Magyar Hírlap online

Elektromos autók acél nélkül

A következő évtized közepén megjelenő villanymotoros kocsik könnyebbek és hatékonyabbak lesznek

Az elektromos autók hatósugara nagyban függ attól, mekkora tömegű karosszériát kell a villanymotoruknak megmozgatnia. A német autógyárak a Forma–1-es versenyautóknál használt szénszálas technológiát igyekeznek úgy módosítani, hogy tömeggyártásra alkalmas, biztonságosabb és nagyobb távolságokat megtenni képes járművek születhessenek. Az első konnektorból feltölthető elektromos autók már a következő évtized közepén megjelenhetnek a piacon.



Mark Webber a valenciai futamon hátulról ráfutott Heikki Kovalainen Lotusának kerekére, ami autóját az ég felé terelte, és a levegőbe emelkedett, mint egy anyahajójáról felszálló harci repülőgép. A sebessége is annyi lehetett, hiszen meghaladta az óránkénti 300 kilométert. Szárnyak nélkül azonban a versenyautó a hátára pördült, és úgy csapódott a betonba, majd szerencsére négy kerékre fordult és így állt meg a gumifalban. A látványosan vérfagyasztó balesetét aligha úszta volna meg karcolás nélkül az ausztrál pilóta, ha a Forma–1-es versenyzők nem szénszálas karosszériában ülnének. Ezeket a kasztnikat sokkal drágább előállítani, mintha alumíniumból vagy acélból készülnének, de így egy az ütéseknek ellenállóbb és könnyebb védőburkot kapunk. A szénszálak harminc százalékkal könnyebb szerkezetek létrehozását teszik lehetővé, mint alumíniumból készült versenytársaik, s az acélból készülteknek csak alig a felét nyomják. A szálak rendkívül nagy szakítószilárdságúak. Ha egy rácsszerkezetbe illesztik, és gyantával itatják át őket, az acélnál is keményebb felületet kaphatunk. Ezt a technológiát a versenyautók és drága túrakerékpárok alkatrészeinek előállítására használják a földön és a repülőgépek szárnyaihoz a levegőben.

Mind ez idáig azonban ez a technológia igen munkaigényes és lassú volt, mivel az alkatrészeket hatalmas autoklávoknak nevezett kemencékben kell nyomás alatt hosszú órákig kezelni. Az autógyárak viszont olyan tömegtermelést lehetővé tévő technológiákra vannak állítva, amelyek néhány másodperc alatt képesek egy acélból készült alkatrészt előállítani.

A német autókonszernek már régóta kísérleteznek elektromos autókkal, de eddig jobbára csak a meglévő modelljeik átalakításában gondolkodtak. Mostanra azonban már megérett az idő az elektromos hajtásra tervezett autók elkészítésének is. A jól értesültségéről közismert Economist című brit gazdasági hetilap szerint a BMW 2013-ra piacra dobandó villanyautójához egy új szénszálas technológiával kísérletezik.

Ennek lényege hogy polimer szá-lakat alakítanak át vékony szénszálakká. Néhány száz atom összekapcsolódásig beszélhetünk átlagos molekulákról. Ha az atomok száma ennél nagyobb, akkor óriás- vagy makromolekula képződik. Ezeknek a szerkezetében rendszerint kisebb atomcsoportok, úgynevezett monomerek ismétlődnek. A megsokszorozott monomeregységből felépülő óriásmolekulát nevezzük polimernek. A bajor autógyár tudósai a polimer szálakat többszörös hőkezeléssel hét mikron, azaz 0,007 milliméter vékony szénszálakká alakítják, majd ötvenezret összefonva készítik el azt a fonalat, amelyből anyagot szőnek. Ez úgy kezelhető, mint a szövet. Ezt a szénszálas szövetet rétegezik egymásra aztán úgy, hogy megfelelő alakú és tulajdonságú karosszériaelemek keletkezzenek. A rétegek összepréselését egy öntőformában, gyanta hozzáadásával már robotok is elvégezhetik, s az egész néhány percet vesz csak igénybe. Az ezzel a technológiával előállított tesztautókban egyáltalán nem volt acélalkatrész. Az alváz ugyanis alumíniumból készült, a karosszéria pedig szénszálas elemekből. A kocsi mégis jobban állta a vártnál a törésteszteket. Az alumínium alváz deformálódott ugyan az ütközéseknél, de az utastérben ülő próbababák és az autót hajtó akkumulátorok nem sérültek meg jelentősebben sem a frontális, sem az erőteljes oldalsó ütéseknél. A megsérült szénszálas részeket viszont ki lehet vágni, és újakkal helyettesíthetik.

Rengeteg előnye mellett a szénszálas elemek hátránya, hogy nehezen újrahasznosíthatók. A szakemberek már dolgoznak egy olyan hőkezeléses eljáráson, amelynek révén feleakkora szakítószilárdságú, és így már más ágazatokban is használható alapanyagot hozhatnak létre. A másik jelentős hátrányt a szénszálas anyagok azon nagy előnye jelenti majd, hogy nem rozsdásodnak. Az akkumulátoraik élettartama legalább tíz év lesz, de mivel a villanymotorok nem olyan szervizigényesek, mint a benzinnel hajtottak, maguk az autók akár évtizedekig is elfurikázhatnak anélkül, hogy a tulajdonosuk rákényszerülne a megszokott régi modell lecserélésére. Az autógyárak és a kereskedők törhetik majd a fejüket azon, miként ösztönözzék új kocsi vásárlására potenciális ügyfeleiket.