To nie jest żart, tylko ciągła moc maksymalna, dostępna w dwuipółtonowym SUV-ie. Zaraz dowiesz się, jak to jest z mocą w "elektrykach" i dlaczego w katalogu Audi e-tron pojawia się także moc 360 i 408 koni mechanicznych

Każdy, kto kiedykolwiek jechał nowoczesnym samochodem elektrycznym klasy premium, zapewne pamięta przynajmniej dwie rzeczy: ciszę i przyspieszenie. Najmocniejsze "elektryki", szczególnie te od Tesli, wystrzeliwują do przodu niczym myśliwiec na parowej katapulcie lotniskowca.

Tym, co bardzo odróżnia auta elektryczne od spalinowych w codziennej eksploatacji, są:

• Ograniczona dostępność mocy maksymalnej
• Obciążenie akumulatorów jak napędu w lokomotywie
• Mocna zależność zasięgu od dynamiki jazdy
• Czas "tankowania" Audi e-tron

Zaraz wszystkiego się dowiesz. Zaczniemy od mocy, bo ten temat budzi najwięcej emocji i słusznych kontrowersji.

Dostępność mocy maksymalnej w samochodzie elektrycznym

Tak, to prawda - wielki SUV Audi e-tron 55 quattro ma moc ciągłą, wynoszącą zaledwie 100 kW, czyli 136 KM. Na płaskim odcinku drogi powinno to wystarczyć do utrzymania elektronicznie ograniczonej prędkości maksymalnej samochodu, czyli 200 km/h.

A co będzie, kiedy zapragniesz przyspieszyć Audi e-tron?

Wtedy do pracy zabierze się moc chwilowa. Jest ona znacznie wyższa i wynosi 265 kW, czyli 360 KM. Tyle wyniesie chwilowa moc systemowa obu silników elektrycznych, a ich sumaryczny moment obrotowy to 561 Nm.

Na przednią oś przypada 125 kW i 247 Nm, a na tylną - 140 kW i 314 Nm. Audi e-tron 55 quattro wytrzymuje takie obciążenie przez 60 sekund. Przyspieszenie do pierwszej "setki" przy wykorzystaniu tych parametrów zajmuje 6,6 sekundy.  

Ale i to nie kres możliwości - w trybie Boost da się wycisnąć 300 kW - 408 koni mechanicznych. Moment obrotowy wzrasta wtedy do 664 Nm. Na przednią oś kierowane jest 135 kW mocy i moment obrotowy 39 Nm, a na tylną - 165 kW i 355 Nm. Przyspieszenie do pierwszej setki trwa 5,7 sekundy.

To bardzo przyjemne dla kierowcy wartości, które z pewnością nie są niezbędne do codziennej, rozsądnej i ekologicznej jazdy, ale za to przyjemnie łechcą ego prowadzącego pojazd i karmią jego próżność. Problem w tym, że taki wyczyn dostępny jest jedynie przez osiem sekund.

Aktywacja trybu Boost następuje automatycznie po przestawieniu trybu jazdy na S i wciśnięciu pedału gazu do podłogi.

Obciążenie akumulatora Audi e-tron - wolty i ampery

O ile do tej pory używaliśmy wielkości, które imponują, ale nie szokują, o tyle teraz będzie bardzo, bardzo grubo. Zaczniemy od tego, że w aucie spalinowym moc napędu nie zależy od pojemności i masy zbiornika z paliwem.

30-litrowy bak może "napędzić" miejskie autko o mocy 50 KM, ale bez problemu pozwoli rozwinąć pełną moc kilkusetkonnej, 40-tonowej ciężarówce.

W "elektrykach" jest inaczej. Chcesz więcej mocy - musisz mieć większą, cięższą baterię. Nie dwa, nie trzy, a dziesięć razy cięższą od baku z paliwem. I teraz będzie pierwsza szokująca dla typowego kierowcy liczba - akumulator Audi e-tron 55 quattro waży 700 kg.

A teraz będzie trochę elektrotechniki.

Akumulator, a właściwie bateria akumulatorów w Audi e-tron 55 quattro, ma pojemność energetyczną 95 kWh. Tutaj jest trochę tak jak z paliwem w baku - producent specjalnie zabezpiecza akumulator przed całkowitym rozładowaniem, więc wypada zakładać, że nigdy nie wykorzystamy całej pojemności na jazdę.

Akumulator zawsze pozostawi sobie minimalny zapas, niezbędny do racjonalnego zarządzania energią i cyklem ładowania/rozładowania, dla uzyskania maksymalnej trwałości.

Akumulator e-trona znajduje się pod podłogą kabiny. Ma 228 cm długości, 163 cm szerokości i 34 cm wysokości (w najwyższym miejscu, w okolicach tylnej kanapy). Ich napięcie znamionowe to 396 V.

Policzmy natężenie prądu.

Niech elektrotechnicy wybaczą nam poczynione przy okazji obliczeń uproszczenia, ale przy tak przedszkolnych rachunkach wywoływanie pojęć typu rezystancja wewnętrzna ogniwa czy przekształtnik nie miałoby najmniejszego sensu.

Mając więc świadomość poczynionych uproszczeń, policzymy rzeczy proste. Moc elektryczna jest prosta do policzenia - wystarczy wolty pomnożyć przez ampery i mamy gotową wartość w watach.

Aby otrzymać natężenie prądu, trzeba podzielić moc przez napięcie. Kiedy tak zrobimy, to przy mocy ciągłej Audi e-tron 55 quattro, wynoszącej 100 kW otrzymamy natężenie prądu w akumulatorze.

Oto co wtedy popłynie w kablach Audi e-tron:

Przy mocy ciągłej 100 kW przez baterię e-trona płynie prąd o natężeniu około 250 amperów.

Idźmy dalej - co będzie przy mocy "minutowej"? Przy 265 kW natężenie prądu wzrośnie do około 670 amperów.

To mniej więcej tyle, ile płynie przez obwody najpopularniejszej lokomotywy elektrycznej w Polsce, pracującej przy pełnej mocy! W lokomotywach także istnieje pojęcie mocy ciągłej i godzinowej, więc skojarzenie wcale nie jest odległe.

Ale Audi e-tron 55 quattro ma jeszcze tryb Boost.

Co wtedy?

W trybie Boost przez obwody auta popłynie prąd o natężeniu około 750 amperów.

To teraz już wiesz, dlaczego auto elektryczne potrafi wytrzymać takie obciążenie w ograniczonym czasie. Tak naprawdę obciążenia elektryczne w e-tronie muszą być jeszcze większe, ponieważ założyliśmy (błędnie), że moc podawana w danych producenta jest równa mocy elektrycznej jego silników, a ta z kolei równa się mocy akumulatora.

Zasięg samochodu elektrycznego - czy jest realny?

Nie w przypadku rozrzutnego korzystania z dynamiki napędu elektrycznego. Elektryczne Audi e-tron 55 quattro ma według aktualnie wprowadzonego cyklu spalania WLTP "palić" od 22,6 do 26,2 kW energii elektrycznej na sto kilometrów. Oznacza to, że można przyjąć praktycznie każdą wartość z tego przedziału, bo obejmuje on Audi e-tron w różnych specyfikacjach.

Zasięg Audi e-tron 55 quattro w cyklu mieszanym według WLTP to 417 km.

Nie jest to dużo jak na wielkiego, zachęcającego do długich podróży SUV-a, trzeba więc będzie zaplanować postoje, podczas których załoga e-trona będzie miała jakieś zajęcie. Galerie handlowe z pewnością zagospodarują ten czas, wysysając z portfeli właścicieli aut elektrycznych odpowiednią porcję pieniędzy na "ładowaniu z zakupami".

Ale nie to jest tu najważniejsze. Na dziś auta elektryczne nie nadają się do swobodnego podróżowania na długich trasach i przyznają to nawet zagorzali orędownicy elektromobilności.

Bardziej istotne jest to, jak zmienia się zasięg i zużycie energii w funkcji dynamiki jazdy. A jest to zależność niemal drastyczna. Wynika ona nie tylko z nadal niewystarczającej gęstości energii dostępnych dziś oficjalnie akumulatorów, lecz także z ogromnej rozpiętości między maksymalną mocą chwilową, a mocą niezbędną do jazdy ze stałą prędkością.

Można spokojnie założyć, że jadące drogą podmiejską Audi e-tron 55 quattro, przy stałej prędkości jazdy z powodzeniem pokonałoby długą trasę bez przekraczania mocy napędu rzędu 30-40 kW. Choć wygląda to na śmiesznie mało, ręczę za to, że tak jest - skoro 100 kW ma wystarczyć do jazdy z prędkością 200 km/h a opory powietrza nie rosną liniowo.

Pomyśl teraz, co się stanie z zasięgiem, kiedy zechcesz często korzystać z maksymalnej dynamiki "elektryka". Między 30 kW a 300 kW jest przepaść, której nie wypełni nawet najbardziej inteligentna dostępna dziś rekuperacja energii odzyskiwanej podczas hamowania (w ramach cyklu WLTP Audi e-tron 55 quattro odzyskuje energię odpowiadającą za 30 procent zasięgu).

Z naszej listy różnic między autem spalinowym a elektrycznym pozostało nam jeszcze to, czego rozwiązanie będzie wymagało ogromnych inwestycji w infrastrukturę elektryczną naszych miast. Chodzi o…

Czas "tankowania" Audi e-tron - od 30 minut

Audi wraz z pierwszym samochodem elektrycznym przygotowało stałoprądową ładowarkę o mocy do 150 kW. Przy optymalnych warunkach temperaturowych będzie można przy jej pomocy naładować e-trona w około pół godziny.

Trzeba jednak pamiętać, że jest to szacunkowy wynik, a odłączane od ładowarki auto nie musi być w pełni naładowane. Oprogramowanie ładowarek, dla m.in. ochrony akumulatora w samochodzie, ogranicza moc (a więc i szybkość) ładowania poniżej 20 proc. i powyżej 80 proc. stopnia naładowania baterii.

Przywołane pół godziny jest o tyle optymistyczne, że sieć 150-kilowatowych ładowarek (Ionity) dopiero raczkuje. Do 2020 roku planuje się postawienie 400 takich stacji ładowania w odstępach co 120 km przy autostradach i najważniejszych drogach.

Rozbudowa sieci stacji ładowania wysokiej mocy to wynik porozumienia, jakie zawarły: Koncern Volkswagen (a w jego ramach marki Audi i Porsche), Grupa BMW Group, Daimler AG i Ford Motor Company.

Niestety, liczby te trzeba podzielić na całą Europę :)

Gwarantuję, że nawet mając 60 km do najbliższej ładowarki i stojąc w korku autem elektrycznym, nie będziesz mieć wesołej miny, widząc jak zasięg maleje. Nawet w korku trzeba wietrzyć, ogrzewać lub klimatyzować samochód, a w "elektryku" za wszystko odpowiada prąd z baterii akumulatorów.

Jak można podsumować nasze rozważania o samochodach elektrycznych, dostępności mocy i zasięgu?

Przede wszystkim apelem do producentów: podawajcie w katalogach dokładne dane, dotyczące mocy ciągłej, a nie tylko podczas krótkoterminowego "szczytowania". Są przecież kierowcy, którzy nie jeżdżą ani trochę ekologicznie i mają oni prawo wiedzieć, na ile będzie stać ich nowy pojazd przy brutalnym traktowaniu. Wypada wreszcie zapytać:

Czy 136-konny luksusowy SUV ma sens?

Ma. Podczas normalnej codziennej jazdy prawdopodobnie nie będziesz mieć okazji zaznać jakiegokolwiek deficytu mocy. Możesz też czuć się bezpiecznie, bo Audi e-tron 55 quattro ma rozbudowany system chłodzenia baterii, silników i elektroniki sterującej.

Nic się nie usmaży, najwyżej auto stanie się na jakiś czas mniej dynamiczne. Ale aby tak się stało, trzeba się naprawdę postarać i mieć do dyspozycji pustą drogę.

Wierzę jednak, że - czytając o elektrycznych "supersamochodach" - warto mieć świadomość, czym taki "elektryk" jest, a czym nie będzie przy obecnym stanie techniki.

Dzisiejsze auta elektryczne są świetnym pomysłem do jazdy miejskiej pod warunkiem, że mamy je gdzie ładować codziennie w nocy. Dzięki wydłużeniu czasu ładowania moc wymagana od sieci elektrycznej może być niska.

Nawet bardzo niska - przy gniazdku 230 V to zaledwie 2,3 kW, można tu więc mówić raczej o doładowaniu niż naładowaniu Audi e-tron przez jedną noc. Przy gnieździe trzyfazowym 400 V moc rośnie do 11 kW. 

Kluczowy jest nawyk podłączania auta elektrycznego do ładowarki codziennie na noc. Brzmi kłopotliwie? Telefony też tak ładujemy w nocy (choć to niezbyt mądre) i nikt nie narzeka, że to kłopotliwe.

Ale obecne "elektryki" - nawet te duże, mocne i luksusowe - nie nadają się do szybkiego i sprawnego pokonywania długich dystansów metodą rzutu kostką na mapie. Nie dają poczucia bezpieczeństwa, kiedy na trasie zrobi się korek. I nie nadają się do jazdy "wyścigowej", tak ze względu na zasięg, jak i przeciążalność napędu elektrycznego.

No i jeszcze trzeba przypomnieć o tym, co będzie, kiedy prądu jednak zabraknie. Do samochodu elektrycznego nie da się "dowieźć" energii, tak jak można przywieźć paliwo w kanistrze do pojazdu spalinowego, żeby pojechać dalej.

Do tego byłby potrzebny solidny agregat prądotwórczy z dobrym stabilizatorem napięcia i dużo, dużo czasu. Nie trzeba bujnej wyobraźni, by uzmysłowić sobie, jak niezręczna byłaby taka sytuacja na autostradzie.

Jeżeli chcesz zobaczyć, jak podobał nam się mniejszy "elektryk" to zapraszamy na test Nissana Leafa.

Nie jesteśmy elektrofobami :)

Zdjęcia: Audi.