Hybridrevolusjonen – årevis med forskning og utvikling

I juni 2011 kunne Volvo Truck levere sin første hybridlastebil til en kunde. Nå er over 50 Volvo FE Hybrid-biler i drift. Volvo Trucks har brukt mange år på å utvikle disse lastebilene, og hybridteknologien fremstår som svært lovende.
Volvo Trucks' hybridmotor.

Volvo-gruppen begynte å undersøke muligheten for hybriddrivlinjer allerede i 1985, men utviklingen skjøt ikke fart før i 2005.

For virkelig å skjønne betydningen av Volvo FE Hybrid, må man vite hvor mye forskning og utvikling som ligger bak prosjektet. I motsetning til det mange tror, er elektriske bilmotorer ikke et nytt konsept, og Volvo-konsernet begynte å utforske hybriddrivlinjer så langt tilbake som i 1985. Disse prosjektene kom imidlertid aldri lenger enn prototype- og demonstrasjonsstadiet.

Anders Kroon.

Anders Kroon, viseadministrerende direktør for energieffektivitet og miljø i Volvo Trucks.

«På den tiden var disse prosjektene mer en slags forsikring i tilfelle vi ikke klarte å oppfylle utslippskravene», sier Anders Kroon, viseadministrerende direktør for energieffektivitet og miljø hos Volvo Trucks, som har vært engasjert i hybridprosjektet i over ti år. «De la overhodet ikke vekt på de økonomiske aspektene eller på å skape et kommersielt levedyktig produkt.» 

Dette endret seg i 2001 da Kroon ble bedt om å ta initiativ til en studie om fremtidens drivstoff. Funnene herfra var oppsiktsvekkende.

«Det viste seg ikke bare at perioden med lett tilgjengelig olje kom til å ta slutt, men at det kom til å skje snart», sier han. «Vi skjønte raskt at vi kom til å trenge alternativer til fossile drivstoff, og at vi måtte handle nå dersom vi skulle ha dem klare i tide.» 

I 2002 hadde Andres Kroon og medarbeiderne hans bestemt seg for at elektrisitet var den mest aktuelle alternative energikilden, siden den effektivt kunne omdannes til mekanisk energi. Deretter begynte de å undersøke ulike kombinasjoner av elektriske og forbrenningsbaserte motorer, noe som førte dem i retning parallellhybridsystemer. Med økonomisk støtte både fra svenske myndigheter og det amerikanske forsvarsdepartementet, samt fra Volvo-konsernet, bygget utviklerne et parallellhybridsystem som sto klar til demonstrasjon i slutten av 2005. 

Teknologien er stort sett på plass – vi arbeider bare med å perfeksjonere den.

Mats Alaküla, Global Advanced Engineering, Volvo Trucks

Så kom det store vendepunktet: Etter å ha sett en intern demonstrasjon av hybridmotoren, kom Leif Johansson, daværende administrerende direktør i Volvo-konsernet, med en offentlig uttalelse der han lovet at Volvo-konsernet skulle ha lansert en hybriddrivlinje innen tre år.

Miguel Hallgren.

Miguel Hallgren, ansvarlig for produktkrav i Volvo Trucks.

«Vi hadde bare arbeidet med dette i tre år, og vi hadde ingen formell organisasjon», sier Kroon. «Vi fikk det travelt og måtte gå på jakt etter den nødvendige kompetansen. Men innen to og et halv år hadde vi en drivlinje klar til produksjon.»

For Volvo Trucks er resultatet av innsatsen Volvo FE Hybrid, som ble offisielt lansert i 2009. I juni 2011 var den første bilen klar til å leveres til en kunde, og i skrivende stund er det over 50 hybridbiler på veiene. 

«Dette er den største serieproduserte hybridlastebilen som er kommersielt tilgjengelig», sier Miguel Hallgren, ansvarlig for produktkrav hos Volvo Trucks. «Før Volvo Trucks var det ingen andre som hadde produsert en lastebil på 26 tonn med en hybriddrivlinje.»

Volvo FE Hybrid er stillegående når den bare bruker den elektriske motoren. Når bilen kommer opp i over 20 km/t, aktiveres dieselmotoren, og den automatiske girkassen sørger for optimal balanse mellom de to motorene. Dermed unngår man at bilen drives på en lite effektiv måte. Batteriet lades ved hjelp av gjenvunnet bremseenergi, noe som også reduserer mengden energi som går til spille.

Siden den ikke bruker drivstoff ved lave hastigheter, og baserer seg på gjenvunnet bremseenergi, er Volvo FE Hybrid best tilpasset kjøresykluser med mye start og stopp. Derfor er det søppelbiler som har oppnådd de høyeste besparelsene, og disse bruker opptil 20 prosent mindre drivstoff. Hvis de brukes i kombinasjon med en elektrisk komprimator, kan besparelsene for hele kjøretøyet komme opp i 30 prosent. Distribusjonslastebiler i byområder kan også spare opptil 15 prosent.

Før Volvo Trucks var det ingen andre som hadde produsert en lastebil på 26 tonn med en hybriddrivlinje.

Miguel Hallgren, ansvarlig for produktkrav i Volvo Trucks

Hittil har kundenes tilbakemeldinger om Volvo FE Hybrid vært overveldende positive. Ikke bare gir den de drivstoffbesparelsene og støyreduksjonene den lover, den gir også høy driftstid og produktivitet.

«Den store forskjellen på Volvo FE Hybrid og andre hybridlastebiler er at den bruker et Volvo-optimalisert system», legger Hallgren til. «Vi har integrert hele systemet fra begynnelsen av, og vi har optimalisert alle komponentene slik at de fungerer sammen, noe som gir et høyt kvalitetsnivå og ekstra ytelse.»

Mats Alaküla.

Mats Alaküla, Global Advanced Engineering, Volvo Trucks.

Selv utviklingsgruppen er overrasket over hvor bra Volvo FE Hybrid har gjort det.

«Resultatet er et veldig pålitelig kjøretøy», sier Mats Alaküla i Global Advanced Engineering-avdelingen hos Volvo Trucks. «Da det ble brukt som busser i London, hadde det høyere driftstid enn ikke-hybridversjonen av samme type kjøretøy, noe jeg synes er oppsiktsvekkende. Det viser hvor høy kvalitet det er på arbeidet som er gjort.» 

«Ingeniørarbeid er litt som idrett – hvis du er nummer én, blir du lagt merke til», legger Anders Kroon til. «Hvis vi tar en titt på markedet om to eller tre år, tror jeg vi vil se kopier av det vi har nå.»

Så hva skjer videre? Er Volvo FE Hybrid slutten eller bare begynnelsen? «Hybridteknologi er bra som et første skritt på veien, siden den reduserer drivstofforbruket. Men vi bruker fortsatt drivstoff, så problemet er ikke løst», sier Alaküla. «Neste skritt er å bytte ut diesel som hovedenergikilde, og erstatte den med et alternativ, i dette tilfellet elektrisitet.»

På kort sikt fokuserer vi på å forbedre hybriden ved å øke batterikapasiteten slik at hybriddrivlinjen kan brukes på flere områder og i flere lastebilmodeller. Men det er grenser for hvor mye energi man kan gjenvinne under bremsing. For å kunne gå over til full elektrisk drift må vi ta i bruk plug-in-løsninger. Derfor vil vi i fremtiden prioritere å finne måter å koble motoren til det elektriske nettet uten at det går ut over kjøresyklusen, for eksempel ved å lade mens bilen uansett står stille. Hvis vi kan finne raske og praktiske tilkoblingsmetoder, vil busser ha det største potensialet, siden de har faste og regelmessige stopp på faste holdeplasser. Distribusjonslastebiler i byområder kan imidlertid også dra nytte av denne teknologien.

Teknologien er stort sett på plass – vi arbeider bare med å perfeksjonere den.

Mats Alaküla, Global Advanced Engineering, Volvo Trucks

«Hvis en distribusjonslastebil har ti stopp om dagen, på 5–10 minutter hver, og har tilgang til et relativt kraftig elektrisk uttak, er dette i mange tilfeller nok», forklarer Alaküla. «Disse lastebilene kan gjøre unna mesteparten av det daglige arbeidet i elektrisk modus, noe som er bra både for miljøet og økonomien. Teknologien er stort sett på plass – vi arbeider bare med å perfeksjonere den.»

Selv om dette høres veldig spennende ut, har systemet sine begrensninger. Det er avhengig av at kjøretøyet stopper ofte, noe som er fryktelig upraktisk ved for eksempel langtransport. Men hva om det var mulig å bytte batteriet under kjøring? Konseptet med elektriske veier, der bilene hele tiden er koblet til et elektrisk nett, høres kanskje ut som ren fantasi, men ideen blir vurdert seriøst. «De holder på å bygge testbaner i USA, Asia og Europa akkurat nå», sier Anders Kroon. 

«Lading er nøkkelen», konkluderer Mats Alaküla. «Hvis vi kunne tilby billig elektrisk energi på en robust, trygg og praktisk måte, ville det endret alt. Når vi får det i boks, ligger veien åpen.»
 

Volvos hybriddrivlinje.

Volvos hybriddrivlinje har vist seg å være så pålitelige i busser at de hadde høyere oppetid enn ikke-hybridversjonene av samme kjøretøy i London.

Beslektet innhold

Gir ned

I-Shift-familien har fått et nytt medlem: I-Shift med krabbegir. De nye girene gjør det mulig å starte fra 0 km/t med en last på opptil 325 tonn....

Derfor er Volvo Dynamic Steering bra for sjåførene

Perfekt stabilitet i høy hastighet, total kontroll i lav hastighet og vesentlig mindre belastning på muskler og ledd. Siden det revolusjonerende systemet Volvo Dynamic Steering (VDS) ble lansert i 2013, har det endret mange sjåførers kjørestil på et ...

Den rette følelsen – hvordan IFS ble utviklet

Denne oppgaven var tydelig definert: Å utvikle et fjæringssystem som sørget for at Volvo-lastebilene fikk verdens beste kjøreegenskaper og komfort. Å realisere målet var mer utfordrende....

Filtrer artikler

5 true 5