Európai elektromos buszok

2013. október 08. - _zahnrad

urbino_12_electric_4_galeria.jpgMi a válasza az öreg kontinensnek a kínai elektromos busz offenzívára? Létezik-e európai út? Itt van már az elektromos közlekedés ideje?

A tehergépkocsi és főegységgyártással is rendelkező nagy európai buszgyártók mintha tudomást sem vennének a kínaiak elektromos buszok terén folyamatban lévő offenzívájáról, olyan nyugodtsággal csiszolgatják az Euro VI-os dízelbuszaikat.

A kínaiak BYD busza a 12 méteres hossza mellett az egyetlen feltöltéssel akár egész napos üzemre alkalmasságával hívta fel magára a figyelmet, aminek még számos hátulütője van. A legfontosabb, hogy az akkumulátorok nagy mérete és tömege miatt jelentősen csökken az utastér befogadóképessége, és az egész napos üzem sem igaz még mindenütt. Az európai gyártók az elektromos berendezéseket szállító partnereikkel együtt a kisebb méretű akkumulátorok és a menet közbeni gyorstöltést lehetővé tévő megoldások felé fordulva kínálnak alternatívát. Ezzel nagyobb, akár a dízelekével megegyező befogadóképességet és valóban egész napos üzemet tudnak garantálni. Bemutatjuk a legígéretesebb, teljes értékű buszokat kínáló európai megoldásokat.

Solaris

urbino_8.9_le_electric_1.jpg


A hibrid buszok terén már korábban éltanulónak bizonyult Solaris az elektromos buszok terén sem szeretne lemaradni. Az elektromos hajtást szállító Vossloh-Kipével közösen előbb egy 8,9 méter hosszú LE midibuszt, majd egy 12 méteres végig alacsonypadlós buszt is megépítettek. Az első ilyen akkumulátoros buszokban a Kiepe inverter az osztrák Traktionssysteme Austria-tól (TSA) származó hagyományos aszinkron motorokat táplálja három fázisú váltakozó feszültséggel.
Az első midibusz még tisztán a  1,4 tonna tömegű, 121 kilowattóra kapacitású lítium-ion akkumulátoraira támaszkodva tud megtenni optimális esetben 120 kilométert. A dízelmotor helyére beépített akkumulátorok fölé ülések kerültek, de az utolsó sorban már viccesen kevés a belmagasság, a jó helykihasználásukról ismert lengyelek ezúttal sem voltak szívbajosak. 180cm felett már nem csak a felállás, hanem a folyamatos ülés sem kényelmes a két szélső ülésen.

IMG_1193.JPGAz LE kialakítású buszok utolsó üléssora nem leányálom az utasoknak, az elektromos midi Solarisban sincs ez másképp.

Az Urbino 12 elektromos változata már végig alacsonypadlós kialakítású. A buszt a Solaris egyelőre Kiepe hajtásszabályzóval és kétféle motorral kínálja. Ez lehet a TSA 160 kilowatt teljesítményű aszinkron gépe vagy a ZF AVE 130-as agymotoros portáltengelye. Ez utóbbi jóval helytakarékosabb megoldásnak tűnik. A különböző méretű akkumulátorok a jármű hátsó részébe kerülhetnek, a dízelmotor és a segédberendezések helyére. Az akkumulátorok mérete öt lépcsőben, 80 kWh kapacitástól egészen 240 kWh-ig bővíthető a közbülső 105, 120, 210 kilowattórás lépcsőkkel. Az első lépcsőben az akkumulátorok egy dízelmotortól valamivel kisebb helyet foglalnak, melléjük elfér 3 darab teljes értékű ülés, és ezek dobogó nélkül is elhelyezhetők. A legnagyobb kapacitású variáns már elfogyasztja az ülések helyét és majdnem a plafonig terjeszkedik. A troliknál is használt aszinkron motor így mindig a hajtott tengely elé kerül, ami a második ajtóval szemben van, szerencsétlen az utasáramlás szempontjából. A Mercedes hibrid buszok alatt „kikupált” és már kiforrottnak tekinthető ZF  agymotoros futómű viszont nem kér több helyet egy hagyományos tengelynél úgy, hogy benne vannak a motorok. A peronrész így maradhat az ajtóval szemben, további jelentős előny, hogy az agymotoros híd jó 250-300 kilogrammal könnyebb a trolikban is régóta használt hajtásláncnál. A ZF szándékai szerint a trolik alatt is megjelenik előbb-utóbb a kerékagymotoros futómű, de a hagyományos megoldások egyszerű karbantarthatóságában és hosszú élettartamában bízó üzemeltetőknek hosszabb idő szükséges a szemléletváltáshoz.
Az akkumulátorok a garázsokban rendelkezésre álló hagyományos dugaszolható (plug-in) töltési mód mellett kaphatnak felsővezetékről történő gyorstöltési lehetőséget vagy vezeték nélküli indukciós töltőt. A felsővezetékes töltő előnye az alacsonyabb ára mind az infrastruktúra, mind a jármű oldaláról. A töltőket elég a megállókba vagy a végállomásokon elhelyezni, ezzel a trolikétől is olcsóbb és könnyebb áramszedőt lehet a buszok tetejére telepíteni.

urbino_12_electric_8_galeria.jpgA 12 méter hosszú elektromos Urbino 12 utastere az egyik nagyobb akkupakkal és hagyományos motorral, Kép: Solaris

Érdekesség, hogy a Škoda is elkészítette a saját akkumulátoros buszát a múlt hónapban. A Solaris Urbino 12 karosszériába épített Škoda hajtásszabályozóval és aszinkron motorral ellátott Škoda 26BB EE jelű busz 221kWh kapacitású akkumulátorcsomagot kapott, a hatótávolsága 140 és 180 kilométer közé tehető. Az akkumulátorok részben a hátsó ajtó mögött, és az első tengely bal oldala felett kaptak helyet. A már gyártás alatt lévő második változat egy feltöltéssel csak 30 kilométer megtételére elegendő akkumulátort és ABB gyártmányú gyorstöltőt fog kapni, amivel menet közben vagy a végállomásokon lehet meghosszabbítani a hatótávolságot.

Skoda_Solaris_villbusz.jpgSolaris-Škoda 26BB EE akkumulátoros elektromos busz, Kép:Škoda

Élő megrendelése van a Solarisnak négy darab csuklós elektromos buszra, amelyek Uribino 18-as karosszériát kapnak. Németország első akkumulátoros elektromos csuklósait a Brauschweigi közlekedési vállalat szerzi be. A Vossloh-Kiepe által szállított hajtásban valószínűleg Škoda gyártmányú, 240kW teljesítményű aszinkron motor mozgatja a trolit. A beépített  akkumulátoregység kapacitásáról nincs információnk, de az biztos, hogy egy 32kW teljesítményű Bombardier Primove indukciós gyorstöltő helyet kap a csuklósok fedélzetén. Alternatívaként a csuklós hajtásánál is szóba jöhet az AVE 130 agymotoros híd, ekkor a B és a C tengely is hajtott.

VDL

700_500_VDL_Citea_Electric_2-1.jpgInnovatív és nagyon hatékony az elektromos Citea hajtása, Kép: VDL

A holland ipari konszern buszgyártással foglalkozó részlege és elődei mindig is bátor lépéseikről voltak híresek. A városi, alacsonypadlós Citea család igazán rugalmas elektromos megoldást kínál. A buszt alapkivitelben a Ziehl-Abegg cég ZAwheel fantázianevű kerékagymotorjai mozgatják. A Ziehl-Abegg szabadalmán alapuló, a holland e-Traction cég által gyártott megoldás a ZF AVE futóművétől jóval fejlettebb, mivel áttétel nélküli, és aszinkron motorok helyett állandómágneses, külső forgórészes szinkronmotorok laknak a kerekekben. Ráadásul a motorokat tápláló folyadékhűtéses teljesítményelektronika is kerékagyban kap helyet.
Az elektromos Citeákról kevés konkrétumot tudunk, de az biztos, hogy többféle akkumulátor kapacitással, többféle töltési móddal, köztük akár belső égésű hatótávolság növelővel is kérhetőek.

IMG_1185.JPGA motortér helyén akkumulátorteret találunk az elektromos buszoknál.

A hibrid buszok terén érdekesség, hogy a Solaris jelenleg csak kettő, eddig legnépszerűbb megoldásra szűkítette a kínálatát. Az Eaton hajtású Urbino 12-re és az Allison hajtású Urbino 18-ra. A valószínűleg az Euro VI-os átállás miatt meghozott átmeneti intézkedést itthonról érdemes árgus szemekkel követnie a hazai buszgyártóknak, mivel vannak a piacon olyan ambiciózus hajtásszállítók (Škoda), akik a saját nevük alatt is szeretnek értékesíteni, egy barátságtalan lépés az irányukba új lehetőséget jelenthet itthon. Hogy a Solaris lépése átmeneti vagy sem azt az idő eldönti, de az jól látszik, hogy az ellentmondásos eredményeket produkáló hibridek jelentős fejlesztésre szorulnak. Az Euro VI-tal járó kompromisszumok sokasága háttérbe szorította a fejlesztésüket, kivéve a hagyományos városi dízelbuszok gyártásával felhagyó Volvónál. De az ő megoldásuk sem kompromisszummentes, így a sikerük, főleg a csuklós buszok terén még kérdéses.

Itt van már az elektromos közlekedés ideje? Szerintünk nincs. A jövőbe tett látogatásunk során bemutatott folyamatban lévő fejlesztések, mint például a félvezetők lecserélése hatékonyabbakra a hajtásszabályozókban vagy az újfajta, könnyebb motorok megjelenése nagyban elősegítheti az elektromos buszok elterjedést. Ezek közül az állandómágneses motorok már elérhetőek, de irreálisan drágák, az inverterek megújulására pedig még várni kell. Ahogy a valóban használható méretű és tömegű akkumulátorokéra is.

A bejegyzés trackback címe:

https://omnibusz.blog.hu/api/trackback/id/tr785557732

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

==T== 2013.10.09. 20:29:46

Jó kis áttekintés, köszi a bejegyzést!

Moszkvicsslusszkulllcs 2013.10.10. 13:43:00

"Itt van már az elektromos közlekedés ideje? Szerintünk nincs."

Szerintem már itt van az idejük. Műszakilag, megbízhatóság szempontjából szériaérettek ezek a buszok. Véleményem szerint az egyetlen gátló tényező - bizonyos vezetők Pató Pál hozzáálláson kívül - a gazdaságossági probléma:

Ma egy BKV buszba egy év alatt 5,8 M forintért tankolnak gázolajat. Ha a konnektorból tankolná a BKV a buszait, akkor uszkve 2,5 M forintba kerülne buszonként, évente. Ez a fenntartási költség különbség olyan kicsi (3,3 M Ft évente), hogy egy autóbusz egész élettartama során nem termeli ki egy akkumulátorcsomag-csere árát.
Persze ha uniós forrásból kvázi-ingyen lehetne új elektromos autóbuszhoz jutni, akkor egészen más lenne a leányzó fekvése: kb. 50 M forintos árelőnnyel indulna az elektromos busz - szerintem kb. ennyi lehet egy akkucsere ára.

De az élettartam-költslégektől függetlenül egy politikusok vezette önkormányzat igenis mondhatná azt, hogy a városa számára megéri ez a kis plusz költség, a város javuló életminősége érdekében.
Nekem ez a véleményem.

Takarító nő-ő-ő 2013.10.10. 22:39:28

@Moszkvicsslusszkulllcs:
szerintem nagy tévedésben vagy a hajtás-akkucsomag csere árában: 3 -3,5 évalatt "kitermeli" az akkuhajtással felszerelt buszok éves gázolaj költsége különbségének ára. És ez még csak javulni fog. A li-ion alapú akkuk hamarosan (ha ugyan nem máris) tömegcikk kategória. Ami az akkuhajtásos közlekedés terjedését lassítja:
- az idekenkedés tőle,
- a ma még (tömeges méretekben) megoldatlan utántöltés kérdése: az un. plug-in technológia kész vicc! - "kis csoportos" megoldás.
- az akku csomagok szabványosított gyors-csere technológiájának hiánya: vagyis nem órákig tartó töltésre van szükség, hanem a mai benzinkút-hálózat meggfelelő átalakítására.
De ettől többet most nem mondhatok...

_zahnrad 2013.10.10. 23:04:08

@Moszkvicsslusszkulllcs: Illene figyelembe venni a korlátozott hatótávolságot a dízelekével megegyező segédüzem esetén, a korlátozott férőhelyeket, és máris jó 1,2-1,5-szeres kilométerköltségek fognak kijönni.

Moszkvicsslusszkulllcs 2013.10.11. 11:17:46

@_zahnrad:

Az 5,8 illetve 2,5 millió Ft/jármű/év értékek BKV tényadatokon alapuló számítások, itt a nyilvánosság előtt nem boncolgatnám, hogyan jöttek ki. Javaslom elfogadni a számokat.
(A 2,5 M Ft-on nagyon meglepődtem amikor kijött, dehát ez van, ha bruttó 49,7 Ft-ért veszi a dejelt a BKV.)

A kettő szám különbsége 2,3 M Ft/év (és nem 3,3 - a korábbi kommentben elírtam).

Az üres tömeg, a részegységek elhelyezése, a hatótáv és az ár valóban nem kedvezőek jelenleg, de azt is figyelembe kell venni, hogy az európai kocsik jobbára még csak egyedileg épített kísérleti járművek, sorozatgyártás esetén nyilván ráfeküdnének a gyártók a problémák csökkentésére.

padorjan 2013.10.11. 18:27:11

Dízelmotor és villamos hajtás: Meddig hibrid és honnét range-extender?

itoérambolafoci 2013.10.17. 11:57:30

@Moszkvicsslusszkulllcs 2013.10.10. 13:43:00

Az 5,8MFt/2,5MFt szerintem duplán is téves adat.

1. A BKV által a 150 buszos tender kapcsán készített saját kalkulációja szerint egy új busz kb. 8,9MFt-os üzemanyagköltséggel működne (63 ezer km/év).

2. Egy elektromos buszt a BKV biztos hogy nem csúcsidőszakban, hanem kizárólag csak mélyvölgyidőszakban töltene. Ekkor viszont az áramtarifa már kevesebb, mint 20Ft/kWh.

Tehát állításoddal ellentétben a valóságban kb. 8,9MFt/1,4MFt/év energiaköltség arányról lenne szó, ami viszont már 7,5MFt/év megtakarítást hoz.

A 7,5MFt/év megtakarítás viszont a busz 12 éves gazdasági élettartama (finanszírozási ciklusa) alatt már 90MFt (kb. 310 ezer €) költségelőnyt hozhatna.

Ez pedig már valóban elég lehet az elektromos busz magasabb árának ellensúlyozására.

A probléma tehát nem a megtérüléssel van.

Hanem ott van, hogy nincs a piacon teljes értékű elektromos busz.

Vagyis olyan, ami az azonos méretű dízel buszok napi férőhelykilométer-teljesítményét képes volna produkálni.

Ehhez a piacon levő típusoknak se a hatótávja, se a befogadóképessége nem elegendő.

itoérambolafoci 2013.10.17. 12:12:37

@Takarító nő-ő-ő 2013.10.10. 22:39:28

Sajnos, a lítium-ion akkuk ára egyáltalán nem akar csökkenni.

Sőt, a korlátozott nyersanyagforrások miatt még az sem biztos, hogy később nem fog nőni.

És ahogy az üzemanyagcella platinaigénye, úgy a lítiumakkuk lítiumigénye is kizárja azt, hogy a járművek hajtásában világméretekben általánossá váljon.

Persze ettől még az autóbuszok hajtásában akár a teljeskörű bevezetésük is elképzelhető.

Moszkvicsslusszkulllcs 2013.10.18. 16:47:45

@itoérambolafoci:

Én állományi állományra (kb 15 % tartalékhányaddal) dobtam szét a 2012-es gázolajköltséget, a visszaigényelhető ÁFÁ-val csökkentettem.
A másik számítás lehet, hogy forgalmi kocsira vonatkozott, 50-50 szóló-csuklós aránnyal, esetleg az ÁFA visszaigénylést sem vette figyelembe. A szakemberek az "üzemanyag"-ba beleértik a motorolajat, fagyállót, légszűrőbetétet is - ezt is tartalmazhatja a számítás.
Szóval egyaránt helyes lehet az 5,8 és a 8,9 M Ft-is.

Hogy az elektromos buszok költségét 50 Ft-os súlyozott, vagy a 20 Ft-os éjszakai áram tarifával számoljuk, azon nem érdemes összezördülni, mert nem tudjuk, hogy milyen arányban fogja a naftát vételezni nappal és éjjel, és az sem tudható, hogy ki lehetne-e harcolni a jelenleginél kedvezőbb tarifát.

Mindenesetre köszönöm a hozzászólást, sok hasznos info volt benne amiről eddig nem tudtam.