Poznajcie Viritech Apricale - wodorowy hipersamochód nowej generacji

6

Wiem, co teraz myślicie: kolejny dziwny, ekstremalnie mocny, superdrogi samochód elektryczny pochodzący od producenta, o którym nikt nie słyszał. W pewnym sensie macie rację, bo faktycznie jest tu bateria i nie ma silnika spalinowego. Apeluję jednak o zapoznanie się z resztą tekstu, bo właśnie ten samochód może być przyszłościowym rozwiązaniem dla każdego, kto uwielbia prawdziwą motoryzację jaka zazwyczaj gości na łamach tego magazynu.

6

Jedna z decydujących postaci stojących za tym projektem to Matt Faulks, były szef firmy Tour de Force przygotowującej samochody do wyścigów. Zawsze chętnie odbieram od niego telefony, nie tylko dlatego, że raz pozwolił mi się przejechać bolidem F1 przed sobotnią sesją treningową poprzedzającą Grand Prix Belgii 2018, co do tej pory brzmi dla mnie surrealistycznie, choć naprawdę miało miejsce. Gdy ten człowiek powiedział mi pewnego razu, że rozpoczyna nowy projekt, którego efektem ma być samochód o mocy ponad 1000 KM, ale o masie zbliżonej do Lotusa Elise, i który na swój sposób może również pomóc w ratowaniu planety, brzmiało to jak coś, czym należy się zainteresować.

Nowa firma stojąca za tym projektem nazywa się Viritech, a samochód nosi nazwę Apricale. Jest on zasilany przez ogniwo paliwowe, które przekształca wodór w energię elektryczną napędzającą silniki elektryczne, ale samochód posiada również mały akumulator w stylu F1, który w razie potrzeby uzupełnia energię ogniwa paliwowego. Ponieważ samochód nie jest wyposażony w ogromny zestaw akumulatorów, jego masa jest porównywalna z masą samochodu sportowego z silnikiem spalinowym, ale moc jest jeszcze większa, a główni przedstawiciele branży przewidują, że za dziesięć lat cała technologia będzie kosztować tyle samo, co samochody z klasycznym napędem.

Nawet typowo elektryczny Lotus Evija, który według producenta jest najlżejszym akumulatorowym hipersamochodem, nie był w stanie osiągnąć masy własnej poniżej 1700 kg, i w tym tkwi sedno sprawy. Faulks nie znosi ciężkich samochodów sportowych ani wyścigowych i nie chce, aby przyszłość składała się niemal wyłącznie z dwutonowych, potężnych, ale prawdopodobnie bezdusznych hipersamochodów. My w evo jesteśmy zdecydowanie po tej samej stronie.

A jednak Apricale to coś więcej niż tylko samochód. “Nie jesteśmy tu po to, aby stworzyć markę samochodów sportowych" - zdradza Faulks, dyrektor techniczny Viritech. Co prawda powstanie 25 sztuk Apricale, które będą dalej rozwijane w przyszłości, ale cały samochód jest jedynie jeżdżącą reklamą dla samej technologii. Po prostu o wiele łatwiej przyciągnąć uwagę mediów nowym hipersamochodem niż np. ciężarówką. A skoro masz dowolność wyboru, to dlaczego nie zrobić duchowego następcy Lotusa Elise? Poza tym technologia jest droga i jeszcze minie sporo czasu zanim jej cena się obniży dzięki produkcji na masową skalę. Dopiero wtedy będzie można pomyśleć o zainstalowaniu systemu w czymś bardziej przystępnym cenowo.

Viritech nie aspiruje do miana producenta samochodów, raczej chce dostarczać gotowe rozwiązania dla innych. Główna część modelu biznesowego ma się kręcić wokół dwóch elementów. Po pierwsze, zaoferowanie ekologicznego rozwiązania brytyjskim producentom produkującym niewielkie ilości samochodów, którzy potrzebują niskoemisyjnego układu napędowego, ale nie chcą korzystać z akumulatorów, ponieważ ich marka związana jest z lekkimi pojazdami. Po drugie, licencjonowanie opatentowanej technologii producentom OEM i ich bezpośrednim poddostawcom, dzięki czemu jest ona dostępna dla wszystkich, którzy są gotowi za nią zapłacić. Dotyczy to przede wszystkim rynku LCV (Light Commercial Vehicles - lekkie pojazdy dostawcze) i HGV (heavy goods vehicle - pojazdy ciężarowe), gdzie ograniczenia związane z zasięgiem i masą (w stosunku do ładowności) stanowią ogromny problem.

Faulks nie nienawidzi pojazdów akumulatorowych. Nazywa Nissana Leaf samochodem “genialnym, choć nudnym”, ale wierzy, że już niedługo nasze motoryzacyjne życie będzie zdominowane przez pojazdy EV zarówno w miastach jak i na trasach. On twierdzi, że to w porządku. Nie wierzy tylko w to, że BEV jest odpowiedzią na wszystkie nasze przyszłe potrzeby transportowe, a inni coraz częściej zdają sobie z tego sprawę.

6

"Ja i [współzałożyciel Viritech] Timothy Lyons mamy za sobą długą, wspólną historię" - mówi Faulks. Nudziliśmy się podczas lockdownu i ciągle rozmawialiśmy o tym, co moglibyśmy razem zrobić, a Timothy w końcu zaproponował wodór. Odpowiedziałem: "Myślę, że możemy to połączyć z lekkością". Zaledwie tydzień później narodził się Viritech, a postęp od tego czasu był błyskawiczny. Pierwsza runda pozyskania prywatnego kapitału przewyższyła ich oczekiwania i obecnie firma jest 12 miesięcy przed pierwotnym harmonogramem, ma zbudowany pierwszy samochód testowy, siedzibę w słynnym kompleksie MIRA w pobliżu Nuneaton, dostęp do rozległych obiektów właściciela MIRA, firmy Horiba, setki inżynierów, szybko powiększający się personel i relacje z większością wymaganych głównych dostawców. Nie wspominając już o współpracy Faulksa z departamentami rządowymi i innymi instytucjami w zakresie wdrażania wodoru jako realnego paliwa przyszłości.

Układ napędowy Viritech jest stosunkowo łatwy do zrozumienia, ale niezwykle skomplikowany w szczegółach. Jak zawsze w przypadku wodorowych ogniw paliwowych, wodór przechowywany w zbiorniku jest podawany do ogniwa, wytwarzając energię elektryczną i produkt odpadowy - wodę. Jednak zestaw ogniw w Apricale jest wykorzystywany tylko jako podstawowe źródło energii, a nie jako range extender. Co więcej, jest on "turbodoładowany", ponieważ tlen jest wtłaczany pod ciśnieniem przez dwie sprężarki, co podnosi moc do 300 kW (402 KM). Ciekawym efektem ubocznym jest to, że nadaje on pojazdowi autentyczny "dźwięk", a nie tylko szum i sztuczne odgłosy typowe dla czystych pojazdów elektrycznych; może nawet wydawać odgłosy podobne do spalinowych samochodów turystycznych wyścigowej grupy A.

W dotychczasowych samochodach na wodór zbiornik paliwa był po prostu w jakiś sposób przymocowany do auta, ale tutaj on sam stanowi część struktury nośnej, więc jednocześnie wykonuje dwie funkcje. Dzięki temu tylna ściana karbonowego monokoku jest znacznie cieńsza niż w przypadku konwencjonalnego rozwiązania. Wiele osób, gdy wspomina się o wodorze, wciąż ma przed oczami katastrofę Hindenburga, ale - jak mówi Faulks - bezpieczne przechowywanie wodoru w zbiorniku było znane już w czasach wiktoriańskich kotłów parowych, a kosmonauci Apollo używali go na Księżycu. Każdy zbiornik ciśnieniowy na wodór ma tryb awaryjny, którego aktywacja oznacza, że przecieka, ale jeszcze nie eksploduje. Poza tym SAE ma jasno określony standard napełniania zbiorników, w przeciwieństwie do niezliczonych ładowarek, które czasem utrudniają dostęp do sieci ładowania pojazdów elektrycznych. 

Skoro ogniwo daje tylko 400 KM, to skąd się bierze czterocyfrowa wartość mocy podawana w mediach? “Patrzymy na moc maksymalną samochodu w podobny sposób jak robią to w F1” wyjaśnia Faulks. “Mamy magazyn energii elektrycznej, w tym przypadku baterię litowo-jonową z ogniwami podobnymi jak w systemach F1 ERS, więc mamy naprawdę wysoką moc ładowania i oddawania energii. W skrajnym przypadku z baterii możemy przerzucić na koła nawet 800 KM, do tego wspomniane 400 KM z ogniwa i w ten sposób auto ma łącznie 1200 KM.”

Zasięg Apricale nie ma nic wspólnego z pojemnością baterii wynoszącą skromne 5.6 kWh. Ponadto bateria zawsze pracuje w optymalnym dla siebie zakresie energii, co nadaje jej odporność na zużycie przez długie lata. Normalne samochody EV muszą się zmierzyć ze spadkiem wydajności baterii pracującej w pełnym zakresie od 1 do 100%.

6

System sterujący tym wszystkim nazywa się Tri-Volt i jest prawdopodobnie najbardziej skomplikowaną maszyną w całym układzie. Zasadniczo system ma trzy tryby pracy, które dobiera w sposób inteligentny do aktualnych warunków. Podczas jazdy miejskiej lub w korku Apricale (lub ciężarówka) działa wyłącznie na napędzie elektrycznym, wykorzystując wszystkie zalety takiego napędu - cichą pracę, wysoki moment obrotowy, zerową emisję spalin. W przypadku samochodu ciężarowego poruszającego się przy stałej łączności i/lub korzystającego z GPS, system upewnia się, że bateria jest pełna przed dotarciem do obszaru o spowolnionym ruchu. Tryb drugi to praca przy użyciu wyłącznie ogniwa paliwowego, co eliminuje potrzebę stosowania dużych i ciężkich akumulatorów wymaganych przez pojazdy BEV. W trybie trzecim wszystko działa razem. W samochodzie ciężarowym będzie to ruszanie z miejsca lub pokonywanie wzniesień; w Apricale będzie to maksymalne przyspieszenie lub jazda po torze.

Napełnianie zbiornika wodorem przypomina tankowanie benzyny i trwa 6-7 minut. Bateria nie ma opcji ładowania z gniazdka, bo system bardzo skutecznie potrafi odzyskiwać energię kinetyczną. Nie ma tu efektu znanego z typowych hybryd plug-in, że system informuje o dużym odzysku energii z hamowania, a elektryczny zasięg nigdy nie zwiększa się w wyraźny sposób. A propos zasięgu, to Apricale ma przejeżdżać na jednym zbiorniku wodoru około 480 km przy normalnym użytkowaniu i około 300 km jeśli będzie to jazda w ciężkich warunkach np. po torze.

6

Siedziba firmy Viritech znajduje się w nowym budynku, tuż obok wiaduktu przecinającego szybką pętlę MIRA. Wewnątrz znajduje się specjalny dział produkcji elektroniki, sala symulacyjna, miejsce do odpoczynku ze sztuczną trawą i palmami oraz warsztat, w którym obecnie stoją dwa samochody. Jednym z nich jest pierwszy prototyp firmy, Porsche Cayman z 2009 r., w którym usunięto silnik typu bokser, a w jego miejsce zamontowano ogniwo paliwowe i podstawowy zbiornik paliwa. Nie jest to prototyp Apricale jako takiego, a jedynie poligon doświadczalny dla technologii układu napędowego, który będzie wykorzystywany w Apricale. Na dodatek jest w nim ukryty ukłon w stronę historii marki Porsche, bo ogniwo jest chłodzone powietrzem - w przeciwieństwie do Apricale z intercoolerem i zaawansowanym doprowadzeniem powietrza.

6

Skusiłem się na krótką przejażdżkę testowym Caymanem i byłem zaskoczony - prototyp nie sprawia żadnych problemów, jest cichy i jedzie bardzo płynnie, co jak na początkowy etap prac robi wrażenie. Zaadaptowana z dawcy przekładnia powoduje, że na początku auto jest powolne, ale gdy już się rozpędzi reaguje szybko i można nim z powodzeniem dojeżdżać do pracy i gdziekolwiek indziej. Jego moc maksymalna nie dorównuje oryginałowi z silnikiem spalinowym, ale to nie ma znaczenia (dalszy rozwój pozwoliłby na osiągnięcie tego celu).

Zadaniem tego samochodu jest sprawdzenie teorii, a przede wszystkim zweryfikowanie pracy, jaką Viritech wykonuje nad oprogramowaniem symulacyjnym, które umożliwi systemowi Tri-Volt zarządzanie pracą złożonego układu napędowego. Im więcej danych zostanie zweryfikowanych jako dokładne, tym lepsze i bardziej wiarygodne będą symulacje i tym szybszy będzie cykl rozwoju.