Τα ηλεκτρικά οχήματα είναι μια πραγματικότητα. Και οι επιστήμονες αναζητούν τρόπους ώστε να τα κάνουν ασφαλέστερα, πιο αξιόπιστα, πιο αυτόνομα και πιο προσιτά. Οι Ευρωπαίοι ερευνητές έχουν πολλές ιδέες για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων. Δέστε τις ζώνες σας και ελάτε για μια βόλτα στην ηλεκτρική κινητικότητα του μέλλοντος.

Ένα ηλεκτρικό όχημα, σύμφωνα με τους κατασκευαστές του, έχει σχεδιαστεί για να ταιριάζει με όλα τα γούστα. Και όχι μόνο επειδή τα φωτοβολταϊκά πάνελ τροφοδοτούν τις ηλεκτρικές μπαταρίες του. Αλλά επειδή το ίδιο το όχημα είναι σε θέση να παρασκευάσει μέχρι και φαγητό!

Φούρνοι μικροκυμάτων και τηγάνια αντί για αποσκευές στο πίσω μέρος ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου… Οι επιστήμονες τοποθετούν απρόσμενο ερευνητικό εξοπλισμό σε ένα πρωτότυπο μοντέλο που αναπτύσσουν σε ένα ιταλικό εργαστήριο.Ο Πιέτρο Πέρλο επικεφαλής του IFEVS εξηγεί:

Αυτό είναι ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο-εστιατόριο. Θέλαμε να δείξουμε ότι με τη χρήση φωτοβολταϊκής ενέργειας μπορεί όχι μόνο να οδηγήσεις το όχημα, αλλά και να τροφοδοτήσεις την κουζίνα ώστε να είσαι σε θέση να μαγειρέψεις… με οικολογικό τρόπο.

Το πρωτότυπο έχει σχεδιαστεί από επιστήμονες που συμμετέχουν σε ευρωπαϊκό ερευνητικό πρόγραμμα με στόχο τη διερεύνηση νέων καινοτόμων τρόπων για να σχεδιάσουν και να παράγουν μικρά ηλεκτρικά οχήματα πόλης. Το μικροσκοπικό φορτηγό τροφίμων είναι η τελευταία “άφιξη” σε μία παραγωγή που περιλαμβάνει ημιφορτηγά, βανάκια ακόμη και ταξί. Όλα μοιράζονται την ίδια αντίληψη για το σασί, τον κινητήρα και και την πράσινη τεχνολογία.

Ποιές ήταν οι βασικές μηχανικές και ηλεκτρικές προκλήσεις για την ανάπτυξη αυτού του μοντέλου;

Το αυτοκίνητό μας είναι σπονδυλωτό (modular). Έχουμε πάντα το ίδιο σασί που βασίζεται σε ένα μείγμα από πολύ ανθεκτικό χάλυβα. Το αυτοκίνητο έχει 4 ρόδες… και δύο κινητήρες, ένα στο μπροστινό μέρος, ένα άλλο στο πίσω μέρος. Κάθε κινητήρας τροφοδοτεί δύο από τους τροχούς.

Αυτά τα αυτοκίνητα έχουν σχεδιαστεί με απλά στοιχεία για να απλοποιήσουν τη συναρμολόγηση και να μειώσουν το κόστος. Αλλά θα πρέπει να είναι εξίσου ασφαλή με κάθε άλλο όχημα στην αγορά. Έτσι, οι ερευνητές έπρεπε να στραφούν σε νέες λύσεις για τη δημιουργία του, ως λέει ο Χαβιέ Ρόμο Γκαρσία, μηχανολόγος μηχανικός της CIDAUT:

Μιλάμε για πολύ μικρά αυτοκίνητα. Έτσι έχουμε πολύ λιγότερο χώρο για να απορροφά την ενέργεια. Αποφασίσαμε να χρησιμοποιήσουμε ένα ειδικό χάλυβα για την κατασκευή του. Είναι ένας πολύ ελαστικός χάλυβας, πραγματικά καινοτόμος. Μεγαλύτερο πλεονέκτημά του η απορρόφηση μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας.

Οι δύο κινητήρες του οχήματος έγιναν με μαγνήτες αντί για υλικά σπανίων γαιών ώστε να μειωθεί το κόστος. Κάθε κινητήρας προσφέρει μια συχνότητα περιστροφής έως 9000 στροφές ανά λεπτό στους τροχούς. Ο Πολ Μιντσιουνέσκου, ηλεκτρολόγος μηχανικός της ICPE:

Οι απαιτήσεις για αυτό το είδος ηλεκτρικής μεταφοράς είναι βασικά υψηλή απόδοση, υψηλή πυκνότητα ισχύος και σταθερή ταχύτητα. Αυτό είναι ό,τι προσπαθήσαμε να αναπτύξουμε. Το γεγονός ότι το αυτοκίνητο διαθέτει δύο κινητήρες προσφέρει κάποια πλεονεκτήματα. Δύο κινητήρες δίνουν μεγαλύτερη ευελιξία στο όχημα, και βελτιώνουν την επιτάχυνση. Αυτά είναι τα κύρια πλεονεκτήματα.

Οι ερευνητές εξετάζουν την αξιοπιστία των μοντέλων και την εργονομία. Λεπτομέρειες όπως η ορατότητα,η ευελιξία, οι αισθητήρες του οχήματος ή η υπολογιστική ισχύ έχουν εκτενώς μελετηθεί σε αυτά τα εργαστήρια.

Στόχος του Μάρκο Οτέλα, ηλεκτρολόγου μηχανικού και συντονιστής του προγράμματος Bitron/Plus-Moby:

Ήταν να κατασκευάσουμε ένα όχημα υψηλής τεχνολογίας που να παράσχει την ασφάλεια του αεροπλάνου στο κόστος ενός πλυντηρίου ρούχων. Τη δεκαετία του ’90 η μεγάλη πρόκληση ήταν να υπάρχει ένα κινητό τηλέφωνο σε όλα τα σπίτια. Η πρόκληση για μας τώρα είναι να υπάρχει ένα από αυτά τα αυτοκίνητα στο γκαράζ του κάθε Ευρωπαϊου.

Και ενώ οι ερευνητές συνεχίζουν να τεστάρουν τα νέα μοντέλα ετοιμάζονται για το επόμενο μεγάλο βήμα. Πότε άραγε θα είναι έτοιμο για μαζική παραγωγή;

Η ιδέα μας είναι ότι η κατασκευή να είναι στα μέτρα του καθενός. Πείτε μας πού θέλετε να κατασκευασθούν τα αυτοκίνητα. Ερχόμαστε με τα φορτηγά μας και τα κοντέινερ. Μέσα υπάρχουν ρομπότ έτοιμα για τη συναρμολόγηση του αυτοκινήτου. Έτσι, μέσα σε λίγες μέρες θα είμαστε σε θέση να παράγουμε ηλεκτρικά οχήματα που θεωρούμε ασφαλή, αξιόπιστα και αποτελεσματικά, οχήματα που τροφοδοτούνται σε μεγάλο βαθμό μόνο με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας,

τονίζει ο Πιέτρο Πέρλο.

Οι ερευνητές ελπίζουν τα ιδιαίτερα αυτά οχήματα θα μπορούν να είναι έτοιμα για βιομηχανική παραγωγή σε λιγότερο από 2 χρόνια. Ποιες είναι οι εγγυήσεις για την ασφάλεια και την τεχνική αξιοπιστία αυτών αλλά και των μελλοντικών ηλεκτρικών αυτοκινήτων, καθώς επίσης και των σημείων φόρτισής τους; Αυτά είναι τα ζητήματα που οι Ευρωπαίοι επιστήμονες προσπαθούν να δώσουν λύση σε εκλεπτυσμένο εργαστήριο στη Βόρεια Ιταλία.

Το εργαστήριο διαθέτει εγκαταστάσεις δοκιμών για ηλεκτρικά και υβριδικά οχήματα. Καθώς και ένα θάλαμο με θερμοκρασίες που κυμαίνονται από -30ºC έως + 50ºC υπό ελεγχόμενη υγρασία. Οι ερευνητές είναι σε θέση να πάρουν πληροφορίες σχετικά με τις επιδόσεις των αυτοκινήτων και τις αποδόσεις κάτω από διαφορετικές οδηγικές συμπεριφορές και κλιματικές συνθήκες,όπως οι επιπτώσεις της θέρμανσης, του εξαερισμού ή του κλιματισμού. Και όχι μόνο. Η μηχανικός τηλεπικοινωνιών Τζερμάνα Τρενταντούε του Κοινού Κέντρου Ερευνών δήλωσε:

Ελέγχουμε τις πληροφορίες για τα ηλεκτρικά δεδομένα, πληροφορίες σχετικά με τη αναλογία μεταξύ των εκπομπών αερίων και της κατανάλωσης. Μπορούμε επίσης να έχουμε πληροφορίες για την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας του αυτοκινήτου και πώς συμπεριφέρεται η μπαταρία του.

Τα εργαστήρια περιλαμβάνουν επίσης αυτό το νέο θάλαμο που έχει σχεδιαστεί για να αναλύσει ηλεκτρομαγνητικές εκπομπές που παράγονται από τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα κατά την επιτάχυνση, την οδήγηση και το φρενάρισμα. Οι ερευνητές χρησιμοποιούν κεραίες λήψης και δέκτες για τη μέτρηση πιθανών παρεμβολών του e-mobility με συχνότητες επικοινωνίας. Μπορούν επίσης να ελέγξουν την… ανοσία των ηλεκτρικών οχημάτων στα εξωτερικά ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία.

Γιατί είναι άραγε σημαντικό να μετρήσουμε τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία γύρω από το όχημα; Σύμφωνα με τον Χάραλντ Σολτζ, συντονιστή της ηλεκτροκινητικότητας του JRC:

Η ηλεκτρο-κινητικότητα είναι ένας πολύ καινούργιος τομέας στην έρευνα. Περιλαμβάνει τεχνικό εξοπλισμό. Πρέπει να αντιμετωπιστούν ορισμένες ανησυχίες. Πρέπει να βρεθούν τρόποι για να αποκλεισθούν τα προβλήματα στο μέλλον. Αυτές περιλαμβάνουν για παράδειγμα, μαγνητικά πεδία πολύ χαμηλής συχνότητας στην περιοχή της γρήγορης φόρτισης, τα οποία θα μπορούσαν, υπό ορισμένες συνθήκες, να αποτελούν κίνδυνο για τους ασθενείς με βηματοδότη. Θέλουμε να αποκλείσουμε αυτές τις πιθανότητες από την αρχή.

Η έρευνα συμπληρώνεται από τη δοκιμή της διαλειτουργικότητας όλων των συσκευών τροφοδοσίας και των συστημάτων επικοινωνίας που εμπλέκονται στην ηλεκτρική φόρτιση αυτοκινήτων.Οι ερευνητές μελετούν τις συμπεριφορές των εξελισσόμενων έξυπνων δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας ενσωματώνοντας ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Ο Μιγκουέλ Ολαριάγκα Γκουαρντιόλα, μηχανικός τηλεπικοινωνιών του JRC:

Πάρτε για παράδειγμα μια μελλοντική εφαρμογή για κινητά που θα σας επιτρέψει να κλείσετε ένα σημείο φόρτισης των ηλεκτρικών αυτοκινήτων μας. Κάνετε κράτηση, επαναφορτίζετε το αυτοκίνητό σας και έχετε την μπαταρία σας εντελώς γεμάτη.

Αυτό μπορεί να φαίνεται σαν μια πολύ απλή διαδικασία. Διαρκεί μόνο 30 λεπτά. Αλλά χρειάζεται 10 με 15 διαφορετικούς παράγοντες, συστήματα και συστατικά που πρέπει να λειτουργήσουν όλοι μαζί σε πραγματικό χρόνο. Και αυτό είναι ιδιαίτερα πολύπλοκο. Και αυτό είναι που προσπαθούμε να εκτιμήσουμε στα εργαστήριά μας.

Οι πληροφορίες που συλλέγονται σε αυτές τις εγκαταστάσεις αποσκοπούν στη διευκόλυνση της καθιέρωσης προτύπων και εναρμονισμένων κριτηρίων για την εξασφάλιση της ασφάλειας και της αξιοπιστίας των μελλοντικών ηλεκτρικών οχημάτων και των αγορών φόρτισης.

Τα οικολογικά και εξελιγμένα, ηλεκτρικά οχήματα κάνουν μερικούς ανθρώπους να ονειρεύονται. Και όμως, η έλλειψη αυτονομίας είναι πράγματι μια πρόκληση. Τα υπάρχοντα οχήματα στην αγορά εξακολουθούν να προσφέρουν ένα πολύ περιορισμένο εύρος. Είναι μια πρόκληση που ορισμένοι Ευρωπαίοι επιστήμονες,λένε, ότι αντιμετωπίζουν με τη βοήθεια αυτού του τρέιλερ.

Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει μια φορητή γεννήτρια που τοποθέτησαν σε ένα μικρό δίτροχο τρέιλερ. Μπορεί να προγραμματιστεί με μια εφαρμογή για κινητά. Η γεννήτρια παράγει ενέργεια στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα για να αυξήσει το εύρος τους. Η ενέργεια παρέχεται από τη βενζίνη. Ο Ζαν Μπατίστ Σεγκάρντ, επικεφαλής του EP-Tender τονίζει:

Αν οδηγείτε με 100 χλμ/ώρα σε αυτοκινητόδρομο, ένα μέσο ηλεκτρικό αυτοκίνητο προσφέρει περίπου 100 χιλιόμετρα αυτονομίας. Με το πρωτότυπό μας μπορείτε να οδηγήσετε 500 χιλιόμετρα. Στη συνέχεια, μπορείτε να συμπληρώσετε τη βενζίνη και μπορείτε να συνεχίσετε να οδηγείτε.

Δεν είναι παράδοξο που τελικά χρειαζόμαστε βενζίνη για την παραγωγή ενέργειας για ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο;

Είναι ένα πραγματικό παράδοξο. Αλλά σε λίγο, με ένα ηλεκτρικό όχημα θα οδηγείτε σχεδόν όλη την ώρα για μικρές αποστάσεις, έτσι για αυτά τα 20 ή 30 χιλιόμετρα θα οδηγείτε με τις μπαταρίες σας. Αλλά αν ποτέ θέλετε να οδηγήσετε 500 χιλιόμετρα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το προϊόν μας, που κινείται με βενζίνη. Αλλά πόσο συχνά διανύεις 500 χιλιόμετρα; 3, 5, 10 φορές το χρόνο;

Το τρέιλερ έχει μήκος περίπου 1,2 μέτρα. Ζυγίζει 250 κιλά και παρέχει μέγιστη ισχύ 20 kW. Και διαθέτει εξελιγμένα ηλεκτρονικά, λένε οι επιστήμονες. Για τον Φαμπρίς Βιότ μηχανικό του EP-Tender:

Έπρεπε να βρούμε το σωστό επεξεργαστή και τα σωστά συστήματα. Και τότε θα έπρεπε να βεβαιωθούμε ότι οι αλγόριθμοι που είχαμε φανταστεί στο χαρτί λειτουργούσαν στο πραγματικό προϊόν.

Η παραγωγή των πρώτων μονάδων έγινε σε αυτή τη μικρή γαλλική εταιρεία. Οι ερευνητές λένε ότι το προϊόν είναι πλήρως έτοιμο για τις βιομηχανικές γραμμές συναρμολόγησης, μετά τη διευθέτηση πολλαπλών προκλήσεων. Ο Νταμιέν Αλφάνο επικεφαλής του Adaccess μας εξηγεί:

Έχει ένα κινητήρα εσωτερικής καύσης και ηλεκτρονικά ισχύος σε ένα πολύ μικρό και κλειστό περιβάλλον. Υπάρχουν πολύ διαφορετικά συστατικά με πολύπλοκες λειτουργίες. Και αυτή η πραγματικότητα επιβάλλει σημαντικούς περιορισμούς για τη μηχανική ολοκλήρωση του προϊόντος.

Οι σχεδιαστές του τρέιλερ ήδη εργάζονται πάνω σε ένα επιχειρηματικό μοντέλο, που θα βασίζεται στην ενοικίαση.

Εμείς δεν σχεδιάζουμε να παράγουμε ένα από αυτά τα τρέιλερ για κάθε ηλεκτρικό όχημα. Δεν θέλουμε να προσθέσουμε ένα κινητήρα σε κάθε ηλεκτρικό όχημα. Ίσως υπάρχει ένα τρέιλερ για κάθε 10 ή 20 ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Και κάθε οδηγός θα το νοικιάζει μόνο όταν χρειάζεται περισσότερη αυτονομία.

Όσο για τις τιμές συμπλήρωσε:

Αν ο οδηγός θέλει να οδηγήσει μόνο για μία ημέρα και ο κινητήρας λειτουργεί για 1 ώρα, η τιμή ενοικίασης θα είναι €17. Για κάθε επιπλέον ώρα θα πληρώσει €7. Έτσι, αν νοικιάζετε το τρέιλερ για μια μέρα και ο κινητήρας λειτουργεί 3 επιπλέον ώρες, πληρώνετε €17 συν €21. Συνολικά κοστίζει 38 ευρώ.

Οι ερευνητές λένε ότι το προϊόν τους θα κυκλοφορήσει στους ευρωπαϊκούς δρόμους σε λιγότερο από 3 χρόνια.