Az Európai Unióban gyártott új autók csaknem fele már mikrohibrid, vagyis olyan belső égésű motoros jármű, amelyet start-stop rendszerrel szereltek fel. A tisztán elektromos és a hagyományos hajtás között azonban több átmeneti kategória is kialakult.

## Több teljesítmény, szigorúbb előírások

Az autógyártóknak egyre szigorúbb környezetvédelmi követelményeket kell teljesíteniük, miközben a vásárlók jó gyorsulást és nagy motorteljesítményt várnak. Bár ez az ellentmondás olyan botrányokhoz is vezetett, mint a dízelbotrány, a fejlődés összességében látványos, és különösen fontos a nagyvárosok levegőminősége szempontjából. A fotokémiai szmog helyzete fokozatosan javulhat, feltéve, hogy a város energiaellátása nem szénerőművekre épül.

Közben az árak leszorítása is fontos cél: ugyanannyi pénzért több lóerőt szeretnének az autósok. Míg korábban egy 1,5 literes motor 50–70 lóerős teljesítménye megszokottnak számított, ma ugyanekkora erőforrás gyakran 120, sőt akár 150 lóerőt ad le. Ennek ára van: turbófeltöltőre, jobb minőségű üzemanyagra és precíz befecskendezés-szabályozásra van szükség, a motorok javíthatósága pedig erősen korlátozottá válik.

## Mire jó a start-stop rendszer?

A városi közlekedés egyik legkedvezőtlenebb része a dugóban araszolás. A start-stop rendszert azért fejlesztették ki, hogy a kényszerű várakozások idején leállítsa a motort. Nemcsak hibridekben használják, hanem hagyományos benzines autókban is. Az elérhető üzemanyag-megtakarítás 3–10 százalék, felső határa körülbelül 12 százalék.

Az első ilyen rendszert 1974-ben építették Toyota Crownba. Azóta nemcsak a motorok és a hozzájuk kapcsolódó rendszerek változtak meg, hanem a közlekedés jellege is. A rövid előregurulásokkal tarkított dugókban ma akár naponta többször is előfordulhat, hogy a rendszernek még forgó főtengely mellett kell újraindítania a motort. Ehhez összetettebb, tandem behúzómágnessel ellátott önindítóra van szükség, amely szinkronizált újraindításra képes.

## A hagyományos autótól a teljes hibridig

A hagyományos belső égésű motoros konstrukció főként az olcsóbb modellekre jellemző. Klasszikus erőátvitelt és a környezetvédelmi előírások miatt többnyire kis lökettérfogatú motort használ, az indításról pedig hagyományos, 12 voltos ólom-savas akkumulátor gondoskodik.

A mikrohibrid lényegében ugyanez, kiegészítve start-stop rendszerrel. Az 1974-es Toyota Crown is ebbe a kategóriába sorolható. Az önindító teljesítménye itt hozzávetőleg 3–5 kW. A hagyományos akkumulátor nem bírja sokáig az állandó töltési-kisütési ciklusokat és a nagy árammal végzett sorozatos indításokat, ezért ezekhez az autókhoz AGM- vagy EFB-akkumulátor szükséges.

A minihibridek 12 voltos hálózata mellett egy új, 48 voltos elektromos rendszer és egy kisebb villanymotor is működik. Ennek teljesítménye szerény, de elegendő ahhoz, hogy az autó néhány métert megtegyen a dugóban anélkül, hogy folyamatosan újra kellene indítani a belső égésű motort. A rendszer rendszerint 48 voltos lítiumakkumulátorról üzemel. A hagyományos ólom-savas akkumulátor azonban megmarad: hidegindításkor, illetve akkor használható, ha az elektromos kör önmagában nem boldogul.

A teljes hibrid már rövidebb távokat tisztán elektromos hajtással is megtehet. A hajtó lítiumakkumulátort gyakran külső töltőről is lehet tölteni, fékezéskor pedig aktívan működik az energia-visszanyerés. Felépítése már közelebb áll az elektromos autóéhoz. A belső égésű motor sokszor egyszerűbb konstrukciójú, és nem feltétlenül a hagyományos Otto-ciklus, hanem például Miller- vagy Atkinson-ciklus szerint működik. A villanymotor veszi át azt az üzemállapotot, amelyben a belső égésű motor különösen rossz hatásfokú: az 5–10 km/órás araszolást, amikor az autó első fokozatban gurul, a gázpedált pedig nem nyomják.

A forrásban szereplő piaci megoszlás szerint az autók 47 százaléka hagyományos belső égésű motoros, 48 százaléka start-stop rendszerű mikrohibrid, a többi kategória részesedése pedig egyenként körülbelül 1 százalék. A tisztán elektromos autók aránya ebben az összevetésben rendkívül alacsony.

## Mi az AGM-akkumulátor?

Az AGM az Absorbent Glass Mat rövidítése. Olyan ólom-savas technológiáról van szó, amelyben az elektrolit nem szabadon lötyög, hanem porózus üvegszálas rétegbe szívódik. Az üvegszál nem lép reakcióba a kénsavval, és a szerkezet kevéssé érzékeny a rezgésekre vagy a mechanikai sérülésekre. Ha a ház megsérül, a sav nem folyik szét úgy, mint egy hagyományos akkumulátorból, hanem nagyrészt az üvegszálban marad. Ettől függetlenül az akkumulátort tilos házilag szétszedni: rendkívül veszélyes. A mikropórusok egy része elektrolit nélkül marad, hogy helyet biztosítson a gázok rekombinációjához.

Az akkumulátor lemezcsomagokból áll; a lemezek vastagsága és aktív felülete az alkalmazástól függően változhat. Nagy kapacitáshoz és kisebb áramhoz vastagabb, kisebb felületű lemezek használhatók. Autókban inkább a nagyobb felületű, vékonyabb lemezek előnyösek: ezek nagyobb áramot képesek leadni és gyorsabban tölthetők, bár a kapacitásuk kisebb. A lemezeket a hagyományos akkumulátorokénál szorosabban préselik össze, ami segít megtartani az aktív anyagot. Létezik olyan kialakítás is, amelyben az ólomlemezeket üvegszálas szeparátorral együtt szoros, hengeres tekercsbe rendezik.

Az AGM-akkumulátorok előnyei:

- nem igényelnek karbantartást, a savszivárgás és a rezgésből eredő problémák kockázata csekély; - önkisülésük jóval kisebb a korszerű hagyományos ólom-savas akkumulátorokénál; - töltésük többször gyorsabb lehet, ezért alkalmasak start-stop rendszerekhez; - részleges töltöttségi állapotban is használhatók, ami városi forgalomban fontos, hiszen az akkumulátornak gyakran nincs ideje teljesen feltöltődni; - rövid ideig tartó mélykisülés nehezebben teszi őket tönkre, a tartós mélykisülést azonban ezek sem viselik el; - rázhatók, megdönthetők és ferdén is beszerelhetők, teljesen fejjel lefelé fordítani azonban nem ajánlott őket.

## Az EFB olcsóbb köztes megoldás

Az EFB egyszerűbben és olcsóbban gyártható az AGM-nél. Az elektrolit ebben szabadon folyékony, a klasszikus ólom-savas akkumulátorokhoz képest azonban vastagabb ólomlemezeket alkalmaznak. A pozitív lemezek üvegszálas burkolatot kapnak, amely csökkenti az aktív anyag leválását.

Az EFB töltési és kisütési árama kisebb az AGM-énél, de a hagyományos akkumulátorokhoz képest nagyjából kétszer annyi töltési ciklust visel el. Tulajdonságai és ára alapján tehát a klasszikus ólom-savas és a drágább AGM-technológia közötti átmenetet képviseli.

A hőmérséklet mindkét típust ugyanúgy befolyásolja, mint a hagyományos ólomakkumulátorokat. Melegben nő az önkisülésük, fagyban pedig csökken a kapacitásuk. Mínusz 30 Celsius-fok körüli hőmérsékleten ezért érdemes fűtött parkolóval számolni: a lehűlt elektrolit miatt eleve kisebb a kapacitás, miközben a hideg motor besűrűsödött olajjal több indítófordulatot igényel.

## Nem mindegy, milyen akkumulátor kerül az autóba

A forrás szerzője az Exide termékeit is bemutatja. A cég közlése szerint a mikrohibridek az európai járműállomány körülbelül 30–40 százalékát adják, és az európai autómárkák mintegy 70 százaléka használja a vállalat valamelyik, saját márkajelzéssel ellátott akkumulátorát.

A kínálatban AGM, EFB, Premium, Excell és Classic sorozat szerepel; az utóbbi három hagyományos akkumulátor. Az Excell alapvető, kedvező árú változat, amelynek indítóárama hozzávetőleg 15 százalékkal nagyobb a Classicénál. A Classic az egyszerűbb felszereltségű autókhoz készült, ahol az ár a meghatározó.

A Premium hidegindító árama körülbelül 30 százalékkal haladja meg a Classicét. A Carbon Boost 2.0 technológia révén gyorsabban is tölthető: a negatív lemezek aktív anyagához adagolt szénalapú adalék különösen mélykisülés után javítja a tölthetőséget, nagyjából kétszeresére. Ezt eredetileg start-stop rendszerekhez fejlesztették, később azonban a hagyományos termékvonalba is bekerült.

A klasszikus sorozat minden akkumulátorán figyelmeztető címke jelzi, hogy start-stop rendszerhez nem használható. A mikrohibridekre jellemző ciklikus terhelés gyorsan tönkreteszi a hagyományos akkumulátorokat. Ezekhez a rendszerekhez AGM vagy EFB való.

Tartalék áramforrásként is célszerűbb start-stop rendszerhez készült akkumulátort választani a hagyományos helyett, mert az utóbbi kevesebb töltési-kisütési ciklust bír, ezért gyorsabban elhasználódik.

## Egyelőre nem tűnik el a belső égésű motor

A belső égésű motoros autók teljes elektromos leváltása hosszú folyamat lehet. Lítiumból ugyan sok található a Földön, de a lelőhelyeknek csak kis része termelhető ki gazdaságosan. Az elektromos autók már most a teljes lítiumkereslet hozzávetőleg felét adják, ez az arány pedig a következő tíz évben 75 százalékra nőhet.

Az infrastruktúra is korlátot jelenthet: az erőművektől a töltőállomásokig külön hálózati kapacitásra van szükség, egyetlen töltő pedig akár 150 kW teljesítményt is igényelhet.

Mindezek miatt a közeljövőben az átmeneti hibrid megoldások terjedése valószínű. Ezek új, hatékonyabb formában tarthatják életben az ólomakkumulátorokat, és meghosszabbíthatják a belső égésű motorok korszakát is. Hosszabb távon akár a hidrogénalapú megoldások is a lítium alternatívájává válhatnak.