Elektryczny Nissan Leaf - Car of the Year 2011

NissanNissan Leaf otrzymał tytuł Car of the Year 2011, co potwierdza trendy we współczesnej motoryzacji

Pierwsza prezentacja Nissana Leaf miała miejsce w 2009 r. w siedzibie firmy w Yokohamie. Niewiele ponad rok po prezentacji samochód wszedł do produkcji seryjnej, pod koniec października 2010 r. Na razie jest produkowany wyłącznie w Japonii, w 2012 r. planowane jest otwarcie zakładu produkcyjnego w USA, rok później pojazd będzie produkowany również w Europie, w Wielkiej Brytanii. Samochód będzie początkowo dostępny tylko na rynku japońskim i amerykańskim poziom produkcji ma w ciągu pierwszych kilku lat osiągnąć poziom 150-200 tys. sztuk, co pozwoli koncernowi Renault-Nissan stać się pierwszym globalnym dostawcą popularnych samochodów elektrycznych.

NissanSilnik elektryczny w komorze silnikowej Nissana Leaf

Układ napędowy

Leaf jest pierwszym samochodem elektrycznym firmy Nissan, który wszedł do produkcji wielkoseryjnej. W jego układzie napędowym wykorzystuje się asynchroniczny silnik prądu zmiennego o mocy maksymalnej (80 kW) 109 KM, która jest dostępna w zakresie 2730-9800 obr./min. Silnik może uzyskiwać maksymalną prędkość obrotową powyżej 10 tys. obr./min. Maksymalna wartość momentu obrotowego (280 Nm) jest dostępna już od uruchomienia silnika do 2730 obr./min. Moment obrotowy z silnika jest przekazywany na koła przednie za pośrednictwem przekładni o stałym przełożeniu 7,94.

NissanRozmieszczenie akumulatorów trakcyjnych w przestrzeni pod fotelami oraz jednostka napędowa (w przekroju) zblokowana z przekładnią

Akumulatory trakcyjne

Akumulatory do modelu Leaf są produkowane przez firmę Automotive Energy Supply Corp. (AESC), która jest spółką joint-venture Nissan Motor oraz NEC. Początkową zdolność produkcyjną określano w 2009 r. na 13 tys. sztuk rocznie. W 2010 r. produkcja fabryki osiągnęła zakładany poziom 65 tys. sztuk. Akumulatory produkowane w AESC są używane również w nowym pojeździe hybrydowym Nissana - Infiniti M.

NissanZłącze do ładowania akumulatorów jest zamontowane pod klapką ze znaczkiem w przedniej części pojazdu

Pakiet akumulatorów litowo-jonowych LiMn₂O₄ (192 ogniwa) o napięciu nominalnym 345 V jest zamontowany w przestrzeni pomiędzy osiami (pod fotelami). Jest on chłodzony powietrzem i pozwala na zgromadzenie 24 kWh energii elektrycznej. Czas ładowania do 100% pojemności jest szacowany na 7-8 godzin (z wykorzystaniem ładowarki zamontowanej na pokładzie o mocy 3,3 kW). Znacznie szybciej można doładować akumulatory z wykorzystaniem trójfazowej stacji szybkiego „tankowania” (480 V, 50 kW). Pozwala ona na uzyskanie 70% pojemności już po 30 minutach. Odbywa się to jednak kosztem żywotności akumulatorów. Szacuje się, że po 10 latach użytkowania akumulatory zachowają do 80% pojemności początkowej. W przypadku stosowania szybkiego ładowania (2-3 razy dziennie) pojemność po 10 latach użytkowania może spaść do poziomu 70% początkowej. Masa baterii akumulatorów trakcyjnych w Nissanie Leaf wynosi około 250 kg (w tym około 4 kg litu), a parametry elektryczne pozwalają na osiągnięcie zasięgu ponad 160 km.

NissanNadwozie Nissana Leaf charakteryzuje się współczynnikiem oporu powietrza Cx na poziomie 0,29. Zmniejszenie oporów aerodynamicznych znacznie zmniejsza zużycie energii elektrycznej

Nadwozie

Leaf został zbudowany na zupełnie nowej, specjalnie skonstruowanej pod kątem elektrycznych układów napędowych płycie podłogowej o rozstawie osi 2,7 m z cechami typowego samochodu kompaktowego wyposażonego w zawieszenie przednie w postaci kolumn prowadzących McPherson i tylne z belką skrętną. Układ hamulcowy pojazdu pozwala na odzyskiwanie generowanej w trakcie hamowania energii, która jest magazynowana w akumulatorach trakcyjnych.

Systemy informatyczne

Samochód elektryczny w zakresie niskich prędkości jazdy jest praktycznie bezszelestny i istnieje ryzyko, że nie zostanie w odpowiednim czasie usłyszany przez pieszych uczestników ruchu. Może to stwarzać potencjalne ryzyko wypadków drogowych z ich udziałem. Jest to szczególnie istotne w przypadku osób niewidomych.

NissanWnętrze elektrycznego Leafa

Leaf został wyposażony w specjalny system dźwiękowych ostrzeżeń pieszych Vehicle Sound for Pedestrians (VSP). Z przodu pojazdu zamontowano głośnik emitujący dźwięk poruszającego się pojazdu. Jest on słyszalny od momentu ruszenia do osiągnięcia przez samochód prędkości 35 km/h. Jego ponowne włączenie następuje po zmniejszeniu prędkości do 25 km/h. Inny rodzaj dźwięku jest emitowany w przypadku cofania. Pojawiają się opinie, szczególnie na rynku amerykańskim, że tego typu rozwiązania powinny być standardem dla samochodów elektrycznych i podlegać regulacjom prawnym, co prawdopodobnie nastąpi przy sukcesywnym zwiększaniu populacji tego typu pojazdów.

Do Leafa zaprojektowano specjalne systemy informatyczne zintegrowane z nawigacją satelitarną. Dzięki nim użytkownik będzie dokładnie informowany o zasięgu pojazdu i znajdujących się w jego promieniu punktach ładowania akumulatorów oraz możliwości dojechania do zaplanowanego celu przy określonym poziomie naładowania baterii. System pozwala również zaprogramować czas ładowania w godzinach, w których obowiązuje np. niższa taryfa energetyczna. Po naładowaniu jest generowana wiadomość wysyłana na telefon komórkowy właściciela. Oprócz ładowania można również zaprogramować włączenie klimatyzacji czy ogrzewania, np. przed wyjazdem.

NissanNissan Leaf jest pierwszym seryjnie produkowanym elektrycznym samochodem kompaktowym. Zastosowano w nim silnik o mocy 80 kW, zapewniający prędkość ponad 140 km

Osiągi

Parametry układu napędowego w połączeniu z znakomicie zaprojektowanym kształtem nadwozia o współczynniku oporu powietrza C_x = 0,29 powodują, że samochód o masie 1525 kg rozpędza się do 100 km/h w 11,9 s i osiąga prędkość maksymalną około 144 km/h.

Zamówienia

Już w październiku 2010 r. na całym świecie przyjęto 26 tys. zamówień na Nissana Leafa. Większość z nich (20 tys.) będzie odebrana na rynku amerykańskim. Resztę stanowią pojazdy zarezerwowane w Japonii. W połowie grudnia 2010 r. przekazano pierwszy egzemplarz Leafa użytkownikowi. Miało to miejsce na rynku amerykańskim i było okazją do zorganizowania specjalnej konferencji, na której podkreślono wielką wagę tego wydarzenia, które w perspektywie może stać się przyczynkiem do wielkich zmian w ogólnoświatowej motoryzacji, a wielkoseryjna produkcja modelu Leaf będzie z pewnością temu sprzyjać.

Infrastruktura

Oprócz samochodu Nissan dba również o powstawanie infrastruktury do ładowania pojazdów elektrycznych. Opracowano stację szybkiego „tankowania” o mocy 50 kW, która pod koniec 2010 r. została zainstalowana w 200 miejscach w Japonii. U wszystkich 2200 miejscowych dealerów Nissana zaplanowano zaś montaż urządzeń do ładowania akumulatorów trakcyjnych o mniejszej mocy. Koszt stacji szybkiego tankowania wynosi około 16 tys. dolarów, choć inżynierowie Nissana mówią, że są w stanie obniżyć jej koszty o połowę. Prototyp takiego urządzenia jest już opracowany.

Podsumowanie

Uzyskany przez Nissana tytuł w powiązaniu z coraz większymi inwestycjami w elektryczną motoryzację z pewnością przyspieszą jej rozwój. Jeśli w ślad za tym pójdą zachęty w postaci dopłat przy zakupie samochodów elektrycznych to segment ten ma szansę na jeszcze szybszy rozwój.