Státuszszimbólumból az eladási listák élére: a hibrid és az elektromos autók története és jövője

A politikusokat tényekkel kell szembesíteni. A tudomány tényeket gyárt. Segíts minél többet publikálni belőlük!

Az Európai Bizottság tavaly júliusban mutatta be történetének legambiciózusabb tervét a klímaváltozás elleni küzdelemben: a European Green Deal célja, hogy 2030-ra a felmelegedést hajtó üvegházhatású gázok uniós kibocsátása az 1990-es szinthez képest legalább 55 százalékkal csökkenjen, majd 2050-re el lehessen érni a nettó karbonsemlegességet. Ennek az akciótervnek az egyik központi eleme a benzines és a dízelautók fokozatos kivezetése, így az Európai Parlament idén azt is megszavazta, hogy 2035-től nem lehet belső égésű motorral hajtott autókat értékesíteni a térségben.

Mindez azért is nagy szó, mert az Európai Unió (EU) gazdaságának egyik kulcsa az autóipar, amely a GDP-jének 7 százalékát adja, valamint 14,6 millió munkahelyet biztosít a régióban. Ezzel együtt viszont a közlekedés az egyetlen szektor, ahol a károsanyag-kibocsátás folyamatosan növekszik – a közúti járművek az EU szén-dioxid-kibocsátásának 21 százalékáért felelnek. Hasonló törekvések vannak az Egyesült Államokban is, Kínában pedig több elektromos autót adnak el, mint a világ többi részén összesen.

Nem lehet eléggé hangsúlyozni, mennyire megváltozott az autópiac összetétele az elmúlt években. Míg 2012-ben az összes eladott autónak mindössze 0,17 százaléka volt elektromos, ez az arány öt év múlva 1,36 százalék volt, majd még gyorsabb növekedésnek indult: 2019-ben 2,5 százalékon, 2020-ban 4,11 százalékon, tavaly pedig már 8,57 százalékon állt. Kínában 16, Európában 17 százalék volt az elektromos autók aránya az összes eladott autó között 2021-ben, de országonként még nagyon eltérők az adatok: Norvégiában 86, Svédországban 43, míg Spanyolországban csak 9 százalékos eladási arányt értek el a villanyautók, a legtöbb elektromos modellt pedig a 25 százalékos arányt teljesítő (és a vásárlóknak jelentős állami támogatásokat biztosító) Németországban adták el Európában.

Mindez számszerűsítve is elképesztő emelkedést jelent, két év alatt ugyanis a háromszorosára nőtt a globálisan értékesített elektromos autók száma: a Nemzetközi Energia Ügynökség jelentése szerint 2019-ben 2,2 milliót, 2021-ben már 6,6 milliót adtak el belőlük – ennek a felét Kínában.

Ez az átalakulás annak a folyamatnak az eredménye, amely során szépen lassan összeért a különböző szektorok változtatásra való hajlama: a károsanyag-kibocsátások által is hajtott klímaváltozás veszélyeit egyre többen veszik komolyan, ami kihat a vásárlási és fogyasztási szokásokra, míg az autógyártók egyre nagyobb arányban gyártanak hibrid és elektromos autókat. Eközben a szabályozók igyekeznek minél korábban betiltani a benzines és dízelautók értékesítését, az egyes kormányok pedig egyfelől az elektromos autók ellátási láncának és infrastruktúrájának fejlesztését célzó iparpolitikát támogatják, valamint állami támogatásokkal és adókedvezményekkel ösztönzik a környezetkímélő járművek vásárlását.

Magyar modelltől a NASA-ig ér az elektromos autók korai története

Az elektromos autók történetének első állomásaként, talán nem is olyan meglepő módon egy magyar feltaláló, Jedlik Ányos modellautóját szokás említeni, ám az 1828-as, elektromotorral hajtott kis szerkezetnek sok gyakorlati hasznát nem vették a későbbiekben. Az első valóban használható elektromos jármű prototípusát a skót Robert Anderson fejlesztette ki az 1830-as években, de ezzel párhuzamosan az amerikai Thomas Davenport is megépített egy olyan járművet, amelyet egy általa fejlesztett, egyenárammal működő motor hajtott. A kovácsként dolgozó feltaláló modellje egy kör alapú pályán mozgott, és egy fém sínről kapta az áramot.

A 19. század végére több hasonló tervezés látott napvilágot, de az első négykerekű elektromos autó megépítéséig 1888-ig kellett várni, amikor Andreas Flocken német mérnök elkészült az Elektrowagen nevű járművel. Az ilyen kocsikat többek között a bányákból való szénszállításra használták, majd a New York-i taxiflottát népesítették be. Az 1897-ben szolgálatba álló elektromos taxikat az USA első nagyüzemi elektromosautó-gyártója, a Pope Manufacturing állította elő, amely a századfordulóra már évi 500 autót gyártott, de végül 1907-ben csődbe ment. 1900-ra az Egyesült Államokban az elektromos autók váltak a legtöbbet eladott közúti járművekké, a piac 28 százalékát lefedve. De Európában sem lehetett panasz a technológia fejlődésére. A francia gyártású, torpedószerű La Jamais Contente (Az örök elégedetlen) két 25 kilowattos elektromotor meghajtásával már a 100 kilométer per órás sebességet is meghaladta.

La Jamais Contente (1899)Forrás: közkincs

Aztán eljött 1908, amikor beverték az első szöget a villanyautók koporsójába: a Ford piacra dobta a benzinmotoros T-modellt, amely az első slágerautó volt, 1927-es kivezetéséig több mint 15 milliót adtak el belőle. A 20. század legelejének másik nagy gyártója a Baker volt, amelynek elektromos modelljeire több híresség is esküdött: William Taft amerikai elnök 1909-ben vett magának Baker Electricet, de ez a modelll volt Thomas Edison első autója is. Az elektromos autók visszaszorulása 1912-ben, a robbanómotoros autók kezelését megkönnyítő elektromos önindító feltalálásával kezdődött, de a belső égésű motorok terjedése és az olcsó üzemanyag is ellenük dolgozott, így az 1930-as évek közepére szinte eltűntek az utakról a villanyautók.

Egészen az 1960-as évek közepéig kellett várni, hogy az olajárak növekedése és a környezettudatosság terjedése miatt újra az elektromos autók felé forduljanak a kutatók. 1966-ban az USA kongresszusa a légszennyezés elleni küzdelemben bevethető hatásos eszközöknek titulálta az elektromos autókat, míg az űrverseny is szépen hajtotta a fejlesztéseket – 1971-ben már a Holdon is elektromos járművet vezettek a NASA űrhajósai. Az újabb aranykorszaknak végül olyan politikák alapoztak meg, mint a francia kormány 1976-os, az elektromos járművek kutatás-fejlesztését felgyorsító programja vagy Kalifornia légszennyezés elleni intézkedései, amelyeknek köszönhetően az 1990-es években számos nagy autógyártó állt elő elektromos modellekkel, és megjelent az ezredfordulót követő évek slágere: a hibrid autó.

A hibridek kora és a kategória koronázott királya, a Prius

A hibrid autó fogalma önmagában annyit tesz, hogy a meghajtásához szükséges energiát több különböző forrásból nyeri, de általában ez a belső égésű motor és a villanymotor kombinációját takarja. Ebben a rendszerben a belső égésű motor egy áramot termelő generátort működtet, amely vagy a járművet hajtja, vagy az akkumulátort tölti, így az autó kevesebb fosszilis üzemanyagot fogyaszt, vagyis a károsanyag-kibocsátása is csökken.

Bár az elektromos autók fejlődésével párhuzamosan már megjelent a hibrid koncepciója is (a Lohner–Porsche Mixte hibrid autót például az 1900-as párizsi világkiállításon mutatták be), de az igazi áttörésre az 1990-as évek második feléig kellett várni. Az első tömeggyártott hibrid modell egyben a kategória történetének legsikeresebb autója is volt: a Toyota Priust először Japánban dobták piacra 1997-ben, majd a magáncélú importok mellett 2000-ben kezdett hivatalosan is megjelenni az amerikai és az európai piacon, ahol már a nem sokkal korábban kiadott Honda Insighttal kellett versenyeznie.

„Zöldebb, kevesebb zöldért” – a környezetbarátság és a dollár közös szinonimáját kihasználó amerikai Prius-hirdetés 2002-ből

A Prius egyből nagy siker lett, Japánban már az első évében az év autójának választották, míg az ezredforduló után Amerikát is meghódította, és különösen a légszennyezés elleni küzdelméről híres Kaliforniában vált a környezettudatos polgárok státuszszimbólumává. A modell kulturális jelentősége még tovább nőtt, amikor a 2010-es évek felé közeledve egyre nyilvánvalóbbá vált, hogy a globális felmelegedéstől való félelem és az ezzel kapcsolatos környezetvédelmi intézkedések nem csupán egy szűk elit játszóterének eszközei, hanem az egész emberiségre kiható folyamatokról és lehetséges megoldásairól van szó.

Ahogy ismerkedett a közvélemény a klímaváltozás fogalmával, úgy kezdték szigorítani a világban a károsanyag-kibocsátási limiteket is – és annál jobban vették az ekkor leggazdaságosabb környezetbarát opcióként jelen lévő hibrideket. Míg 2000-ben 19 ezer Priust adtak el világszerte, 2003-ban már 43 ezret, 2004-ben 126 ezret, 2007-ben 281 ezret, 2009-ben 404 ezret, a csúcson, 2010-ben pedig 509 ezret. Ekkorra már túlnőtt a kategóriáján a legnépszerűbb hibrid modell: Japánban egymás után három évben is a legtöbbet eladott autó lett, de 2012-ben a második hazájának tekinthető Kaliforniában is előfordult, hogy több fogyott belőle, mint benzines vagy dízelautókból. A húszéves királyság végül 2020-ban dőlt meg, amikor elsőként fordult elő, hogy nem a Prius volt a legtöbbet eladott Toyota hibrid – a RAV4 nevű SUV modell hibrid változata örökölte a trónt.

A Toyota mára világszerte több mint 22 millió öntöltő hibrid elektromos autót értékesített, ami több, mint az összes többi autógyártó összesített értékesítése a részben vagy teljesen elektromos autókat tekintve. A japán autógyártó kínálatában jelenleg Európában több mint 20, világszerte pedig több mint 40 részben vagy teljesen elektromos (öntöltő hibrid elektromos, plug-in hibrid elektromos, akkumulátoros elektromos és hidrogén üzemanyagcellás elektromos) autó szerepel, kontinensünkön ezek teszik ki a Toyota értékesítéseinek 70 százalékát és a Lexus-eladások 99 százalékát.

Forrás: Toyota

Nem életszerű csak az elektromos autókra építeni a közlekedés jövőjét

Ahogy az a bevezetőnkből is kiderült, a 2010-es években a klímatudatosság terjedése és a technológiai fejlődés együtt tette lehetővé, hogy a teljesen elektromos autók tömeggyártása is megvalósulhasson, számos autógyártó állt elő elektromos modellekkel, és megkezdte hódító hadjáratát a Tesla is, amelynek globális eladási mutatóit mára lényegében csak a kínai gyártók (BAIC, SAIC, BYD, stb.) tudják megközelíteni. Ezzel együtt megjelentek a plug-in (vagyis konnektorról tölthető) hibridek, amelyek már a hagyományos hibrideknél nagyobb kapacitású lítiumion-akkumulátorral vannak felszerelve, és nagyobb elektromos hatótávolságot biztosítanak.

A nagy autógyártók az elmúlt években a kibocsátás-csökkentési elköteleződéseik mellett igyekeztek szélesíteni a hibrid és elektromos kínálatukat, így a tavaly globálisan a legtöbb, több mint 10 millió autót eladó Toyota (valamint a cégcsoporthoz tartozó Lexus és Daihatsu) is 70 százalékban hibrid autókat értékesít az európai piacon, ahol több mint 20 ilyen modellt kínál, két plug-in hibrid és 5 elektromos autója mellett.

Bár a legszigorúbb feltételeket állító környezetvédelmi csoportok szerint a hibrid már nem elég jó megoldás a károsanyag-csökkentési törekvések megvalósítására, a kategóriában élen járó Toyota szerint megalapozott a hibridközpontú stratégia, hiszen az elektromos autók magas költségei és az infrastruktúra hiánya egyelőre nem teszi lehetővé azt, hogy a világ minden részén bevezessék őket. „Bármennyire is szeretnek az emberek az elektromos autókról beszélni, a piac még nem elég érett, és nem készült fel rájuk olyan szinten, ami a tömeges elterjedésükhöz szükséges” – mondta Jack Hollis, a Toyota észak-amerikai kirendeltségének értékesítési ügyvezető alelnöke idén augusztusban egy autóipari konferencián. Gill Pratt, a Toyota vezető kutatója hozzátette: „Minden egyes embernek olyan módot kívánunk biztosítani, amellyel a leginkább hozzájárulhat a klímaváltozás elleni küzdelemhez. És tudjuk, hogy erre nem az a válasz, hogy mindenkit egyformán kezelünk.”

Fotó: Zsombor Varga (TCE)

A Toyota konzervatívabb megközelítése az elektromos autók felé az AutoPacific autóipari elemzője, Paul Waatti szerint megalapozott, hiszen „globálisan különböző ütemben mozognak a piacok, az USA lassabban halad az elektromos autók elterjedésében, mint Európa vagy Kína, de vannak olyan piacok, ahol egyáltalán nincs infrastruktúra”. Mint mondta, egy globális autógyártónak van értelme változatos megközelítést alkalmazni a hajtásláncok terén. A kutatók szerint az elektromos járművek terjedése nagyban függ majd a világ adott részén rendelkezésre álló energiától, infrastruktúrától és a járműveket hajtó akkumulátorokhoz szükséges nyersanyagoktól (pl. lítium, kobalt, nikkel), így hiába a hurráoptimista hangulat, egyszerűen nem életszerű, hogy éveken, vagy akár évtizedeken belül csak elektromos autók járják majd az utakat.

A Metals Co. nevű kanadai bányászati startup becslései szerint az akkumulátorok készítéséhez megfelelő minőségű nikkel-, kobalt- és mangánszulfát-termelés mértéke jócskán elmarad attól, ami ahhoz kellene, hogy 2030-ra teljesíteni lehessen az Egyesült Államok célkitűzéseit az elektromos autók elterjedésére vonatkozóan. A cég számításai szerint például még ha a 2030-ig előrejelzett teljes nikkelszulfát-termelést elektromos járművek gyártásába csatornáznák is, az a kitűzött célok kevesebb mint 60 százalékát biztosítaná.

Ilyen környezetben pedig az úgynevezett középutas megoldásoknak, így a hibrideknek is hatalmas szerepük van a közlekedés dekarbonizációjára való törekvésekben. Ettől függetlenül a Toyotának kitűzött célja, hogy 2030-ra éves szinten 3,5 millió elektromos járművet értékesítsen, ami teljes eladásainak ugyan csak az egyharmadát tenné ki, de Tojoda Akio, a Toyota Motor Company elnöke ezzel kapcsolatban elmondta: „Ez a 3,5 milliós darabszám a világ tizedik legnagyobb autógyártójának teljes éves értékesítésével egyenlő. És ez csupán az akkumulátoros elektromos autókról számát jelenti, az ugyancsak zéró emissziós hidrogén üzemanyagcellás elektromos autókat, vagy épp a zéró emisszió közeli hidrogén belsőégésű, és a folyamatosan fejlesztett, az alternatív üzemanyagok használatával pedig még zöldebbé váló öntöltő hibrid elektromos és plug-in hibrid elektromos autókat nem foglalja magában. Kevés autógyártó vállalt ilyen szintű elköteleződést.”

A zérón túl

A jövőképében önmagát nem a világ legnagyobb autógyártójaként, hanem a világ vezető mobilitási szolgáltatójaként definiáló Toyota éppen ezért egy Beyond Zero névre keresztelt stratégiában foglalta össze célkitűzéseit. Ennek első pillérre az elektrifikáció terén fennálló negyed évszázados vezető szerep megőrzése és megerősítése, amelyben fontos szerepet kap a környezetbarát meghajtások diverzifikált kínálata, épp úgy, mint a felhasználói tudatosság támogatása annak érdekében, hogy mindenki a lehetőségeinek és körülményeinek megfelelő zöld meghajtást választhassa.

Fotó: Zsombor Varga (TCE)

A japán autógyártó rámutat arra, hogy azok számára, akik akár infrastrukturális, akár egyéb okokból nem, vagy csak nehézkesen tudnak élni a külső töltés lehetőségével, a legjobb megoldás még középtávon is egy öntöltő hibrid elektromos autó használata, amely városi forgalomban akár 50–80 százalékban tisztán elektromos közlekedést tesz lehetővé. Eggyel nagyobb fokú elköteleződést (és megfelelő infrastruktúrát) kívánnak meg a külső töltést is lehetővé tevő plug-in hibrid elektromos autók, amelyekkel akár 50–100 tisztán elektromos kilométert is megtehetünk, mielőtt ideális sztenderd hibrid üzemmódra váltanának.

Jelenleg változatos okokból (például a céges plug-in hibrid felhasználók otthoni, saját költségen történő töltésre vonatkozó ellenérdekeltsége okán) ugyanakkor az új plug-in hibridek mindössze alig több, mint 7 százalékát töltik rendszeresen, ezért a Toyota azt hangsúlyozza, akkor válasszunk ilyen autót, ha szándékunkban és lehetőségünkben is áll majd rendszeresen tölteni, különben feleslegesen cipeljük a nagy tömegű akkumulátorokat, amelyek így nemhogy nem zéró emissziót, hanem még többletfogyasztást is eredményeznek. Ha még ennél is tovább mennénk az elköteleződésben, és akkumulátoros elektromos autóban gondolkodunk, vállalva a jelenleg még a belsőégésű autókhoz képest korlátozott hatótávot és hosszabb töltési időt, akkor a 2030-ig világszerte 30 akkumulátoros elektromos modellt bemutató Toyota szerint a következőt kell mérlegelnünk: akkor válasszunk nagy, 450-500 kilométeres hatótávú akkumulátoros elektromos autót, ha ezt a hatótávót napi szinten ki is használjuk. Ha ugyanis a mindennapok nagyrészében csupán 50-100 kilométert teszünk meg (a napi ingázók túlnyomó többsége esetében ez a helyzet), akkor egy plug-in hibrid is is lehetővé teszi a napi szintű zéró emissziós közlekedést, és nem foglaljuk le az akkumulátorok előállításához szükséges erőforrásokat és nyersanyagokat: egy akkumulátoros elektromos autó akkumulátormennyiségéből ugyanis akár 6-8 plug-in hibrid is legyártható.

A japán autógyártó emellett felhívja a figyelmet az ugyancsak zéró emissziós (melléktermékként tiszta vizet kibocsátó) hidrogén üzemanyagcellás elektromos autókban rejlő potenciálra, amelynek kapcsán 5700 szabadalmat osztott meg ingyenesen a versenytársaival a technológia mihamarabbi elterjedésének elősegítése érdekében. A hidrogén-infrastruktúra ugyanis rohamléptekben bővül, és a maga 3 perces töltési idejével és 600-700 kilométeres hatótávjával élhető zéró emissziós alternatívát jelent majd néhány éven belül. Érdekes kezdeményezés emellett a még fejlesztési szakaszban lévő, de már ígéretes eredményeket szállító hidrogén belsőégésű hajtás területe is, amely ugyan nem teljesen zéró emissziós a működéséhez szükséges kenőanyagok miatt, ám a mostani belsőégésű autókhoz képest nagyságrendileg 95 százalékos emissziócsökkentést tesz lehetővé.

A cikk megjelenését a Toyota támogatta.