Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Projekt MCV: záměr snížit náklady na vylehčení automobilu

03.06.2012  |  zdroj: Technik  |  40× přečteno      vytisknout článek

micubisiU automobilů s elektrickým, respektive hybridním pohonem se vyzdvihuje jejich ekologičnost, protože neprodukují škodlivé zplodiny jako vozy se spalovacími motory. Ale to je pohled na věc jenom z jedné strany.

Pomiňme obecnou okolnost, že proud pro pohonné elektrozdroje, potažmo potřebné baterie a akumulátory je nutné vyrobit a naplnit a že tyto činnosti nejsou z ekologických hledisek optimální.

Pokud se soustředíme na samotné elektroautomobily, musíme konstatovat, že jsou příliš těžké, podávají ve srovnání s běžnými auty slabší výkon, respektive kratší dojezd (na jedno nabití) a jsou drahé.

Pod názvem i-MiEV vyrábí od loňska firma Mitsubishi první sériový model elektromobilu. Je to malý vůz s vejčitou karosérií a s akumulátorem Li-Ion pod podlahou. Na jedno nabití ujede v létě 100 a v zimě 60 km, v přepočtu stojí 34 400 eur. Poměr cena/výkon je tedy ve srovnání s poměrem u vozů se spalovacími motory z hlediska uživatele vozu výrazně nepříznivý. Podobně je tomu i s elektromobilem Leaf z produkce firmy Nissan, která jej uvádí na trhy v Evropě letos. Jinými slovy: za cenu, za niž lze pořídit limuzínu se spalovacím motorem, dostává zákazník vůz sice ekologicky příznivější, zato se "spartánským" výkonem, vhodným k pojíždění po městech a v jejich blízkém okolí, ale ne na delší trasy. Ostatně dosud ani v západní Evropě neexistuje dostatečně hustá síť čerpacích stanic, kde by se baterie či akumulátory vozů daly dobíjet.

Hmotnost automobilů se (potichu) po léta zvětšovala

V oblasti velikostí a hmotností baterií a akumulátorů se v dohledné době nedá očekávat žádná převratná změna (byť inovační procesy zde stále průběžně pokračují - trvanlivost baterií se prodlužuje atd.). Proto se odborníci v automobilkách a samozřejmě i v odvětvích s nimi spolupracujících zaměřují na jinou cestu, na které je možno snižovat hmotnost vozů a tím i jejich spotřebu.

To se týká nejen elektroautomobilů, ale také vozů se spalovacími motory. Stoupenci vozů se spalováním dokonce vyčítají zastáncům elektroaut to, že se jim podařilo před určitou dobou vytvořit atmosféru neúměrného očekávání a nadšení pro elektrický, respektive hybridní pohon vozů, a ta způsobila, že se oslabila pozornost vůči inovacím na poli snižování hmotnosti automobilů.

Přitom by taková pozornost byla záslužná, neboť během posledních několika desítek let došlo při veškerých inovacích a modernizacích v technickém vývoji automobilů k tomu, že se jejich hmotnost zvyšovala. Docházelo k tomu proto, že vozy začaly být vybavovány stále větším množstvím doplňků, elektronických i jiných, které slouží ke zdokonalení funkcí aut a k většímu pohodlí řidiče a spolujezdců. Svou roli sehrála i opatření zvyšující bezpečnost lidí v automobilu (airbagy aj.).

Podstatnou roli při zvyšování hmotnosti vozů měly karosérie. Rainer Kurek, jednatel mnichovské průmyslové skupiny MVI, uvádí ve své knize "Výroba lehkých karosérii v automobilovém průmyslu", vydané v SRN loni, že zatímco volkswagenovský Golf první vývojové řady z roku 1974 vážil 750 kg, Golfy v současné době už váží o půl tuny více. Předek karosérie je přitom natolik pevný a masivní, že při nárazu na zeď při rychlosti 64 km/hod se posádce vozu kromě snad malých oděrek nic nestane, zatímco zranění, která by byli utrpěli v Golfu první vývojové řady kdysi, by pro ně byla smrtelná.

Nejde však jen o karosérie. Například vůz Audi v luxusním provedení má karosérii sice z hliníku, lehčího než ocel, ale tato redukce hmotnosti pouze vyrovnává její přírůstek, k němuž došlo tím, že vůz je vybaven zařízením nutným pro pohon na všechna čtyři kola.

Plast vyztužený uhlíkovými vlákny a projekt MCV

Někteří výrobci aut hledají východisko z těchto problémů v tom, že se místo na karosérie z oceli a hliníku zaměřují na karosérie z plastů vyztužených uhlíkovými vlákny. Zde je nutno na prvním místě jmenovat mnichovský koncern BMW. Ten pracuje na projektu nazvaném MegacityVehicle (MCV), tedy "vozidlo pro velká města". Projekt by měl přinést výsledek za dva roky a jde při něm o výrobu elektromobilu z uvedeného materiálu.

Jedná se o materiál černé barvy, který se co do chemické struktury podobá diamantu, jenž je o více než polovinu při stejném objemu lehčí než ocel. Vlákno tohoto materiálu je 10krát tenčí než lidský vlas. Díky tomu má být karosérie elektromobilu MCV lehčí o 250 až 300 kg než dosud vyráběné elektrovozy stejné velikosti.

Je nicméně pravděpodobné, že část výhody dosažené touto redukcí hmotnosti "pohltí" zvětšení hmotnosti baterií.

Vůz MCV dlouhý zhruba 4 metry by měl poprvé vyjet v roce 2015.

Argumenty pro a proti

Pokud jde o použití plastů s uhlíkovými vlákny, existují argumenty pro i proti nim. Takové materiály se používají s úspěchem už skoro padesát let, a to ve výrobě letadel a vesmírné techniky, pro výrobu velice odolných součástí závodních automobilů a v poslední době také pro výrobu vysoce odolných rotorových listů pro větrné elektrárny.

Silným protiargumentem jsou však finanční náklady. Zatímco užití těchto materiálů pro výzkum vesmíru anebo energetiku, v nichž rozhodují a rozpočty obhospodařují státy anebo silné korporace, se potřebné prostředky podaří i přes eventuální potíže a průtahy zajistit, v případě MCV by to byl problém, byť BMW je velice silný koncern. Jde totiž o to, že plast vyztužený uhlíkovými vlákny je 50krát dražší než ocel. Takže zatímco cena dílu karosérie z oceli v přepočtu na 1 kg stojí asi 4 eura, v případě použití plastu s uhlíkovými vlákny by to bylo nejméně 200 eur za 1 kg. Přitom k výrobě jednoho vozu by firma BMW potřebovala 150 až 200 kg tohoto plastu.

Spolupráce s SGL a investice

Skupina odborníků, která se tímto problémem v BMW a s ním spolupracujících podnicích zabývá, si vytkla ambiciózní cíl, jímž je snížení ceny daného materiálu o faktor 10, tedy na desetinu současné ceny.

Ve snaze přiblížit se k této metě koncern navázal úzkou spolupráci se společností SGL Karbon ve Wiesbadenu, která kdysi vzešla z chemického koncernu Hoechst a která je v Evropě jediným výrobcem produktů obsahujících uhlíková vlákna. I když má tato firma ve svém oboru silnou tradici a velké zkušenosti, je účast na projektu MCV i pro ni velkým úkolem. Její vedoucí pracovníci v souvislosti s tím hovoří o tom, že jde o "megatrend v materiálové substituci". BMW a SGL vytvořily společný podnik s produkční kapacitou v severozápadní části USA, v lokalitě Moses Lake ve státě Kreton. Produkce plastu s vlákny vyžaduje ohromnou spotřebu elektřiny, ale zdrojů, hlavně vodních, k její výrobě je v onom regionu Spojených států dostatek.

Po první fázi výroby, kdy má polotovar pro budoucí karosérie strukturu podobnou přízi, se bude zpracovávat v textilce ve Wackersdorfu v SRN, odkud se bude po zhuštění a navinutí do rolí dopravovat do filiálky BMW v Landshutu v Bavorsku. Zde proběhne závěrečná fáze zpracování polotovaru do podoby velmi pevného a nárazuvzdorného plastu, a to zásluhou lisování a vytvrzování v peci.

Vytvrzování probíhá při teplotě cca 500 oC a trvá vícero hodin.Tato fáze je jedním z hlavních důvodů, proč je plast vyztužený uhlíkovými vlákny tak drahý. BMW hodlá v Landshutu nasadit technologii, která dokáže provést finální úpravu substrátu při 100 oC, a to zhruba za 10 minut. Má se tak stát zásluhou použití jiného druhu pryskyřice a tužidel, než jaké se používají dosud.

Zatím se v Landshutu vyrábějí střechy pro sportovní auta M3. Pro potřeby finalizace plastu pro MCV se kapacita rozšiřuje a modernizuje a s provozem se má začít letos.

Kapacity budované či rozšiřované v souvislosti s projektem MCV v USA a v Landshutu vyžadují ohromné investice - 530 milionů eur, ale koncern BMW a firma SGL věří, že se tyto výdaje vrátí.

Nejsou to jediné investice spojené s MCV. Koncern investuje i do své filiálky v Lipsku, která se má na produkci těchto prototypů elektromobilů rovněž podílet. Do roku 2013 tam firma investuje do nových objektů a strojů a následného spuštění výroby na 400 milionů eur.

Kromě toho se pro projekt MCV budou v pobočce BMW v Dingolfingu vyrábět komponenty pohonného systému a podvozku.

Management BMW se netají úvahami, zatím jen obecnými, o tom, že na vůz MCV, který by se měl objevit na trhu do dvou let, naváže v budoucnu pravděpodobně výroba luxusního hybridního sportovního vozu, v němž bude kombinován dieselový motor s elektromotorem, přičemž spotřeba paliva má být minimální.

Je ale nutné vyrábět nový plast?

O reálnosti záměru BMW vyrábět ve velkém a poměrně levně (ve srovnání s dnešními cenovými poměry) plast s uhlíkovou výztuží mnoho lidí mimo brány tohoto koncernu pochybuje. Zmíněný Rainer Kurek je sice pro to, aby se karosérie vyráběly co možno nejlehčí, ale sází, jak sám říká, na "konvenční a osvědčené materiály", jejichž možnosti podle jeho názoru nejsou zatím plně v automobilkách využívány. Rezervu, kterou mají automobilky v tomto směru, způsobenou nevyužíváním daných možností materiálů hlavně pro karosérie, odhaduje Kurek na nejméně 30 %.

AUTOR: Vratislav Plichta


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist