Mówicie napęd hybrydowy? Z pewnością myślicie Toyota. Mówicie o innowacji? Także musi przyjść wam na myśl nazwa japońskiej marki. O motoryzacyjnej przeszłości, teraźniejszości i przyszłości postanowiliśmy porozmawiać z dr inż. Andrzejem Szałkiem – instruktorem technicznym Toyota Motor Poland i człowiekiem, który prawdopodobnie ma największą wiedzę na temat napędów ekologicznych Toyoty i Lexusa w Polsce.
Andrzeja mieliśmy okazję spotkać podczas międzynarodowej konferencji „Autonomiczna przyszłość transportu drogowego” organizowanej przez Instytut Transportu Samochodowego.
Kuba Brzeziński: Na początek wróćmy na chwilę do realiów lat dziewięćdziesiątych. Skąd w ogóle wziął się Wam pomysł na samochód hybrydowy? Na podstawie jakich kryteriów doszliście do wniosku, że auto spalinowo-elektryczne ma szansę na rynkowy sukces? Przecież w tym czasie w Europie zaczynał się właśnie triumf diesla.
Andrzej Szałek: Triumf diesla był tylko pierwszą przeszkodą, którą Toyota musiała wziąć pod uwagę na początku swoich prac. Drugą i niemniej ważną sprawą były ceny paliw – te mocno spadły w tym okresie. W związku z tym wszyscy producenci motoryzacyjni zaczęli mówić sobie pod nosem: hybryda? Nie teraz, to nie ma sensu.
Nas zainspirowała jednak świadomość, że będą mocno zaostrzane normy emisji spalin. I doskonale zdawaliśmy sobie sprawę z tego, że spełnienie tych norm przy pomocy tradycyjnego układu napędowego nie wchodzi w rachubę. Poza tym doskonale wiedzieliśmy też o tym, że napęd hybrydowy da nam podwaliny do innych ekologicznych napędów. I tak właśnie stało się w rzeczywistości.
KB: W języku popularnym często mówi się o tym, że samochód hybrydowy Toyoty posiada automatyczną skrzynię biegów. To jednak nie jest prawda. Ty jako inżynier z całą pewnością będziesz w stanie wyjaśnić czemu.
AS: Samochody hybrydowe Toyoty w ogóle nie mają skrzyni biegów. Bardziej poprawnym terminem z punktu widzenia inżynierii jest stwierdzenie przekładnia bezstopniowa. Jest ona realizowana za pomocą skojarzenia silnika benzynowego z dwoma silnikami elektrycznymi poprzez przekładnię planetarną. I to unikalne rozwiązanie nas mocno wyróżnia na tle innych firm, które stosują napęd hybrydowy.
Co jeszcze warto zaznaczyć, dla prowadzącego pojazd nie ma żadnej różnicy między naszą przekładnią a skrzynią automatyczną. Jeździ się dokładnie tak samo. Prawdopodobnie dlatego w świadomości zmotoryzowanych utarł się pewien techniczny skrót myślowy.
KB: Gdy kupuje się telefon albo laptopa, bateria pada w tych urządzeniach po dwóch latach. Hybrydy natomiast mają już ponad 20 lat, a baterie w nich działają bez zarzutu. Jak to zrobiliście?
AS: Zadziwiające jest to, że firmy działające na rynku elektroniki potrafiły sobie wychować klientów na tyle, że nie widzą oni najmniejszego problemu w tym, że po dwóch latach muszą wymienić w urządzeniu baterię. Podziw budzi fakt, że producenci ci zrobili to w taki sposób, że klient wręcz uważa dwuletni czas życia akumulatora za normę. I na tej podstawie podejrzewa, że Toyota mówi nieprawdę przekonując iż nasze baterie w hybrydach starczają na całe życie pojazdu. Tak jednak właśnie jest.
Przede wszystkim o trwałości decyduje rodzaj użytej baterii. W naszym przypadku jest to niklowo-wodorkowa. To bateria, która bardzo dobrze sobie radzi w wysokich i niskich temperaturach. Dobrym przykładem jest Prius pierwszej generacji używany w Kanadzie nawet przy -40 Stopniach Celsjusza, który do zeszłego roku – kiedy ostatni raz miałem o nim wiadomości – jeździł na oryginalnej baterii. Nie mam informacji, aby w tym roku się to zmieniło.
Drugą sprawą są warunki użytkowania. Nie dopuszczamy do tego, żeby bateria była zbyt mocno naładowana lub zbyt bardzo rozładowana. Na każdym etapie projektowania akumulatora głównym kryterium optymalizacji jest dla nas żywotność baterii.
fot. Kuba Brzeziński – autofakty.pl
KB: A co z rynkiem pojazdów o napędzie wyłącznie elektrycznym?
AS: Oczywiście wchodzimy na rynek samochodów elektrycznych. W Japonii jest np. seryjnie produkowany model iQ. To pierwszy przykład. Drugi przykład to samochód wodorowy. Trzeba przyznać, że mieliśmy też joint venture z Teslą, dzięki czemu w Kalifornii produkowany był RAV4 z napędem elektrycznym. Tesla wyposażyła ten pojazd w swoje podzespoły związane z napędem elektrycznym.
A to jeszcze nie koniec. Prowadzimy też własne badania nad pojazdami bateryjnymi i prowadzimy własne badania nad akumulatorami. Przez to doskonale znamy rynek baterii. Wiemy jakie są nowości i jakie są prognozy przyszłościowe.
Moje spostrzeżenie jest jeszcze takie, że na Toyotę trochę się naciska w kwestii napędu elektrycznego. Ciągle pytają nas o to, kiedy zaprezentujemy baterię do pojazdów elektrycznych. My mówimy: spokojnie, ta bateria będzie, ale nie w tej chwili. I warto zaznaczyć, że ta bateria, która pojawi się za kilka czy kilkanaście lat, nie będzie baterią dającą zasięgi porównywalne z napędem spalinowym czy wodorowym. Może dać szybkie ładowanie, ale nie długie dystanse.
Poza tym twardo stąpamy po ziemi i jesteśmy producentem masowym. W związku z tym musimy dbać o to, aby nasz produkt był produktem realnym, na który jesteśmy w stanie dać dobrą gwarancję. W związku z tym polegamy na badaniach, ale i testach sprawdzających. A te wymagają czasu.
KB: Czemu nie baterie dalekozasięgowe?
AS: Koszt jest bardzo ważną sprawą. Ale nie tylko on się dla nas liczy. Kluczową kwestią jest też chociażby masa baterii. Poza tym przekonanie do akumulatorów o mniejszej pojemności wynika też z naszych badań. A badania są konikiem Toyoty. Każdego roku wydajemy około 18 miliardów dolarów na prace badawcze.
KB: Przechodząc do napędu wodorowego – siłą hybrydy jest oszczędność i bezawaryjność. O ile np. w Mirai nie sądzę aby paliwożerność była sporym problemem, o tyle co zrobicie, aby auta wodorowe były tak samo trwałe jak hybrydy? Macie już jakiś pomysł?
AS: To wynika z pewnego pomostu, który istnieje między napędem hybrydowym a wodorowym. Hybrydy miały dać podwaliny do dalszych działań i de facto dały. Dla przykładu w Mirai oprócz zbiorników na wodór i ogniwa paliwowego wszystkie użyte elementy – w sterowaniu czy zarządzaniu energią – są zapożyczone z samochodów hybrydowych. W związku z tym została wykorzystana sprawdzona technologia, która ma już ponad 20 lat doświadczenia, ponad 10 milionów wyprodukowanych sztuk. Dzięki tej przemyślanej drodze wiemy na czym stoimy i wiemy jak utrzymać wartości charakterystyczne dla naszej marki w przyszłych modelach ekologicznych.
KB: Kiedy oceniacie, że napęd hybrydowy może się stać masowy chociażby na skalę hybryd?
AS: Upowszechnienie się napędu wodorowego jest wpisane w nasze oczekiwania i co ważne, nie jesteśmy w tym odosobnieni. Są takie rządy na świecie, które chcą razem z nami inwestować w tą technologię w celu jej popularyzacji. Do dziś już udało nam się zrobić kilka kroków. Obecny samochód wodorowy oferowany klientom ma jedną dwudziestą ceny auta, które jako pierwsze było oferowane wybranej grupie użytkowników Toyot.
Nie ma się jednak co oszukiwać. Na razie spektakularnych ruchów nie będzie. Mimo wszystko dążymy do tego, żeby ten napęd był powszechny – to jest nasz cel. I oczywiście mamy wybraną już perspektywę czasową, która wbrew pozorom nie jest taka długa. Na razie jednak nie chcemy zdradzać bliższych szczegółów i nie chcemy się chwalić.
KB: Przy okazji pracy nad napędem wodorowym zgłosiliście bardzo dużo patentów. Sporej części jednak nie zastrzegliście i teraz wszystkie firmy mogą z nich korzystać. Czemu?
AS: One są otwarte ponieważ dążymy do tego, żeby rozpowszechnić napęd wodorowy. A w tej perspektywie każda firma, która zaczyna pracę nad tym rodzajem napędu staje się dla nas partnerem, a nie konkurentem. Bo im więcej tego typu pojazdów pojawi się na drogach, tym lepiej rozwinięta stanie się infrastruktura i ostatecznie tym lepiej będzie dla nas i naszych klientów.
KB: Na koniec wcielę się trochę w rolę adwokata diabła. Autonomiczna jazda – czy to właściwie jest komuś potrzebne? Czy w motoryzacji nie chodzi właśnie o to, żeby rzeczywiście prowadzić ten samochód i czerpać z tego przyjemność?
AS: My patrzymy na sytuację bardzo mocno od strony zdrowego rozsądku i dochodzimy do wniosku, że im większy wpływ będzie miał układ elektroniczny na prowadzenie pojazdu, tym bardziej zwiększy się poziom bezpieczeństwa jazdy. Dobrym i prostym przykładem jest system zapobiegający cofaniu się pojazdu na wzgórzu. Najpierw trzeba było użyć hamulca ręcznego, potem nacisnąć przycisk, później wystarczyło mocniej nacisnąć pedał hamulca, a w najnowszych rozwiązaniach jeżeli czujniki prędkości kół wywnioskują, że auto stacza się ze wzniesienia, automatycznie uruchamiają system. Jak w oczach kierowców wzrosły ich umiejętności! W końcu samochody nagle przestały się cofać.
To rzecz bez której można niby żyć – a przynajmniej ludzie żyli całe dekady, ale systemy są korzyścią dla klienta. Poprawiają komfort podróżowania i wspomagają kierowcę, ale też, a może nawet przede wszystkim podnoszą bezpieczeństwo podróżowania.
KB: Dziękuję za rozmowę.
