Újdonság a Volkswagenről
2021.05.11.

Nagy hatótáv és gyors töltés – Akkumulátorrendszere a Volkswagen ID.3, ID.4 és ID.4 GTX „szíve”

-       Az elektromos járművek legújabb generációjának központi eleme a Volkswagen Group Components braunschweigi gyárából érkezik-       Kapacitásváltozatok 45 kWh1 és 77 kWh2/3 között és a WLTP-ciklus szerint akár 549 km hatótáv-       Gyorstöltés akár 125 kW teljesítménnyel, 320 kilométerre elegendő töltés 30 perc alatt
ID.4

Wolfsburg/Budapest – Mi a közös a tisztán elektromos kompakt Volkswagen ID.3, a frissen a 2021-es „Év Világautójává” („2021 World Car of the Year”) megválasztott ID.4 és a most bemutatott nagyteljesítményű ID.4 GTX modellekben? Nos, a Volkswagen Group Components braunschweigi üzemének nagyfeszültségű akkumulátorrendszere formájában egyaránt csúcstechnikát hordoznak fedélzetükön, amely egyszerre kínál intenzív teljesítményt, nagy hatótávot, a legszínvonalasabb biztonságot és gyors töltést. A Moduláris elektromos platform (MEB) műszaki alapjaira épülő, vonzó és megfizethető elektromos autók iránti kereslet olyan nagy, hogy a termelési helyszín épp most bővítette évi 500 ezer akkumulátorra gyártókapacitását.


Amint Thomas Schmall, a vállalatcsoport igazgatótanácsának a technika területéért felelős tagja, egyben a Volkswagen Group Components vezérigazgatója kiemelte: „Az akkumulátor technikailag az elektromos autók ’szíve’, mivel egyaránt meghatározó a vezetés élvezete, a költségek, a hatótáv és a töltési élmény szempontjából. Ezzel központi szerepet játszik a vállalatcsoportunkhoz tartozó márkák ügyfeleinek hosszú távú elégedettségében.”
Ennek megfelelően az akkumulátorrendszerek az ACCELERATE márkastratégia megvalósításának is meghatározó elemei. A Volkswagen márka már bejelentette szándékát, hogy 2030-ig jelentősen fokozni kívánja elektromos járművei értékesítését, Európában 70, az Amerikai Egyesült Államokban és Kínában pedig 50 százalékra növelve a tisztán elektromos hajtásrendszerű modellek (BEV) eladásainak részarányát. A hosszú távú cél 2050-re a márka mérleg szerinti teljes szénmentesítése. „2025-ig minden évben új elektromos autót mutatunk be, még az idén a sportos ID.54 SUV-kupé, jövőre pedig új márkaikonunk, az ID. BUZZ4 érkezik. 2025-ben egy az ID.3 alá pozícionált modell várható, amely még szélesebb ügyfélkör számára teszi elérhetővé az elektromos mobilitást” – hangsúlyozta Thomas Ulbrich, a Volkswagen márka igazgatótanácsának a műszaki fejlesztés területéért felelős tagja.
 
A következőkből kiderül mekkora teljesítményt kínálnak az egyre bővülő ID.-család Európában a zwickaui termelési helyszínen készülő tagjai – s amit még műszakilag az akkumulátorrendszerekről tudni érdemes:
 
Akkumulátorméretek 45 és 77 kWh között – Három akkumulátorméret áll rendelkezésre a kompakt ID.3 választékában. A kompakt változat nettó energiatároló képessége 45 kWh1 és egy feltöltéssel 352 km hatótávot (WLTP) tesz lehetővé. 58 kWh5/6 kapacitással a hatótáv 426 kilométerre (WLTP) nő, míg a nagy, 77 kWh2 nettó energiatároló képességű akkumulátorral már 549 kilométer (WLTP) a maximális hatótáv. Hasonlóan alakul az ID.4 kínálata is, az elektromos SUV-modell 346 kilométert (WLTP) tehet meg az 52 kilowattórás7 akkumulátorral a fedélzetén, míg a 77 kWh3 kapacitású akkumulátor akár 522 kilométeres (WLTP) hatótávot is lehetővé tesz. Az ID.4 GTX8 révén 220 kW9 maximális teljesítménnyel a kétmotoros összkerékhajtás technikája jelenik meg az ID.-családban. Az akkumulátor itt 77 kWh (nettó) energiát biztosít, ami akár 480 kilométeres (WLTP), a valós ügyfélhasználathoz közel álló hatótávhoz is elegendő lehet. E modell idén nyáron érkezik az európai piacokra.
Teljesítmény 1075 és 150 kW2/3/6 között – Az elektromos hajtásrendszerű autók elektromos gépei csakis akkora teljesítményt produkálhatnak, amekkorát akkumulátoruk lehetővé tesz. Az ID.3 teljesítménye a 45 kWh energiatároló képességű akkumulátorral 110 kW (150 LE)1, míg az 58 kilowattórás töltéstárolóval az ügyfél kívánsága szerint 107 kW (146 LE)5 vagy 150 kW (204 LE)6. A 77 kWh kapacitású akkumulátorral az ID.3 – akárcsak az ID.43 – 150 kW (204 LE)2 teljesítménnyel szolgál. Az ID.4 elektromos SUV-modell emellett 52 kilowattórás akkumulátorral két motorváltozatot is kínál, 109 kW (148 LE)7 és 125 kW (170 LE)10 teljesítménnyel.
Masszív alumíniumrekeszek minden modulhoz – Az ID.-modellek akkumulátorendszerét alumíniumprofilok együtteseként igény szerint méretezhetőre tervezték. Mindegyik rekesz egy-egy akkumulátormodult tartalmaz, amelyek 24-24 rugalmas külső burkolattal készült cellát foglalnak magukban. A 45 kWh energiatároló képességű akkumulátor hét, az 52 kWh kapacitású változat nyolc, míg az 58 kilowattórás kivitel kilenc modulból áll, egyaránt tízrekeszes házban elosztva. A 77 kWh kapacitású akkumulátor 12 modulból áll, 12 rekeszes kialakításban. A nagy akkumulátorrendszer 182, míg a kompakt 142 centiméter hosszú, szélességük egyaránt 145, magasságuk pedig szintén egységesen 14 centiméter. Tömegük mintegy 320 és 500 kilogramm között alakul.
A legszínvonalasabb biztonság – A akkumulátorház hossztartójában az akkumulátor méretétől függően akár három szabályzóegység (Controller) is működhet, amelyek a modulok feszültségét és hőmérsékletét felügyelik és a központi akkumulátormenedzsment-szabályzással együttműködve egyenlítik ki az egyes cellák kapacitáseltéréseit. A fő szabályzóegység és a csatlakozórekesz a biztosítékokkal az akkumulátorrendszer hátuljára szerelve kapott helyet, amely súlyos baleset esetén azonnal áramtalanítja a rendszert.
Mély beépítési pozíció – Az ID.3 és ID.4 hátsókerékhajtása és alapelrendezése a legkedvezőbb feltételekkel szolgál a sportos, biztonságos és problémamentes menettulajdonságokhoz. Az akkumulátor a tengelyek között, a jármű legalacsonyabb részén helyezkedik el, ami mindegyik változat esetében az 50:50 arányú ideális értékhez közeli tömegeloszlást biztosít az első és a hátsó tengely között. Háza szilárdan a karosszériához csavarozva jelentősen hozzájárul annak merevségéhez. Ütközéskor erőteljes, körbefutó keret védi az akkumulátorrendszert a sérülésektől. Felül alumíniumfedél zárja a konstrukciót, míg a cellatér alatt a hűtőlap és egy tovább erős alumíniumburkolat húzódik.
Gyors töltés – Az ID.3 és az ID.4 akkumulátorai váltakozó- és egyenárammal is tölthetők. Az otthoni falitöltőről (Wallbox) mérettől függően akár 11 kW, míg az erős egyenáramú töltőállomásokról a 45 kWh és 52 kWh nettó energiatároló képességű akkumulátorok alapkivitelben akár 50 kW, extraként pedig akár 100 kW teljesítménnyel is tölthetők. Az 58 kilowattórás akkumulátorral szerelt ID.3 már alapfelszereltségében is akár 100 kW, míg a 77 kilowattórás akkumulátor esetében akár 125 kW töltőteljesítményt kínál, így már mintegy 30 perc egyenáramú töltést követően készen állhatnak a következő 320 kilométerre (a WLTP-ciklus szerint).
Gyártás Braunschweigben – Az akkumulátorrendszerek a Volkswagen Group Components braunschweigi üzemében készülnek, ahol fejlesztésük is zajlott. A nagyjából kilenc futballpálya nagyságú területen évente akár 500 ezer MEB-akkumulátor is lekerülhet a szerelőszalagról. Az akkumulátorrendszerek gyártásának további helyszínei Fosan és Anting (Kína), valamint a jövőben Chattanooga (Amerikai Egyesült Államok) és Mlada Boleslav (Csehország). Az ID.3 és ID.4 akkumulátorcelláit Európában zöld-elektromosáram felhasználásával állítja elő a beszállító, hozzájárulva a márka azon ígéretéhez, hogy ezeket az elektromos modelleket szén-dioxid-semlegesen adja át az európai vásárlóknak.
Kompetenciaközpont Salzgitterben – Az akkumulátorcellák kutatásáért, fejlesztéséért, előszériás gyártásáért, teszteléséért, valamint a vonatkozó beszerzés és minőségbiztosítás területeiért a teljes vállalatcsoportra kiterjedően a salzgitteri Center of Excellence felel a Volkswagen Group Components szervezetében. Itt a különféle akkumulátortechnikák továbbfejlesztése mellett az elektromos mobilitás alapkomponenseinek fejlesztési és gyártási szakismereteit is bővítik. Mindemellett akkumulátorcellák saját gyártásának előkészületei is zajlanak Salzgitterben, s a QuantumScape partnerrel együttműködve már a következő generációs szilárdtest-akkumulátorokon is dolgoznak.
Másodlagos felhasználás és újrahasznosítás – A Volkswagen nyolc évre vagy 160 ezer kilométerre garantálja az akkumulátor kapacitásának legalább 70 százalékát, élettartama – vagy az elektromos jármű élettartama – végén pedig az akkumulátor másodlagos felhasználási (Second Life) koncepciók keretében, például rugalmas gyorstöltőállomásokon alkalmazható vagy nyersanyagként hasznosítható újra. A Volkswagen Group Components salzgitteri termelési helyszínén máris üzembe helyeztek egy kísérleti üzemet, amely az értékes akkumulátor-alkatrészek anyagainak visszanyerésére szolgál.
 
1ID.3 Pure Performance (45 kWh), 110 kW/150 LE – Elektromosenergia-fogyasztás, kombinált (kWh/100 km): 13,8-13,1 (NEDC); szén-dioxid-kibocsátás, kombinált (g/km): 0; gazdaságossági besorolás: A+
2ID.3 Pro S (77 kWh), 150 kW/204 LE – Elektromosenergia-fogyasztás, kombinált (kWh/100 km): 14,1-13,5 (NEDC); szén-dioxid-kibocsátás, kombinált (g/km): 0; gazdaságossági besorolás A+
3ID.4 Pro (77 kWh), ID.4 Life, ID.4 Business, ID.4 Family, ID.4 Tech, ID.4 Max, 150 kW/204 LE – Elektromosenergia-fogyasztás, kombinált (kWh/100 km): 16,9-16,2 (NEDC); szén-dioxid-kibocsátás, kombinált (g/km): 0; gazdaságossági besorolás A+
4Tanulmány
5ID.3 Pro (58 kWh), 107 kW/146 LE – Elektromosenergia-fogyasztás, kombinált (kWh/100 km): 14,1-13,4 (NEDC); szén-dioxid-kibocsátás, kombinált (g/km): 0; gazdaságossági besorolás A+
6ID.3 Pro Performance (58 kWh), 150 kW/204 LE – Elektromosenergia-fogyasztás, kombinált (kWh/100 km): 15,4-14,5 (NEDC); szén-dioxid-kibocsátás, kombinált (g/km): 0; gazdaságossági besorolás A+
7ID.4 Pure (52 kWh), 109 kW/148 LE – Elektromosenergia-fogyasztás, kombinált (kWh/100 km): 16,3-15,5 (NEDC); szén-dioxid-kibocsátás, kombinált (g/km): 0; gazdaságossági besorolás A+
8ID.4 GTX – Elektromosenergia-fogyasztás, kombinált (kWh/100 km): 16,3 (NEDC); szén-dioxid-kibocsátás (g/km): 0; gazdaságossági besorolás: A+
9Maximális elektromos teljesítmény 220 kW: az UN-GTR.21 szerint meghatározott maximális teljesítmény, amely legfeljebb 30 másodpercig vehető igénybe. Az egyes menethelyzetekben rendelkezésre álló teljesítmény olyan különböző változó tényezők függvénye, mint például a külső hőmérséklet, valamint a nagyfeszültségű akkumulátor töltöttségi szintje, hőmérséklete és állapota, illetve fizikai öregedése. Különösen a maximális teljesítmény eléréséhez szükséges a nagyfeszültségű akkumulátor 23 és 50 Celsius fok közötti hőmérséklete és 88 százalékot meghaladó töltöttségi szintje. Az eltérések – különösen az előbb említett paraméterek esetében – a teljesítmény csökkenéséhez vagy akár a maximális teljesítmény teljes elérhetetlenségéhez is vezethetnek.
Az akkumulátor hőmérséklete közvetett módon, az állóhelyzeti légkondicionálás funkciójával is befolyásolható bizonyos mértékig, töltöttségi szintje pedig a töltési folyamat előtt egyebek mellett a járműben is beállítható. Az éppen rendelkezésre álló teljesítmény a jármű menetteljesítmény-kijelzőjén látható.
A nagyfeszültségű akkumulátor kihasználható kapacitásának lehető leghatékonyabb megőrzése érdekében a napi használat során célszerű 80 százalékos töltési célértéket megadni (például a hosszútávú utazások előtt 100 százalékra módosítható).
10ID.4 Pure, ID.4 City, ID.4 Style, (52 kWh), 125 kW/170 LE – Elektromosenergia-fogyasztás, kombinált (kWh/100 km): 16,3-15,5 (NEDC); szén-dioxid-kibocsátás, kombinált (g/km): 0; gazdaságossági besorolás: A+