AUTOBUSY. Część 1. Konwersja napędów spalinowych na elektryczne. Alternatywa czy konieczność?

Pytanie stare jak świat e-mobilności oraz wizje i scenariusze jej wdrożenia i rozwoju. Odpowiedź na tak wydaje się oczywista, ale szereg uwarunkowań zewnętrznych, na które obecnie nie mamy wpływu, może spowodować zupełnie inny bieg wydarzeń. Nie jest wobec tego dużym zaskoczeniem, że skoro tylko pojawiły się takie możliwości, spółka MACKBUS złożyła stosowny wniosek, uzyskała dofinansowanie i wraz z początkiem 2021 r. rozpoczęła realizację projektu pn. „Opracowanie i wdrożenie modułowej konwersji napędu spalinowego na elektryczny dla autobusów podmiejskich” w ramach Programu Operacyjnego „Inteligentny Rozwój” nr projektu POIR 01.01.01-00-1705/20.


Koncepcja rekomendowana
Zasadniczym założeniem projektu było opracowanie systemu szybkowymiennych magazynów energii, z możliwością łatwego zastąpienia ich w pełni naładowanym zestawem baterii trakcyjnych, oraz ładowanie zdemontowanego magazynu poza pojazdem.

W wyniku przeprowadzonych analiz wybrano do finalnej realizacji konstrukcji szuflad autobusy posiadające bagażniki podpodłogowe. Rozwiązanie takie zapewnia optymalne położenie środka ciężkości pojazdu przy znaczącym wzroście masy własnej. Pozwala również na instalację dodatkowych pakietów baterii trakcyjnych, zwiększających zasięg pojazdu w zależności od potrzeb indywidualnych operatorów. A ponieważ w większości przypadków są to autobusy przeznaczone do pasażerskiego transportu lokalnego, ubytek przestrzeni bagażowej nie ma dużego wpływu na ich walory eksploatacyjne.





Bariery i wyzwania
Istotne z punktu widzenia przyszłego powodzenia i upowszechnienia projektu są optymalizacja i unifikacja rozwiązań konstrukcyjnych, a zwłaszcza ich zdolność do łatwej adaptacji w autobusach różnych marek eksploatowanych przez polskich operatorów. Trudno będzie o przysłowiowy „złoty środek”, ale biorąc pod uwagę fakt, że problem praktycznie ogranicza się do części mechanicznej oraz potencjalnych lokalizacji magazynów energii, istnieje realna możliwość wypracowania uniwersalnego modułu podstawowego, jak również systemów adaptacyjnych do poszczególnych, najbardziej popularnych konstrukcji wpisujących się w podstawowe założenia projektu.

Prace obejmowały
Etap E1 – Zadania:

1. Opracowanie i wykonanie modelu systemu wymiany modułów akumulatorów do autobusu w szufladach.
2. Opracowanie i wykonanie modelu systemu wymiany modułów akumulatorów poza pojazdem na stojakach.
3. Opracowanie i badanie stanowisk badawczych do wymiany baterii – zasobnik z akumulatorami, szuflady do pojazdu i stojak do ładowania akumulatorów poza pojazdem.

Uwarunkowania rynkowe
W latach 2016–2021 zarejestrowano w Polsce 6962 sztuk fabrycznie nowych autobusów o dopuszczalnej masie całkowitej powyżej 8 t, w tej liczbie 4954 autobusów miejskich, 1677 turystycznych, 297 międzymiastowych, 2 szkolne oraz 34 autobusy sklasyfikowane jako inne [1].

W tym samym okresie w naszym kraju zarejestrowano 14 395 sztuk autobusów używanych, przy zdecydowanie innych udziałach w poszczególnych segmentach funkcjonalnych. Największą liczbę stanowiły tutaj autobusy międzymiastowe z wynikiem 6466 sztuk i turystyczne w ilości 4911 sztuk. Daleko za nimi autobusy miejskie na poziomie 2170 sztuk oraz szkolne i pozostałe w liczbie 848 sztuk [1].

Struktura wiekowa rejestrowanych w naszym kraju używanych autobusów jest mocno zróżnicowana. Faktem pozostaje jednak, że udział autobusów 10–12-letnich, czyli w pierwszej kolejności kwalifikowanych do e-konwersji, wynosi około 5000 szt. W tej liczbie używane autobusy międzymiastowe stanowią 45%, co przekłada się na przybliżoną ilość 2250 jednostek. Jeżeli do tej liczby doliczymy fabrycznie nowe autobusy międzymiastowe zarejestrowane w Polsce w latach 2011–2015 (496 szt.), to początkowy potencjalny rynek międzymiastowych e-konwersji opiewa na co najmniej 2746 pojazdów.


Odpowiedź na pytanie zasadnicze
Wobec tego: alternatywa czy konieczność? Z punktu widzenia ekologii i potrzeby radykalnego ograniczenia emisji zdecydowanie konieczność. Operatorzy lokalni i międzymiastowi nie będą w stanie, w oczekiwanym okresie, wymienić tak dużej liczby taboru na zeroemisyjny. Natomiast z punktu widzenia nakładów i inwestycji bardzo korzystna alternatywa. Aktualnie szacowany koszt e-konwersji 12-metrowego autobusu międzymiastowego, zawierający również koszty remontu pojazdu, to wydatek rzędu 1,15–1,20 mln zł netto, czyli 45–50% ceny nowego autobusu elektrycznego. Infrastruktura ładowania i pozostałe wyposażenie to nakłady identyczne, jak w przypadku nowego taboru elektrycznego. Jedyna wątpliwość, która bardzo martwi producentów i operatorów, to różnica kosztów eksploatacji pomiędzy tożsamymi autobusami z napędem spalinowym i napędem elektrycznym. Zasygnalizowaliśmy to już na wstępie, ponieważ może stanowić to istotną okoliczność negatywnie wpływającą na rozwój e-mobilności.

I co dalej…


Literatura

1. PZPM i JMK – analizy na podstawie Centralnej Ewidencji Pojazdów.

Mackbus Sp. z o.o.
ul. Henryka Sienkiewicza 2/12
86-050 Solec Kujawski
tel. 508 089 059
e-mail: info@mackbus.pl
www.mackbus.pl