Przygotuj się na elektromobilność – z MANN-FILTER

Elektromobilność może odegrać ważną rolę w redukcji szkodliwych dla klimatu i zdrowia emisji związanych z ruchem drogowym. W wieloczęściowej serii MANN-FILTER analizuje różne aspekty elektromobilności, dostarcza informacji dodatkowych i prezentuje możliwości filtrowania w elektromobilności. Część 1 odpowiada na pytanie „Dlaczego potrzebujemy elektromobilności?” i wyjaśnia pojęcie elektromobilności z jej różnymi sposobami działania.

Ludwigsburg, 23 marca 2023 r. – Eksperci są zgodni, że aby zapobiec najgorszym skutkom zmian klimatycznych, globalny wzrost temperatury musi zostać ograniczony do 1,5°C. Ma to zostać osiągnięte m.in. poprzez ograniczenie emisji CO2. Ponieważ na całym świecie niemal jedna czwarta szkodliwego dla klimatu CO2 pochodzi z transportu, elektromobilność stanowi centralny element zrównoważonego i przyjaznego dla klimatu systemu transportowego, pod warunkiem że energia elektryczna pochodzi ze źródeł odnawialnych.

Przydatne informacje podstawowe

Większość ludzi w kwestiach e-mobilności myśli o pojazdach elektrycznych: pojazdach hybrydowych (HEV), pojazdach hybrydowych z napędem plug-in (PHEV), samochodach, samochodach ciężarowych lub autobusach z systemami akumulatorów (BEV). Nie można też zapomnieć o pojazdach napędzanych ogniwami paliwowymi (FCEV). Rzućmy nieco światła na temat:

Jakie są rodzaje napędu pojazdów elektrycznych?

Wszystkie te technologie wykorzystują energię elektryczną do wspomagania silnika spalinowego, zmniejszając w ten sposób zużycie paliwa oraz emisję CO2, lub do jazdy wyłącznie na napędzie elektrycznym. Niezbędna energia elektryczna jest wytwarzana „on-board” przez ogniwo paliwowe lub magazynowana przez ładowanie akumulatorów. Niezależnie od sposobu, energia elektryczna jest następnie przekształcana i udostępniana przez tzw. elektroniczny moduł zasilania w taki sposób, aby mogła być wykorzystana do napędu.

A) Pojazdy hybrydowe

Pojazdy hybrydowe łączą w sobie konwencjonalny silnik spalinowy z silnikiem elektrycznym i wytwarzają energię elektryczną do ładowania akumulatora najczęściej samodzielnie – podczas jazdy. Są one dostępne z napędem hybrydowym Mild, napędem całkowicie hybrydowym i napędem hybrydowym plug-in, które różnią się stopniem elektryfikacji. W pojazdach z napędem hybrydowym Mild i napędem całkowicie hybrydowym akumulator jest ładowany wyłącznie poprzez rekuperację (odzysk energii hamowania). Nie ma innego źródła energii – nie ma też możliwości ładowania zewnętrznego. Ładowanie zewnętrzne jest możliwe tylko w przypadku pojazdów z napędem hybrydowym plug-in.

• Pojazdy z napędem hybrydowym Mild (MHEV)
  W pojeździe z napędem hybrydowym Mild mały silnik elektryczny wspomaga silnik spalinowy i odciąża go podczas przyspieszania. Jazda wyłącznie na napędzie elektrycznym jest z reguły niemożliwa.

• Pojazdy z napędem całkowicie hybrydowym (FHEV)
  W pojeździe z napędem całkowicie hybrydowym silnik spalinowy wspomaga silnik elektryczny w maksymalnie efektywny sposób. Dzięki większemu akumulatorowi wysokiego napięcia jazda wyłącznie na napędzie elektrycznym na krótkich odcinkach jest jak najbardziej możliwa. Według Niemieckiego Urzędu Ochrony Środowiska ten rodzaj silnika może oszczędzać ponad 20% paliwa w porównaniu z samym silnikiem spalinowym.

• Pojazdy z napędem hybrydowym plug-in (PHEV):
  Pojazd z napędem hybrydowym plug-in można ładować na trzy różne sposoby: poprzez silnik spalinowy, za pomocą odzysku energii hamowania (rekuperacja) lub poprzez zewnętrzne zasilanie elektryczne. Podobnie jak w przypadku pojazdów z napędem całkowicie hybrydowym, również pojazdy z napędem hybrydowym plug-in są wyposażone w akumulator wysokiego napięcia, który jest jednak znacznie większy i wydajniejszy. Umożliwia to jazdę wyłącznie na napędzie elektrycznym z większym zasięgiem od 40 do 80 kilometrów.

B) Pojazdy z elektrycznym napędem akumulatorowym (BEV)

Pojazdy z elektrycznym napędem akumulatorowym są napędzane wyłącznie przez silnik elektryczny, który otrzymuje energię z akumulatora. Pojazdy te, często nazywane również Battery Electric Vehicles (BEV), nie potrzebują żadnych paliw kopalnych. Zamontowany akumulator jest ładowany zewnętrznie z sieci elektrycznej i może dodatkowo pobierać odzyskaną energię hamowania.

C) Pojazdy elektryczne z ogniwami paliwowymi (FCEV)

Tutaj energia elektryczna w pojeździe jest wytwarzana bezpośrednio w wyniku reakcji chemicznej pomiędzy tlenem z powietrza otoczenia a wodorem, który jest przewożony w zbiorniku. Dzięki temu zasięg na energii elektrycznej jest niezależny od masy pojazdu. Podobnie jak w przypadku silnika spalinowego zasięg nie zależy od wielkości silnika. W porównaniu z akumulatorem ogniwo paliwowe ma tę zaletę, że napełnianie zbiornika wodorem jest znacznie szybsze niż ładowanie elektryczne. Wodór jest szczególnie przydatny jako paliwo do samochodów ciężarowych. Im cięższy jest ładunek i im dłuższa trasa, tym częściej stosowane jest ogniwo paliwowe.

Dr Michael Harenbrock, Principal Expert E-Mobility u światowego eksperta w dziedzinie filtracji MANN+HUMMEL, wyjaśnia: „Pojazdy elektryczne generują znacznie mniej emisji niż pojazdy z napędami tradycyjnymi. Ważne jest jednak, aby wyraźnie rozróżnić dwa rodzaje emisji: CO2 jako gaz cieplarniany, który znacznie przyspiesza globalne ocieplenie, oraz NOx, drobne pyłki itp. jako szkodliwe dla zdrowia emisje, które mają negatywny wpływ na zdrowie i długość życia ludzi na całym świecie. Nie wolno zapomnieć: również pojazdy elektryczne emitują cząsteczki, takie jak pył hamulcowy i pył ze ścierania się opon. To jedna z niewielu wad samochodów elektrycznych. I tu do gry wkraczamy my. Skupiamy się na czystej mobilności, dla której już dziś mamy w naszym portfolio filtry drobnych pyłków, filtry pyłu hamulcowego oraz nowe rozwiązania w zakresie filtrów do ogniw paliwowych, systemów akumulatorów, osi elektrycznych i hybrydowych skrzyń biegów. Nasza oferta produktów stale się powiększa”. Harenbrock dodaje : Pierwsze produkty tego rodzaju oferujemy już na rynku samochodowych części zamiennych pod naszą marką filtrów klasy premium MANN-FILTER.To, że mobilność w przyszłości będzie elektryczna, jest niemalże pewne. Kwestią otwartą pozostaje jednak to, jaki typ pojazdu będzie dominował. Niezależnie od tego, czy będzie to technologia elektryczna, hybrydowa czy wodorowa: rozumiemy dzisiejsze i przyszłe wysokie wymagania w zakresie filtracji i wykorzystujemy nasze kompetencje w zakresie rozwoju, zdobyte w ciągu ponad ośmiu dekad, do opracowywania innowacyjnych elementów filtracyjnych – zawsze z myślą o tym, aby również w przyszłości zapewnić naszym klientom „Perfect parts. Perfect service”.