Elektromobil pro každého

Oblast na sever od amerického Detroitu, nazývaná také jako Rezavý pruh USA, není zrovna lákavou turistickou destinací. Pro silnice je zde typická jejich nízká kvalita a také hustý provoz Američany tolik oblíbených pick-upů. Tato oblast je úplným protikladem k Silicon Valley, domovu automobilky Tesla, průkopníka elektromobility. S pohledem na oprýskané omítky továren na automobily bychom zde jen těžko očekávali hi-tech zázraky.

Přesto se důležitý přelom ve vývoji elektromobilů odehrává právě tady a právě teď. Minimálně rok před zahájením sériové výroby vozu Tesla Model 3, který má v nabídce kalifornské automobilky reprezentovat dostupný elektromobil, se začnou prodávat první série vozů Chevrolet Bolt a jeho evropského dvojčete Opelu Ampera-e. Nás samozřejmě zajímá právě Ampera-e, vůz s parametry Modelu 3 (tedy především dojezdem přes 500 kilometrů) a cenou pod hranicí jednoho milionu korun.

Zkušební jízda v prvním elektrickém Opelu

Před továrnou v americkém Lake Orion, vzdáleném jen asi 50 kilometrů od ústředí General Motors, stojí vyrovnaných prvních pět elektrických Opelů. Několika evropským novinářům bylo umožněno vyzkoušet si jízdu v novém voze - bohužel ale nemohli sami řídit. I tak to ale pro nás znamenalo výbornou příležitost získat první dojem z prvního elektrického Opelu.

Pozitivní byl hned náš první pocit z akustiky vozu. Nezaznamenali jsme totiž žádné bzučení servomotorů, vrzání nebo rachocení. I když šlo o předprodukční kusy, byla auta hodnotně zpracována, jednotlivé díly karoserie perfektně lícovaly a v interiéru nic nevrzalo. Relativně komfortní byla i samotná jízda na hustě záplatovaných silnicích. S těmito nerovnostmi se podvozek Ampery-e bez problému vypořádal a celý vůz působil velmi stabilně.

I přes použití vysokopevnostní oceli a integrování akumulátorů do nosné struktury karoserie je Opel Ampera-e jen o trochu těžší, než běžný kompaktní vůz se spalovacím motorem. S vozem o hmotnosti 1 616 kilogramů si celkem lehce poradí elektromotor s výkonem 204 koní a točivým momentem 350 Nm. Ploché akumulátory navíc snižují těžiště vozu, který je díky tomu dobře ovladatelný a velmi agilně se vrhá do zatáček.

Displeje palubních systémů by mohly být jasnější i kontrastnější, ale údaje na nich jsou dobře čitelné i na ostrém denním slunci. Grafika postrádá hravost, s jakou se setkáváme především u posledních modelů korejských vozů, ale přehledné zobrazení a ergonomické ovládání bude pro řidiče bezpochyby vítanou výhodou.

Ostré brzdy, šetrné dobíjení

Opel použil chytré řešení pro nastavení rekuperace elektrické energie, resp. účinek elektrického brždění. K dispozici je volič pro výběr mezi stupni D (menší rekuperace) a L (silná rekuperace). Navíc je na levé části volantu umístěno pádlo podobné ovládacímu prvku automatických převodovek, kterým lze aktivovat režim maximální rekuperace. Je to něco podobného, jako když ve voze se spalovacím motorem při brždění podřadíte, abyste brzdili motorem. S maximálním využitím elektrické energie, například jízdou na volnoběh kde je to možné, nebo právě využitím různých režimů rekuperace při brždění, si budoucí řidiči Amperye jistě hodně vyhrají, ale při běžné jízdě lze vše nechat na automatice. Opel uvádí, že při testovací jízdě z Londýna do Paříže, dlouhé 470 kilometrů, nebylo prakticky vůbec nutné použít konvenční brzdy vozu, protože se o zpomalování postaral systém rekuperace. O jediné razantní sešlápnutí brzdového pedálu se prý postaral až cyklista, který v Paříži vjel elektromobilu do cesty.

Ampera-e nabízí posádce až překvapivě velký prostor. I když je celý vůz z venku jen o málo delší než menší model Corsa, vnitřního prostoru má více, než model Astra. Ve většina případů asi postačí i 380litrová kapacita zavazadlového prostoru, přestože se část tohoto objemu nachází pod podlahou. Velkorysý vnitřní prostor měli designéři k dispozici především díky umístění plochých akumulátorů mezi nápravy, pod podlahu a pod zadní sedačky.

Mohli jsme se také poprvé podívat na možnosti dobíjení akumulátorů elektromobilu Ampera-e. GM se bohužel evropské verze svého elektromobilu rozhodlo vybavit konektory CCS (combined charging system) pro stejnosměrný proud s příkonem až 50 kW. Díky tomu lze vůz na 150kilometrový dojezd dobít už za 30 minut. Nicméně, dobíjecích stanic s CCS je v Evropě zatím jen velmi málo a jsou vzdálené daleko od sebe. Instalace dalších na evropských dálnicích teprve začíná. Když tedy budete chtít Amperue zcela dobít před dlouhou jízdou, musíte se spolehnout na zásuvky označované jako Type 2 nebo domácí dobíjecí zařízení Wallbox.

Ampera-e v tomto případě ale využívá jen jednu fázi s 16 A a maximálním dobíjecím výkonem 3,7 kW. Z běžné elektrické zásuvky lze dobíjet s příkonem jen 2,3 kW. Takže když svoje auto zapojíte v deset hodin večer do zásuvky v garáži, budete mít ráno v osm k dispozici jen polovinu kapacity jeho akumulátorů. CCS nabíječky jsou velmi drahé a nejsou určeny pro používání v domácích garážích. Právě nevhodně zvolený systém dobíjení akumulátorů bude pro potenciální majitele Ampery-e hlavní překážkou, i když budou připraveni elektromobil si pořídit.

Elektromobil Renault Zoe přitom ukazuje, že rychlé dobíjení akumulátorů lze realizovat i v domácích podmínkách. Jeho třífázová nabíječka s nabíjecím výkonem až 22 kW dobije akumulátory vozu zhruba za dvě hodiny. Odpovídající Wallbox přitom stojí necelých 30 tisíc korun.

Během testování poblíž Detroitu nebyli zástupci koncernu GM schopni odpovědět na nejdůležitější otázku, tedy kolik bude nový Opel Ampera-e na evropském trhu stát. Nicméně, předobjednávky vozu již byly zahájeny v Norsku, kde vůz stojí 300 tisíc norských korun. To je v přepočtu kolem 900 tisíc Kč. V porovnání s konkurencí by tedy Ampera-e mohla být cenově velmi zajímavým elektromobilem. Renault Zoe s kratším dojezdem stojí podobné peníze, ale jde o výrazně menší vůz. Automobilka jej ale na našem trhu nebude nabízet až do té doby, než se vyjasní situace kolem dotací na vozy s alternativním pohonem. Současné elektromobily od BMW či Volkswagenu mají rovněž kratší dojezd než Ampera-e a jsou výrazně dražší.

Laboratoř GM pro vývoj akumulátorů

Automobilka General Motors o sobě prohlašuje, že provozuje největší laboratoř na vývoj akumulátorů v západní části světa. Měli jsme možnost toto zařízení navštívit.

Montuje se zde srdce Ampery-e, kterým jsou akumulátory dovážené z Jižní Koreji (nabité na 30 % své kapacity). Jednotlivé články vyrábí firma LG dle specifikace dodané společností General Motors. Vývoj, kterého se podařilo dosáhnout od pět let staré, první generace (hybridní) Ampery, je velmi znát především v konstrukci akumulátorů.

Akumulátory hybridu jsou sice také tvořeny plochými články, ale po každém páru článku následuje výměník tepla naplněný chladicí kapalinou. Tato konstrukce zajistí, že je každý článek akumulátoru v přímém kontaktu s chladicím systémem, takže je u každého článku udržována optimální teplota. Nicméně, právě kvůli chladicímu systému a celkové konstrukci akumulátorů je pro uchovávání elektrické energie využita jen méně než polovina celkového objemu akumulátorového modulu.

Zmenšený chladicí systém

Jelikož mají články v akumulátorech Ampery-e větší obsah niklu, vykazují větší toleranci na vysoké teploty. Proto již není nutné dávat mezi jednotlivé články výměníky tepla. Stačí jen z vrchu i zespoda chladit celý, zhruba 10 cm vysoký, blok akumulátoru. Akumulátorové články se tedy dotýkají chladicího systému jen na své užší straně.

Díky tomu lze v akumulátorech Amperye uchovávat při stejném objemu až dvojnásobnou kapacitu oproti akumulátorům první generace Ampery. Celý akumulátorový blok váží 430 kg a je dodáván ve speciálním transportním boxu. Blok musí být velmi odolný, aby se zabránilo jeho poškození v případě havárie a hrozbě následného požáru. Proto je zakomponován do struktury vozu jako nosný prvek, aby se zároveň ušetřila celková hmotnost auta.

Práce laboratoře s uvedením nového vozu na trh nekončí. Klimatické komory a vibrační systémy v rychlosti simulují životní cyklus auta (což i v laboratoři trvá měsíce či roky), aby byly odhaleny potenciální problémy v konstrukci akumulátorů. Zajímavé je, že vedle různých variant akumulátorů leží po stolech rozložené také produkty konkurenčních výrobců. V oboru je totiž dobrým zvykem, že se firmy navzájem informují o potenciálně nebezpečných slabinách akumulátorů, které se jim podaří odhalit.

Recyklace baterií

Laboratoř GM se také nepřetržitě věnuje dalšímu výzkumu starších typů akumulátorů. Výzkumníci mimo jiné přišli i na způsob, jak znovu využít akumulátory, které ztratily svoji kapacitu, a proto již nemohou pohánět elektromobily. Například umístili pět akumulátorových bloků z první generace Ampery do velké skříně a propojili je jako zásobník energie. Takový zásobník pak může vykrýt krátkodobý pokles napětí v elektrické síti výrobního komplexu, rozlehlé rezidenční budovy nebo zdroje elektřiny v menší vesnici.

Nicméně, potenciální zákazníci takového zásobníku elektřiny by si museli ještě nějakou dobu počkat. I když je to už čtyři a půl roku, co se začal prodávat Opel Ampera a jeho konstrukčně identické dvojče Chevrolet Volt, podle inženýrů z laboratoře se zatím nestalo, že by bylo nutné vyměnit akumulátorový blok vozu kvůli přílišnému poklesu jeho kapacity. Někteří z prvních majitelů Chevroletů Volt ve Spojených státech přitom již najezdili kolem půl milionu kilometrů.

Skutečně pásová výroba

Na konci naší návštěvy jsme se ještě mohli podívat, jak vypadá výrobní proces nového vozu. Na rozdíl od výroby vozů BMW i3 v továrně v německém Lipsku, zaujal GM v Orion Lake zcela konvenční postup. Na výrobní lince putují modely Bolt a Ampera-e společně s dalšími kompaktními vozy z produkce General Motors. Každý třetí z vyráběných vozů je právě elektromobil. Akumulátorové bloky jsou na příslušné místo výrobní linky dopravovány autonomními transportními vozidly a manuálně instalovány do vozů. Tradiční „svatební obřad“, při kterém je spojen motor s karoserií a vzniká tak vlastně nový vůz, zde představuje zapojení elektrických komponent.

Zaměstnanci u výrobní linky plynule přecházejí mezi vozy s konvenčním pohonem a elektromobily a používají k tomu různé nástroje. V 90sekundových cyklech a dvousměnném provozu se takto ročně vyrobí kolem 50 000 vozů. Kdyby došlo k přenastavení systému dodávek komponent a produkce by se omezila pouze na elektromobily, mohla by továrna vyrobit až 150 000 automobilů ročně.

Jestli ale General Motors nasadí takové tempo výroby elektromobilů není docela jasné. V současné době jen víme, že prodej každého z nových vozů poháněných elektromotorem znamená pro firmu ztrátu. Investice do vývoje a výroby elektromobilů Opel Ampera-e a Chevrolet Bolt tak financují profitabilní modely Spark a Cruze, které sjíždějí ze stejné výrobní linky. Dan Ammann, prezident GM, ale tvrdí, že ve prospěch automobilky hraje čas. Podle něj je technologie akumulátorů s rostoucím počtem jednotek stále levnější a levnější. A nejpozději po spuštění Gigafactory společnosti Tesla, která nejméně zdvojnásobí celosvětovou roční produkci Lithiumiontových článků, ceny opět výrazně poklesnou. S vozy jako je Opel Ampera-e pak bude vize masové elektromobility stále konkrétnější.

***

Opel Ampera-e

TECHNICKÁ DATA

Výkon 150 kW / 204 PS
Kapacita akumulátorů 60 kWh
Dobíjecí výkon: stejnosměrný proud 50 kW
Dobíjecí výkon: střídavý proud max. 3,7 kW
Zrychlení z 0 na 100 km/h 7,1 s
Maximální rychlost 150 km/h
Dojezd přes 500 km
Rozměry (délka x šířka x výška) 417 x 181 x 160 cm
Objem zavazadlového prostoru 381 litrů
Pohotovostní hmotnost 1 616 kg

Foto popis| Kokpit bez budíků Ampera-e následuje trend kompletně digitálního zobrazování údajů na velkých displejích integrovaných do palubní desky. Ovládání je intuitivní.
Foto popis| Rychlé dobití prosím Dobíjení využívá CCS zásuvku pro 50kW nabíjecí stanice. Připojení na třífázový proud bohužel chybí 1 . Dobití akumulátorů na 80 % kapacity vám proto v garáži zabere mnohem déle než jen několik minut 2 .
Foto popis| Novináři v Detroitu sice nemohli sami řídit předprodukční Ampery-e, ale i jízda na místě spolujezdce v nás zanechala dojem kvalitně zpracovaného vozu s výkonným pohonem.
Foto popis| Plno i bez spalovacího motoru: I když je elektromotor Ampery-e velký asi jako pětilitrový soudek s pivem, zbytek prostoru pod kapotou zabírají další elektrické komponenty, chladič akumulátorů a pomocné agregáty.
Foto popis| Následné využití: V laboratoři GM testují, zdali by se vysloužilé akumulátory z první generace Ampery daly využít jako nouzový zdroj energie.
Foto popis| Náskok díky technologii akumulátorů Reklama Opelu je při zdůraznění dojezdu na akumulátory velmi kreativní (referenčními body by měly být předky aut), ale je nezpochybnitelné, že Ampera-e v dojezdu nad BMW, VW a Nissanem vyhrává na celé čáře.
Foto popis| Vnitřek akumulátorového bloku Ampery-e: Do akumulátorů o stejném objemu uloží General Motors mnohem více energie, protože je chladí zvenku.
Foto popis| Celý akumulátorový blok váží 430 kg. Kompletně sestavené bloky se dodávají z továrny LG v Jižní Koreji.
Foto autor| Foto: Adam Opel AG (grafika); Sepp Reitberger; Santa Fabio/General Motors (3)

O autorovi| SEPP REITBERGER, RADEK KUBEŠ, autor@chip.cz