Hybridrevolutionen – resultatet av många års forskning och utveckling

I juni 2011 levererade Volvo Lastvagnar sin första hybridlastbil till kund. I dag finns det över 50 Volvo FE Hybrid-lastbilar som är i drift. Bakom Volvo Lastvagnars lovande hybridlastbilar och hybridteknik ligger många års forskning och utveckling.
Volvo Lastvagnars hybridmotor.

Volvokoncernen började utforska hybriddrivlinor redan 1985. Men det var först 2005 som arbetet tog fart på allvar.

För att verkligen inse Volvo FE Hybrids betydelse måste man förstå nivån på den forskning och utveckling som lagts ned i projektet. Tvärtemot den allmänna uppfattningen är det inget nytt att använda eldrivna maskiner. Volvokoncernen började utforska hybriddrivlinor redan 1985. Men av de projekten blev det aldrig något mer än prototyper och demomodeller.

Anders Kroon.

Anders Kroon, Vice President Energy Efficiency & Environment, Volvo Lastvagnar.

– På den tiden drevs projekten mer som säkerhetsåtgärder för om vi inte skulle nå upp till utsläppskraven helt. Det fanns ingen marknadsekonomisk aspekt och fokus låg inte på tillverkning av någon kommersiellt gångbar produkt över huvud taget, säger Anders Kroon, Vice President Energy Efficiency & Environment på Volvo Lastvagnar, som jobbat med hybridprojektet i över tio år. 

Men allt ändrades 2001 när Kroon tillfrågades om han ville inleda en studie om framtidens drivmedel, och resultaten var skrämmande.

– Eran med lättillgänglig olja skulle inte bara nå sitt slut. Det framgick också tydligt att det inte var långt kvar dit. Vi insåg rätt snart att vi behövde alternativ till de fossila drivmedlen och att vi var tvungna att göra något åt det nu om vi skulle hinna förbereda oss, berättar han. 

År 2002 hade Anders Kroon och hans team kommit fram till att elektricitet var den mest gångbara alternativa energikällan i och med den högeffektiva omvandlingen till mekanisk energi. De började undersöka olika kombinationer av eldrivna maskiner och förbränningsmaskiner, vilket ledde fram till utvecklingen av parallellhybriden. Med finansiellt stöd från svenska staten, USA:s försvarsdepartement och Volvokoncernen kunde utvecklingsteamet bygga ett parallellhybridsystem som var klart för demonstration i slutet av 2005. 

Egentligen har vi redan tekniken för det. Vi arbetar bara med att finjustera den.

Mats Alaküla, Global Advanced Engineering, Volvo Lastvagnar

Sedan kom den stora vändpunkten: Efter att Volvokoncernens dåvarande vd Leif Johansson hade blivit förevisad hybriden internt gjorde han ett offentligt uttalande och lovade att Volvo skulle lansera en hybriddrivlina inom tre år.

Miguel Hallgren.

Miguel Hallgren, Product Requirement Manager, Volvo Lastvagnar.

– Vi hade bara arbetat med det i tre år och det fanns ingen formell organisation. Det brann i knutarna och vi fick ge oss ut på kompetensjakt. Men inom två och ett halvt år hade vi fått fram en produktionsklar drivlina, berättar Anders Kroon.

För Volvo Lastvagnars del blev resultatet av deras arbete Volvo FE Hybrid, som premiärvisades officiellt 2009. I juni 2011 levererades det första fordonet till en kund, och i skrivande stund finns över 50 hybrider i drift. 

– Det här är marknadens största serietillverkade hybridlastbil för kommersiella ändamål. Före Volvo Lastvagnar hade ingen annan tillverkare i världen producerat en 26-tons lastbil med hybriddrivlina, säger Miguel Hallgren, Product Requirement Manager på Volvo Lastvagnar.

Volvo FE Hybrid glider fram tyst när den enbart drivs med elmotorn. När fordonet accelererar över 20 km/h aktiveras dieselmotorn, och den automatiska växellådan garanterar en optimal balans mellan de två motorerna, vilket bidrar till att lågeffektiv drift undviks. Batteriet laddas med återvunnen bromsenergi, vilket minimerar energispillet.

Eftersom den inte förbrukar bränsle vid låg hastighet och använder återvunnen bromsenergi lämpar sig Volvo FE Hybrid bäst för körcykler med många start och stopp. Sopbilar uppnår därför de största besparingarna, med upp till 20 procent mindre bränsle. I kombination med en komprimeringsenhet kan besparingarna för hela fordonet bli så höga som 30 procent. Stadsdistributionsbilar kan också spara upp till 15 procent.

Före Volvo Lastvagnar hade ingen annan tillverkare i världen producerat en 26-tons lastbil med hybriddrivlina.

Miguel Hallgren, Product Requirement Manager, Volvo Lastvagnar

Hittills har responsen från kunderna på Volvo FE Hybrid varit överväldigande positiv. Den levererar inte bara de utlovade bränslebesparingarna och bullerminskningarna utan även hög tillgänglighet och produktivitet.

– Den stora skillnaden mellan Volvo FE Hybrid och andra hybridlastbilar är att den utgör ett Volvooptimerat system. Vi har integrerat hela systemet från början och optimerat alla komponenter så att de samverkar, vilket garanterar en hög kvalitetsnivå och utökad prestanda, tillägger Hallgren.

Mats Alaküla.

Mats Alaküla, Global Advanced Engineering, Volvo Lastvagnar.

Även utvecklingsteamet är förvånade över hur bra det har gått för Volvo FE Hybrid.

– Resultatet är ett mycket driftsäkert fordon. I bussarna i London gav systemet högre tillgänglighet än icke-hybridversionerna av samma typ av fordon, vilket jag tycker är anmärkningsvärt. Det är ett riktigt bra bevis på kvaliteten i det arbete som gjorts, säger Mats Alaküla, Global Advanced Engineering på Volvo Lastvagnar. 

– Teknik är som friidrott. Kommer man först så hörs och syns man. Om man kunde ta sig en titt på marknaden om två–tre år skulle man se mer eller mindre snarlika kopior av det vi har i dag, tillägger Anders Kroon.

Så vad händer härnäst? Är Volvo FE Hybrid slutpunkten eller bara början? – Hybridisering är ett bra första steg eftersom det minskar bränsleförbrukningen. Men vi använder fortfarande bränsle, så problemet är inte löst än. Nästa steg är att gå från diesel till en alternativ källa och då med elektricitet som främsta energikälla, säger Alaküla.

Kortsiktigt är arbetet inriktat på att förbättra hybriden genom att öka batterikapaciteten så att hybriddrivlinan kan användas för fler områden och modeller. Men med återvinning av bromsenergi kommer man inte så mycket längre. För att kunna gå över till ett helelektriskt läge måste man införa anslutningslösningar. Prioriteringen för framtiden blir därför att hitta sätt att ansluta till elnätet utan att förändra fordonets körcykel, till exempel genom att på något sätt ladda medan fordonet ändå står stilla. Om man kan komma på snabba, praktiska anslutningsmetoder har bussar den största potentialen på grund av att de har regelbundna, förbestämda stopp på angivna platser, men även stadsdistributionsfordon skulle kunna dra nytta av det.

Egentligen har vi redan tekniken för det. Vi arbetar bara med att finjustera den.

Mats Alaküla, Global Advanced Engineering, Volvo Lastvagnar

– Om en distributionsbil stannar tio gånger om dagen 5–10 minuter varje gång och kan ansluta till ett någorlunda kraftfullt eluttag skulle det i många fall vara tillräckligt. De lastbilarna skulle kunna köras större delen av arbetsdagen i elläge, vilket skulle gynna både miljön och ekonomin. Egentligen har vi redan tekniken för det. Vi arbetar bara med att finjustera den, förklarar Alaküla.

Hur spännande det än låter har systemet fortfarande sina begränsningar eftersom det hela bygger på att fordonet måste stanna med täta mellanrum. Därmed är det ju fullständigt oanvändbart för exempelvis fjärrtransporter. Men tänk om det gick att ladda batteriet medan man kör. Konceptet med elektriska vägar där fordon är konstant anslutna till ett elnät kan låta som en chimär, men det är faktiskt något man på allvar funderar över. – Vi ser att man håller på att bygga testbanor i USA, Asien och Europa just nu, säger Anders Kroon. 

– Det är laddningen som är nyckeln. Om vi kunde ombesörja billig elektrisk energi på ett robust, säkert och praktiskt genomförbart sätt skulle det förändra allting fullständigt. Lyckas vi med det finns det inga begränsningar längre, sammanfattar Mats Alaküla.
 

Volvos hybriddrivlina.

I Londons busstrafik är Volvos hybriddrivlina så tillförlitlig att den har högre tillgänglighet än icke-hybridversionerna av samma typ av bussar.

Relaterat innehåll

Dags att växla ned

En ny medlem i I-Shift-familjen har sett dagen ljus: I-Shift med krypväxlar. Med de nya växlarna blir det möjligt att starta från stillastående med laster på upp till 325 ton....

Filtrera artiklar

5 true 5