Hibridna revolucija – godine istraživanja i razvoja

U lipnju 2011. godine, kompanija Volvo Trucks isporučila je kupcu prvi hibridni kamion. Danas je aktivno više od 50 Volvo FE hibrida. U te kamione uloženi su dugogodišnje istraživanje i razvoj, a hibridne tehnologije kompanije Volvo Trucks pokazuju budućnost koja obećava.

Hibridni motor kompanije Volvo Trucks.

Grupa Volvo započela je istraživati hibridne pogonske sklopove još 1985. godine, ali je tek 2005. godine stvar zaista zaživjela.

Kako biste mogli u potpunosti cijeniti značaj hibrida Volvo FE, morate shvatiti opseg istraživanja i razvoja koji je uložen u ovaj projekt. Suprotno popularnom mišljenju, primjena električnih strojeva nije nov koncept, a grupa Volvo počela je istraživati hibridne pogonske sklopove još 1985. godine. Ti projekti, međutim, nikada nisu stigli dalje od prototipa i demonstracijskih modela.

Anders Kroon.

Anders Kroon, podpredsjednik odjela za učinkovito iskorištavanje energije i zaštitu okoliša u kompaniji Volvo Trucks.

„U to vrijeme projekti su više predstavljali osiguranje u slučaju da ne uspijemo u potpunosti prevladati propise o emisija štetnih plinova”, kaže Anders Kroon, podpredsjednik odjela za učinkovito iskorištavanje energije i okoliš u kompaniji Volvo Trucks koji je duboko uključen u projekt hibrida već više od desetljeća. „Uopće nisu bili usredotočeni na financijski tržišni aspekt i stvaranje komercijalno održivog projekta.“ 

Situacija se u potpunosti promijenila 2001. godine, kada je Kroon dobio nalog pokrenuti studiju o budućim gorivima. Nalazi su bili iznenađujući.

„Bilo je jasno da ne samo da će doći kraj lakom nabavljanju nafte, već da taj kraj stiže vrlo brzo”, prisjeća se. „Uskoro smo shvatili da ćemo morati pronaći alternativu fosilnim gorivima pa smo morali nešto učiniti odmah kako bismo se pripremili na to.” 

Od 2002. godine nakon što su utvrdili da je struja najodrživiji alternativni izvor energije zbog visokoučinkovite pretvorbe u mehaničku energiju, Anders Kroon i njegov tim počeli su istraživati različite kombinacije strojeva na električni pogon i izgorijevanje, što ih je dovelo do razvoja paralelne hibridne tehnologije. Uz financiranje švedske vlade i Ministarstva obrane SAD-a, zajedno s fondovima grupe Volvo, razvojni je tim uspio izgraditi hibridni paralelni sustav spreman za demonstraciju do kraja 2005. godine. A zatim je došla velika prekretnica: 

Tehnologija je zapravo već spremna, sada samo radimo na njezinom usavršavanju.”

Mats Alaküla, globalni odjel za napredni inženjering u kompaniji Volvo Trucks

Zatim je došla velika prekretnica: nakon internog prikaza hibrida Leif Johansson, tadašnji glavni izvršni direktor grupe Volvo, objavio je vijest javnosti i obećao da će grupa Volvo u roku od tri godine pokrenuti hibridni pogonski sklop.

Miguel Hallgren.

Miguel Hallgren, direktor planiranja proizvoda u kompaniji Volvo Trucks.

„Na ovome radimo samo tri godine bez formalne organizacije”, kaže Kroon. „Žurili smo i lovili kompetentne osobe. Ali u roku od dvije godine ostvarili smo pogonski sklop spreman za proizvodnju.”

Za kompaniju Volvo Trucks rezultat napora je hibridni model Volvo FE koji je službeno otkriven 2009. godine. Do lipnja 2011. godine prvo je vozilo isporučeno klijentu, a u vrijeme pisanja ovog članka radi više od 50 hibrida. 

„Ovo je najveća serija proizvedenih hibridnih kamiona dostupnih u komercijalne namjene”, kaže Miguel Hallgren, direktor za proizvodne zahtjeve u kompaniji Volvo Trucks. „Prije kompanije Volvo Trucks nijedan proizvođač u svijetu nije proizveo kamion težine 26 tona s hibridnim pogonskim sklopom.”

Hibridni model Volvo FE putuje tiho koristeći samo električni motor. Nakon što vozilo postigne brzinu veću od 20 km/h, aktivira se dizelski motor, a automatski mjenjač osigurava optimalnu ravnotežu između dva pogonska sklopa, čime se izbjegava neučinkovit rad. Baterija se puni pomoću obnovljene energije koja se stvara tijekom kočenja, a time se smanjuje nepotrebna potrošnja energije.

Budući da ne troši gorivo na niskim brzinama i pouzdaje se u rekuperiranu energiju kočenja, hibrid Volvo FE najprikladniji je za cikluse kretanja i zaustavljanja. Stoga su najveće uštede postigli kamioni za sakupljanje otpada koji troše do 20% manje goriva. Ako se koristi u kombinaciji s elektrificiranim kompaktorom, kompletno vozilo može ostvariti uštede do 30%. Gradska vozila za distribuciju robe također mogu uštedjeti do 15%.

Prije kompanije Volvo Trucks nijedan proizvođač u svijetu nije proizveo kamion težine 26 tona s hibridnim pogonskim sklopom.

Miguel Hallgren, direktor planiranja proizvoda u kompaniji Volvo Trucks.

Povratne informacije prikupljene od kupaca u vezi s hibridom Volvo FE iznimno su pozitivne. Ne samo da ostvaruje obećane uštede goriva i manju buku, već pruža i učinkovitiji rad i produktivnost.

„Velika razlika između hibrida Volvo FE i drugih hibridnih kamiona jest da Volvo osigurava optimizirani sustav”, dodaje Hallgren. „Integrirali smo cijeli sustav od početka i optimizirali međusobno djelovanje svih komponenata, što osigurava visoku razinu kvalitete i dodatne performanse.”

Mats Alaküla.

Mats Alaküla, globalni odjel za napredni inženjering u kompaniji Volvo Trucks.

Čak i razvojni tim iznenađen je dobrim rezultatima hibrida Volvo FE.

„Rezultat je vrlo pouzdano vozilo”, kaže Mats Alaküla iz odjela za globalni napredni inženjering u kompaniji Volvo Trucks. „U primjeni u autobusima u Londonu ostvarena je bolja iskorištenost rada od nehibridnih verzija istih tipova vozila, što smatram iznimno značajnim. To je vrlo dobar dokaz kvalitete obavljenog posla.” 

„Inženjerstvo je poput atletike – kada ste prvi, o vama se čuje i ljudi vas primjećuju”, dodaje Anders Kroon. „Ako pogledate tržište za dvije ili tri godine, vidjet ćete više ili manje kopije onoga što imamo sada.”

Što je onda sljedeći korak? Je li hibrid Volvo FE krajnja točka ili tek početak? „Hibridizacija je dobar prvi korak jer smanjuje potrošnju goriva, ali mi još uvijek koristimo gorivo, dakle to ne rješava problem”, kaže Alaküla. „Sljedeći je korak prelazak s dizelskog goriva na alternativne izvore, u ovom slučaju struju kao glavni izvor energije.”

Kratkoročno gledano, fokus će biti na poboljšanju hibrida povećanjem kapaciteta baterije kako bi se hibridni pogonski sklop mogao primijeniti na više situacija i modela kamiona. Međutim, rekuperacija energije kočenjem ograničena je. Kako bi se ostvario prelazak na potpuno električni način rada, bit će potrebno implementirati „plug-in“ rješenja. Stoga je prioritet u budućnosti pronaći načine priključivanja na električnu mrežu bez izmjene pogonskog ciklusa vozila, primjerice punjenjem tijekom uobičajenog stajanja. Ako budemo sposobni pronaći praktične metode priključivanja, najveći potencijal pružaju autobusi zbog činjenice da imaju stalna, predvidiva stajališta na određenim lokacijama, ali koristi bi mogla imati i gradska vozila za distribuciju.

Tehnologija je zapravo već spremna, sada samo radimo na njezinom usavršavanju.”

Mats Alaküla, globalni odjel za napredni inženjering u kompaniji Volvo Trucks

„Ako se vozilo za distribuciju zaustavi deset puta dnevno na 5-10 minuta i može iskoristiti relativno snažnu utičnicu, u mnogim bi slučajevima to bilo dovoljno”, objašnjava Alaküla, „Ti će kamioni moći raditi većinu dana u električnom načinu, što je dobro za okoliš i ekonomiju. Ustvari, tehnologija je već spremna, sada samo radimo na njezinom usavršavanju.”

Koliko god to zvučalo uzbudljivo, još uvijek postoje ograničenja jer se tehnologija zasniva na čestom zaustavljanju vozila, što je potpuno nepraktično u situacijama poput distribucije na duge relacije. Međutim, što ako bi bilo moguće puniti bateriju tijekom vožnje? Koncept električnih cesta, na kojima su vozila stalno priključena na električnu mrežu, zvuči nestvarno, ali to je ideja koja se ozbiljno razmatra. „Trenutačno se probne staze već grade u SAD-u, Aziji i Europi”, kaže Anders Kroon. 

„Ključ je u punjenju”, zaključuje Mats Alaküla. „ako bismo mogli osigurati jeftinu električnu energiju na robustan, siguran i praktičan način, to bi u potpunosti promijenilo situaciju. Kada bismo to riješili, više ne bi postojale granice.”
 

Hibridni pogonski sklop kompanije Volvo

Tehnologija se pokazala toliko pouzdanom u londonskim autobusima da je ostvarila veću mobilnost od nehibridnih inačica istog tipa vozila.

Povezani sadržaj

Promjena stupnja prijenosa u niži

Predstavljen je novi član obitelji I-Shift: I-Shift sa stupnjevima prijenosa za sporu vožnju. Novi stupnjevi prijenosa omogućuju kretanje iz stanja mirovanja s teretom teškim do 325 tona....

Prednosti Volvo dinamičkog upravljačkog sustava za vozače

Savršena stabilnost pri velikim brzinama, potpuna kontrola pri malim brzinama te značajno manji pritisak na mišiće i zglobove. Od svojeg uvođenja 2013. godine revolucionarni Volvo dinamički upravljački sustav (VDS) iz temelja je promijenio ponašanje ...

Pravi osjećaj – kako je razvijen IFS

Zadatak je bio jasno definiran: razviti sustav ovjesa koji će kamione Volvo učiniti liderima u upravljivosti i udobnosti. Ostvarenje ovog cilja bio je nešto veći izazov....

Filtriranje članaka

5 true 5