Sektor autobusowy - paliwowa alternatywa

O potrzebie upowszechniania proekologicznych środków transportu mówi się od dawna. Nie tylko zresztą mówi. Sektor autobusowy już od dłuższego czasu jest w awangardzie tych, które stosują tzw. alternatywne metody napędu.

2020-07-27 13:33:38

Autobusy hybrydowe, napędzane na gaz bądź po prostu zasilane z baterii to coraz częstszy widok na drogach. Za sprawą firmy Solaris Bus & Coach niektórzy nawet nazywają Polskę pionierem w stosowaniu proekologicznych technologii. Praktycznie wszyscy liczący się dostawcy autobusów, zarówno miejskich, jak i podmiejskich czy turystycznych przestawiają się na produkcję tego rodzaju pojazdów.

Autobusy na prąd

Mało kto pamięta, że premiera pierwszego elektrycznego Solarisa miała miejsce już w 2011 r., a kilka lat później Urbino 12 electric zdobył tytuł „Bus of the Year 2017” jako pierwszy w historii pojazd bateryjny. Za energią elektryczną do napędu przemawia głównie to, że jest tańsza niż olej napędowy, zapewnia wysoką sprawność, nie emituje szkodliwych substancji, a także redukuje drgania i hałas. W Solarisie wyliczyli, że 76% wynosi redukcja drgań na siedzisku kierowcy w autobusie elektrycznym w porównaniu ze spalinowym, o 28% niższy jest poziom hałasu w tylnej części autobusu, a o 16% spada hałas emitowany przez autobusy elektryczne podczas ruszania z przystanku w stosunku do autobusów spalinowych.

Do tej pory firma oferowała tylko autobusy miejskie w wersji electric, tegoroczną nowością jest 15-metrowa wersja Urbino spełniająca także wymogi przewozów międzymiastowych (dzięki nowatorskiej generacji baterii High Energy+). W Urbino 15 LE electric zdecydowano się na nowe rozwiązanie bateryjne, zaprezentowane w ub.r. W pierwszych dwóch przedseryjnych pojazdach zamontowano 6 packów bateryjnych o łącznej poj. ponad 470 kWh – dwa na dachu pojazdu, cztery zaś w tylnej części autobusu. Energia w bateriach będzie mogła być uzupełniana przez złącze plug-in oraz na życzenie klientów również przez pantograf. W opcji będą zarówno pantografy montowane na dachu pojazdu, jak i tzw. odwrócone. Jednostkę napędową stanowi centralny silnik elektryczny CeTrax o mocy 300 kW, chłodzony cieczą. Napęd przenoszony jest na drugą (środkową) oś pojazdu. Niskowejściowe elektrobusy będą oferowane w układzie z dwoma (2-2-0) lub trzema (2-2-1) parami drzwi.

Jest już na rynku MAN Lion’s City E. Nowo zaprojektowane baterie dały autobusowi wzrost mocy, dzięki czemu gwarantowany zasięg 200 km, a w korzystnych warunkach nawet 270 km. Baterie ładowane są przez Overnight-Charging lub przez wtyczkę CCS. Zainstalowane na dachu zapewniają większe bezpieczeństwo w razie zderzenia i swobodę konstrukcyjną we wnętrzu pojazdu.

Zupełnie nowy autobus miejski ma też Scania. Citywide zbudowano ze stali nierdzewnej, a nie z aluminium. Uwagę zwracają relatywnie duże okna, doświetlające przestrzeń pasażerską. Osiem baterii zamontowano w szafie po lewej stronie na końcu pojazdu oraz na dachu. Dystans, który może pokonać pojazd na jednym ładowaniu, to 100 km. W zależności od potrzeb użytkownika możliwa jest zabudowa zarówno systemu pantografu autobusowego, jak i odwróconego (obniżającego się z masztu do autobusu). Podobnie jak większość nowoczesnych pojazdów elektrycznych także w Scanii znalazł się np. system radarowy do wykrywania ewentualnych niebezpieczeństw, jakie generować mogą inni użytkownicy dróg (np. rowerzyści, czy piesi).        

A co z gazem?

W Europie Zachodniej rynek miejskich autobusów to ok. 10,5 tys. nowych rejestracji rocznie. Średnio tysiąc z nich to pojazdy z napędem gazowym. Mercedes-Benz oczekuje, że liczba ta w przyszłości jeszcze się zwiększy. Autobus Citaro NGT jest zasilany gazem ziemnym (CNG). Instalowany pionowo, sześciocylindrowy rzędowy silnik działa też na biogaz. Użytkowanie pojazdów na tego rodzaju paliwo pozwala na obniżenie emisji spalin o 80%. Serce autobusu stanowi fabryczny motor M 936 o poj. 7,7 l. Generuje moc 302 KM.

Iveco ma natomiast autobus Urbanway CNG, z silnikiem Cursor 8. W istocie to szeroka gama pojazdów dla gmin (długość 10,5; 12 i 18m). Pojazdy Iveco CNG mogą korzystać z biometanu. W autobusach 12-metrowych stosowana jest jednostka o mocy 290 KM, a w 18-metrowych o 40 KM silniejsza. Nowe autobusy wyposażono w klimatyzację, monitoring, porty USB i oświetlenie LED. Dzięki wydłużonemu zasięgowi do 400 km, gazowe modele Urbanway nadają się do transportu podmiejskiego. Firma Iveco jest też posiadaczem nagrody Sustainable Bus of the Year 2020 za międzymiastowy autobus Crossway Natural Power. Pojazd ten wyróżnia się nietypowym rozwiązaniem konstrukcyjnym w tej kategorii, integrującym zbiorniki ze sprężonym gazem w obszarze dachu. To poprawia stabilność pojazdu na drodze (optymalizuje środek ciężkości), a jednocześnie zwiększa komfort kierowcy i pasażerów. Pojazd wyróżnia się relatywnie niedużą wysokością w segmencie pojazdów międzymiastowych, co oznacza, że można go eksploatować bez specjalnych ograniczeń. Przy całkowitej poj. 1260 l (w czterech zbiornikach o poj. 315 l każdy) Crossway może przejechać do 600 km i jest kompatybilny z systemami szybkiego lub wolnego tankowania. Pojemność przestrzeni pasażerskiej i bagażowej Crossway Natural Power jest taka sama jak w wersji z silnikiem diesla. Napęd stanowi Cursor 9 NP o mocy 360 KM. Autobus dostępny jest w wersjach o długości 12 i 13 m.

Czas hybrydy 

Mercedes Benz Citaro G Hybrid to jeden z dostępnych już na rynku autobusów z tzw. napędem kombinowanym. Elektryczny silnik pracujący między motorem spalinowym a automatyczną skrzynią biegów przetwarza energię pochodzącą z hamowania silnikiem w prąd. Prąd zostaje zmagazynowany, gdy tylko autobus rusza z miejsca, silnik elektryczny wspomaga motor diesla dodatkowym momentem obrotowym. Dzięki temu silnikowi spalinowemu wystarczy wytworzenie mniejszej mocy, by ruszyć z miejsca (oszczędza na paliwie). Dodatkowo silnik elektryczny wspomaga pracę na biegu jałowym, co poprawia sprawność silnika spalinowego, przyczyniając się też do obniżenia zużycia paliwa, a tym samym również do obniżenia poziomu emisji. W autobusie znajduje się 135 miejsc, w tym 41 siedzących.

Dłużej i bezemisyjnie, na zasilaniu elektrycznym może też jeździć nowy, samoładujący się autobus Volvo. S-Charge może pracować w bezemisyjnym trybie elektrycznym także wtedy, gdy autobus zatrzymuje się na przystanku. W pozostałych sytuacjach za napęd odpowiada nieduży silnik spalinowy. Akumulatory są ładowane energią, która wytwarzana jest podczas hamowania. Dzięki temu S-Charge może być używany na praktycznie każdej trasie autobusowej. Zasilanie elektryczne można wykorzystywać przy prędkościach do 50 km/h (wcześniej napęd spalinowy uruchamiał się po osiągnięciu 20 km/h). Volvo S-Charge posiadają system łączności i geolokalizacji – Zone Management (system zarządzania strefami), pozwalający zaprogramować pojazd tak, aby automatycznie przełączał się na zasilanie elektryczne w wybranych obszarach, a prędkość regulowana była bez udziału kierowcy.

– S-Charge może kursować na dowolnej trasie, nie jest potrzebna żadna infrastruktura do ładowania. Dzięki temu operatorzy mogą szybko wdrożyć autobusy i zachować wysoką zdolność operacyjną – mówi Hakan Agnevall, Prezes Volvo Buses, dodając, że modele S-Charge potrafią zmniejszyć ślad węglowy do 40% w porównaniu z autobusami z silnikiem diesla. Napęd może również wykorzystywać biopaliwa. Gama obejmuje konwencjonalną konfigurację 12-metrową, Volvo 7900 S-Charge, przegubowiec 7900 S-Charge Articulated, a także samo podwozie – B5L S-Charge, które może zostać wykorzystane przy budowie autobusu jedno- lub dwupoziomowego.

Przyszłością jest wodór?

Niedawno swą polską premierę miał autobus napędzany wodorem (w tej chwili w całej Europie jeździ zaledwie ok. 200 autobusów na takie paliwo). Solaris Urbino 12 hydrogen to pojazd będący prawdziwą „elektrownią na kołach”. Pojazd wykorzystuje zestaw ogniw paliwowych o mocy 70 kW. Wodór gromadzony jest w postaci gazowej w pięciu zbiornikach na dachu. Zestaw kompozytowych butli umieszczonych wzdłużnie nad pierwszą osią pojazdu ma łączną poj. 1560 l. Wodór zgromadzony w butlach dostarczany jest do ogniwa paliwowego, a tam powstaje energia elektryczna potrzebna do napędzania autobusu. Energia zasila bezpośrednio jednostkę napędową, którą stanowi oś z elektrycznymi silnikami. Oprócz tego autobus wyposażony jest w baterię typu Solaris High Power, która stanowi dodatkowy „magazyn” prądu. Jedynymi produktami ubocznymi eksploatacji Urbino 12 hydrogen są ciepło i para wodna. Pojazdy nie generują do środowiska żadnych szkodliwych substancji. Samo tankowanie wodorem jest procesem krótkim i wygodnym, nieróżniącym się praktycznie od uzupełniania pojazdu tradycyjnymi paliwami.  Cena wodorowego autobusu, na razie mniej więcej czterokrotnie przewyższa cenę pojazdu z napędem tradycyjnym. Wodorowe autobusy z Wielkopolski już jeżdżą w Hamburgu i Rydze. Za dwa lata pojawią się na ulicach włoskiego Bolzano i w Holandii. W Polsce problemem jest brak stacji tankowania wodoru.  

Autor tekstu: Michał Jurczak

Materiał ukazał się w Magazynie Transport i Spedycja 2/2020.

ZNAJDŹ NAS: