Shell stworzył swój samochód przyszłości. Wbrew pozorom nie korzysta z benzyny

Shell kojarzy się przede wszystkim z paliwami i stacjami benzynowymi, ewentualnie z obecnością w Formule 1 za sprawą Ferrari. Tymczasem ten koncern zabrał się za projektowanie rozwiązań dla samochodów... elek, który może znaleźć zastosowanie w przyszłych samochodach elektrycznych.

Shell Triple10 Challenge to koncepcyjna platforma opracowana z myślą o niewielkich autach miejskich. Jej fundamentem jest całkowicie nowa konstrukcja akumulatora zanurzonego w specjalnej cieczy chłodzącej. Według firmy rozwiązanie pozwala skrócić czas ładowania do zaledwie 10 minut, zwiększyć sprawność układu napędowego, obniżyć masę pojazdu i uprościć jego konstrukcję.

Shell Triple10 Challenge stawia na trzy konkretne cele

Nazwa Triple10 Challenge odnosi się do trzech założeń, które Shell uznaje za kluczowe dla rozwoju przystępnych cenowo samochodów elektrycznych.

Po pierwsze: kluczowa jest tutaj możliwość uzupełnienia energii od 10 do 80 procent w ciągu 10 minut z wykorzystaniem ogólnodostępnej ładowarki DC o mocy 175 kW. Po drugie, osiągnięcie efektywności energetycznej na poziomie 10 kilometrów z jednej kilowatogodziny energii. Trzecim założeniem jest ograniczenie emisji dwutlenku węgla w całym cyklu życia samochodu do 10 ton.

Zdaniem Shella właśnie takie połączenie szybkiego ładowania, wysokiej sprawności i niższej masy może przekonać klientów do mniejszych samochodów elektrycznych wyposażonych w akumulatory o mniejszej pojemności. Jak to tutaj osiągnięto?

Nowy akumulator jest "skąpany" w cieczy chłodzącej. Shell w ten sposób chce przyspieszyć ładowanie

Najważniejszym elementem projektu jest bateria opracowana wspólnie z brytyjską firmą RML. Zamiast klasycznego układu chłodzenia wykorzystuje ona cylindryczne ogniwa zanurzone bezpośrednio w specjalnym płynie dielektrycznym opracowanym przez Shell.

W typowych akumulatorach ciecz chłodząca przepływa kanałami znajdującymi się przy modułach baterii. Nowe rozwiązanie eliminuje ten etap i odbiera ciepło bezpośrednio z powierzchni ogniw. Według producenta pozwala to utrzymywać niemal stałą temperaturę pracy, nawet podczas bardzo intensywnego ładowania lub dużego obciążenia.

Prototypowy akumulator oferuje 32 kWh użytecznej pojemności. Firma twierdzi, że dzięki znacznie skuteczniejszemu chłodzeniu bateria może przez cały proces utrzymywać moc ładowania 175 kW. W praktyce oznacza to możliwość naładowania od 10 do 80 procent w ciągu około 10 minut bez ograniczania mocy przez przegrzewające się ogniwa.

Lepsza sprawność pozwala zastosować mniejszy akumulator

Shell podkreśla także, że skuteczniejsze zarządzanie temperaturą wpływa nie tylko na szybkość ładowania. Chłodniejsze ogniwa mogą efektywniej odzyskiwać energię podczas hamowania rekuperacyjnego, a cały układ napędowy pracuje z wyższą sprawnością.

To z kolei otwiera drogę do stosowania mniejszych akumulatorów. Producent zakłada, że krótszy czas ładowania i wyższa efektywność mogą ograniczyć potrzebę montowania dużych baterii, które zwiększają masę i koszt samochodu. Mniejszy akumulator oznacza również niższe zużycie surowców oraz prostszą konstrukcję pojazdu.

Jeden układ chłodzenia zamiast kilku rozwiązań

Nowa technologia pozwala także uprościć cały układ chłodzenia samochodu. Shell wyjaśnia, że płyn opuszczający akumulator ma temperaturę około 50 stopni Celsjusza. Następnie trafia do silnika elektrycznego i elektroniki mocy, które mogą pracować przy wyższych temperaturach niż sama bateria.

Dzięki temu wszystkie najważniejsze elementy napędu korzystają z jednego układu chłodzenia zakończonego klasyczną chłodnicą wykorzystującą mieszaninę wody i glikolu. Producent przekonuje, że takie rozwiązanie zmniejsza liczbę podzespołów, ogranicza masę oraz obniża koszty produkcji.

Taka konstrukcja ma być bezpieczniejsza i łatwiejsza w naprawie

Podkreślono tutaj także kluczowe kwestie bezpieczeństwa. Utrzymywanie niższej temperatury ogniw ma zmniejszać ryzyko wystąpienia zjawiska "thermal runaway", czyli niekontrolowanej reakcji termicznej prowadzącej do zapłonu akumulatora.

Producent twierdzi również, że nowa konstrukcja znacząco upraszcza serwisowanie. W tradycyjnych akumulatorach moduły są łączone z płytami chłodzącymi za pomocą past termicznych i klejów. W projekcie Triple10 wystarczy spuścić ciecz chłodzącą, otworzyć obudowę i wyjąć moduły. Rozwiązanie ma ułatwiać naprawy oraz późniejszy recykling.

Recykling odgrywa ważną rolę w całym projekcie

Shell zadbał także o ograniczenie śladu węglowego poza samym układem napędowym. Podwozie wykonano z aluminium pochodzącego z recyklingu, którego produkcja odpowiada za około 10 procent emisji związanej z wytwarzaniem nowego materiału.

Producent zastosował również włókno węglowe z recyklingu do wykonania dachu i obręczy kół, natomiast tapicerkę przygotowano z włókien lnu.

Shell Triple10 widzi przyszłość tej technologii w małych miejskich samochodach

Według przedstawicieli firmy taka technologia najlepiej sprawdzi się w niewielkich samochodach użytkowanych przede wszystkim w miastach. Shell argumentuje, że właściciele dużych SUV-ów często dysponują możliwością ładowania w domu, dlatego nie odczuwają potrzeby bardzo szybkiego uzupełniania energii.

Inaczej wygląda sytuacja mieszkańców miast korzystających głównie z publicznych ładowarek. Badania przeprowadzone przez firmę wskazują, że około 10 minut stanowi akceptowalny czas postoju podczas ładowania - np. podczas krótkich zakupów, lub w trasie do domu. Z tego powodu Triple10 Challenge powstał z myślą o lekkich, przystępnych cenowo samochodach elektrycznych z niewielkim akumulatorem, który dzięki nowej technologii ma oferować znacznie większą użyteczność niż obecne konstrukcje.

Szczerze mówiąc może to być sensowne rozwiązanie, o ile faktycznie udałoby się zapewnić niskie koszty produkcji. Postawienie setek słupków AC na starych osiedlach wciąż jest marzeniem, które pozostanie niezrealizowane przez dekady.

Stacji DC z kolei przybywa. Shell więc może to wykorzystać, tworząc naprawdę ciekawą koncepcję na przyszłość. Jak Wam się to widzi?