Cserélhető akku

Mit csinálunk, ha lemerül az elem a távirányítóban, a zseblámpában, a fényképezőgépben? Kicseréljük. Miért ne cserélhetnénk elemet, pontosabban akkumulátort az elektromos autóban is? Természetesen ezt a kicserélt akkut nem kellene kidobni, újra lehetne tölteni – de közben az autó és az utasok mehetnének tovább. Az órák, de még a ma terjedőben lévő nagyteljesítményű gyorstöltéssel is negyedórák alatt újratölthető lemerült akku hosszadalmas töltése helyett egyszerűen frissre cserélni azt, a másikat pedig otthagyni egy töltőállomáson – hát nem teljesen logikus ötlet?

Így gondolta ezt néhány autógyártó is. A Renault a Fluence elektromos változatát, a Fluence Z.E.-t eleve úgy fejlesztette, hogy az akkumulátor a kocsi alól pillanatok alatt kiemelhető, kiszerelhető és cserélhető legyen. A cserélő-töltő rendszernek még marketing-nevet is adtak: Quickdrop. A Renault úgy gondolta, a tágas utasterű, hosszított tengelytávú Fluence Z.E., amit kimondva-kimondatlanul főként nagyvárosi taxinak találtak ki, a gyors akkucserével pedig a kocsi folyamatosan dolgozhat majd, nem kell órákon át tétlenül lógnia a töltőkábel köldökzsinórján.

Hasonlóan gondolkodott a Tesla is. A Model S-nél Battery Swap-nak hívták azt a robotizált rendszert, mely kevesebb mint öt perc alatt képes volt kicserélni a kocsi akkuját az autó alatt ügyködve. A logika más volt, mint a Renault-nál: az amerikai nagy távolságok, a hosszú utazások indokolták, hogy a töltőn ácsorgás helyett egy rövid akkucsere után minimális időveszteséggel folytathassa útját a kocsi, benne a család.

Mindkét akkucsere-rendszer piaci kudarcot vallott. A taxisok ráértek két fuvar között töltögetni, a teslások pedig nem akarták ki tudja, milyen állapotú és előéletű akkura cserélgetni a sajátjukat. (Pedig a Tesla komoly, az akkuk állapotát is figyelembe vévő kompenzációs fizetési rendszert is kidolgozott az akucsere-szolgáltatásra.) Úgy tűnik, az autós társadalom nem hajlandó ugyanúgy tekinteni az autó energiaforrására, mint a távirányító, a zseblámpa, a kamera elemeire. Az akku az autó része, és punktum. A cserélhető akku (egyelőre úgy néz ki) az elektromos mobilitás egyik okos, logikus, de sehova sem vezető zsákutcája marad.

Nagy teljesítményű váltóáramú gyorstöltés

Amiket manapság villámtöltőnek hívunk, azok nagy teljesítményű, minimum 22, de inkább 40-50-150, sőt; legújabban 350 kW-os teljesítmény leadására is képes egyenáramú töltőberendezések. Ezek a töltők közvetlenül az akkumulátorra csatlakoznak, a töltést a töltő és az akku közti szabványos kommunikációs folyamatban cserélődő információkhoz igazodva a külső töltő elektronikája irányítja.

Megint csak a Renault az, aki úgy gondolta, ez lehetne másképp is. A Renault Zoé első generációját felkészítették a 22 kW-os váltóáramú gyorstöltésre, sőt: felárért 43 kW-os töltőberendezést is lehetett rendelni a kocsihoz. Miért a múlt idő? Mert épp most, ezekben a hetekben zajlik a változatlan formájú, de alaposan felfrissített új Zoé piaci bevezetése Európa-szerte, és ebben a modellben már nincs 43 kW-os AC, vagyis váltóáramú gyorstöltés, hanem éppen olyan egyenáramú, CCS Combo szabványú gyorstöltő-csatlakozót találunk a kocsin, mint a német elektromos autókon. Szerencsére azért a 22 kW-os AC-töltő megmaradt, így továbbra is a Zoé az a villanyautó, amely a leggyorsabban tölthető fel a nálunk legnagyobb számban megtalálható közterületi nem-villám-töltőkről. A legtöbb villanyautó ugyanis csak 6,4, esetleg 7,2 kW-tal képes ezekről tölteni.

Pedig logikus volt a Renault eredeti elképzelése. A közterületi töltők kiépítése sokkal olcsóbb, ezért az infrastruktúra-fejlesztési folyamat gyorsabb is lehetne, ha nem a bonyolult töltőelektronikát is tartalmazó DC-töltőoszlopokat kellene telepíteni, csak sima, egyszerű, nagy teljesítményű, de relatíve olcsó váltóáramú töltőket. A piac mégis másképp döntött, és úgy néz ki, inkább a kocsik lesznek egyszerűbbek és valamivel olcsóbbak, nem lesz bennük bonyolult és drága nagyteljesítményű töltőelektronika, hanem aki gyorsan akar tölteni, inkább alkalmanként, apránként fizeti meg a DC töltőoszlopok amortizációját a közterületi töltéseknél. A nagy teljesítményű AC-gyorstöltés pedig újabb zsákutcává vált az elektromos autók fejlesztésében.

Induktív töltés

A mobiltelefonoknál remekül bevált a vezeték nélküli töltés, olyannyira, hogy már az új autókban is teljesen mindennapos az induktív mobil-töltési lehetőség. Az új elektromos autókban is. Viszont az, hogy magának az e-autónak az akkuját is vezeték nélkül lehessen tölteni, szinte bizonyosan nem tud elterjedni. Ennek oka egyrészt az induktív energiaátvitel vesztesége. Ez a veszteség elvben akár igen csekély, pár százalékos is lehetne, de ha nem tökéletes a töltő és a töltést felvevő tekercs pozicionálása egymáshoz képest, a töltés hatékonysága jelentősen leromlik. A másik probléma pedig, hogy hacsak nem ér össze gyakorlatilag teljesen a töltő és a felvevő kört tartalmazó egység tokozása, a közé bekerülő dolog (befújt falevél, bemászó egér, macska, stb.) megzavarja a töltést

Márpedig ha a töltőcsatlakozót és a töltést felvevő csatlakozót úgyis egymáshoz képest tökéletesen kell pozicionálni, illetve ha szükséges a közvetlen vagy csaknem közvetlen fizikai kontaktus a két egység között, akkor annyi erővel már lehet rézcsatlakozókat is használni, gyakorlatilag energiaveszteség és balesetveszély nélkül.

Induktív töltési tervekről több gyártóktól is hallani, akadnak független, több modell vezetékmentes töltővel való felszerelésére is vállalkozó startup-állapotú cégek, a BMW pedig az 530e plug-n hibridhez ki is fejlesztette tavaly az opcióként megvásárolható rendszert. A gyári videón jól látható, hogy bár a konnektorba dugást megspórolhatja ezzel a vevő, ennek ára a precíz parkolás a garázsba álláskor:

Úgy véljük hát, ez a technológia nem terjed el, hanem az elektromos autózás egyik kis zsákutcája marad. Persze a kényelemről azért nem kell lemondanunk: a Tesla már évekkel ezelőtt bemutatott töltőcsatlakozó-bedugó robotot, a Lexus pedig az LF30 koncepcióautó kapcsán ígérte meg az automatikus, de a konnektorok között fizikai kapcsolatot igénylő töltési rendszer kifejlesztését a hamarosan érkező elektromos modelljeihez.