Divi no Volkswagen grupas sastāvā ietilpstošajiem autoražotājiem Volkswagen un Audi izvirzījušies transporta elektrifikācijas priekšplānā – abi autoražotāji nosprauduši konkrētus termiņus, kad plānots atteikties no iekšdedzes dzinējiem jaunās mašīnās, inženieriem un zinātniekiem strādājot pie jaunām tehnoloģijām nākotnes elektroauto vajadzībām. Šodien Audi un Volkswagen piedāvā vairākus elektriskos modeļus katrs, tiem atšķiroties pēc veiktspējas, izmēriem, cenas, bateriju ietilpības un citiem parametriem. Mazliet patinot filmu atpakaļ par aptuveni 10 gadiem, pat mazāk, varam novērtēt, cik strauja patiesībā bijusi dažādu tehnisko elementu attīstība, ja salīdzinām ar pašiem pirmajiem mēģinājumiem radīt elektroauto.
No kurienes nākam un kurp ejam?
Volkswagen grupa elektroauto nodaļu sāka gandrīz pirms desmit gadiem, kad pie klientiem parādījās pirmās paaudzes „e-Up!” modelis, kuram bija mūsdienu standartiem necila 18,7kWh baterija. „Kad sākās elektrifikācija, netika būvētas speciālas platformas vai kas tamlīdzīgs. Akumulatori tika ievietoti tobrīd aktuālajās, iekšdedzes dzinējam paredzētajās mašīnās, tos novietojot tā, lai neatņemtu telpu bagāžas nodalījumā un citur. Tas, protams, būtiski ierobežoja pieejamo vietu, kur tos vispār novietot. Akumulatori tika ievietoti tur, kur parasti ir izpūtēja caurules, kā arī degvielas tvertnes vietā. Tas izveidoja neproporcionālo izsvarojumu, izteikti uz aizmuguri. Priekšā vairs nebija liels un smags dzinējs ar ātrumkārbu un bija grūti iegūt labāko no mašīnas, jo nebija īstais izsvarojums. Tā kā vieta bija ierobežota, varēja ielikt mazāk akumulatoru un nobraukums ar vienu uzlādi bija ap 140 kilometriem,” stāsta Volkswagen un Audi e-mobilitātes vadītājs Matīss Zemītis.
„Nākamais e-Up!, kas iznāca 2019. gadā, jau reāli varēja nobraukt 280-290 kilometrus. Tajā pašā virsbūvē tika iebūvētas cita tipa litija jonu baterijas. Ja iepriekš bija „cieto pirkstiņu” tipa bateriju šūnas, tad šeit jau bija izmantots „pouch” dizains, kas līdzīgs maisiņiem un šūnas bija būtiski atšķirīgas. Tikai uz tehnoloģijas attīstības rēķina vien varējām dubultot nobraucamo attālumu ar vienu uzlādi,” paskaidroja Zemītis.
Viens liels elektroauto lēciens uz priekšu
Tehnoloģiski krietni pārāks bija 2019. gadā prezentētais Audi e-tron modelis. Lai arī šis auto arī joprojām ražots, izmantojot iekšdedzes dzinējam paredzētu platformu, tā tika ļoti pamatīgi pārbūvēta, ņemot vērā gūto pieredzi ar elektroauto, tāpēc šeit akumulatorus jau varēja izvietot pa visu auto grīdu. Audi e-tron būtībā bija viens no pirmajiem elektroauto, kas neizskatījās salīdzinoši savāds un jancīgs. Lai arī dārgs, tas bija un joprojām ir visādā ziņā normāls auto, tikai elektrisks. „Šajā modelī vairs nebija jāizmanto tikai pieejamā vieta. Inženieri varēja izpausties un ielikt krietni lielākus akumulatorus, kas likti pēc šokolādes tāfelītes principa. Tādējādi varēja nobraukt krietni lielākus attālumus, turklāt pirmoreiz varēja remontēt akumulatoru. Proti, ir visa lielā akumulatoru paka, bet tā sastāv no moduļiem. Katra moduļa ietvaros vari veikt dažādas darbības un remontus. Nav jāmaina pilnīgi viss,” uzsver eksperts, atgādinot par sabiedrībā izplatīto mītu, ka kādā brīdī būs jāmaina pilnīgi viss lielais akumulators, kas izmaksā tūkstošiem eiro. Tā nav.
„Mašīnā ievietoti padsmit šādi moduļi, bet precīzs skaitlis var atšķirties, ņemot vērā konkrēto modifikāciju. Atminos, ka viena šāda moduļa cena bija ap 1600 eiro praktiski jaunai mašīnai. Ja salīdzinām, tad tas ir lētāk nekā, piemēram, ātrumkārbas remonts. Šeit arī nāk garantija 8 gadi vai 160 tūkstoši kilometru un mums jāpaliek vismaz 70% no sākotnējās energoietilpības. Tagad pagājuši četri gadi, tas pats modelis, tā pati šasija ir modernizēta un 95kWh baterijas vietā mums jau būs 115kWh neto baterija. Izmēri paliek vienādi, bet energoietilpība ir lielāka,” skaidro eksperts. Zemītis arī norāda, ka vadības sistēma pielāgojas sliktākajam modulim, proti, var gadīties, ka kādā modulī ir problēma un tā ietilpība ir, piemēram, 70%. Tad arī pārējie moduļi tiks lādēti tikpat daudz, lai gan tie būtu spējīgi uzņemt vairāk. Nomainot šo vienu bojāto elementu, sistēma pielāgosies nākamajam sliktākajam modulim, kura ietilpība jau var būt krietni lielāka. Tas, savukārt, būtiski palielinās nobraucamo attālumu ar vienu uzlādi. Tas nozīmē, ka nav nepieciešams mainīt visu akumulatoru paku, bet var mainīt un remontēt vienu konkrētu moduli, kurš kaut kāda iemesla dēļ ir sliktāks nekā pārējie.
Arī akumulatoru ilgmūžība vecākajās mašīnās sevi apliecinājusi labāk nekā gaidīts – pirmo e-Up! klienti izteikušies, ka viņi arī tagad var nobraukt aptuveni tikpat, cik pašā sākumā. „Norvēģijā testēja vienu no pirmajiem e-Golf eksemplāriem. Auto nobraucis šos gadus un pazaudējis 8% akumulatora ietilpības. Redzam, ka ilgmūžība ir labāka nekā cerēts,” stāsta Zemītis.
Uzlabojumi braukšanai ziemā
Gadu gaitā ievērojami uzlabojušās dažādas akumulatoru termoregulācijas sistēmas. Pašā sākumā īsti nebija nekā. Ja ārā ir auksts, tad akumulators ir auksts. Ja silts, tad silts. Šodien visu Audi un Volkswagen mašīnu akumulatori aprīkoti ar šķidruma dzesēšanu, kas ļauj krietni efektīvāk kontrolēt akumulatoru temperatūru, nodrošinot lielāku nobraucamo attālumu dažādos apstākļos. „Jauno mašīnu vadība kontrolē termoregulāciju. Piemēram, pirmajiem ID.3, ziemā iekāpjot mašīnā, auto ļoti intensīvi sāka sildīt akumulatoru. Īsos pārbraucienos tas nav efektīvi – aizbrauc, viss atdziest, tad atkal silda, atdziest un tā tālāk. Tas nav efektīvi un bija liels patēriņš. Ar jauno 3.0 programmatūru, šāda sildīšana gaisa temperatūrā no +1…+8 grādiem vairs nenotiek ar tādu jaudu, iegūstot papildus efektivitāti. Ziemā vislielāko jaudu, protams, paņem salona un akumulatora apsilde. Vasarā kondicionieris. Tagad ir vēsāks, patēriņš nedaudz kāpj – vasarā man ID.3 ir 16-17kWh/100km, tagad ap 18-20kWh/100km. Laikapstākļos, kad ārā ir daži grādi plusā. Ar e-Golf man vasarā bija 230 kilometri, šādā laikā 180 kilometri. Atšķirība, nenoliedzami, ir, bet neliela un te mēs runājam par braukšanu ar komfortu, sev neko neliedzot,” par pieredzi dažādos apstākļos ar jaunākajiem modeļiem stāsta Zemītis.
Visa pamatā ilgtspēja
Elektroauto ražošana pēc būtības ir stāsts par ilgtspēju, klimata sargāšanu un tamlīdzīgām lietām. Volkswagen un Audi ļoti piedomā, lai viss ražošanas cikls, sākot no derīgo izrakteņu ieguves dažādām mašīnas komponentēm, beidzot ar komplektēšanu uz ražošanas līnijas, būtu ilgtspējīgs. Nav noslēpums, ka atsevišķu elektroauto nepieciešamo derīgo izrakteņu, piemēram, kobalta ieguve, notiek valstīs, kur tiek ekspluatēts lētais darbaspēks un pat bērni. Ražotājiem izstrādātas stingras vadlīnijas, kā un no kuriem piegādātājiem iegādāties šos izrakteņus, tomēr dažādas nelegālas prakses nav iespējams 100% izskaust. „Eksistē šis mīts, ka elektroauto ražošana ir piesārņojošāka nekā parastās mašīnas ražošana. Jā, tā tiešām ir, bet, jo vairāk brauc ar mašīnu, jo vairāk iegūsti ekspluatācijas laikā. Piemēram, akumulatora ražošana rada divreiz vairāk izmešu nekā dīzeļa ražošana. Lietošanas laikā benzīna un dīzeļa auto turpina ražot izmešus, bet elektroauto gadījumā vari izvēlēties lietot zaļo enerģiju, piemēram, lādējot no saviem saules paneļiem,” skaidro Zemītis.
Volkswagen veikuši plašus aprēķinus par to, cik daudz CO2 emisiju tiek radīts, saražojot dažādus aktuālos modeļus, ne tikai elektroauto. Šajos aprēķinos ņemta vērā arī ekspluatēšana un utilizēšana pēc 200 tūkstošiem kilometru. Aprēķinā tiek pieņemts, ka auto netiek lādēts ar zaļo enerģiju – par pamatu ekspluatācijas fāzē radītajiem CO2 izmešiem tiek ņemti dati, kā un no kādiem resursiem Eiropas Savienības valstis iegūst elektrību. Kā zināms, elektrības ieguvē Eiropā tiek lietotas ogles, dabasgāze un citi fosilie kurināmie, kas rada izmešus. Tā kā vācu autoražotājam ir nelāga vēsture ar krāpšanos, šos konkrētos datus sertificējusi vācu biedrība TUV, lai apstiprinātu to atbilstību patiesībai. „Arī pašu mašīnu ražošanā tiek lietota zaļā enerģija – gan Volkswagen rūpnīcā Cvikavā, gan e-tron rūpnīcā pie Briseles, savukārt paši auto ir CO2 neitrāli. Pērkot ID modeli, saņem sertifikātu, ka šis auto ir CO2 neitrāls, turklāt mums Latvijā ir paveicies, jo mūsu uzlādes tīklos tiek piedāvāta zaļā enerģija,” norāda speciālists. Lai faktiski izslēgtu ražošanas radīto CO2 nospiedumu, Volkswagen grupa investē dažādos ar klimatu saistītos projektos un programmās, kas veicina dekarbonizāciju. Volkswagen veicis arī aprēķinus, kur un kā iespējams samazināt kaitīgos izmešus ražošanas procesā – iespējas patiesībā vēl ir gana lielas.
Šobrīd elektroauto kā tehnoloģija vēl ir relatīvi zaļi tādā izpratnē, ka pagaidām mums vēl ir salīdzinoši maz mašīnu, kuras atradušās ekspluatācijā, piemēram, 8 gadus, kas atbilst Audi sniegtajai akumulatoru garantijai. Drīzumā šādu mašīnu kļūs arvien vairāk, aktuālākam kļūstot jautājumam – ko iesākt ar akumulatoriem, kas neatbilst solītajam, proti, to atlikusī kapacitāte ir mazāka nekā 70%, salīdzinot ar sākumu. Šīs baterijas vairs nav derīgas lietošanai mašīnās, bet tās joprojām ir pietiekami labas, lai tās nebūtu jāpārstrādā un varētu pielietot citādi.
Otrā dzīve
Audi 2021. gadā paziņoja par pilotprojektu, izbūvējot elektroauto uzlādes vietu un atpūtas zonu netālu no Nirnbergas, kuru darbina vecajās elektroauto baterijās uzkrātā enerģija. Šajā vietā izmantotas baterijas, kas iegūtas no testu mašīnām un tām būtībā dota otrā dzīve. Audi plāns paredzēja izveidot uzlādes punktu, kur turpat uz vietas atrodas otrreiz izmantotas litija jonu baterijas, kas kopā spēj uzkrāt līdz 2,45MWh elektrības. Tas ļauj nodrošināt sešas uzlādes iekārtas ar jaudu līdz 320kW. Baterijas lādējas naktī, kamēr pieprasījums ir mazs un elektrības cenas zemas, savukārt dienas laikā elektrība tiek lietota, lādējot mašīnas. Baterijas tiek lādētas arī ar saules paneļiem, nodrošinot papildus enerģijas avotu un tā saucamajās pīķa stundās mazāk noslogojot elektrotīklu. Patiesībā Audi ir tik apmierināti ar tur redzēto, ka šāds uzlādes centrs uzbūvēts Šveices pilsētā Cīrihē un tiek plānoti jauni Vācijā, sniedzot atkārtotu pielietojumu vecajām baterijām.
Arī Volkswagen strādā šajā virzienā, septembrī iepazīstinot ar konteineru, kurā iespējams uzkrāt elektrību. Tas uzstādīts pie Volkswagen rūpnīcas Cvikavā un ideja pavisam vienkārša – iekārta aprīkota ar 96 atkārtoti izmantotiem MEB platformas bateriju moduļiem, tādējādi tajā var uzkrāt 570 kWh elektrības. Volkswagen mērķis šādas iekārtas izstrādē bijis gaužām vienkāršs – izveidot pielietojumu lietotām elektroauto baterijām ar nelielu energoietilpības kritumu, lai tās vēl ilgāku laiku varētu tikt izmantotas enerģijas uzglabāšanā, pirms tās nonāk pārstrādē. Arī šeit izmantoti bateriju moduļi no testu mašīnām, kas lietotas auto izstrādes laikā, bet tās nevar tirgot klientiem. Cvikavā šī iekārta tiek izmantota, lai sniegtu jaudu četriem 150 kW elektroauto lādētājiem un tādējādi samazinātu slodzi uz kopējo tīklu. Tāpat tas ļauj uzkrāt enerģiju no tuvumā izvietotajiem saules paneļiem.
Volkswagen uzskata, ka šādas tehnoloģijas uzlabos iespējas izveidot ātrās uzlādes infrastruktūru apdzīvotās vietās ar lielu tīkla noslodzi. “Šis risinājums mums ļauj piegādāt lielu enerģijas daudzumu, vienlaikus nenoslogojot kopējo elektrotīklu. Tāpat tas ļauj novērst augstas uzturēšanas izmaksas, kas rodas, kad sistēma atrodas gaidīšanas (stand-by) režīmā, bet netiek lādēta neviena mašīna,” teikts Volkswagen paziņojumā.
Kādu dienu arī šis atkārtoti izmantotās elektroauto baterijas vairs nebūs lietojamas un tās gribot negribot nāksies pārstrādāt. Gan bateriju piegādātāji, gan autoražotāji intensīvi attīsta risinājumus, kā to darīt – arī Volkswagen nācis klajā ar pilotprojektu bateriju pārstrādes rūpnīcai, kas ļauj atgūt un atkārtoti izmantot līdz pat 95 procentiem materiālu. Autoražotājs Zalcgiteras pilsētā Vācijā atvēris otrreizējās pārstrādes rūpnīcas pilotprojektu. Līdzīgas rūpnīcas plānots atvērt arī citur pasaulē. Zalcgiteras rūpnīca šobrīd spēj tikt galā ar apmēram 3600 bateriju pārstrādi gada laikā. Tas nav daudz, bet tieši tāpēc tas ir pilotprojekts, kur tiek testēti risinājumi, lai tos nepieciešamības gadījumā uzlabotu un varētu izmantot lielapjoma pārstrādei. Volkswagen jau iepriekš paziņoja par plāniem veidot rūpnīcas visā pasaulē, tādā veidā baterijas un pašas mašīnas ražojot tuvumā vietām, kur tās iecerēts pārdot, vienlaikus izvairoties no auto transportēšanas pāri puspasaulei un arī tādā veidā cenšoties ierobežot kaitīgos izmešus.
