”Broasca electrică” făcută în România: VW Beetle EV by Icpe

În momentul realizării acestui material, broscuța galbenă încă nu era omologată, deci nu am testat-o propriu-zis. Însă am aflat toate detaliile necesare despre acest VW Beetle electric, realizat de specialiștii Icpe, în frunte cu inginerul Viorel Stanciu. Iată de ce a fost creată această ”broască electrică”.

vw beetle ev icpe broasca electrica - ecoprofit 0

Institutul de Cercetări Electrotehnice Icpe este, probabil, singurul loc din țară unde se mai face munca de cercetare și dezvoltare a tehnologiilor din domenii precum motoare și propulsie electrică, energiil regenerabile, etc. Atenție, de către specialiști și cercetători români, care țin morțiș să demonstreze că în România încă mai există un mare potențial în această direcție.

De altfel, la începutul lunii august a fost marcată existența de 65 de ani ai Icpe printr-un eveniment inedit, în care au fost prezentate presei câteva dintre cele mai recente realizări al specialiștilor Icpe. Printre care și această foarte simpatică broscuță din anii ’60, transformată în mașină electrică. Și a cărei poveste o veți citi în rândurile următoare.

Cum s-a născut simpatica ”broscuță electrică galbenă”

vw beetle ev icpe broasca electrica - ecoprofit 1
Combinație perfectă: VW Beetle EV alimentat cu energie solară!

Pe lângă activitatea de cercetare, Icpe și-a asumat și rolul de promovare a mobilității electrice și a tehnologiilor nepoluante. Iar transformarea uneia dintre cele mai cunoscute mașini din lume într-un vehicul electric atractiv face parte din această strategie, de a face marele public mai receptiv la avantajele mașinilor electrice.

Coordonatorul proiectului a fost domnul inginer Viorel Stanciu, care mi-a destăinuit ”secretele” lui VW Beetle EV  === CITEȘTE INTERVIUL CU VIOREL STANCIU ===

Alegerea mașinii ”donatoare” nu a fost chiar ușoară și a fost dictată în primul rând de ideea de promovare: VW Beetle are o istorie bogată, este o imagine foarte potrivită pentru asocierea cu ideea de ecologie (gândiți-vă la fenomenul ”flower power”, nu la Hitler…), arată foarte simpatic, mai ales vopsită în galben, iar simplitatea tehnică asigură o bază perfectă pentru o conversie cu bătăi de cap minime.

Singura ”hibă” a vedetei pe patru roți: nu este încă omologată. Așa încât am avut ocazia să mă ”fâțâi” cu ea doar prin parcarea Icpe, pentru a-mi face o idee cât de cât despre rezultatul transformării în mașină electrică. Și pot spune că are potențialul de a deveni o jucărie cu mult sex-appeal.

Ce modificări tehnice a presupus VW Beetle EV Icpe

În timpul restaurării caroseriei, specialiștii Icpe s-au ocupat de înlocuirea sistemului clasic de propulsie cu un sistem de propulsie electrică. În principal, iată ce ”organe” noi a primit ”broscuța”:

1. Motorul electric

vw beetle ev icpe broasca electrica - ecoprofit 6
La revedere motor zgomotos boxer, poluant și fără vlagă. Bun venit motorului electric, mult mai performant și eficient

Una dintre principalele activități ale Icpe este de a proiecta și construi motoare electrice. Iar agregatul de față nu face excepție, fiind realizat la Icpe. Atâta doar că, inițial, era destinat acționării unor reductoare din cadrul unor sisteme complexe (de exemplu, utilajele de poziționare radar). Deci a fost nevoie de o adaptare pentru funcția de propulsie auto, ceea ce a însemnat, de exemplu, schimbarea bobinajului.

O cerință importantă la omologarea unei mașini convertite în vehicul eletric este ca noul sistem de propulsie să nu aibă puterea la roată mai mare decât a motorului original. Altfel, ar fi necesare modificări și ale sistemelor de frânare, de direcție, ale suspensiei, etc – deci ar crește exponențial și costurile, pentru că, practic, ar fi ca și cum s-ar realiza o mașină nouă, aproape de la zero.

Prin urmare, acest motor electric a fost modificat și prin limitarea performanțelor, oferind o putere de vârf de 22 kW. Mai puțin decât motorul original pe benzină, dar, atenție, cuplul maxim superior, disponibil încă de la pornirea de pe loc, face acest Beetle EV mult mai eficient. În practică, apăsarea pedalei de accelerație mișcă foarte ușor mașina de pe loc, fiind ușor sesizabilă rezerva de putere pe care te poți baza în orice moment.

vw beetle ev icpe broasca electrica - ecoprofit 2
Nu face oac-oac, dar nici vroom-vroom, ci doar bzzt-bzzt (plus niște cloncănituri de la transmisie și suspensie…)

Singurul lucru ciudat în mers ține de zgomot: parcă motorul electric ar trebui să nu se audă… Așa și este – nu motorul electric face ”gălăgie”, ci transmisia originală a mașinii. În cazul mașinii originale, zgomotul cutiei de viteze cu 4 trepte este acoperit de zarva motorului boxer răcit cu aer.

Însă, în cazul acestui Beetle electric, toate celelalte zgomote la rulare sunt prezente în cabină, creând o combinație interesantă între ciudat, enervant și comic. Totuși, vorbim de o mașină construită acum o jumătate de secol, deci pretențiile de confort auditiv trebuie serios ajustate…

2. Flanșa de legătură cu transmisia

vw beetle ev icpe broasca electrica - ecoprofit 7
Flanșa dintre motor și transmisie poate părea simplă, dar necesită proiectare atentă

Legătura cu transmisia este făcută prin intermediul unei flanșe, de asemenea proiectate și realizate în cadrul Icpe. S-a preferat păstrarea cutiei de viteze originale, împreună cu ambreiajul, atât din motive de simplitate tehnică (pentru a evita potențialele probleme la procesul de omologare), dar și pentru a nu induce cheltuieli suplimentare prin proiectarea/adaptarea unui reductor special.

Atenție, însă: chiar dacă mașina are levier de viteze clasic, ea se conduce la fel ca o mașină având cutie automată. Practic, pedala de ambreiaj devine inutilă, deoarece la angajarea unei trepte de viteză nu e nevoie să fie apăsată. Mai mult: în mediul urban, până pe la 60-70 km/h, se poate rula doar în treapta I. Sau a II-a. Sau a III-a… La alegere.

vw beetle ev icpe broasca electrica - ecoprofit 12
Pedala de ambreiaj induce în eroare: are doar rol ornamental…

Pur și simplu nu e nevoie de schimbarea treptelor, cuplul maxim fiind disponibil încă de la pornirea de pe loc și păstrându-se constant pe o plajă largă de turație a motorului electric. Deci lucrurile sunt foarte simple: se pune contactul, se bagă într-a doua, se apasă accelerația și se pleacă. Iar în timpul mersului se poate păstra doar treapta a doua până când se oprește mașina. Repet: dezarmant de simplu!

Un alt avantaj ține de răcirea naturală a motorului electric. Cel original era răcit tot cu aer, dar avea nevoie de un sistem special conceput pentru a direcționa aerul spre zonele care trebuiau răcite. În cazul motorului electric, acesta este răcit pur și simplu de curenții care se formează când mașina este în mers. Iar regimul limitat de funcționare este o altă garanție că acest motor nu va atinge pragul critic la care izolația bobinajului ar risca să se ardă. Simplu, eficient, necostisitor.

3. Bateriile

vw beetle ev icpe broasca electrica - ecoprofit 8
O parte a bateriilor ocupă spațiul de sub capota față

Bateriile acestui VW Beetle EV Icpe sunt alcătuite dintr-un număr de 32 de acumulatori litiu-polimer, de 90 Ah fiecare, achiziționați din China, la care se adaugă sistemul de management al bateriilor (BMS), care a fost conceput și realizat de Icpe. Principial, autonomia teoretică pe care o asigură aceste baterii mașinii se cifrează la 120 km, iar fabricantul garantează un număr de 8.000 de cicluri de încărcare/descărcare. Însă lucrurile nu sunt așa de simple, de fapt.

Garanția fabricantului se referă la condiții optime de funcționare ale unui acumulator. Însă, în condițiile în care se grupează mai mulți acumulatori, iar regimul de funcționare al vehiculului este intermitent, nu constant, durata de viață a acumulatorilor scade chiar și sub jumătate. În funcție de condițiile de utilizare, de temperatura mediului ambiane și de stilul de condus. Dar mai ales în funcție de cât de bine este gândit sistemul BMS.

vw beetle ev icpe broasca electrica - ecoprofit 10
Sistemul BMS, de gestionare a bateriilor, este special conceput și realizat de Icpe

Specialiștii Icpe au vrut să privilegieze anduranța și fiabilitatea bateriilor, așa încât au proiectat un sistem BMS unicat, care urmează să fie brevetat înainte de omologarea mașinii. Practic, gestionarea încărcării și descărcării fiecărui element este controlată cât mai strict, pentru a se asigura echilibrul optim între performanțe și durabilitate, chiar și în condiții de încărcare rapidă sau de utilizare în timpul iernii.

Adică inginerii Icpe sunt siguri că mașina poate funcționa cel puțin 15 ani fără a fi necesară schimbarea bateriilor sau fără a le scădea capacitatea sub o limită acceptabilă. Asta în condițiile în care mașinile electrice actuale au garanții de circa 6-8 ani pentru baterii (în cazulTesla se ajunge până la 10 ani). Pe lângă baterii, conversia mai presupune și un charger, precum și un invertor, componente care, nefiind scumpe, au fost cumpărate de la un distribuitor specializat.

Cât a costat conversia acestui VW Beetle EV Icpe

vw beetle ev icpe broasca electrica - ecoprofit 4
Transformarea într-o drăgălășenie electrică a costat 10.000 de euro (neincluzând și prețul ”utilajului”)

Un calcul exact al costurilor nu a fost făcut, dar, principial, domnul inginer Viorel Stanciu afirmă că suma se învârte în jurul valorii de 10.000 de euro. Nu este o sumă mică, într-adevăr. Dar, din punct de vedere al rezultatului, este, de fapt, o sumă chiar rezonabilă.

Motorul electric, incluzând modificările pentru acest proiect, este mai ieftin decât dacă ar fi achiziționat din alte surse, deoarece este realizat în cadrul Icpe. Împreună cu flanșa de legătură, ar costa în jur de 2.500-3.000 de euro. În viitor, Icpe intenționează să producă motoare special dedicate mașinilor electrice, dar, chiar și atunci, va fi vorba de sume foarte acceptabile.

vw beetle ev icpe broasca electrica - ecoprofit 11
Ce poantă: cum o fi să alimentezi cu energie de 91?…

Cel mai mult costă acumulatorii litiu-polimer, dar și aici intervine o ”găselniță”. În mod normal, distribuitorii din Europa vând așa ceva la circa 150 de euro/bucată. Însă Icpe, datorită faptului că achiziționează cantități mari, nu doar de acumulatori, ci și de alte componente, ajunge la un preț de circa 100 euro/bucată. La care se adaugă sistemul BMS conceput ”in-house”, cu un preț estimativ de circa 1.000-1.500 euro. În final, bateriile pentru această ”broscuță electrică” ajung la un preț de 4.500-5.000 de euro – în condițiile în care durabilitatea lor este mult peste ce se oferă azi pe piață.

Restul costurilor sunt reprezentate de divese alte componente, de la driver-ul motorului până la charger sau inverter. Evident, în cei 10.000 de euro nu este inclus prețul mașinii inițiale – acesta variază în funcție de starea tehnică și investițiile necesare pentru punerea la punct a mașinii. Deci, e de reținut că doar conversia are un preț estimativ de 10.000 de euro.

Ce ”sacrificii” de ordin practic a impus VW Beetle EV

vw beetle ev icpe broasca electrica - ecoprofit 9
Fără banchetă, rămâne și spațiu pentru niște bagaje, perfect pentru o escapadă în doi

Cel mai mult spațiu este ocupat de baterii. Acestea au fost împărțite în două grupuri: unul plasat în portbagaj, iar celălalt în spatele banchetei (în al doilea mini-portbagaj). Așa încât Beetle-ul electric de față rămâne mai mult o mașină de fun, care poate transporta până la 4 pasageri. Mă rog, dacă se renunță la banchetă, se poate obține un spațiu destul de bun pentru plasele de cumpărături – dar atunci rămâne o mașină doar pentru doi.

Un lucru demn de remarcat este că masa la gol a mașinii este ușor mai redusă decât masa la gol a mașinii inițiale. Asta în condițiile în care adăugarea bateriilor este asociată, de regulă, cu creșterea mare a masei mașinii. Ei bine, faptul că bateriile litiu-polimer cântăresc în total doar 70 kg a fost încă un motiv pentru alegerea lor. În condițiile în care motorul electric este mult mai ușor decât cel termic, iar flanșa de legătură are o masă neglijabilă.

vw beetle ev icpe broasca electrica - ecoprofit 13
Când se aprinde acest display, știi că mașina e gata de plecare

O chestiune minoră, dar care necesită o minimă atenție, ține de lipsa unui indicator pentru pornirea mașinii sau pentru gradul de încărcare a bateriei, precum și a autonomiei rămase – lucruri banale deja în cazul mașinilor electrice fabricate de marii constructori auto. Ei bine, aceste mici neajunsuri au fost rezolvate prin integrarea unui display în bord, în fața pasagerului, pe care sunt afișate valori de bază, de la gradul de încărcare a bateriei până la indicații cu rol strict în testarea sistemului.

Ar mai fi de adus în discuție, la capitolul ”neplăceri”, minusurile unei mașini electrice: autonomie redusă și timp lung de încărcare a bateriilor. Într-adevăr, cei 120 km teoretici ai autonomiei maxime par insuficienți – dar, în practică, pentru mediul urban cel mai probabil se vor dovedi arhisuficienți în utilizarea de zi cu zi. Bateriile se încarcă în circa 8 ore de la o sursă de 220V – dar a fost conceput și un sistem de încărcare rapidă, caz în care timpul pentru încărcarea totală durează doar o oră.

vw beetle ev icpe broasca electrica - ecoprofit 14
Cu semnul internațional al fanilor mașinilor electrice (secret, clar?!) declar că abia aștept să reîntâlnesc broscuța electrică, într-un test pe șosea

De fapt, nu sunt ”sacrificii” majore pentru cine vrea o conversie cât mai accesibilă și, foarte important, care să ofere o fiabilitate cât mai bună. Mai ales în condițiile în care nu sunt necesare alte modificări la celelalte subansamble ale mașinii, ceea ce, din nou, înseamnă economii financiare, de timp și de stres.

Simpatica ”broască electrică galbenă” va putea fi admirată cu ocazia Conferinței EV 2015, care va avea loc la începutul lunii octombrie la Icpe. Ulterior, VW Beetle EV Icpe va intra în procesul de omologare, așa încât spre finalul toamnei și începutul oficial al iernii, este foarte probabil să vedem acest vehicul electric umblând nestingherit prin Capitală. Personal, de-abia aștept să o testez cu adevărat – estimez că s-ar putea să fie cea mai fun mașină electrică pe care am condus-o până acum!