy emisyjne. W Europie, Komisja rozważa obniżenie o 30% do roku 2030 progów emisyjnych ustalonych na rok 2021 oraz nałożenie sankcji, jeśli cele nie zostaną osiągnięte. Normy Euro cechuje również coraz bardziej rygorystyczne podejście do kwestii zanieczyszczeń atmosferycznych, które powstają w wyniku spalania paliwa i powodują problemy zdrowotne, takich jak cząstki stałe czy tlenki azotu (NOx). Z kolei Chiny postanowiły wprowadzić ambitne kwoty pojazdów elektrycznych, zachęcając w ten sposób producentów do inwestowania w tę technologię.

Sama optymalizacja silników spalinowych wsparta dodaniem układów oczyszczania spalin (filtry cząstek stałych, pochłaniacze NOx, itp.) nie wystarczą do osiągnięcia celów wyznaczonych przez przyszłe normy. Aby sprostać wymaganiom, cały sektor motoryzacyjny podejmuje działania na rzecz rozwoju pojazdów zelektryfikowanych.

TEMPO ZMIAN

Perspektywa najbliższych lat do roku 2030 ob tuje w różne scenariusze w większości oparte na hybrydyzacji lub pojazdach w pełni elektrycznych. Niemniej wydaje się, że pojawia się konsensus: sprzedaż pojazdów zelektryfikowanych znacząco wzrośnie od 2022-2023 roku.

PONOWNY WZROST POZIOMU EMISJI CO2 W EUROPIE

Emisje CO2 wynoszą średnio w Europie 118,1 g CO2/km (+ 0,3 w stosunku do roku 2016), przy czym do roku 2021, zgodnie z wyznaczonym celem, wartość ta ma spaść do 95 g CO2/km. Istnieją dwa możliwe wyjaśnienia tego zjawiska:

  • efekt spadku sprzedaży diesli, pojazdów emitujących około 20% mniej CO2 niż pojazdy benzynowe,

  • sukces samochodów typu SUV i crossover — cięższych i mniej aerodynamicznych niż sedany.

TECHNOLOGIE

Pod względem technologicznym do wyboru jest wiele opcji: pojazdy w 100% elektryczne, łagodne i pełne hybrydy, hybrydy typu plug-in, itd. Obecnie wszyscy producenci dywersyfikują swoją ofertę systemów napędowych. Na przykład Toyota, lider w dziedzinie pełnych napędów hybrydowych, opracowuje projekty w 100% elektryczne. Renault i Nissan, pionierzy w obszarze napędów elektrycznych, wraz ze swoim nowym partnerem — Mitsubishi, pracują nad pojazdami hybrydowymi typu plug-in. Dywersyfikacja oferty oznacza jeszcze więcej pracy w zakresie badań i rozwoju oraz kosztów z tym związanych. Z tego powodu powstają partnerstwa wszędzie tam, gdzie gracze uznają, że zamiast działać w pojedynkę mogą więcej zyskać kupując lub pracując nad danym projektem wspólnie. Daimler, na przykład, nawiązał współpracę z Renault w obszarze małych silników spalinowych i silników elektrycznych. Póki co nie dokonano jeszcze ostatecznego wyboru technologicznego. Będzie on w dużej mierze uzależniony od nowych możliwości w odniesieniu do akumulatorów (obniżenie kosztów produkcji, zarządzanie rzadkimi materiałami, zasięg, czas ładowania) oraz od technologii alternatywnych (np. ogniw paliwowych) będących na razie w stadium eksperymentalnym.

 

Perspektywa krótkoterminowa

 

Dalsze perspektywy

Renault

Zmniejszenie oferty silników typu diesel

2022: jeden na dwa wyprodukowane pojazdy — zelektryfkowany; jeden na pięć — w 100% elektryczny

VAG

Zastąpienie w 2020 r. małych silników diesel małymi silnikami benzynowymi z łagodną hybrydą

2030: dostępność wszystkich produkowanych przez grupę modeli w wersji elektrycznej (20 mld EUR)

BMW

Hybrydyzacja silników

Zawarcie w ofercie jednego silnika w 100% elektrycznego i 5 silników hybrydowych typu plug-in. Badania nad modelem zasilanym ogniwami paliwowymi

Daimler

Partnerstwo z Renault w zakresie małych silników typu diesel i benzynowych. Przejście na 48 volt.

 

Ford

 

Plan elektryfikacji o budżecie w wys. 4,5 mld USD, zakładający wprowadzenie na rynek 13 modeli w 2027 roku

PSA

Nowa wersja silnika diesel DVR

Wprowadzenie na rynek 7 modeli hybrydowych typu plug-in w 2021 roku, a następnie 5 modeli w pełni elektrycznych

Toyota

 

Zaprzestanie produkcji pojazdów spalinowych w 2050 roku (w pełni spalinowych i hybrydowych)

FCA

Zaprzestanie produkcji małych silników typu diesel na rzecz silników hybrydowych

Plan na lata 2018-22 zakłada elektryfikację należących do grupy marek

picto

GLOSARIUSZ — POJAZDY ELEKTRYCZNE

MHV (Mild Hybrid Electric Vehicle): Łagodny Układ Hybrydowy. Składa się on z działającego bez przerwy silnika spalinowego, który, przy rozruchu i przyspieszaniu, jest wspierany przez sinik elektryczny. Akumulator ładuje się podczas hamowania. System ten pozwala zmniejszyć emisję CO2 o 15-20%, ale sam silnik elektryczny jest w tym układzie zbyt słaby, by całkowicie przejąć zadanie rozpędzania samochodu.

FHEV (Full Hybrid Electric Vehicle): Hybrydowy Pojazd Elektryczny (tzw. pełna hybryda). Pojazd jest wyposażony w dwa silniki — elektryczny i spalinowy — działające razem lub osobno. Akumulator ładuje się podczas hamowania, a jego pojemność decyduje o użyciu silnika elektrycznego (zwykle niewielki zasięg).

PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle): Hybrydowy Pojazd Elektryczny typu plug-in. Ładowanie akumulatora odbywa się poprzez podłączenie do sieci elektrycznej. Pojazd napędzany jest przez dwa rodzaje silników — elektryczny i spalinowy.

REX-EREV (Extended Range Electric Vehicle): Pojazd Elektryczny o Zwiększonym Zasięgu. Akumulatorowy pojazd elektryczny wyposażony w mały pomocniczy silnik spalinowy do ładowania akumulatorów w trakcie jazdy.

BEV (Battery Electric Vehicle): Pojazd elektryczny. Silnik elektryczny jest jedynym źródłem napędu samochodu. Mówimy również „pojazd w pełni elektryczny”.

FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle): Elektryczny pojazd zasilany ogniwami paliwowymi. Pojazd elektryczny wyposażony w zbiornik wodoru, który wykorzystuje ogniwo paliwowe do wytworzenia energii niezbędnej do napędzenia pojazdu.

ICE (internal combustion engine): silnik spalinowy.