Auta hybrydowe i elektryczne w Polsce. Przegląd rynku - dane techniczne, ceny

Bogusław Korzeniowski
Auta elektryczne mają mnóstwo zalet – nie emitują niepożądanych substancji, mogą korzystać z energii odnawialnej, są ciche, a przy tym dynamiczne. Wciąż jednak mają istotną wadę: niewielki zasięg ze względu na stosunkowo niewielką gęstość energii akumulatorów. Tak narodziła się idea hybrydy...Fot. Bogusław Korzeniowski
Auta elektryczne mają mnóstwo zalet – nie emitują niepożądanych substancji, mogą korzystać z energii odnawialnej, są ciche, a przy tym dynamiczne. Wciąż jednak mają istotną wadę: niewielki zasięg ze względu na stosunkowo niewielką gęstość energii akumulatorów. Tak narodziła się idea hybrydy...Fot. Bogusław Korzeniowski
Udostępnij:
Auta elektryczne mają mnóstwo zalet – nie emitują niepożądanych substancji, mogą korzystać z energii odnawialnej, są ciche, a przy tym dynamiczne. Wciąż jednak mają istotną wadę: niewielki zasięg ze względu na stosunkowo niewielką gęstość energii akumulatorów. Tak narodziła się idea hybrydy...

Cechą wspólną samochodów hybrydowych jest napęd spalinowo-elektryczny, w którym silniki spalinowy i elektryczny współpracują ze sobą. Sposób ich współdziałania może być jednak różny i stanowi kryterium podziału napędów hybrydowych, wpływając też na cechy użytkowe oraz osiągi pojazdów.

Hybryda równoległa

Auta elektryczne mają mnóstwo zalet – nie emitują niepożądanych substancji, mogą korzystać z energii odnawialnej, są ciche, a przy tym dynamiczne. Wciąż
Auta elektryczne mają mnóstwo zalet – nie emitują niepożądanych substancji, mogą korzystać z energii odnawialnej, są ciche, a przy tym dynamiczne. Wciąż jednak mają istotną wadę: niewielki zasięg ze względu na stosunkowo niewielką gęstość energii akumulatorów. Tak narodziła się idea hybrydy...

Fot. Bogusław Korzeniowski

Większość producentów wykorzystuje równoległy napęd hybrydowy. Pod względem konstrukcji stanowi on uzupełnienie napędu konwencjonalnego ze sprzęgłem i skrzynią biegów o dodatkowy silnik elektryczny, który wspomaga silnik spalinowy przy dużym obciążeniu. Po odłączeniu silnika spalinowego możliwa jest jazda w trybie elektrycznym przy wykorzystaniu energii z akumulatora o dużej pojemności, który może być doładowywany z użyciem silnika spalinowego lub poprzez rekuperację, gdy silnik elektryczny pracuje jako generator.

Odmianą hybryd równoległych jest tzw. TTR (Through The Road), gdzie silnik spalinowy napędza koła jednej osi, a elektryczny drugiej. Niejako „przy okazji” pojazd zyskuje więc napęd na cztery koła, jednak dostępny jest on tylko podczas pracy silnika spalinowego – w trybie elektrycznym napędzane są tylko koła jednej osi.
Typowym rozwiązaniem wg tej koncepcji jest zespół napędowy - wprowadzonego właśnie na rynek - Grandlanda X Hybrid4, który składa się z:

  • czterocylindrowego turbodoładowanego silnika benzynowego 1.6 z bezpośrednim wtryskiem paliwa; jednostka rozwija moc 200 KM,;
  • układu dwóch silników elektrycznych o łącznej mocy 109 KM, napędu na wszystkie koła i akumulatora litowo-jonowego. Przedni silnik elektryczny jest sprzężony ze sterowaną elektrycznie ośmiobiegową przekładnią automatyczną. Drugi silnik elektryczny, inwerter i mechanizm różnicowy są zintegrowane z napędzaną elektrycznie tylną osią, zapewniając napęd na wszystkie koła załączany na żądanie.

Odmienną konstrukcję zaproponował koncern Toyota/Lexus.
W przypadku napędu Lexus Hybrid Drive, jego sercem jest specjalna przekładnia planetarna, łącząca silnik spalinowy, generator oraz połączony z kołami silnik elektryczny, która pełni rolę sterowanej elektronicznie, bezstopniowej skrzyni biegów. Silnik elektryczny może wspomagać spalinowy korzystając z prądu wytwarzanego przez generator lub energii z akumulatora. Natomiast podczas hamowania sam pełni rolę generatora doładowującego akumulator. Przy uruchamianiu silnika spalinowego generator służy jako rozrusznik.

Auto może też poruszać się w trybie elektrycznym, bez uruchamiania silnika spalinowego. Wyrafinowane sterowanie pracą obu maszyn elektrycznych pozwala optymalnie dobrać parametry do aktualnych potrzeb i przekłada się na oszczędność paliwa przy dobrych osiągach. Cały układ jest przy tym bardzo prosty i zawiera stosunkowo mało ruchomych części – nie ma w nim skrzyni biegów, sprzęgła, rozrusznika, alternatora i pasków klinowych.

Także w tym przypadku wykorzystano „napęd kół tylnych dodatkowym silnikiem”. Przykładowo w Lexusie RX 450h napęd tylnych kół realizowany jest dodatkowym silnikiem elektrycznym o mocy 67 KM, natomiast koła przednie napędza jednostka hybrydowa z silnikiem V6 o mocy 263 KM i elektrycznym o mocy 167 KM. Dzięki temu w trybie elektrycznym mogą być napędzane wszystkie koła samochodu, a do rozpędzania auta wykorzystywana jest moc obu silników elektrycznych, co zapewnia znakomitą dynamikę i lepsze własności jezdne w trudnych warunkach. O optymalny podział momentu obrotowego między osiami dba komputer systemu E-Four, zapewniając zarówno optymalne parametry trakcyjne, jak i niskie zużycie paliwa. Analogiczny napęd ma mniejszy SUV Lexus NX 300h, w którym łączna moc napędu hybrydowego to 197 KM.

Plug in, czyli „doładowanie z gniazdka”

Auta elektryczne mają mnóstwo zalet – nie emitują niepożądanych substancji, mogą korzystać z energii odnawialnej, są ciche, a przy tym dynamiczne. Wciąż
Auta elektryczne mają mnóstwo zalet – nie emitują niepożądanych substancji, mogą korzystać z energii odnawialnej, są ciche, a przy tym dynamiczne. Wciąż jednak mają istotną wadę: niewielki zasięg ze względu na stosunkowo niewielką gęstość energii akumulatorów. Tak narodziła się idea hybrydy...

Fot. Bogusław Korzeniowski

Problemem hybryd jest jednak fakt, że zawsze zużywane jest paliwo do napędu silnika spalinowego, czyli następuje emisja spalin. Starano się to wyeliminować w Kalifornii w roku 2004, gdy w pewnej firmie badawczej zbudowano model Priusa z dodatkowymi akumulatorami ważącymi 130 kg. Dzięki „doładowaniu baterii z gniazdka” zasięg z wykorzystaniem tylko silnika elektrycznego (normalnie podawany jako maksimum 2 km), wzrósł do 15 km.

Widząc ogromne zainteresowanie, firma Toyota rozpoczęła prace nad takim rozwiązaniem i model seryjny Prius Plug-in Hybrid, opracowany w oparciu o Priusa III generacji, trafił na rynek w roku 2012. Litowo-jonowy akumulator o pojemności 4,4 kWh pozwalał przejechać w trybie elektrycznym 25 km. Obecna - druga generacja Priusa Plug-in Hybrid - zbudowana została na bazie najnowszego hybrydowego Priusa IV generacji. Samochód wyposażono w nowy akumulator o dwukrotnie większej pojemności (8,8 kWh), zapewniający w trybie elektrycznym zasięg 50 km, czyli dwukrotnie większy, niż w poprzedniej wersji modelu.

Zasada działania polega na wykorzystaniu prądu zmagazynowanego w bateriach akumulatorowych (naładowanych z gniazdka) do napędu wyłącznie „ekologicznego i bezemisyjnego”, a po wyczerpaniu baterii, pojazd jest klasyczną hybrydą łączącą napęd elektryczny i spalinowy. W tym wypadku nie ma jednak „automatycznego doładowania” dużych baterii poprzez rekuperację i silnik spalinowy. Akumulatory musimy zasilić prądem z gniazdka. Rekuperacja i doładowanie silnikiem jest realizowane jedynie w przypadku pracy jako klasyczna hybryda.

MILD Hybrid

Podczas prac nad napędem hybrydowym powstał jeszcze jeden dział. Jeśli moc silnika elektrycznego jest znacząco niższa od mocy silnika spalinowego, nie umożliwiając jazdy w trybie elektrycznym, taki napęd określa się jako mild hybrid. Jakie są efekty tego rozwiązania przekonałem się testując po sobie dwa modele Mazdy: „6” i „3 w wersji Mild Hybrid”. Testując mazdę 6 z silnikiem 165 KM narzekałem na ospałość jednostki i słaby przyrost prędkości, gdy silnik zwiększał obroty poniżej 4000 obr/min. Kiedy wiec otrzymałem samochód Mazda 3 mający silnik 2,0 o mocy 122 KM, który pozwala na przyspieszenia 10,4 sekundy, nie oczekiwałem zbyt wiele.

Tymczasem już pierwsze kilometry zrobiły na mnie takie wrażenie, że aż wyciągnąłem dowód rejestracyjny, aby sprawdzić jaki silnik faktycznie jest w testowanie Maździe. Nie dość, że samochód płynnie i liniowo zwiększał prędkość, to silnik bez poprzednio wspomnianej ospałości zwiększał obroty od 2500 obr/min. Jak się okazało, jest to zasługa systemu Mild Hybrid. Teoretycznie Mild Hybrid oznacza odzyskiwanie energii kinetycznej w trakcie hamowania, która jest magazynowana w baterii litowo-jonowej i służy do zasilania elektrycznych urządzeń pokładowych, ale faktycznie jest to także wsparcie silnika spalinowego, silnikiem elektrycznym.  System (oprócz wymienionego “wspomagania silnika spalinowego”) pozwala ograniczyć zużycie paliwa.

A samochody elektryczne?

Auta elektryczne mają mnóstwo zalet – nie emitują niepożądanych substancji, mogą korzystać z energii odnawialnej, są ciche, a przy tym dynamiczne. Wciąż
Auta elektryczne mają mnóstwo zalet – nie emitują niepożądanych substancji, mogą korzystać z energii odnawialnej, są ciche, a przy tym dynamiczne. Wciąż jednak mają istotną wadę: niewielki zasięg ze względu na stosunkowo niewielką gęstość energii akumulatorów. Tak narodziła się idea hybrydy...

Fot. Bogusław Korzeniowski

Latem 2018 miałem okazję testować (przez pięć/siedem dni każdy) Renault Twizy, Renault ZOE, Renault Kangoo ZE, Nissana LEAF i Volkswagena e-Golfa. O ile Twizy jest ciekawostką, wzbudzającą ogromne zainteresowanie (także wśród turystów zagranicznych), gdy jeździłem po zabytkowym Kazimierzu w Krakowie, a elektryczny Kangoo był modelem kompletnie nie wykorzystanym w moim wypadku, o tyle LEAF, ZOE i e-Golf są wspaniałymi modelami do codziennego użytku. Najważniejsze spostrzeżenia po ich użytkowaniu to:

 

  1. Ich wielkość i użyteczność są identyczne jak w przypadku klasycznych spalinowych kompaktów typu Golf czy Renault Clio.
  2. Dynamika jazdy jest fantastyczna i... wiele efektownych BMW i Audi musiało uznać wyższość „elektryka” podczas ruszania ze świateł.
  3. Zasięg w ruchu miejskim spokojnie wystarcza na eksploatację w ciągu tygodnia pracy na jednorazowym „napełnieniu baterii”.

Pozostaje zatem jedynie pytanie na ile wersje elektryczne mogą z klasycznego „miejskiego wozidełka” stać się pełnosprawnym rodzinnym samochodem zapewniające duże zasięgi.

Według grupy Volkswagen, w której trwają największe prace nad wersjami elektrycznymi (oznaczonymi tam ID), dzisiaj po drogach świata porusza się ponad miliard pojazdów, wśród nich zaledwie dwa miliony samochodów elektrycznych. Modele z rodziny ID już niedługo będą mogły pokonać po jednorazowym zasileniu energią elektryczną do 550 km. Intenstwne prace trwają również w innych firmach.

Przykładowo nowa Corsa-e z elektrycznym napędem (premierę będzie miała jesienią 2019), dzięki akumulatorowi o pojemności 50 kWh ma zasięg wynoszący aż 330 kilometrów (WLTP), a w trybie Eco może być dodatkowo wydłużony (czyli pokonując dziennie 60 km, wystarcza nam na cały tydzień dojazdu do pracy).
Naładowanie akumulatora Corsy-e jest banalnie proste.. Kabel można podłączyć do domowego gniazdka, ładowarki naściennej Wallbox lub szybkiej ładowarki. Nowa Corsa-e obsługuje wszystkie opcje ładowania (akumulator jest objęty 8-letnią gwarancją). Corsa-e od wersji Edition wzwyż jest standardowo wyposażona w jednofazową ładowarkę pokładową o mocy 7,4 kW. Corsa-e jest również fabrycznie przystosowana do korzystania ze stacji szybkiego ładowania. Opcjonalnie dostępna jest też trójfazowa ładowarka o mocy 11 kW pozwalająca na jeszcze szybsze ładowanie.

Oferta kabli i ładowarek ściennych Wallbox - w ofercie Opla - różni się w zależności od specyfiki infrastruktury energetycznej na poszczególnych rynkach. Akcesoria te umożliwiają w miarę szybkie ładowanie i zapewniają długą żywotność akumulatora. Dołączony w standardzie kabel „typu 2” jest „biletem wstępu” do elektrycznej mobilności i umożliwia podłączenie samochodu do zwykłego gniazdka elektrycznego w domu. Użytkownik może więc podłączyć samochód do prądu praktycznie wszędzie i nigdy nie znajdzie się w sytuacji, w której nie miałby jak doładować akumulatora.

Ładowarka naścienna Wallbox to wydajniejszy sposób na domowe ładowanie. Akumulator Corsy-e można naładować za jej pomocą nawet w ciągu zaledwie 5 godzin. W podróży przydaje się kabel „typu 3”, służący do ładowania prądem przemiennym na standardowych stacjach. Jest to popularna metoda ładowania, zwłaszcza w miastach, która pozwala na doładowanie porcją energii wystarczającą na pokonanie 100 km w nieco ponad godzinę.

Profesjonalne stacje ładowania prądem stałym są jeszcze szybsze. Ten typ ładowarek jest spotykany przy autostradach. Na takiej stacji Corsę-e można ładować z mocą nawet 100 kW, co pozwala naładować akumulator do 80 procent pojemności w niespełna 30 minut.

Zatem...

Samochody elektryczne to przyszłość w Europie (inne kontynenty pozostaną jeszcze przez długi czas zdominowane przez opcje spalinowe). Warto przypomnieć sobie zdanie wypowiedziane przez Cesarza Wilhelma II, (1859 – 1941 r.): „Wierzę w konia. Automobil to przejściowe zjawisko”. Faktycznie, początkowo koń wydawał się o wiele szybszy i bardziej zwrotny niż te nowoczesne dziwadła na czterech (czy wówczas – trzech) kołach. Poza tym, koń nie potrzebował paliwa. A jednak to koń odszedł w zapomnienie. Tak więc musimy - jak mówił nasz poeta - „trzeba z żywymi naprzód iść, po życie sięgać nowe, a nie w uwiędły laurów liść z uporem stroić głowę”....

Auta elektryczne w Polsce


Cena od [zł]Moc [KM]Moment
[Nm]
Zużycie energii
[kWh/100km]
Poj energetyczna akumulatora trakcyjnego [kWh] Ład.230V [min]Pr maks [km/h]Przysp [sek]Zasięg [km]
Smart945008216012,917,636013011,5150
Volkswagen up!1017008221011,72054013012,4134
Renault Zoe1339009222013,341150013513,2300
Renault ZOE14440010922014,641150013511,4300
Nissan LEAF15700015032020,64012601447,9378
Hyundai Kona1610001363951539,211401559,7289
Hyundai Ionic16400012029511,5287201659,9270
BMW i316890017025011,327,24501508,1235
Volkswagen Golf16940013629012,735,810201509,6300
Hyundai Kona18500020439515,46418601677,6449
Jaguar I Pace 356000200 -przód
200- tył
348-przód, 348 - tył21,290b.d2004,8480
Nissan LEAF201000217340186219201577,3385
Tesla X 75D102 800 Euro262- przód, 262 tył 329- przód, 329 - tył 20,875bd2105,2417
Tesla S 75D105800 Euro262- przód, 262 tył 329- przód, 329 - tył 18,975bd2304,4490
Tesla X P100D168 000 Euro510- przód, 262 tył 660 – przód,
329 - tył
22,6100bd2503542

Auta hybrydowe w Polsce


Cena w zł od...Typ układu silnikowegoMoc układu napędowego [KM]Silnik benz poj [ccm]Silnik bezn moc/mom [KM/Nm]Poj energetyczna akumulatora trakcyjnego [kWh] Silnik elektr moc/mom [KM/Nm]Prędk maks [km/h]Przysp [sek]Zasięg [km]Zużycie paliwa wg NEDC/WLTP [l/100 km]
Toyota Yaris68900hybryd1001,575/1111,361/169165129723,7 NEDC
Toyota Corolla89900hybryd1221,898/1421,372/16318010,710004,3 WLTP
Toyota Auris91400hybryd1381,899/1421,380/20717510,914003,5 NEDC
Kia Niro97900Hybryd 1411,6105/1471,644/17016411,534611,3 WLTP
Toyota Corolla106900hybryd1802152/1901,3109/2021807,99004,7 WLTP
Toyota CHR108900hybryd1221,898/1421,372/1631701111943,6 NEDC
Hyundai Ioniq109000hybryd1411,6105/1471,644/17018510,810714,4 WLTP
Lexus CT1218000hybryd1361,899/1421,382/20718010,310974,2 WLTP
Toyota Prius +141900hybryd1361,899/1421,380/20716511,310904,1 NEDC
Toyota RAV 4142900hybryd2222,5178/2211,59120/2021808,111905,6 WLTP
Ford Mondeo143300hybryd1872140/1731,4120/2401879,212144,8 WLTP
MINI Country man145300Plug in2241,5136/220bd88/1651996,812002,9 WLTP
Honda CR-V147000

Dołącz do nas na Facebooku!

Publikujemy najciekawsze artykuły, wydarzenia i konkursy. Jesteśmy tam gdzie nasi czytelnicy!

Polub nas na Facebooku!

Kontakt z redakcją

Byłeś świadkiem ważnego zdarzenia? Widziałeś coś interesującego? Zrobiłeś ciekawe zdjęcie lub wideo?

Napisz do nas!

Polska coraz bardziej rowerowa

Wideo

Komentarze

Komentowanie artykułów jest możliwe wyłącznie dla zalogowanych Użytkowników. Cenimy wolność słowa i nieskrępowane dyskusje, ale serdecznie prosimy o przestrzeganie kultury osobistej, dobrych obyczajów i reguł prawa. Wszelkie wpisy, które nie są zgodne ze standardami, proszę zgłaszać do moderacji. Zaloguj się lub załóż konto

Nie hejtuj, pisz kulturalne i zgodne z prawem komentarze! Jeśli widzisz niestosowny wpis - kliknij „zgłoś nadużycie”.

Podaj powód zgłoszenia

Nikt jeszcze nie skomentował tego artykułu.
Więcej informacji na stronie głównej Motofakty
Dodaj ogłoszenie