Podsumowanie największego programu badawczego dotyczącego aut elektrycznych - Mitsubishi

Po zebraniu i przeanalizowaniu danych przekazanych przez użytkowników pojazdów elektrycznych po zakończeniu 12-miesięcznego okresu eksploatacyjnego, największy w Wielkiej Brytanii program długoterminowego badania wydajności pojazdów o niskiej emisji dwutlenku węgla wykazał:

- Przyczyny, dla których pojazdy elektryczne są opłacalnym miejskim rozwiązaniem transportowym
- Implikacje typowych zwyczajów ładowania
- Modele wykorzystania energii podczas badań na dystansie 147 000 mil testowych

Projekt konsorcjum CABLED2 (Coventry and Birmingham Low Emission Demonstrators) to największe z ośmiu publicznych przedsięwzięć testowych w Wielkiej Brytanii, które wchodzą w skład wartego 25 milionów funtów programu demonstracyjnego1 Ultra Low Carbon koordynowanego przez Technology Strategy Board. Na obecnym etapie realizacji projektu zgromadzono już odpowiednie dane, które mogą zostać wykorzystane do poparcia przyszłych decyzji dotyczących planowania rozwiązań transportowych i infrastruktury.

Dane zgromadzone podczas przejazdów testowych3 25 elektrycznych modeli Mitsubishi i-MiEV oraz 20 Smartów Fortwo wykazują, iż pomimo początkowego sceptycznego nastawienia względem możliwości pojazdów elektrycznych oraz obaw dotyczących zasięgu tych pojazdów okazało się, że testowane auta z nawiązką spełniają oczekiwania kierowców i doskonale odnajdują się w roli wydajnego, miejskiego środka transportu.

Potwierdzają to również wnioski wyciągnięte z przejazdów testowych, z których większość (77%) trwała poniżej 20 minut, a tylko w 2% przypadków pojazd zużywał ponad 50% energii zgromadzonej w akumulatorach, dzięki czemu na ogół powrót do domu był możliwy bez konieczności doładowywania baterii. Dane pokazują również, iż z biegiem czasu kierowcy byli skłonni pokonywać dłuższe trasy, co wskazuje na zwiększone zaufanie do technologii oraz mniejsze obawy o niewystarczający zasięg.

Neil Butcher z firmy Arup, kierownik projektu konsorcjum CABLED, uważa, że zgromadzone informacje stawiają pojazdy elektryczne w dobrym świetle: „Pozyskane dane są częścią największego w historii badania eksploatacji pojazdów o niskiej emisji dwutlenku węgla, a mimo, że prace badawcze wciąż trwają, można zauważyć, iż pojazdy elektryczne są opłacalnym i praktycznym rozwiązaniem transportowym przeznaczonym dla obszarów miejskich. Teraz należy przemyśleć sposób, w jaki będą ewoluowały nasze domy, biura i miejsca publiczne, aby spełnić zarówno oczekiwania użytkowników, jak i wymagania błyskawicznie rozwijającej się technologii, która jest źródłem zasilania tych pojazdów.”

W odniesieniu do zmiany w zwyczajach ładowania, dane pozyskane przez CABLED wyraźnie wskazują, że użytkownicy pojazdów elektrycznych nie dążą do uzupełniania poziomu baterii w swoich pojazdach po osiągnięciu określonego poziomu rozładowania; kierują się oni raczej własną wygodą oraz opierają się na danych potwierdzających, że przez 97,2% czasu (23,3 godziny dziennie) pojazdy pozostają zaparkowane, co daje okazję do podłączenia ich do zewnętrznego źródła energii.

Najbardziej popularnym okresem, w którym użytkownicy rozpoczynali ładowanie był moment, w którym poziom naładowania akumulatorów wynosił od 81 do 87 procent. Biorąc pod uwagę fakt, iż podczas większości przejazdów pojazd zużywał poniżej 2 kWh (około 12% energii pochodzącej z akumulatorów), takie zachowanie wskazuje, iż ładowanie odbywa się zwyczajowo po dotarciu do celu.

Średni czas ładowania wahał się w granicach 2-3 godzin (odpowiednik połowy pełnego ładowania) przy przekazaniu 6 kWh energii, której koszt wynosił w zależności od taryfy od 60 do 80 pensów (odpowiednik jednego cyklu pracy pralkosuszarki). Pojazdy były najczęściej ładowane w godzinach 7-9 i 18-19, czyli z reguły rano po przyjeździe użytkownika do pracy i wieczorem po powrocie do domu. Kolejny szczyt aktywności w ładowaniu notowany był po godzinie 23, kiedy to uczestnicy testu CABLED korzystali z tańszych taryf energetycznych poza szczytem.

„Dane te pozwalają w sposób właściwy rozplanować rozwój sieci energetycznej i technologii Smart Grid, a także wyjść naprzeciw realnym potrzebom użytkowników pojazdów elektrycznych.”, twierdzi Charles Bradshaw-Smith, kierownik działu rozwojowo-badawczego E-Mobility należącego do spółki E.ON. „Mierniki zainstalowane w domach użytkowników są źródłem wyjątkowo cennych informacji o zwyczajach ładowania. Najczęściej pojazdy ładowane są nocą, ale ponieważ większość pokonywanych tras jest stosunkowo krótka, jedno naładowanie wystarcza na wykonanie pięciu jazd na uśrednionym dystansie, co minimalizuje koszty przy jednoczesnym obniżeniu emisji dwutlenku węgla. Potwierdza to także potrzebę stworzenia zautomatyzowanej, inteligentnej technologii ładowania, która pozwoli pojazdom elektrycznym na interakcję z siecią energetyczną. I to właśnie na tym polu spółka E.ON prowadzi obecnie intensywne badania.”

„Główny cel to ułatwienie kierowcom dostępu do taniego źródła energii oraz umożliwienie pojazdom elektrycznym zasilania i czerpania z sieci, by w ten sposób zrównoważyć okresy jej szczytowego przeciążenia i obniżyć emisję dwutlenku węgla.”

Projekt konsorcjum CABLED to jedno z rządowych przedsięwzięć mających na celu podniesienie liczby niskoemisyjnych pojazdów na brytyjskich drogach. Odnosząc się do wyników programu testowego, dyrektor zarządzający Mitsubishi Motors, Lance Bradley dodał: „Statystyki testu CABLED są bardzo zachęcające, gdyż potwierdzają nasze wcześniejsze doświadczenia wyniesione z rynku japońskiego i ukazują, że ludzie bardzo szybko przystosowują się do jazdy pojazdem elektrycznym, takim jak Mitsubishi i-MiEV. Fakt, iż użytkownicy wykonują do pięciu jazd na jednym ładowaniu i przy tak niskich kosztach świadczy o dużym potencjale rynkowym tych samochodów i dobrze rokuje na przyszłość.

Nowa gama pojazdów hybrydowych typu plug-in firmy Mitsubishi w połączeniu z naszym dążeniem do udoskonalenia pojazdów elektrycznych pozwoli wprowadzić elektryczne napędy na większą skalę rynku brytyjskiego, a tym samym zredukować emisję CO2 w przemyśle motoryzacyjnym.”

Brian Price z Uniwersytetu Aston, odpowiedzialny za analizę danych zebranych z pokładowego systemu telemetrycznego każdego pojazdu, komentuje: „Dzięki namierzaniu satelitarnemu i pokładowej telemetrii mogliśmy monitorować rzeczywistą eksploatację najnowocześniejszych, niskoemisyjnych technologii pojazdów na bezprecedensową skalę.

Informacje zebrane z 18 miesięcy jazd testowych dowodzą, że zasięg elektrycznych pojazdów przekracza wymagania większości użytkowników, którzy zwykle kończyli codzienną eksploatację swoich pojazdów przy poziomie naładowania baterii wynoszącym ponad 40%. W ponad 85% przypadków kierowcy musieli doładowywać pojazdy co 2-3 dni, wykorzystując w tym celu wyłącznie domowe stacje ładowania w nocy lub punkty ładowania w miejscu pracy.

Publiczne punkty ładowania udostępnione jako część programu testowego okazały się popularne, aczkolwiek mniej użyteczne niż zakładano, ponieważ użytkownicy bardziej zaufali możliwościom pojazdów w kwestii zasięgu. Projekt udowodnił, że obecna generacja niskoemisyjnych pojazdów jest równie wydajna w kwestii osiągów i eksploatacji, jak konstrukcje z tradycyjnymi silnikami benzynowymi i wysokoprężnymi, a jednocześnie zapewnia niższą emisję dwutlenku węgla i niższe koszty utrzymania.”

1. Pojazdy oraz gromadzenie i analiza danych

Dane zgromadzone do tej pory przez CABLED zostały pozyskane od użytkowników samochodów elektrycznych Mitsubishi i-MiEV oraz Smart Fortwo. Informacje gromadzono na przestrzeni roku w trakcie jazd testowych 25 modelami i-MiEV (przekazanymi wybranym osobom w grudniu 2009 roku) oraz 20 elektrycznymi Smartami Fortwo, które udostępniano sukcesywnie w drugiej połowie 2010 roku.

Każdy pojazd biorący udział w projekcie wyposażony jest w moduł GPS oraz urządzenie rejestrujące dane, które zaprojektowała i zainstalowała firma RDM Automotive z siedzibą w Coventry. Urządzenia rejestrujące zapisują użycie i położenie każdego pojazdu oraz zwyczaje dotyczące jego ładowania. Na podstawie tych danych można przeanalizować następujące informacje:

- Częstotliwość użytkowania poszczególnych przejazdów
- Długość oraz czas trwania przejazdów
- Datę i czas przejazdów
- Ilość energii elektrycznej zużytej podczas każdego przejazdu
- Czas trwania oraz ilość energii przesłanej podczas ładowania
- Temperaturę zewnętrzną
- Miejsce ładowania/parkowania pojazdu, tzn. dom, praca, miejsce publiczne itd.
- Średnią prędkość przejazdu

2. Konkurs na pojazd niskoemisyjny – Technology Board’s Ultra Low

Carbon Vehicle Demonstrator Competition
W ramach platformy rozwojowej pojazdów niskoemisyjnych – Low Carbon Vehicles Innovation Platform – przeznaczono 25 milionów funtów na osiem supernowoczesnych, innowacyjnych i wyjątkowych projektów badawczych z dziedziny rozwoju i prezentacji pojazdów niskoemisyjnych. Konkurs, który osiągnął swój punkt kulminacyjny w lipcu 2009 roku, gdy przedstawiono ostatecznych kandydatów, ma zachęcać wiodące firmy do tworzenia konsorcjów, umożliwiających szybsze wprowadzanie na drogi większej liczby nowoczesnych pojazdów.

Podróż do celu jakim jest niskoemisyjny transport nie będzie łatwa, ale program demonstracyjny jest ogromnym krokiem we właściwym kierunku. 340 pojazdów testowanych w kilku różnych regionach Wielkiej Brytanii, zaangażowanie dużych i małych producentów, agencji rozwoju regionalnego, lokalnych władz, uniwersytetów oraz firm odpowiedzialnych za tworzenie infrastruktury – wszystko to sprawia, iż jest to największy dotychczas projekt tego typu.

3. O konsorcjum CABLED

Konsorcjum z West Midlands o nazwie CABLED – skrót od Coventry and Birmingham Low Emission Demonstrators – tworzy 13 organizacji, którym przewodzi firma Arup posiadająca doświadczenie na wszystkich polach dotyczących projektu, od projektowania pojazdów, przez planowanie, infrastrukturę i zarządzanie energią.

Konsorcjum przetestuje 110 z ponad 340 pojazdów biorących udział w wartym 25 milionów funtów programie Technology Strategy Board’s Ultra Low Carbon Vehicle Demonstrator. Podczas testu każdy z sześciu producentów z branży motoryzacyjnej – Jaguar/Land Rover, Mitsubishi/Colt, Mercedes Benz/Smart, Tata Motors, LTI oraz Microcab Industries – udostępni własne pojazdy elektryczne, hybrydy typu plug-in oraz samochody napędzane wodorowymi ogniwami paliwowymi. We współpracy z władzami Birmingham i Coventry, spółka energetyczna E.ON zadba o sieć stacji doładowujących w ramach projektu testowego.

W projekcie kluczową rolę odgrywają trzy wiodące uniwersytety regionu Midland. Procesem rekrutacji kierowców zajmować się będą pracownicy uczelni w Coventry, dane użycia pojazdów przeanalizują naukowcy z Uniwersytetu Aston, a Uniwersytet w Birmingham udostępni wodorową stację energetyczną, która jest obecnie jednym z niewielu tego typu urządzeń w Wielkiej Brytanii oraz przekaże wiedzę i doświadczenie nabyte w wyniku jej użytkowania. Nowa podobna stacja ma się również pojawić na Uniwersytecie w Coventry.