Ezért buknak el a friss autógyártók – a Volvo fejlesztőközpontjában jártunk

Múlt héten a Volvo meghívására Göteborgba utaztam, ahol a Volvo csoport frissen megnyitott élményközpontja, a World of Volvo mellett a Göteborgtól 12 km-re lévő Torslandába, a Volvo legnagyobb gyárának elektromobilitás, hatékonyság és biztonság szempontjából kulcsfontosságú laborjait is megnézhettem. A mini cikksorozat első részében a World of Volvo-t, illetve az ott kiállított elektromos és nem elektromos modellek egy részét mutattam be.

Volvo ötmillió kilométerrel – nem eladó

Göteborg nemcsak Svédország második legnagyobb városa, de elhelyezkedéséből adódóan egész Skandinávia legnagyobb és legfontosabb kikötővárosa is. A Budapesthez képest kevésnek tűnő 600 ezres lakossága ellenére felhőkarcolókkal és nagyon komoly iparral egyaránt rendelkező nagyváros, amit alig 400 éve alapítottak.

A Torslandverken – ahogy a svédek hívják – 60 éve, 1964-ben nyitotta meg a kapuit, és nemcsak a Volvo legnagyobb gyára, de legfontosabb fejlesztési központja is lett. A Volvo mellett itt van a Volvo sportmárkájából külön márkává vált Polestar központja is. A friss márka nagyon szorosan együttműködik az anyacéggel, így talán nem meglepő, hogy egy ennyire pici épületben is elférnek. A parkolóban érdemes megfigyelni az ott dolgozók autóinak töltéséhez felszerelt AC töltőket.

A gyár területére belépve semmilyen eszközünket sem kellett leadni vagy leragasztani. A svédek bíznak az adott szóban. Ahol nem szerették volna, hogy fotózzunk, ott szóltak, de a laborok többségében szabadon lehetett képeket és videókat készíteni. Legnagyobb bánatomra az épületek közötti bóklászásnál viszont nem lehetett fotózni, pedig érdekes volt látni a rengeteg töltőt, illetve a tesztelésre használt EX90-ek és Polestar 3-asok tömkelegét. Az egyik parkolóban százával álltak az átadásra váró, alaposan becsomagolt EX30-ak, és a távolban már látható volt a Nortvolttal együttműködésben készülő, 2026-tól termelő akkucella-gyár vázszerkezete is.

Akkumulátorfejlesztő labor

A túránk az akkufejlesztő központjában indult, ahol három hullámban alakították ki a teszteléshez szükséges laborokat. A legutolsó fázis közel 9 milliárd forintnak megfelelő svéd korona elköltése után épp egy hónapja készült el. Bár a cellákat egyelőre külső beszállítóktól veszik, nem hisznek el semmit bemondásra. A cellák képességét és terhelhetőségét erre a célra kialakított berendezésben tesztelik. A 3 köbméteres acél szekrényekben többnyire 20 °C-on tesztelik a cellákat, de +10 és +70 °C között bármilyen hőmérsékletet be tudnak állítani. A cellákat akár 500 A-es áramerősséggel is tudják tölteni és meríteni, és a lítium-ion akkumulátoroktól eltérő kémiák tesztelésére is fel vannak készülve, hiszen a feszültség akár 8 V-ig is feltekerhető.

A tesztelendő cellát egy erre a célra épített tálcára szerelik, amit csak be kell tolni a szekrénybe és egyből csatlakozik nemcsak az áramforráshoz, de az adatokat gyűjtő számítógéphez is. A laborban 7 ilyen szekrény üzemel, amelyek mindegyikében akár 12 cella is tesztelhető. A cellákat rengeteg különböző szempontból tesztelik, amelyek közül a legkézenfekvőbb talán a teljesítmény és a tartósság.

A Volvo labor fejlesztési kompetenciája a modulok építésétől indul. Ennek a teszteléséhez 1 köbméteres kamrákat alkalmaznak, amelyek hőmérséklete -40 °C és +80 °C között, páratartalma pedig 10% és 98% között állítható. A jövőálló kialakításra itt is ügyeltek, így akár 100 kW-tal is tudják terhelni és tölteni a modulokat, miközben a modul hőmérsékletét a 2 kW-os hűtőrendszerrel -30 °C és +70 °C között tudják szabályozni. Minden kamrában egyszerre két modul tesztelhető, és összesen 5 ilyen kamrát üzemeltetnek.

A leglátványosabbak talán a teljes pakk tesztelésére szolgáló szekrények, amelyekben az akkupakk ugyanúgy kapcsolódik a külső rendszerekhez, mint ahogy azt egy autóban tenné. A külső hőmérséklet és az akkupakk hűtése egyaránt -30 °C és +70 °C között állítható, és az egyik szekrényben 10% és 90% között bármilyen páratartalom beállítható. Az akkut hűtő rendszer maximális teljesítménye 15 kW, így nagyon extrém körülményeket is könnyen szimulálni tudnak.

Töltés szempontjából is fel vannak készülve mindenre. A régebbi berendezések maximum 1000 V-on, 1200 A-rel, de maximum 200 kW-tal tudják tölteni és meríteni az akkupakkokat, de az újabbak nemcsak a szélesebb hőmérsékleti és páratartalom tartományban üzemelnek, de akár 500 kW teljesítménnyel is tudják terhelni az akkut. A második fázisban beüzemelt berendezések összteljesítménye 400 kW, de a harmadik fázisban akár 1500 kW is elérhető a berendezések számára.

Felmerül a kérdés, hogy mi lesz az árammal, amikor merítik az akkut. Legnagyobb meglepetésemre nem helyben tárolják el egy másik akkupakkban, hanem visszaküldik a hálózatba.

Az itt végzett kutatások tették lehetővé, hogy a CMA platformra készülő XC40 akkupakkját továbbfejlesztve ne csak a kapacitást növeljék meg, de a korábbi 130 kW-os töltési teljesítményt is 200 kW-ra emeljék, fél óra alá csökkentve a 10-80% közötti töltési időt.

Az SPA2 platformra épülő EX90 akkupakkját szintén itt fejlesztették. A 660 kg-ot nyomó akkucsomag 111 kWh bruttó, 107 kWh nettó kapacitású, és 17 darab sorba kötött modulból épül fel. A modulokon belül a cellák 6s2p formában vannak elrendezve, így a teljes pakk összesen 204 cellából épül fel. A 400 V-os rendszerű akkumulátor akár 250 kW teljesítménnyel is tölthető, bár az nem világos, hogy 400 V-on a specifikáció szerint 500 A-re korlátozott CCS csatlakozón keresztül hogyan lehet ezt a teljesítményt kiszolgálni. Persze a Tesla Superchargerek a Teslák töltésénél képesek erre a trükkre, de nem túl valószínű, hogy a Tesla idegen autók számára is hajlandó lesz szabványon felüli áramerősséget biztosítani.

Szélcsatorna

A Volvo szélcsatornája 1986-ban épült, amikor a vállalat még a Ford csoporthoz tartozott a Jaguárral egyetemben. Mivel személyautók mellett a Volvo teherautó részlegének kiszolgálása is cél volt, a szokásosnál nagyobb szélcsatorna épült, amiben akár nyergesvontatók is tesztelhetők. A 80-as években a Ford a Jaguáron keresztül a Formula 1-ben is érdekelt volt, így talán nem meglepő, hogy a cég csapatának versenyautóit is ebben a szélcsatornában tesztelték és fejlesztették.

Az épület tulajdonképpen egy önmagába négy derékszöggel visszaforduló gigantikus cső, aminek az egyik hosszanti kamrájában áll az autó, a vele párhuzamos folyosón pedig egy 8 méter átmérőjű turbina forog, hogy mozgassa a levegőt. A két helyiség között az autó előtt és mögött is különböző sűrűségű bordák és hálók biztosítják, hogy se az autót, se a turbina lapátját ne találhassa el semmi.

A tesztelendő autót egy olajon úszó kör alakú panelre teszik úgy, hogy a meghajtott kerekek alá futószalag kerül. A légellenállási együtthatót a padló elmozdulása alapján számolja ki a rendszer, ami annyira érzékeny, hogy azt is rögzíti, ha valaki egy ujjal hozzáér az autóhoz. A kerekek alatti futószalagnak köszönhetően mérés közben a kerekek a tesztelt sebességhez szükséges sebességgel forognak, ami biztosítja, hogy a mérés a lehető legpontosabban szimulálja a valóságot.

A padló elforgatható, így az autót nemcsak szemből, de bármilyen szögből be tudják tenni a szél útjába, ami a cső szűkülete miatt négyszer olyan nagy sebességgel halad az autó körül, mint a szakasz elején és végén. Így akár 240 km/h-s tempó légellenállását is mérni tudják. A tesztek egyébként 21 °C-os hőmérséklet mellett zajlanak, de a kabin a klimatikus tesztekre is lehetőséget biztosít.

Az autókat minden apró módosítás után újra kell tesztelni, hiszen az itt kapott eredmények alapján fogják tudni megmondani a WLTP hatótávot, ami minden felni esetén más és más. A tesztcsatornában egyébként épp egy Polestar 3 felnikkel szerelt Volvo EX90 állt, de hogy ezt épp miért kell tesztelni, arra nem kaptunk választ.

Szimulátorok

A gyárban a fejlesztések során többféle szimulátort is alkalmaznak, de fotózni ezek közül csak a vezetési élmény kipróbálását lehetővé tevő, teljes kabint mozgató szimulátort lehetett. De az ergonómiai teszteléshez és a belső figyelmeztető hangok teszteléséhez, illetve a hangrendszer elemeinek a kipróbálásához is speciális autókat használnak, amelyek egy részével a valós körülmények közt, közúton is ki tudják próbálni az új megoldásokat.

Töréstesztek

A biztonság szó az elmúlt 50 évben összeforrt a Volvo márkával. A svéd vállalat már a 70-es években felállított egy csapatot, amely a környékbeli balesetek helyszínére kimenve igyekezett elemezni, hogy mi okozta a balesetet és hogyan lehetett volna csökkenteni a sérülések súlyosságát. A balesetek szimulálására 2000-ben egy törésteszt labort építettek, amiben szinte minden közúton elérhető balesetet képesek úgy reprodukálni, hogy utána azok minden pillanata képekben és adatokban is visszanézhető legyen. (Bár aktív ütközést nem láttunk, a teljes épületben tilos volt a fotózás, így a cikknek ezt a részét csak a Volvo médiatárában talált fotókkal tudom illusztrálni.)

Archív felvételek (forrás: Volvo)

Látogatásunk során egy amerikai piacra szánt EX90 35 mérföld/órás álló akadálynak ütközését készítették elő, de sajnos a csattanást nem várhattuk már meg. A laborban átlagosan naponta egy autót törnek össze, azonban előfordul, hogy egynél több kísérletet is el tudnak végezni egy nap.

(forrás: Volvo)

Ha több járművet kell egymással ütköztetni, akkor a terem közepén lévő 850 tonnás akadályt légpárnán a terem szélére tudják mozgatni. Az akadály gigantikus tömegét jól szemlélteti, hogy csak egy előre felfestett területen belül mozgatható, mert a többi helyen a padló egyszerűen beszakadna a súlya alatt.

(forrás: Volvo)

Az autókat a 90 fokban a terem közepe körül elforgatható gyorsító folyosónak köszönhetően bármilyen irányból egymásnak lehet ütköztetni, és a rendszer kellően erős, hogy akár teherautókat is felgyorsítson a megfelelő sebességre.

(forrás: Volvo)

A folyosók külső végükön is nyitottak, így az épületen kívül felállított akadályokkal is ütköztethetők, vagy akár a borulás is szimulálható.

Az ember azt hinné, hogy a szuperszámítógépek, a fizikát tökéletesen szimuláló szoftverek és a hibátlan modellek, na meg a mesterséges intelligencia korában nincs már szükség szélcsatornára és töréstesztekre, de úgy tűnik, hogy ezeket a lépéseket egyelőre még nem tudja elhagyni az autóipar. Döbbenetes volt látni azt a rengeteg aprólékos munkát, amit az egyes fejlesztések finomításába és a módosítások mérésébe beletesznek. Ezek fényében nem csoda, hogy a frissen alakult autógyártók többsége nem éli meg a 10 éves kort sem. Mindezek felépítése és a megfelelő csapatok összeállítása több évtizedet és dollár milliárdokat felemésztő projekt. Ezek nélkül viszont úgy tűnik, hogy nem könnyű a régi nagy autógyártókkal versenyezni.

Antalóczy Tibor

A Villanyautósok.hu alapítója és főszerkesztője, e-mobilitás szakértő. 2014 óta elektromos autó használó, és külső tanácsadóként számtalan hazai elektromobilitási projekt aktív segítője.