járműtörténelem

Az elektromos autó újkori fejezete a tZERO Roadsterrel kezdődött

2023.04.27.

Az elektromos autó harmadik nekifutásra a XXI. században vált sorozatgyártásra alkalmas alternatívává. Máig vitatott a létjogosultsága az öko lábnyoma a teljes életciklus alatt, a rövid hatótávolság a hosszú töltési idő és az akkumulátor élettartama miatt. Idézzük fel az elektromos autó fejlődésének állomásait, amikor a sikerek és kudarcok több periódusban váltogatták egymást.

Szerző: Bánffi Tibor

Az első autókat még nem gyártották, hanem sufnikban barkácsolták ügyeskezű ezermesterek. Ezek a megszállott zsenik fejében meg sem fordult, hogy az autó versenytársa lehet a lóval vontatott kocsiknak, hintóknak.

Adott volt Jedlik Ányos, pannonhalmi bencés szerzetes 1828-as találmánya a villanymotor. 1855-ben alkotta meg azt az elemmel működő villamos hajtású négykerekű autómodelljét, amelyet az elektromobilitás úttörő megoldásának tekinthetünk. 1859-ben Gaston Planté feltalálta az ólomsavas akkumulátort. Tehát minden adott volt az elektromos autóhoz, amihez már „csak” négy kerék kellett.

I. Fejezet: A századforduló környékétől a 20-as évekig

Az első akkus járgányt Gustave Trouvé 1881-ben barkácsolta. Nem volt más, mint egy bicikli, jobb oldalán megtoldva egy nagy kerékkel. Ezt hajtotta meg az akkumulátorról táplált villanymotor és 10 km/órás sebességre volt képes.

1855-ben bemutatták a Benz Motorwagent, rá egy évre megjelent a korszerűbb Daimler motorkocsi ami egy „szekérre” épült.

A kezdetleges belső égésű motorok alacsony hatásfokkal működtek. Bánki Donátnak és Csonka Jánosnak köszönhetjük, 1893 megszületett a porlasztó aminek eredményeként javult a motorok üzembiztonsága, hatásfoka és a töltéscsere.

Flocken Elektrowagen. A kocsi 15 km/órás sebességgel tudott menni, amerre csak haladt riogatta a lovakat.

A 19.-20. század fordulóján a gőz, a robbanó és elektromos motorral hajtott gépkocsik konstruktőrei vállvetve küzdöttek a vásárlók kegyeiért. A hajtásmódok pozícióját a századforduló amerikai statisztikája jól szemlélteti.

A 4192 jármű 40%-a gőzautó volt. Bár fejlődése százéves múlttal rendelkezett, de több mint fél óra kellett a beindításhoz, a vizet folyamatosan után kellett tölteni, így gyorsan eldőlt, hogy a megoldás nem életképes.

Az elektromos autók 38%-ot képviseltek. A viszonylag egyszerű konstrukció és a rövid hatótávolság miatt a városi forgalomban terjedtek el. Az autóversenyeken az élen rendre elektromos autók végeztek és a százas rekordot is elektromos autóval Camile Jenatzy állította be 1899-ben.

A gázmotoros autó mindössze 22%-kal tartotta a frontot. A bonyolult belsőégésű motor építése komolyabb szerszámgépeket igényelt és nem lehetett elkerülni a nyomatékváltó használatát sem. Üzemeltetési korláttal járt a benzinkúthálózat és a jó minőségű úthálózat hiánya.

Edison már a század elején szabadalmaztatta a nikkel-vas akkumulátort. Észszerűnek tűnt, hogy az elektromos autóban látta a jövőt. Egy időben keze alá dolgozott Henry Ford főmérnökként, aki önállósult és végül másik utat választott. Edison a nikkel-vas akkumulátort tartotta megfelelő energiatárolónak rendkívül hosszú élettartama miatt. A piacra dobott járműhöz töltőállomásokat is tervezett és telepített. Látszólag tehát minden adott volt, de még így sem tudott átütő sikert elérni.

Edison és Henry Ford, a két jó barát gyakran találkozott és elmélkedett a jövő autójáról. Terveztek egy új elektromos járművet. A prototípust tűzeset pusztította el, a mendemondák szerint az olajkartell közreműködésével. A közös projekt sikerét az is befolyásolta, hogy 1908-ban elkezdődött a Ford T gyártása, valamint az, hogy 1913-ban Ford minden energiáját a sorozatgyártás bevezetése kötötte le. https://www.youtube.com/watch?v=9HFUWxmOS5k.

A korszak legkifinomultabb járművét a Detroit Electric mutatta be. A kocsi különlegessége volt, hogy botkormánnyal irányították. (https://www.youtube.com/watch?v=or_YOYYHNa4) Gazdáját párnázott, kényelmes, luxus utastere kényeztette. A típusból 16 ezer darabot gyártottak. A 20-as évekre az eladások visszaestek. A nagy riválissal, a Ford T modellel szemben alulmaradt az árversenyben (Ford T 650 dollár/Detroit Electric 1750 dollár). A kegyelemdöfést az 1929-es tőzsdei összeomlás okozta. Az eseménnyel le is zárult az elektromos autó első korszaka. Az elektromos autó sorsa végleg megpecsételődött a Ford a T modell dinamikusan növekvő, 1 millió feletti éves termelésével.

II. Fejezet: A 70-es évek olajválsága

Hetven évet kellett várni, amikor az 1973-as, majd azt követő 1979-es évek olajválságára válaszul az autógyárak egyrészt a kisautókban másrészt az elektromos autóban látták a kiutat (Pl. VW, BMW, GM...). Úgy tűnt, hogy az elektromos autó eszméje újraéled. Sorra készültek az elektromos mikroautó prototípusok, de nem születtek életképes, sorozatgyártásra alkalmas modellek. A próbálkozások zsákutcának bizonyultak, mert az alacsony kapacitású ólomsavas akkumulátort (0.12 MJ/kg) alkalmazták. 

III. Fejezet: Az elektromos autó térhódítása a tZERO-val kezdődött.

Az elektromos és a hagyományos üzemmód átmeneti megoldásaként a Toyota 1997-ben alkotta meg a sikeres hibrid Prius típusát, amely még nem Li-Ion akkumulátorral rendelkezett. Ennek ellenére a Prius a márka egyik legsikeresebb modellje lett, amely ötvözte a robbanó motor hátrányát és a villanymotor előnyeit. Merész formájával, innovatív megoldásokkal, kényelmével Japánban, Észak-Amerikában és Európában is kiérdemelte az Év autója megtisztelő címet. A hibrid autók napjainkban sem hiányoznak a gyártók kínálatából. Továbbfejlesztett változatuk már tölthető akkumulátorokkal rendelkezik. Nagy biztonsággal kijelenthetjük azonban, hogy nem ez a konstrukció lesz a jövő autója.

Az AC Propulsion cég Alan Cocconi és Tom Gage vezérigazgató irányításával összesen 1977-ben három tZERO típusú elektromos sportkocsit épített.

Az árát magasan, 220 ezer dollárban pozicionálták (kb. 70 millió Ft). Érthető, hogy nem hozott üzleti sikert.

Az egyik tZERO a cégnél marad, a másik magántulajdonban van, míg a harmadik elpusztult, amikor 2017-ben lángba borult a csarnok az egyik kocsival. (Az összeesküvés elmélet hívei állítják, hogy a XX. évszázadban az elektromos autót kísérő rejtélyes tűzesetek, néhány feltaláló váratlan halála akadályozta az elektromos autó terjedését).

Az első változatok még savas akkumulátorral működtek. Az akkukat 2003-ban nagyobb kapacitású 6800 darab laptop lítium akkumulátorokra cserélték. A cellák összekapcsolása sziszifuszi munka volt. Valószínű, hogy tovább tartott, mint maga az autó összeszerelése.

A tZERO a Chevrolet Corvett C5-öt, a Porsche Carrera 4-et és a Ferrari F355-öt, 200 méteres gyorsulási versenyen legyőzte egy észak-kaliforniai pályán.

Elon Mask és Martin Eberhard (aki később a Tesla igazgatója lett) kapott egy tZERO-t tesztelésre. A pozitív benyomások után Elon Mask Alan Cocconit és Tom Gage-t biztatta a sorozatgyártásra, végül a Tesla gyárban indult el a gyártás. Ezzel kezdetét vette az elektromos autó újkori térhódítása.

A számok és a tények nem hazudnak:

  • Egy elektromos autó mintegy 500 kg súlyú akkumulátort cipel, hatótávolsága kb. 4-500 km. Egy középkategóriás, belsőégésű motorral hajtott jármű 50-60 liter üzemanyaggal közel 1000 kilométert tehet meg.
  • Az elektromos autó 15-20 kWh, a benzin, vagy dízelmotoros kb. 60 kWh energiát igényel a 40%-kal alacsonyabb hatásfoka miatt.
  • Az elektromos autó energiaköltsége mai árakon kb. 1400 Ft/100 km. A villámtöltés ára 30%-kal magasabb is lehet a töltőállomásokon. Egy átlagos benzines, vagy dízel autó üzemanyagköltsége 3000-4000 Ft/100 km 600 Ft/ liter körüli árral számolva.   
  • A lítium akkumulátor élettartama 6-7 év (1000-2000 töltési ciklus). A gyakori villámtöltés kedvezőtlen és az akkumulátort célszerű 80%-ra tölteni. A hidegben parkolt autó is rontja a tárolókapacitást. Az otthoni töltés 500 ezer Ft befektetést igényel. A teljes akkucsere akár 2-4 millió Ft. Összességében csak magas éves futásteljesítmény esetén keletkezhet reálisan megtakarítás.
  • Hazánkban az elektromos áram előállítása 30%-ban nem karbonsemleges erőművekben történik. Ha a forgalomba hozott valamennyi autó elektromos árammal üzemelne több mint 20 TWh erőművi többletkapacitást igényelne. Ez nagyobb mint a paksi atomerőmű teljesítménye. A töltőhálózat fejlesztése is horribilis összegbe kerülne.
  • A lítium-ion akkumulátor 700 Celsius feletti hőmérsékletnek kitéve kigyulladhat, és hevesen, 3000 fokon ég. Közúti beleset esetén ez a kritikus helyzet könnyen előfordulhat, oltása a tűzoltóságnak nagy kihívást jelen és még nem rutinszerű eljárás.
  • Nem megoldott az elhasználódott lítium akkumulátorok környezetbarát újrahasznosítása, megsemmisítése.
  • Mi volt az észszerű indoka annak, hogy az állam több ütemben, az elektromos autók vásárlásának ösztönzésére fordított 4 milliárd Forintot???   
  • A bemutatott táblázat érzékelteti, hogy a hagyományos autók hidrogénnel való üzemeltetése észszerű alternatíva lehet. A fosszilis üzemanyaghoz képest több mint kétszeres energiatartalommal és zéró környezeti szennyezéssel rendelkezik. A hidrogén gazdaságos előállítására, tárolására irányuló kutatások gőzerővel folynak. Fő probléma többek között a réteges tároló tartály falvastagsága, amely kb. 10 cm a 700 bar nyomás miatt.

Érdekes, hogy az EU bürokratái osztják az észt és tudják, amit a kutatók, a szakértők nem: milyen lesz a jövő autója? Érzéketlenek arra, hogy az autó az átlagos vásárló számára egyre elérhetetlenebb lesz egy új kocsi vásárlása. Henry Ford forog a sírjában amikor látja, hogy a népautó álma a XXI. századra végleg szertefoszlik. Napjainkban az autógyárak sorra dobják piacra saját elektromos gépkocsijaikat. A rendkívül hatékony elektro-lobbi figyelmen kívül hagyja a szerteágazó, gyors ütemű technikai kutatásokat. Sajnos manapság inkább a politika és a dilettáns zöldek formálják a köztudatot. Hiányzik egy közérthető, nemzetközi szakértők összefogásával összeállított pártatlan tudományos munka, amely reálisan elemzi az autó jövőbeli fejlődésének irányát a környezeti ártalmakra, a gazdaságos üzemeltetésre és valamennyi egyéb tényezőre tekintettel.

Nem utolsó sorban büszkék lehetünk a magyar feltalálókra akik úttörő munkájukkal beírták nevüket az autózás aranykönyvébe. Közülük egyetlen személy, Barényi Béla szerepel az autózás hallhatatlanjainak csarnokában (Detroit Automotive Hall of Fame), aki a biztonságos autó fejlesztésében szerzett elévülhetetlen érdemet a Mercedes autógyárban 1953-1970-ig a nyugdíjba vonulásái.

 

Az oldal fő támogatója

 

2024.04.29
A Lexus vadonatúj kompakt crossovere nem köt kompromisszumot a minőség és a kifinomultság terén: a....
2024.04.29
Az induló kirándulószezonra időzítette menetrend-módosítását a Raaberbahn/Győr-Sopron-Ebenfurti....
2024.04.29
Az Európai Unióban évente a jelenleginél nyolcszor több elektromos járművek feltöltéséhez szükséges....
2024.04.29
Idén 17. alkalommal adták át az ország legjobb fiatal szakembereinek járó elismeréseket. A Magyar....
2024.04.29
Izgalmas csaták és tehetséges HUMDA-pilóták sikerei a Balaton Park Circuiten. ..
2024.04.29
A Nissan Motor Co., Ltd. kiterjesztette a következő generációs NissanConnect szolgáltatásainak....
2024.04.29
A Széchenyi István Egyetem együttműködési megállapodást kötött a független kutatóhálózat....
2024.04.29
Május 23-26. között Győr-Budapest-Békéscsaba útvonalon vonul végig Közép-Európa legnagyobb motoros....
2024.04.29
Gyászolnak az osztrák tűzoltók – írja a Heute című osztrák napilap. ..
2024.04.28
Robotpilóta vigyáz ránk már a kamionok világában is, hódít a fáradhatatlan autonómia. ..