Bár mindkét cég neve a váltakozó áram atyja előtt tiszteleg, mégis vérre menő párbajra készülnek a közeljövőben: a Nikola üzemanyagcellás, a Tesla akkumulátoros vontatóval képzeli el a jövőt. Üres ígéretek ezek vagy valóságos forradalmat indítanak ezek a járművek? Nos, a Tesla esetében már utánaszámoltunk, és nem tűnik életképtelennek vagy megvalósíthatatlannak Elon Musk megoldási javaslata. Nyilván nem véletlen, hogy már száznál is több előrendelést adtak le a csúszásokról is ismert cég újdonságára. A Nikola azonban még ennél is ismerősebben csenghet hűséges olvasóinknak, hiszen az eredetileg gázturbinásnak felvázolt vontatóról először két évvel ezelőtt írtunk, és azóta többször beszámoltunk a koncepció változásáról vagy az új információkról. Nos, mostanra már azt is tudjuk, hogy az üzemanyagcellás vontató motorjait a Bosch szállítja majd.
Elektromos hajtótengely
Világszerte már most is ötszázezernél is több villanyautó és hibrid közlekedik az utakon a Bosch komponenseivel, ugyanis a beszállító harmincnál is több projektje került már sorozatgyártásba. A Bosch villanymotorok nemcsak kiemelkedő csúcsteljesítményt, hanem nagy állandó teljesítményt is kínálnak. Egy felmérés szerint a vásárlók 62 százaléka tíz éven belül elektromos autóba tervez ülni, a Bosch ezért is invesztál évente 400 millió eurót az elektromobilitás témájába, többek között új lítiumion- és szilárdtest-akkumulátorok fejlesztésén, gyártásán is dolgoznak. Ezen a téren a legnagyobb újdonságuk az eAxle elektromos hajtótengely, amely tulajdonképpen a villanymotor (a lenti képen 1.), a teljesítményelektronika (3.) és az erőátvitel (2.) egyetlen kompakt egységben.
Remekül skálázható az eAxle: a teljesítménye 50 kilowatt (68 lóerő) és 300 kW (408 lóerő) között, a tengelyen mért forgatónyomatéka 1000–6000 newtonméter között alakulhat. Csak ezzel az egy komponenssel több milliárd eurós bevételre számít a Bosch
Ennek a megoldásnak az egyik nagy előnye, hogy nem szükségesek a különböző egységek közötti drága és vastag nagyfeszültségű rézkábelek. Ez nem kis tételt jelentene, ha évente több tízezer jármű gyártását tervezi egy márka. Ráadásul a közös ház jóvoltából az egész rendszert képes egyetlen hűtőkör ellátni – a korábbi kettővel szemben. Az eAxle kompakt, ezzel helyet takarít meg, ráadásul egyetlen egységként egyszerűbb elhelyezni a járműben – ezek is fontos árcsökkentő tényezők. Ez a fejlesztést is meggyorsítja, ugyanis a megrendelőnek elég megadnia néhány alapvető paramétert – teljesítmény, forgatónyomaték, beépítési méretek. A Bosch pedig készen szállítja az optimalizált hajtásláncot, amelyet a gyártósoron egyetlen lépésben, néhány művelettel beszerelhetnek a járműbe. Összességében 5-10 százalékkal olcsóbb az e-tengely a különálló rendszereknél. Ám a Bosch nemcsak összeépítette, hanem optimalizálta is ezeket a komponenseket. Így az elektromos hajtótengely hatékonyabb is. Azaz változatlan akkumulátorkapacitás mellett nagyobb hatótávolságot eredményez, vagy kisebb akkumulátorral is elérheti ugyanazt a hatótávot.
| A Bosch eAxle főbb műszaki adatai | |
|---|---|
| Legnagyobb teljesítmény: | 50–300 kW (68–408 LE) |
| Legnagyobb forgatónyomaték a tengelyen: | 1000–6000 Nm |
| Legnagyobb fordulatszám: | 16 000 1/min |
| Tömege 150 kW (204 lóerő) teljesítmény esetén: | kb. 90 kg |
Tömege is lényegesen kedvezőbb a különálló rendszereknél. A hagyományos hajtáslánchoz képest is könnyű: egy kétliteres dízelmotor nagyságrendileg 200 kilogramm. Ezzel szemben az e-tengely tömege éppen annyi, mint a ZF rendkívül népszerű nyolcfokozatú automatikus váltója, amelyet például az IVECO Daily, esetleg a Volkswagen Crafter és az MAN TGE típusokból ismerhetünk. Ráadásul számtalan különböző változatban lesz majd elérhető az eAxle: a megrendelő igényei alapján állandó mágneses vagy aszinkron gép (indukciós motor) is választható hajtómotorként. Összkerékhajtást is biztosíthat, hiszen elhelyezhető az első és/vagy a hátsó tengelyen is. Sőt, a belső égésű motor kiegészítéseként egy másik tengelyre is beépíthető, így könnyen és gyorsan alakítható ki egy meglévő típus hibridizált változata. Igény esetén az erőátviteli rész akár parkolófékkel is felruházható.
A Bosch eAxle elektromos hajtótengely mintadarabjait már tesztelik különböző járműgyártók. A termékcsalád nagyszériás gyártásának felfuttatása 2019-re várható, vagyis széles körben 2020 környékén láthatunk majd ezt alkalmazó termékeket a kontinensünkön. Kishaszonjárművek mellett akár 7,5 tonna össztömegű középkategóriás járművekhez is alkalmazhatók az eAxle eddig ismertetett változatai – és jelentős részben a Bosch budapesti fejlesztési központjának munkáját dicsérik. Várhatóan 2021-re készülnek el a nehézteherautók számára tervezett kivitelével – például a Nikola üzemanyagcellás járműveihez.
Nagyra törő célokat a tűztek a ki a Nikola Two esetében alkalmazott két e-tengely kapcsán, hiszen a terv 1000 lóerő és 2700 newtonméter
Két legyet egy csapásra
Ám messze nem merül ki a Bosch és a Nikola Motors együttműködése a két eAxle elektromos hajtótengelyben! A Bosch szállítja majd a teherautó vezérlőszoftvereit, illetve a kooperáció része a biztonsági koncepció, valamint a jármű elektromos és elektronikus rendszere is. Sőt, még az üzemanyagcellát is közösen fejlesztik!
Egyik új információ a biztonság kapcsán, hogy a regeneratív fékrendszer jóvoltából a vontató fékútja is rövidebb. A fékpedál lenyomását követő tizedik ezredmásodperc után már lassítja a járművet a hajtótengelyek negatív nyomatéka – bőven a késedelemmel reagáló légfékrendszer aktiválódása előtt. Így teljes terheléssel egy modern vontatónál 10 méterrel – azaz több mint két személyautó hosszával – rövidebb a fékút utazósebességről! Üzemeltetői szemmel az sem utolsó szempont, hogy ennek köszönhetően három-négyszer hosszabb élettartamú így az üzemi fékrendszer.
A fuvarvállalatoknak azonban valószínűleg az „ingyen hidrogén” tetszik majd különösen. A futásteljesítménynek megfelelő árazású lízingdíj ugyanis tartalmazza a hidrogént is, valamint a teljes karbantartást. Az Amerikai Egyesült Államokban a Nikola által is képviselt 8-as méretosztályú nehézkategóriás teherautók – amelyekből hozzávetőlegesen 3,5 millió jármű dolgozik az államszövetség területén – átlagéletkora nagyjából hét év. Éppen ezért a szerződés hétéves, és ennyi az akkumulátorok garanciája is.
A modern fülke közel 30 százalékkal tágasabb azáltal, hogy a „csőr” a motor helyett immár a vezetőé
A lítiumion-akkumulátorok kapacitása 320 kilowattóra, ami a jelenlegi energiasűrűség mellett nagyjából két tonna – ez körülbelül a duplája egy ekkora jármű dízelmotorjának. Csupán a hálózatról is tölthető energiatárolók áramával is 160-320 kilométer a hatótávolság az aktuális terhelés függvényében. A fedélzeten tárolt hidrogén pedig a felhasználási körülmények függvényében körülbelül 1290-1930 kilométerre elegendő. Tavaly novemberben megkezdték az első két hidrogénkút építését a Tengerentúlon, és további 14 állomást terveznek első lépcsőben a legnagyobb keresletet jelentő területeken. A jövőben 364 tagúra kívánják bővíteni a Nikola saját hálózatát, az országban 640 kilométerenként kívánnak egy-egy kutat létesíteni. Ezek az állomások helyben elektrolízis útján állítják elő a hidrogént, állomásonként napi nyolc tonnát, amely akár 32 tonnáig bővíthető. Állomásonként 5-10 kútoszloppal számolnak, és egy jármű teljes feltöltése körülbelül 15-20 perc. Szükséges is a nagy kapacitás, ugyanis a járművek napi fogyasztását 50-75 kilogrammra becsülik, és állítólag már több ezer előrendelést vettek fel a járművekre. Ez ugye jóval több, mint amit a később leleplezett Tesla vontató felmutathat, ám ez a Nikola-Tesla párbaj egyelőre még csak papíron, illetve tanulmányok formájában kezdődött meg. Kíváncsian várjuk, hogy a neves feltaláló melyik „személyisége” kerül ki győztesen, a jövő távolsági fuvarozásának megalapozójaként.
