Connect with us

Czego szukasz?

powered by Advanced iFrame. Get the Pro version on CodeCanyon.

Formuła E

Formuła E i wodór. Czy to napęd przyszłości?

Motorsport nigdy nie ustaje w próbach wyszukania kolejnych rewolucyjnych rozwiązań napędzających rywalizację. Wodór może być jednym z nich, a Formuła E zdaje się optymalną do tego platformą. Na pierwszy rzut oka – gdy bowiem przyjrzeć się szczegółom, koncept napędów wodorowych nie jest już tak przekonujący.

Formuła E Ad-Dirijja
Fot. ABB Formula E World Championship / Twitter

Włodarze elektrycznej serii już od kilku lat coraz większą uwagę przykładają do długoterminowej strategii rozwoju sportu, czy to w materii budżetu, rozrostu na określonych rynkach (zwłaszcza azjatyckich), czy kształtu bolidów. Detale maszyn czwartej generacji – wchodzącej w życie wraz z początkiem sezonu 13. w roku 2027 – są już przedmiotem ożywionych dyskusji i debat.

Biorą w nich udział wszystkie grube ryby padoku: Alejandro Agag, Alberto Longo, najbliżsi ich współpracownicy oraz, co najważniejsze, decydenci największych koncernów – tej życiodajnej krwi mistrzostw. Nie tylko stylistyka bolidów jest wysoko na liście ich priorytetów. Sprawą najwyższej wagi pozostaje napęd, a ten, co może wydać się zaskakujące, wcale nie musi pozostawać wyłącznie elektryczny.

Symptomy niechęci

Przełomem dla podobnych rozpraw było zeszłoroczne, kwietniowe E-Prix Monako, czas podsumowań drugiej generacji. Show skradł naturalnie ukazany w pełnym luksusu anturażu bolid Gen3. Za kulisami, poza opromienioną słońcem lożą VIP-owską, wykuwały się jednak pierwsze plany a propos szlaku, jakim podąży nowa czteroletnie przygoda, i do czego finalnie doprowadzi.

Agag i spółka zaprosili wszystkich zainteresowanych. Pojawił się Thierry Bollore, dyrektor generalny Jaguar Land Rover. Obecny był Carlos Tavares z grupy Stellantis, jak również szefowie ekip Mahindry i Andretti. Z ramienia Porsche przybył sam szef działu wyścigowego, Thomas Laudenbach. Nie zabrakło także Ashwaniego Gupty, głównego oficera operacyjnego Nissana, którego przepytano później o wnioski ze spotkania.

ZOBACZ TAKŻE
Kłopoty rewolucji. Nowy regulamin sportowy Formuły E

To była znakomita burza mózgów – opowiedział Hindus. – Cofnęliśmy się do podstawowych celów, tego, dlaczego się ścigamy. Ścigamy się dla ekscytacji, dla kibiców, ale też dla bezemisyjnego społeczeństwa i dla planety. W ten sposób przenosimy know-how [z FE – przyp. red.] do naszych samochodów drogowych – deklarował.

Część ambitnych celów poddanych wówczas pod dywagacje dotyczyły opon oraz stylistycznych innowacji, które miałyby wyróżniać bolidy poszczególnych producentów. Czego natomiast nie poruszono, a co pozostaje istotne względem rozwoju serii, to kwestie napędu i jego natury.

Formuła E rozważa bowiem zastosowanie wodoru jako swego paliwa przyszłości i tu leży pierwsza kość niezgody. Kluczową rolę odgrywają wszak OEM-y (Original Equipment Manufacturer) – to w ich fabrykach powstają skomplikowane układy zasilające nadwozia firmy Spark. I to oni obierają strategie dotyczące działania na rynku samochodów drogowych, na który Formuła E powinna w teorii oddziaływać.

Formuła E Nissan

Fot. Nissan Formula E Team

Z tego też powodu Nissan jawnie się od wodoru dystansuje; swój biznesowy sukces postrzega jako pochodną propagowania napędów elektrycznych. Japońska firma, obecna w FE od momentu jego narodzin (a od tego roku wyłączny właściciel niegdyś dominującej stajni e.dams) ma po swej stronie racje poniekąd ekologiczne, ale głównie pragmatyczne.

O napędzie słów kilka

Ekologiczne, albowiem produkcja wodoru nie należy do bezemisyjnych, co może Nissanowi przeszkodzić w osiągnięciu celów wyższych. Koncern postawił sobie za priorytet na rok 2050 osiągnięcie całkowitej neutralności węglowej swoich produktów w toku całego ich życia. Pragmatyczne natomiast, gdyż: w kwestii modeli elektrycznych z bateriami, 70% naszych klientów może ładować je w domu. Czy można to zrobić również z wodorem, nie jestem pewien – opowiadał Gupta.

Wodór wciąż jest źródłem energii o marginalnym znaczeniu dla motoryzacji, choć obok jego zalet trudno przejść obojętnie. Moc jest tu wytwarzana w ogniwach, w wyniku reakcji elektrochemicznej między wodorem a tlenem. Nie wchodząc w zbędne detale, biorą w niej udział anoda, katoda i elektrolity. W obecności tych ostatnich jony paliwa (czyli wodoru) reagują z jonami tlenu.

Produktami tego procesu (zwanego czasem zimnym spalaniem, gdyż zachodzi w temp. 80 stopni Celsjusza) jest energia elektryczna, para wodna i ciepło. Energia, kontrolowana przez specjalne oprogramowanie, przepływa do silnika elektrycznego, a ten obraca koła pojazdu jak w zwykłym modelu EV. Ponieważ jedno ogniwo paliwowe ma grubość kilku milimetrów, w samochodzie montuje się ich zazwyczaj kilkaset – tworząc tzw. stos ogniw.

Jeśli układ ten działa sprawnie, wszystko odbywa się w zupełnej ciszy. Nadmiarowa energia płynie do akumulatorów, ciepło można wykorzystać do ogrzewania, a układ termiczny dba o właściwą temperaturę wszystkich komponentów. Czas ładowania jest krótki (maks. kilka minut), zasięg większy niż w samochodach czysto elektrycznych (ponad 600 kilometrów na jednym zbiorniku), szkodliwość dla środowiska – zerowa.

ZOBACZ TAKŻE
Toyota Mirai z rekordem świata - 1003 km po jednym tankowaniu wodorem

Bardziej innowacyjne koncerny przełożyły już tę teorię na praktykę. Przykładem są modele Hyundai ix35 Fuel Cell (Koreańczycy ostrzą sobie zęby na duże udziały w rynku) czy Toyota Mirai. Bez przeszkód podróżują one po europejskich drogach, ale w liczbie zbyt niewielkiej, by konkurować z elektrykami. Dlaczego? Kłopotem jest skala inwestycji.

Wodór daleki do przełomu

Rozpowszechnienie wodoru jako źródła napędu wymaga bowiem kolosalnych nakładów finansowych i sprzyjającego ustawodawstwa. Samochody FCEV (akronim od Fuel Cell Electric Vehicle) świetnie się bowiem prowadzą, ale są niebywale drogie – Toyota Mirai kosztuje niemal 300 tys. złotych. Ze świecą szukać też wielu stacji tankujących, a i kwestie bezpieczeństwa podlegają nieustannemu monitoringowi.

Wodór to przecież pierwiastek eksplozywny – do utrzymania go w ryzach trzeba kompresji oraz drogich zbiorników. Bak samochodu nim napędzanego musi być zabezpieczony kilkoma warstwami specjalnych materiałów, np. włókna węglowego. Wewnątrz panuje stałe ciśnienie kilkuset barów.

Podobnie jak w przypadku baterii, proces produkcyjny też nie należy do neutralnych dla środowiska. Ogrom wodoru pozyskuje się w wyniku tzw. reformingu parowego, emitującego do atmosfery dwutlenek węgla. Drugi, mniej emisyjny, sposób – elektroliza – nie doczekał się jeszcze stosownej popularyzacji.

Toyota Mirai Wodór

Wodór przysparza kłopotów z przewożeniem. Jedna cysterna może dostarczyć paliwo dla ok. 80 samochodów, tymczasem w przypadku standardowych spalinówek – nawet dla 700 | Fot. Toyota Espana / Twitter

O ile zatem wodór można kontrolować i z powodzeniem wykorzystywać, również w motorsporcie – wciąż aktywne są plany MissionH24, czyli stworzenia osobnej klasy samochodów napędzanych jedynie wodorem na 24-godzinny wyścig w Le Mans – o tyle bawić się nim mogą wyłącznie bogacze.

Kilogram wodoru, ekwiwalent paliwa na ok. 100 kilometrów jazdy, kosztował w zeszłym roku w Niemczech 9,5 euro. W Kalifornii (gdzie panuje moda na wodorowe wozy) cena rosła przez cały rok i w listopadzie osiągnęła pułap 21,28 dolara. Za 100 km jazdy należałoby zatem zapłacić (trzymając się dzisiejszych przeliczników) odpowiednio 45 i 91 złotych. Względem Polski to oczywiście tylko rozważania teoretyczne, niemniej bez konkretnych ulg wodór nie stanie się dobrem powszechnego dostępu.

Niespecjalnie można się zatem dziwić Nissanowi, że odrzuca intrygujące novum w świecie Formuły E. Japończycy nie odcinają się jednak od rozmów – jedynie priorytety będą inne. Jest kilka spraw, co do których w zupełności się zgadzamy. Pierwsza z nich to kwestia promowania FE jako najbardziej ekscytującej bezemisyjnej serii wyścigowej na świecie – opowiadał Gupta.

Ekstremalna elektryka

Alejandro Agag pozostaje bardziej otwarty. – Są dwa sposoby na użycie wodoru. Jeden to jego spalenie, co jest [na ten moment – przyp. red.] bardzo nieefektywne […]. Drugi, czyli ten, którego my byśmy użyli, to wodorowe baterie paliwowe, które mogą produkować elektryczność służącą do zasilenia silnika. Dlatego kiedy tylko te technologie staną się dostępne i [gotowe do działania – przyp. red.] na poziomie wyścigowym, na pewno się im przyjrzymy – wyjaśniał założyciel serii.

Jego zastosowanie miałoby przyciągnąć inne koncerny, a przewagą Formuły E jest w tej dziedzinie licencja. Zgodnie z umową podpisaną z FIA, obejmującą 25 lat startów aż do sezonu 2039, w klasie bolidów jednomiejscowych seria może cieszyć się wodorem na wyłączność. Niewykluczone, że nim Gen4 pojawi się na horyzoncie, koncept zostanie już dostatecznie sprawdzony. Też za sprawą Agaga.

Extreme E

Fot. Extreme E / Twitter

Dwa lata temu Hiszpan powołał do życia Extreme E – serię wyścigów SUV-ów na terenach zagrożonych zmianami klimatycznymi. Pomijając naturalne ograniczenia, wynikające choćby z braku bezpośredniej komunikacji z kibicami (zawody odbywają się z dala od ludzkich zabudowań), czempionat okazał się dużym sukcesem, szczególnie w kwestii marketingu.

Agag szybko dostrzegł, że należy kuć żelazo póki gorące i wystartował z kolejnym programem. Już za rok do rywalizacji elektrycznych terenówek dołączy Extreme H, reklamowana jako podwójna akcja, marginalny dodatkowy wpływ na środowisko. Identyczna seria, korzystająca z tych samych poligonów i tych samych nadwozi, co jej elektryczny protoplasta, ale silniki napędzać będzie wodór.

ZOBACZ TAKŻE
Co obecnie robi Nico Rosberg? Były mistrz świata się nie nudzi

Extreme E zostało zaplanowane jako stanowisko pomiarowe dla innowacji oraz rozwiązań dla mobilności. Jasne stało się, że stworzenie serii wyścigowej napędzanej wodorem to naturalna ewolucja naszej misji – pokazywania możliwości, jakie płyną z nowych technologii w wyścigu o zwalczenie [negatywnych – przyp. red.] zjawisk klimatycznych ­– tłumaczył.

Spalony

Rewolucyjne baterie – fundament projektu – są obecnie w fazie testów. Format wyścigowy również nie został ustalony: rozważa się dwie osobne kategorie, połączenie Extreme E z Extreme H albo pełne przejście na wodór, ale i tak udało się osiągnąć wyższy stopień zaawansowania niż w przypadku innego marzenia o wodorowym motorsporcie.

Mowa tu o leżącej w powijakach Hyraze League, pomyśle niemieckiej marki HWA. Partner techniczny Mercedesa, wystawiający nie tak dawno swe ekipy w F2, F3 i FE, ogłosił jej powstanie w roku 2020. Wedle oryginalnych zapowiedzi, rywalizacja miała wystartować za kilka miesięcy.

To marzenia ściętej głowy. Szumne obiecanki pokroju samochodów sportowych o mocy 800 koni mechanicznych, niewymagających oszczędzania energii, startujących w ramach unikalnego formatu rozgrywek przyciągnęły znane firmy, ale zderzyły się z murem komplikacji natury technicznej, organizacyjnej i finansowej.

Plan pięcioletni przewidywał, iż w obecnym roku mistrzostwa rozgrywałyby się na ziemi niemieckiej. Następnie, od sezonu 2025, stałyby się czempionatem globalnym. W jego ramach w jednym zespole ścigaliby się zarówno kierowcy profesjonalni, jak i e-sportowi. Dobierani na zasadzie organizowanych wcześniej kwalifikacji, po raz pierwszy otrzymaliby równe traktowanie względem zawodników realnego motorsportu. Zdobywane przez nich punkty liczyłyby się do tej samej klasyfikacji generalnej.

Zaangażowanie ADAC, Schaefflera, DEKRY, DMSB czy World Esports Association nie pomogło, choć pomysł nie upadł jeszcze ostatecznie. Skonstruowano samochód testowy – nazwany ZEDU1 (Zero Emission Drive Unit – Generation 1), który pojawił się nawet na kilku jazdach podczas finału ADAC GT Masters ubiegłego października. Próżno jednak szukać innych innowacji – choćby specjalnego układu hamowania, wyłapującego pył, który następnie byłby utylizowany w sposób przyjazny dla środowiska.

Wodór – projekt na inne czasy?

Obecność wodoru w motorsporcie determinuje zainteresowanie przemysłu motoryzacyjnego. Ten projekty wodorowe już częściowo rozwija, ale wciąż czeka na powstanie infrastruktury koniecznej, by ruszyć z produkcją pełną parą. Jeśliby – wracając do meritum – Formuła E postanowiła zainwestować w napęd wodorowy już teraz, transfer technologiczny byłby znikomy, a wpływ na społeczną akceptację dla tegoż paliwa – prawie niezauważalny.

ZOBACZ TAKŻE
Niepowstrzymany Jenson Button. Czym obecnie zajmuje się Brytyjczyk?

Alejandro Agag ma rację, iż seria potrzebuje strategii rozwoju, ale jeszcze więcej prawdy znajduje się w stwierdzeniu, że należy baczyć na koszty. Przy obecnym limicie budżetowym wodór nie wydaje się odpowiednim rozwiązaniem. Regulacje należałoby poluzować, a wtedy nakłady finansowe naturalnie poszłyby w górę, zaprzeczając pryncypium. Cztery lata trzeciej generacji to ogrom czasu, lecz nie by rewolucjonizować, a optymalizować.

I bez nowoczesnych źródeł napędu Formuła E ma dość wyzwań, którym musi sprostać. Jak powiedział Ulrich Fritz z HWA, motorsport w istocie musi stać się niskoemisyjny, bardziej zrównoważony i ekonomiczny, ale efekt ten może zapewnić również konwencjonalny napęd elektryczny.

5/5 (liczba głosów: 3)
Skomentuj

Leave a Reply

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Reklama