Szó, ami szó, történelmi időket élünk. Szeptemberben egy hónapon át tesztelhette a debreceni utazóközönség a Mercedes-Benz elektromos városi autóbuszát, amit mindössze két éve mutattak be a hannoveri IAA haszonjármű-kiállítás alkalmával. Az autóbusz a Zöld Busz Mintaprojekt keretében állhatott forgalomba a cívisvárosban az EvoBus Hungaria Kft. jóvoltából. Ez kiváló lehetőséget nyújtott ahhoz, hogy megnézzük, mi fán terem egy elektromos busz.
Ezért kellenek az e-buszok
Mielőtt rátérnénk a hazai szinten most még űrtechnikának számító eCitaro bemutatására, érdemes egy picit megnézni, miért is van szükség elektromos buszokra. Az egyik legfontosabb érv, hogy az Európai Bizottság célkitűzésével összhangban Magyarország idén törvénybe foglalta, hogy 2050-re teljesen klímasemleges lesz. Vagyis addigra az ország által termelt üvegházhatású gázok kibocsátása és elnyelése egyensúlyba kerülhet. A levegőszennyezés 20 százalékáért a közlekedés felel, tehát ezen a téren van hová fejlődni. Arról nem is beszélve, hogy az EU megköveteli gyártóktól, hogy 2030-ig legalább 30 százalékkal csökkentsék a gépjárművek szén-dioxid-kibocsátását a 2019-es szinthez képest, máskülönben tetemes büntetéseket kapnak.
A másik, hogy a dízel kipufogófüstje rákkeltő. A városi buszok többsége ma még dízelüzemű, csak Kaposvárott, Miskolcon és Budapesten közlekedik jelentősebb, sűrített földgázzal (CNG) üzemelő flotta. Ez azért aggasztó, mert a WHO Nemzetközi Rákkutató Ügynöksége (IARC) már 1989-ben „daganatképzőnek” nyilvánította a dízelek kipufogó füstjét. A világ azonban csendben eléldegélt ezzel a tudattal. Majd 2012-ban ismét előkerült a probléma, amikor a WHO a „valószínűleg rákkeltő” besorolásról a „bizonyítottan rákkeltő” anyagok (IARC 2A) közé sorolta a dízel kipufogófüstjét egy 55 évet felölelő elemzés alapján. Ebbe a csoportba tartozik egyébként az alkohol és a dohányfüst is.
A baj a dízel kapcsán leginkább a nitrogén-oxidokkal (NOx) és a koromrészecskékkel (PM) van. A jelenleg érvényben lévő legszigorúbb Euro VI.d szabvány szerint a buszok és teherautók kipufogófüstjében a NOx határértéke maximum 0,080 g, a koromrészecskéké pedig maximum 0,0045 g lehet kilométereként. Mit jelent ez a való életben? Például a Greenpeace számításai szerint 40 darab Euro VI-os városi busz NOx-kibocsátása akár a 39 kilogrammot is elérheti naponta. Nincs mit szépíteni, a károsanyag-kibocsátás csökkentése csakis zéróemissziós technológiákkal valósítható meg.
Bár ő még tisztán elektromos, a gyártó tervei szerint néhány éven belül megjelenhet a hidrogénes hatótávnövelővel ellátott változat (H2-Rex), amelynek hatótávja bőven 300 kilométer felett lesz.
A világ buszpiaca
Idehaza gyakran hangoztatott érv, hogy az elektromos buszok még gyerekcipőben járnak. Ehhez képest 2019-ben a világon futó elektromos buszok száma elérte a 400 000 darabot. Ennek túlnyomó része, tehát mintegy 385 ezer e-busz Kínában rója az utakat. Ha figyelembe vesszük, hogy a világ legnépesebb országában több mint 3 millió autóbusz van forgalomban, akkor elmondható, hogy eddig a kínaiak vették a legkomolyabban a témát. Ezt 2012-ben, amikor kipróbáltuk az első kínai elektromos buszt Budapesten, még igazán nem gondoltuk volna.
Időközben a már több mint 50 ezer villanybuszt értékesítő kínai BYD buszgyárat létesített Magyarországon. Emiatt az európai e-busz-piac nekünk, magyaroknak is érdekesebb, hiszen ez az üzem leginkább exportra termel. Az Európai Járműgyártók Szövetségének (ACEA) adatai szerint tavaly összesen 1774 elektromos buszt adtak el az Európai Unióban, valamint az EFTA-országokban (Svájc, Norvégia, Izland és Liechtenstein). Ez 184 százalékos növekedésnek felel meg, ami szép adat, de van honnan bővülni, hiszen Európában a tavaly alig több mint 3500 e-busz volt forgalomban.
Ez dízelbusz! Vagy mégsem? A motortorony látványa egyeseket biztosan összezavar majd.
A gyártók tekintetében elmondható, hogy annak ellenére, hogy a Mercedes-Benz némi késéssel indult az elektromobilitás terén, már benne van középmezőnyben. Tavaly az első helyen a holland VDL (386 db) volt, őt követte a BYD (236 db) és a Solaris (145 db). A Mercedes-Benz a hatodik helyet érdemelte ki a ranglistán (126 db), de minden bizonnyal hamarosan benne lesz a top 3-ban az új NMC-akksik (lásd lejjebb) miatt. Az újonnan regisztrált elektromos buszok jó részén három nyugat-európai ország, Hollandia, Franciaország és Németország osztozik.
Hogy milyen lesz az idei év ezen a téren, azt senki sem tudja megmondani, annyi bizonyos, hogy várhatóan az eCitaróból nagyobb mennyiséget fog vásárolni a hamburgi közlekedési vállalat, amely 2021-2025 között 530 elektromos buszt kíván hadrendbe állítani. Emellett szeptember végén látott napvilágot a hír, miszerint 92 darab eCitarót szállíthat a Daimler Franciaországba.
Dízelből elektromos
A Mercedes-Benz eCitaro a bevált dízel változat alapjaira épül, amit 2012-ben mutattak be, és azóta több mint 32 ezer példányt értékesítettek belőle, ezáltal az egyik legsikeresebb városi autóbusz. A két modellgenerációt együtt nézve viszont ennél is nagyobb darabszámról beszélhetünk: az 55 000. Citarót tavaly novemberben adták át, ami ráadásul egy elektromos hajtású, szóló kivitelű busz volt.
A kerekeknél 2×11 ezer newtonméteres forgatónyomaték áll rendelkezésre. Ha nem lenne lekorlátozva a fordulatszám, akkor úgy gyorsulna a busz, hogy azt az álló utasok nem bírnák.
A legfontosabb különbség a dízel változathoz képest, hogy az elektromos hajtású változatban az akkumulátorok nagy része a tetőre került, ami miatt szükség volt a vázszerkezet megerősítésére. Optikai szempontból azonban ez aligha tűnik fel. Ahogy azt sem mondaná meg senki, hogy az eCitaro 3 centiméterrel hosszabb (12 135 mm) és 28 centiméterrel magasabb (3400 mm) a dízelüzemű társánál. A karosszéria szélességét nézve viszont nincs különbség (2550 mm).
Az viszont könnyen feltűnhet az egyszerű halandóknak is, hogy az első tengelynél a szokásosnál szélesebb 315/60-as gumiabroncsot szereltek a többletsúly miatt. Ugyanezért ide nagyobb teherbírású, 8 tonnás, ZF 82 RL EC típusú, független felfüggesztésű tengelyt építettek be. A busz maximális össztömege 20 tonna (korábban 19,5 tonna volt), vagyis nehezebb a dízel Citarónál.
Természetesen a hajtott tengely is eltér a dízelben lévőtől: a hajtáslánc „szíve” ugyanis AxTraxAVE típusú hátsó híd, ami már bevált a kecskeméti hibrid Citaróknál is. Ez egy továbbfejlesztett változat, amiben két, kerékközeli, vízhűtéses aszinkron motor dolgozik. Ezek összesen 340 lóerős (250 kW) csúcsteljesítményre és 970 newtonméteres maximális forgatónyomatékra képesek. A tartós teljesítmény pedig 60 kW kerékagymotoronként. Mivel az elektromos motorok sajátossága, hogy a maximális nyomaték már elindulás után szinte azonnal rendelkezésre áll, ezért szükség volt némi leszabályozásra, máskülönben elinduláskor az eCitaro felgyűrné az aszfaltot. Ezzel együtt a jármű végsebessége elérheti a 80 km/órát.
Az eCitaro egyik legfontosabb főegysége a kerékagymotorok által hajtott e-tengely. Fotó: Daimler
A kerékagymotorok működtetéséhez szükséges energiát Akasol gyártmányú, Samsung-cellás, nikkel-mangán-kobalt oxid (NMC) akkumulátorok biztosítják. A Debrecenben kipróbált tesztbuszt 10 darab, egyenként 250 kilogramm súlyú és 24,3 kWh-os teljesítményű akkumulátorcsomaggal szerelték. Az elrendezés tekintetében a tetőn hat, a motortérben pedig négy darab akksicsomag kapott helyet. Az akkumulátorok összteljesítménye 243 kWh, amellyel az autóbusz egy teljes feltöltéssel 200-240 kilométert tud megtenni a légkondicionáló használata mellett. (A tesztbusz elindulás előtt teljes feltöltöttség mellett 257 kilométeres hatótávot jelzett ki).
Így kerülnek a busz tetejére az akksipakkokat tartalmazó modul a Mercedes-Benz mannenheimi gyárában. Fotó: Daimler
Mire elég ez a hatótáv?
Szerencsére a Mercedes-Benznek van erre válasza, hiszen az eCitaro tavaly a BKV-nál is volt tesztelésen. Akkor kiderült, hogy a társaságnál a buszok napi futásteljesítménye átlagosan 250-260 kilométer, vagyis az eCitaro által kínált hatótáv elegendő lehet. A jövő évtől kezdve ugyanakkor a Mercedes már második generációs NMC akksikkal szereli az eCitarót, amelyek egyenként 33 kWh kapacitással rendelkeznek. Ez azt jelenti, hogyha a megrendelő maximális mennyiségű akksimodullal kéri a szóló változatot, akkor 330 kWh összteljesítményű akkumulátorokkal veheti kézhez az autóbuszt. Ideális esetben ez már 300 kilométer feletti hatótávot jelent. Az sem elhanyagolandó tényező, hogy az NMC akkumulátorok alapvetően karbantartásmentesek, de szükség esetén cserélhetők a cellamodulok.
A motortoronyban található akkumulátorok védőkeretet kaptak, amely szükség esetén el tudna nyelni egy 40-50 km/órás oldalirányú ütközést. Érdekesség, hogy az előírásoknak megfelelő 7 fokos terepszög biztosítása érdekében az akksipakkokat egy kicsit meg kellett dönteni.
Intelligens energiamenedzsment
Mint minden elektromos busz, úgy az eCitaro sem lenne meg egy intelligens energiagazdálkodási rendszer nélkül. A hőmérséklet-szabályozásnak köszönhetően 5000-es kisütési ciklus érhető el az akkumulátorok esetében. Napi két töltés esetén ez 5-6 éves élettartamot jelent, napi egy töltés esetén értelemszerűen ennek a dupláját. Az eCitaro három folyadékos rendszert használ: van egy nagy, valamint egy alacsony hőmérsékletű rendszer. Előbbi az utastér fűtését, utóbbi pedig a nagy feszültségű berendezések, vagyis a teljesítményelektronikák hűtéséhez lett kialakítva.
Természetesen az akkumulátorok hűtéséről külön rendszer gondoskodik. Egyfelől a motortoronyban, a négy akksimodul felett helyet kapott egy ventilátorokból álló hűtőrendszer, aminek az a feladata, hogy a friss levegőt biztosítsa a hűtőrendszereknek. Másfelől pedig a tetőn lévő akksikat vízhűtéssel tartják optimális működési hőmérsékleten. Az intelligens energiagazdálkodási rendszer 25 Celsius fokig engedi melegedni az akksikat, ha e fölé menne a hőmérsékletük, akkor egyből bekapcsol a hűtés. A tetőn helyet kapott egy hőszivattyúval ellátott klímaberendezés is, illetve az akkumulátorok működése közben keletkező pluszhő is felhasználható az utastér fűtésére. Mindent összevetve a fűtés-hűtés és a szellőztetés 40 százalékkal kevesebb energiát fogyaszt.
Ez a ventilátormodul tolja kívülről a levegőt a hűtőrendszerekre.
Az akkumulátorok töltése történhet a Combo 2-es csatlakozóval, ami magában foglalja a háromfázisú váltakozó áramú, valamint a nagy teljesítményű, egyenáramú gyorstöltés lehetőségét is. A tesztidőszak alatt egy 40 kW-os Heliox Fast típusú mobiltöltő állt rendelkezésre. Az eCitaróhoz ugyanakkor immáron a 150 kW-os, nagyteljesítményű, pantográfos töltés is elérhető. A pantográfos töltés nyilván lehetővé teszi a kevesebb akksimodul alkalmazását, ami kisebb önsúlyt eredményez, plusz ezzel a busz akár egész nap forgalomban lehet. A depóban történő töltéssel pedig alacsonyabb infrastruktúrafejlesztési költségek terhelik az üzemeltetőt, ugyanakkor több üresjárattal kell számolnia. Az ideális megoldás kiválasztásában a Mercedes-Benz is segít.
A töltőcsatlakozó gyakorlatilag ugyanott van, ahová régen a dízel töltőpisztoly fejét kellett dugni.
Tágas utastér
Az eCitaro utastere gyakorlatilag semmilyen kompromisszumot nem követel meg az utasoktól a dízeléhez képest. Az utasok le- és felszállása széles lengőajtókon keresztül történik. A kétajtós tesztautóbuszon 29 ülő-, valamint 64 állóhely áll rendelkezésre. Az utasteret teljes egészében a mai elvárásoknak megfelelően alakították ki. A jármű az elejétől a végéig alacsonypadlós, és csak a második ajtótól vannak dobogók a City Star Eco utas ülések alatt.
Az utastér annak ellenére tágas és szellős, hogy dupla üléssorokat alkalmaztak.
A belső tér annak ellenére tágas, hogy mindkét oldalt dupla üléseket építettek be, a középső részen pedig nagy peronrészt is kialakítottak a kerekesszékkel és babakocsival utazók számára. A második ajtónál kihajtható rámpa áll rendelkezésre a mozgássérültek fel- és leszállásának megkönnyítése érdekében. Az utasok tájékoztatását 29 colos képernyő szolgálja, amelyen nemcsak az aktuális járatinformációk, hanem akár reklámok vagy más videók is megjeleníthetők. Az eCitaro tervezői az utasok komfortérzetének növelése érdekében 13 USB-csatlakozót építettek be, amelyekkel az autóbuszon utazók tölthetik okostelefonjaikat az utazás ideje alatt.
Vezetés
Először két éve, a németországi IAA haszonjármű-kiállítás előtt volt szerencsém megismerni az eCitarót menet közben, illetve most a debreceni teszt alkalmával is próbát tettem. Akkor és most is az volt a legmeglepőbb, hogy igazából nincs jelentős különbség a dízeles és az elektromos változat vezetése között. Az eCitaro lényegében úgy vezethető, mint a hagyományos változat, hiszen ugyanaz a műszerfal, ugyanaz a vezetőtér. A sofőr munkája szempontjából csak nüansznyi különbségek vannak.
ISRI NTS2 vezetőülés, kiforgatható, lehajtható karfákkal. A műszerfal pedig Cockpit City kivitel.
Az egyik eltérés az indítás. Ahhoz, hogy egyáltalán beinduljon a busz, a slusszkulcsot a vezetőablak alatti gombsornál be kell dugni a gyújtáskapcsolóba. Ekkor azonban a fedélzeti komputer kijelzőjén még nem lehet látni semmit, éppen ezért a vezetőablak alatt, a kormánytól bal kézre eső start/stop gombbal kell tovább vinni az üzembe helyezést. Ily módon aktiválható az autóbusz nagyfeszültségű rendszere, azaz a busz menetkésszé válik. Nem elég a gombot csak megpöccinteni, mivel a járművön harmincféle különböző elektronikai hálózat van, amelyek érzékenyek lehetnek az efféle flegma mozdulatokra. Legalább két másodpercig, a „Ready” felirat megjelenéséig nyomva kell tartani, ezután az elinduláshoz már ugyanazt a protokollt kell követni, mint a dízelnél, vagyis az automata váltót D-be kapcsolni, illetve kiengedni a rögzítőféket.
A fedélzeti komputer már tud magyarul.
Amit a sofőrnek menet közben érdemes figyelnie a műszerfalon, az a fordulatszámmérő helyén elhelyezett energiafogyasztás-, illetve „energia-visszatöltést” jelző műszer. A gazdaságos vezetés érdekében nyilván törekedni kell arra, hogy a mutató az út alatt a lehető legtöbbször inkább az „energia-visszatöltés” tartományban álljon. Azaz elő kell csalogatni a bennünk rejlő Litkey Farkast, és minél hosszabb ideig tartó kigurulásokat, vagyis „vitorlázásokat” kell tenni a busszal.
Ha a főnökünk a depó Gordon Ramsey-je, akkor ezzel a dologgal biztosan nem lesz gond, de egyébként a busz is „segít”, mivel a kormány alatt van egy háromfokozatú kar a rekuperáció használatához. Ezzel lassításkor a sofőr állíthatja az energia-visszatáplálás mértékét. Az eCitaro ugyanakkor akár „egypedálosan” is vezethető. Ehhez a műszerfalon csak le kell nyomni egy gombot, és az autóbusz automatikusan gondoskodik a legnagyobb rekuperációról, ami már olyan lassítást eredményez, amely kiválthatja az üzemi féket.
E-buszról lévén szó, minden energia számít. Éppen ezért a dízeles változattal szemben az eCitaro „Intelligens eco szervorásegítést alkalmaz”, ami annyit jelent, hogy a 24 voltos rendszerről működtetett elektromotor csak akkor dolgozik, ha megmozdítjuk a kormányt.
A fedélzeti komputer menürendszere ugyanaz, mint a Conectóban, vagy a dízel Citaróban. Ami plusz lehet, az többek között a „töltési előkondicionálás”, vagyis a sofőr előre beállíthatja, hogy az autóbuszban milyen hőmérséklet uralkodjon akkorra, amikorra a töltési folyamat befejeződik. Így a busz egy verőfényes nyári napon, vagy egy zimankósabb őszi estén is olyan hőmérsékletű utastérrel állhat be a végállomáson, ami garantáltan az utazók kedvére lesz. Nagyvárosokban, de amúgy gyakorlatilag mindenhol, ahol nem lehet 50 km/óránál többel menni, ez a tökéletes eCitaro. Ez nem Tempo100-as busz, nem is arra tervezték, hanem arra, hogy a megállók között átlagosan meglévő 400 métereket csendesen és emissziómentesen tegye meg.
Zöld Busz Program
A magyar kormány tavaly döntött el, hogy elindítja az e-buszok tesztelését és megvásárlását, valamint a szükséges töltőinfrastruktúra kiépítését megcélzó pilot projektet. A Zöld Busz Mintaprojektre összesen 1,6 milliárd forint áll rendelkezésre 2021 végéig. A kezdeményezés demonstrációs szakasza a debreceni teszttel startolt el, mivel a cívisváros az elsők között vállalta, hogy 12 darab elektromos busszal bővíti a flottáját.
A Zöld Busz Program fontosabb céljai közé tartozik a 25 ezer főnél nagyobb lélekszámú településeken a buszállomány cseréje, a lokális károsanyag-kibocsátás csökkentése, valamint a közösségi közlekedés zajszintjének enyhítése. Magyarországon a helyi közösségi közlekedésben mintegy 2900 autóbusz vesz részt, ezek nagy része elöregedett és korszerűtlen. A kormányzat szerint ennek az állománynak a fele cserélhető le a következő 10 évben elektromos buszokra. Kiemelt cél továbbá a magyar autóbuszgyártás ösztönzése, ami a hazai gyárral rendelkező BYD, valamint a székesfehérvári Ikarus esetében jöhet szóba, hiszen ők gyártanak idehaza e-buszt. Hozzá kell tenni: már folyamatban van a ITK Holding új debreceni gyárának építése, ahol elektromos buszok is készülhetnek a jövőben.
A program keretében Kecskeméten, Kaposvárott, Békéscsabán, Székesfehérvárott, Esztergomban, Zalaegerszegen és Nyíregyházán is forgalomba állhatnak elektromos buszok a közeljövőben. Az első komolyabb, 4,2 milliárdos pályázati kiírás október közepén jelenhet meg e-buszok és töltők beszerzésére. 2022 és 2029 között pedig összesen 31,7 milliárd forint áll majd rendelkezésre a Zöld Busz Program keretében az e-buszok és a szükséges elektromos töltők beszerzésére.
A mellső tengely előtt kaptak helyet a 24 voltos rendszer működtetését szolgáló akkumulátorok. Ezt a rendszert a jármű az ajtók nyitására-zárására, a fedélzeti rendszerek működtetésére, a belső- és külső világítás üzemeltetésére, valamint a szervo rásegítésre használja.
Fel kell készülni
Bár az eCitaróval kedvező tapasztalatokra tettünk szert, a Mercedes-Benz álláspontja szerint máról holnapra még nem lehetséges az 1:1-ben történő átállás a dízelről tisztán elektromos hajtásra. Egyfelől szükség van az áramellátási és töltési infrastruktúra kialakítására, másfelől pedig meg kell oldani a szervizek, valamint a szakemberek felkészítését.
A szervizeknek először is át kell esniük egy minősítési eljáráson, hogy rendelkeznek-e azokkal az eszközökkel, amelyek a járművek javításához szükségesek (tető-munkaállvány, daruberendezés, tesztelő és töltőeszközök, védőfelszerelések). A szervizelést végző szerelőknek pedig meg kell szerezniük a szükséges típusismereteket. Hiszen az nem elegendő, ha valaki eddig hibrid Citaróval foglalkozott, külön az eCitaróval kapcsolatos tudásanyagot is el kell sajátítania. Fontos tényező továbbá, hogy a jármű 750 voltos nagyfeszültségű rendszeréhez csak olyan szakemberek nyúlhatnak hozzá, akik rendelkeznek a feszültség alatt történő munkavégzéshez szükséges képesítéssel.
Az eCitarót október elején tréler vitte vissza Németországba, de várhatóan tavasszal tovább folytatódik a jármű tesztelése idehaza egy másik nagyvárosban, talán Kecskeméten.
