Volvo 8900 Electric: elektromos hajtás, változatlan utaskapacitás

Már több mint két éve annak, hogy a Volvo Buses alapjaiban alakította át európai autóbuszgyártási tevékenységét; a svéd gyártó 2023-ban jelentette be, hogy felhagy a komplett autóbuszok európai gyártásával, és a jövőben elsősorban alvázak, hajtásrendszerek, valamint elektromobilitási megoldások fejlesztésére koncentrál. A döntéssel együtt több jól ismert típus is eltűnt az európai piacról, egyes modellek csupán átmenetileg kerültek ki a kínálatból, mások viszont végleg búcsút intettek a kontinensnek. Utóbbiak közé tartozott a Volvo 8900 típuscsalád dízelüzemű változata is, amelynek utolsó példányai közül több a Volánbusz flottájában talált gazdára. A modell azonban nem tűnt el teljesen, a Volvo ugyanis elektromos hajtással újra életre hívta a típust, amely ma már Volvo 8900 Electric néven szerepel a kínálatban. Az új generáció ugyanakkor már egy teljesen más iparági környezetben született meg: a járművek az egyiptomi MCV gyártóbázisán készülnek, a Volvo Buses új partneri és bérgyártási stratégiájának részeként.

Bár az MCV neve az autóbusziparban egyáltalán nem számít ismeretlennek, az európai piac egy részén még ma is akadnak olyanok, akik az egyiptomi gyártási helyszín hallatán fenntartásokkal fogadják a vállalat termékeit. Ezek az előítéletek azonban jellemzően inkább a gyártó földrajzi elhelyezkedéséből fakadnak, mintsem a cég valós piaci teljesítményéből. Az MCV ugyanis évtizedek óta jelen van a nemzetközi autóbuszpiacon, a Volvo egyik fontos stratégiai partnere, miközben az Egyesült Királyságban számos jelentős üzemeltető flottájában közlekednek az általa gyártott járművek.

A Volvo 8900 Electric esetében ugyanakkor nem egy önálló MCV-termékről beszélhetünk. A típus fejlesztését továbbra is a Volvo Buses irányítja, a konstrukció alapjait, a főbb műszaki megoldásokat, a hajtásrendszert és az alkatrészválasztást a svéd gyártó határozza meg. A Volvo felel a típus értékesítéséért, homologizációjáért, valamint a szerviz- és alkatrészellátási háttér biztosításáért is.

Mivel a 8900 Electric elsődleges célpiacát továbbra is Európa jelenti, a gyártási folyamatnak teljes egészében meg kell felelnie az uniós típusjóváhagyási és minőségbiztosítási követelményeknek. Ennek érdekében a Volvo mérnökei folyamatos szakmai támogatást nyújtanak az egyiptomi üzem számára, részt vesznek a gyártási folyamatok kialakításában, valamint rendszeresen ellenőrzik a minőségbiztosítási rendszerek működését. A termelés így ugyan földrajzilag Európán kívül zajlik, a járművek azonban a Volvo által meghatározott műszaki, minőségi és biztonsági követelmények szerint készülnek. Az alváz továbbra is a svédországi Boråsban készül, míg a hajtásláncot a Volvo Powertrain köpingi üzeme szállítja. Emellett a jármű számos kulcsfontosságú alkatrésze ugyanattól a beszállítói körtől származik, amely korábban a Volvo európai gyártású autóbuszait is ellátta.

A Volvo korábbi, lengyelországi wrocławi üzemében készülő háromtengelyes Volvo 8900

Ami magát a járművet illeti, az új Volvo 8900 Electric esetében a gyártó tudatosan törekedett arra, hogy megőrizze elődje legfontosabb tulajdonságait. A típus karosszériája alapvetően a korábbi Volvo 8900-as család formai és szerkezeti örökségét viszi tovább, így az új modell első pillantásra egyértelműen felismerhető maradt. Bár a modell immár a Volvo új generációs BZR Electric elektromos platformjára épül, kialakításának számos eleme visszavezethető a korábbi Volvo B8RLE alvázas változatokhoz. A svéd gyártó mérnökei nem a nulláról kezdtek új helyközi elektromos autóbuszt fejleszteni, hanem a korábbi konstrukció bevált megoldásaira építettek. Ennek megfelelően a jármű számos futóművi és szerkezeti eleme, valamint a nagy teherbírású felfüggesztési rendszer is a korábbi generáció tapasztalataira támaszkodik, miközben a hajtáslánc már teljes egészében elektromos.

Érdekesség, hogy a Volvo elsőként a háromtengelyes, 6×2 hajtásképletű változatot vezette be a piacra. Ez nem tekinthető véletlen döntésnek, hiszen az elektromos helyközi autóbuszok esetében a tengelyszámnak különösen fontos szerepe van. Míg egy kéttengelyes elektromos autóbusz legnagyobb megengedett össztömege jelenleg 19,5 tonna, addig egy háromtengelyes kivitel esetében ez az érték akár a 28 tonnát is elérheti. Utóbbi alapja, hogy a háromtengelyes, legfeljebb 15 méter hosszú szóló autóbuszokra vonatkozó tömeghatár alapesetben 26 tonna, amelyet az alternatív – így akkumulátoros elektromos vagy hidrogénüzemű – hajtásrendszerrel szerelt típusoknál legfeljebb további 2 tonnával lehet megnövelni, amennyiben azt a jármű típusjóváhagyási dokumentációja indokolja.

Bár a harmadik tengely és a hosszabb karosszéria önmagában növeli a jármű saját tömegét, a konstrukció mégis jóval nagyobb mozgásteret biztosít a gyártók számára. A rendelkezésre álló tömegtartalék felhasználható nagyobb akkumulátorcsomag beépítésére, az utaskapacitás növelésére vagy akár a hatótávolság javítására, így az üzemeltetők könnyebben találhatják meg az egyensúlyt a jármű tömege, befogadóképessége és energiaellátása között. Nem véletlen tehát, hogy az elmúlt években több gyártó is háromtengelyes konfigurációval mutatta be első elektromos helyközi autóbuszait.

A Volvo 8900 Electric esetében a 14,9 méter hosszú, háromtengelyes változat legnagyobb megengedett össztömege 27 tonna, saját tömege pedig a legnagyobb akkukapacitással mintegy 18,7 tonna; a Volvo tehát nem használta ki teljes mértékben a szabályozás által biztosított tömegtartalékot. Ennek hátterében több tényező is állhat, többek között a jármű konstrukciós kialakítása, a tengelyterhelési korlátozások, valamint az alkalmazott futóművek és felfüggesztések terhelhetősége. A gyakorlatban ugyanakkor a 27 tonnás össztömeg is jelentős mozgásteret biztosít az akkumulátorok, az utasok és az egyéb fedélzeti berendezések számára.

A fenti adatok tükrében, némi számolgatás után jól látható, hogy a Volvo mérnökeinek sikerült elkerülniük az elektromos hajtású autóbuszok egyik leggyakoribb kompromisszumát. A 8900 Electric ugyanis a legnagyobb, 540 kWh kapacitású akkumulátorcsomaggal szerelve sem szenved érdemi kapacitásveszteséget a dízelváltozathoz képest.

A háromtengelyes Volvo 8900 LE dízelváltozat saját tömege körülbelül 15 000 kilogramm, legnagyobb megengedett össztömege pedig 24 750 kilogramm, miközben legfeljebb 110 utas szállítására alkalmas. A befogadóképességet ebben az esetben nem a rendelkezésre álló teherbírás, hanem az M3/II osztályú kialakításból adódó utastéri elrendezés, illetve az állóhelyek számára és méretére vonatkozó előírások határozzák meg. A jármű teherbírása alapján ennél lényegesen több, akár mintegy 130 utas szállítása is megoldható lenne, azonban az M3/II kategóriára vonatkozó előírások nem teszik lehetővé az állóhelyek számának ilyen mértékű növelését.

Az elektromos változat esetében a helyzet lényegében változatlan maradt. A 27 tonnás legnagyobb megengedett össztömeg és a több mint 8 tonnás hasznos terhelhetőség alapján a jármű tömegszempontból nem ütközik korlátokba, a befogadóképességet továbbra is az M3/II kategória előírásai szabják meg. A típus teherbírása alapján ennél valamivel több utas szállítása is lehetséges lenne, a kategóriára vonatkozó előírások és az utastér kialakítása azonban itt is 110 főben maximalizálják a befogadóképességet. Ennek eredményeként az akár 540 kWh kapacitású akkumulátorcsomag beépítése mellett is megmaradt a dízelváltozat névleges utaskapacitása, ami a helyközi elektromos autóbuszok piacán ma még korántsem magától értetődő. A Volvo fejlesztői tehát nem a lehető legnagyobb akkumulátorkapacitás beépítésére törekedtek, hanem egy kiegyensúlyozott konstrukció kialakítására. A rendelkezésre álló tömegtartalék egy részét ugyan jelentős energiatároló kapacitásra fordították, ugyanakkor sikerült megőrizni a dízelváltozattal megegyező utaskapacitást és hasznos terhelhetőséget is.

A háromtengelyes modell hajtásáról a Volvo saját fejlesztésű EPT802 jelű elektromos hajtáslánca gondoskodik. A rendszer két villanymotorból áll, amelyek együttesen 334 kW folyamatos, illetve 400 kW csúcsteljesítményt biztosítanak. A Volvo a hajtásrendszer kialakítása során úgynevezett T-drive elrendezést alkalmazott, amelynek lényege, hogy a villanymotorokat a hajtott tengely mögött, annak középvonalában helyezték el. A nagyobb energiahatékonyság érdekében a villanymotorok által leadott nyomaték nem közvetlenül jut el a hajtott tengelyhez, hanem egy kétfokozatú automatizált Volvo I-Shift sebességváltón keresztül. Bár az elektromos autóbuszok többsége ma már egyfokozatú áttételt alkalmaz, a Volvo a helyközi felhasználás sajátosságai miatt továbbra is ragaszkodik a többfokozatú hajtóműhöz. Ennek köszönhetően a hajtáslánc alacsonyabb sebességnél nagyobb vonóerőt, országúti üzemben pedig kedvezőbb energiafelhasználást biztosíthat. A rendszer legnagyobb keréknyomatéka eléri a 31 000 Nm-t.

Az energiaellátásról a Volvo moduláris akkumulátorrendszere gondoskodik. A jelenleg legnagyobb konfiguráció hat darab lítiumion-akkumulátorból áll, amelyek egyenként 90 kWh energiatároló kapacitással rendelkeznek. Ez összesen 540 kWh beépített kapacitást jelent. Az alkalmazott NCA (lítium–nikkel–kobalt–alumínium-oxid) cellakémiára épülő akkumulátorok Samsung SDI 21700-as cellákból épülnek fel. A technológia egyik legfontosabb előnye a magas energiasűrűség, amely lehetővé teszi, hogy a jármű jelentős energiamennyiséget tároljon viszonylag alacsony tömeg mellett. A hat akkumulátormodul közül három a tetőn kapott helyet, míg a fennmaradó három egységet a Volvo az egykori motortérben helyezte el, kihasználva a dízelváltozat hajtásláncának megszűnésével felszabaduló beépítési teret.

Az akkumulátormodulok tömege egyenként 504 kilogramm, így a hat egységből álló akkumulátorcsomag össztömege meghaladja a három tonnát. Önmagában az energiatároló rendszer a jármű saját tömegének közel egyhatodát teszi ki, azonban az akkumulátorokhoz kapcsolódó villanymotorokkal, teljesítményelektronikával, hűtőrendszerekkel és egyéb nagyfeszültségű berendezésekkel együtt az elektromos hajtáslánc tömege már a jármű teljes tömegének közel egyharmadát is elérheti. Ez jól érzékelteti, hogy miért kiemelten fontos a háromtengelyes kialakítás az ilyen méretű elektromos helyközi autóbuszok esetében.

A Volvo adatai szerint a legnagyobb akkumulátorcsomaggal szerelt változat energiafogyasztása 1,15 kWh kilométerenként, illetve a töltési veszteségeket is figyelembe véve 1,265 kWh/km. Az értéket a nemzetközileg elfogadott SORT 2 ciklus alapján, 18 km/h átlagsebességnél, 18 Celsius-fokos külső hőmérsékleten és maximális utasterhelés mellett határozták meg. A gyártó számításai szerint az akkumulátorok cseréjére a jármű teljes, 800 ezer kilométeres tervezett élettartama során nincs szükség.

Mindez azonban óhatatlanul felveti azt a kérdést is, hogy egy közel 15 méter hosszú, több mint háromtonnás akkumulátorrendszerrel felszerelt elektromos autóbusz valóban mennyire tekinthető környezetbarát megoldásnak. A válasz korántsem fekete-fehér. Az elektromos hajtás kétségtelen előnye, hogy a jármű üzemeltetése során nem keletkeznek helyi károsanyag-kibocsátások, ugyanakkor az akkumulátorok előállítása jelentős nyersanyag- és energiaigénnyel jár. Az elektromos autóbuszok életciklus-vizsgálatai ugyanakkor rendre arra jutnak, hogy a teljes környezeti hatás túlnyomó része nem a gyártási szakaszban, hanem a több százezer kilométeres üzemeltetés során jelentkezik. Egy korszerű elektromos autóbusz esetében a gyártás jellemzően a teljes életciklusra vetített környezeti terhelés kisebb részét adja, míg annak döntő hányadát az energiafelhasználás és az üzemeltetés során felhasznált villamos energia előállítása határozza meg.

A Volvo 8900 Electric esetében ugyanakkor érdekes szempont, hogy a gyártó nem a lehető legnagyobb akkumulátorcsomag beépítésére törekedett, hanem egy olyan konstrukció kialakítására, amely az energiatároló rendszer mérete, a jármű tömege és az utaskapacitás között igyekszik egyensúlyt teremteni. Az így is méretes akkumulátorrendszer ellenére sikerült megőrizni a dízelváltozattal azonos befogadóképességet, ami azt jelenti, hogy az elektromos hajtás nem járt az utasszállító képesség érdemi csökkenésével. Ez azért fontos, mert a gyártáshoz és az üzemeltetéshez kapcsolódó környezeti terhelés így nagyobb számú utaskilométer között oszlik meg, ami kedvezőbb fajlagos környezeti mutatókat eredményezhet a jármű teljes életciklusa során.

A képek illusztrációk.

8 kép -