Ekologiczny duet

Pojazd hybrydowy, w którym napęd pozyskuje się z dwóch różnych źródeł, pojawił się już w 1873 r. przy okazji skonstruowania parowego roweru. Układ spalinowoelektryczny dla pojazdów drogowych opracowali w 1899 r. Ludwik Lohner i Ferdynand Porsche, ale konstrukcji wdrożonych do produkcji seryjnej jest jak na razie niewiele. Pierwszą była Toyota Prius (1997 r.). Dzisiaj

mamy na świecie zaledwie kilkanaście samochodowych hybryd. Są skomplikowane i drogie.

Dzieje się tak dlatego, że najlepsze efekty uzyskuje się w układach hybrydowych równoległych lub szeregoworównoległych. A te wymagają zaawansowanych systemów elektronicznych, sterujących przepływem energii.

Dobrze, gdy ruszenie odbywa się przy udziale silnika elektrycznego, czerpiącego energię z akumulatorów. Podczas hamowania ten sam silnik zaczyna działać jak prądnica, ładując akumulatory. Gdy samochód jedzie ze stałą prędkością, działa z kolei silnik spalinowy, napędzając koła jezdne i prądnicę. Podczas gwałtownego przyśpieszania następuje faza jednoczesnej pracy silnika spalinowego i elektrycznego.

Dodajmy, że maszyna elektryczna stanowi jednocześnie rozrusznik dla jednostki spalinowej, załączając ją w odpowiednich momentach. Nie jest to proste ani w projektowaniu, ani w produkcji. Można oczywiście zastosować szeregowy układ hybrydowy, w którym silnik spalinowy napędza moduł elektryczny, a ten z kolei dostarcza energii silnikowi elektrycznemu napędzającemu poprzez przekładnię koła jezdne a także ładuje akumulatory.

To właśnie w taki sposób napędzane są lokomotywy. Dla samochodu nie jest to najlepsze rozwiązanie. Zestaw akumulatorów musi być znacznie większy, a silnik elektryczny naprawdę potężny, by zapewnić dobre osiągi. Niezłe wyjście w tym przypadku stanowi silnik elektryczny przy każdym z kół, ale taka konstrukcja też nie jest prosta i tania.

Wysoka cena to główny hamulec popytu na auta hybrydowe. W niektórych krajach dla właścicieli hybryd obniża się o 50 proc. opłatę rejestracyjną, w innych zupełnie się z niej rezygnuje. Inni redukują nawet o 85 proc. podatek ekologiczny, a firmom proponują amortyzację pojazdu w okresie roku, a nie w ciągu 5 lat. Są też regulacje, które pozwalają na dokonanie odpisu od podatku dochodowego albo zwalniają z opłat za wjazd do centrów miast. To jednak niewiele pomaga.

Według wyliczeń firmy Inteli Choice, wyższy wydatek na auto hybrydowe zwraca się dopiero po 112 tys. km. Hybrydowe konstrukcje dobrze sprawdzają się w miastach, kiedy wciąż trzeba przyśpieszać i hamować. Tam rzeczywiście są oszczędniejsze. Ale podczas jazdy na autostradzie ze stałą prędkością mogą zużywać nawet więcej paliwa niż klasyczne auta o porównywalnej mocy.

Wynika to głównie z wyższej masy (dodatkowy silnik elektryczny, osprzęt i zestaw akumulatorów). Efekt jest taki, że koncern Toyoty, przodujący pod względem liczby seryjnych modeli spalinowo-elektrycznych, sprzedał łącznie milion hybryd w 10 lat. To zaledwie ułamek procenta łącznej sprzedaży aut w tym okresie na świecie.

Każdy z poważnych koncernów samochodowych albo ma seryjny samochód hybrydowy, albo nad nim pracuje. Ale specjalnego entuzjazmu tym rodzajem napędu nie widać. Bo decyzje o tworzeniu hybryd być może zapadają nie z uwagi na zapotrzebowanie rynku, ale ze względu na zupełnie inne uwarunkowania. W USA, które są głównym odbiorcą aut hybrydowych, ustawa Corporate Average Fuel Economy określa średnie spalanie dla sprzedanych samochodów na poziomie 8,55 l/100 km. Warto mieć zatem w ofercie oszczędną hybrydę, bo każdy jej sprzedany egzemplarz pozwala sprzedać bez kar kilka egzemplarzy klasycznych aut o wysokim zużyciu paliwa.

To tylko domysły. Ale są także fakty, stawiające pod znakiem zapytania przyszłość pojazdów hybrydowych. Co prawda dobrze wypadają one pod względem emisji szkodliwych substancji, ale w szerszym rozumieniu ochrony środowiska budzą wiele wątpliwości. W raporcie naukowców z Cardiff University Business Scholl najwyżej notowane auto hybrydowe (Toyota Prius) zajęło dopiero 12. lokatę. Analiza  w 50 proc. składała się z oceny emisji CO2 i tlenków azotu.

Kolejne 50 proc. stanowiła ocena kosztów energii niezbędnej do produkcji pojazdu i kosztów utylizacji.

Hybryda z benzynowym silnikiem spalinowym i silnikiem elektrycznym zajmuje w takiej kalkulacji odległe miejsce i wypada gorzej niż współczesny, nowoczesny silnik wysokoprężny! Znacznie lepiej wygląda to przy hybrydzie z dieslem.

Pozostaje wciąż jeszcze jeden problem do rozwiązania, dotyczący także hybryd - również one uzależnione są od paliw pozyskiwanych z ropy naftowej.

Hybrydy na świecie

W Polsce oferowany jest tylko niewielki wycinek światowej gamy aut hybrydowych. Są to wyłącznie samochody japońskie, podczas gdy w ofercie europejskiej i amerykańskiej można znaleźć także seryjne konstrukcje producentów z Francji i USA, oraz inne modele aut z Kraju Kwitnącej Wiśni. Sama tylko Toyota proponuje hybrydy Estima, Alphard, Harrier, Highlander i Camry. Peugeot sprzedaje 307 CC Hybride a Citroen spalinowo-elektrycznego C4. Honda ma z kolei hybrydową odmianę Accorda, nie oferowaną w naszym kraju. Przemysł amerykański reprezentują głównie luksusowe terenówki Ford Escape Hybrid, Mercury Mariner Hybrid oraz Chevrolet Tahoe i GMC Yukon. Spalinowo-elektryczny napęd zastosowano również w kilku amerykańskich półciężarówkach, m.in. w Chevrolecie Silverado.

Samochody hybrydowe oferowane w Polsce