Električni automobil u planinama: prijevoj i što slijedi

Podizanje mase na određenu visinu zahtijeva izračunljivu količinu energije: masa puta ubrzanje sile teže puta visina. To je fizika bez prostora za pregovore. Jedna tona podignuta tisuću visinskih metara znači otprilike dva i pol do tri kilovatsata potencijalne energije — a vozilo s putnicima i prtljagom teško je nekoliko tona.

Tome treba dodati da pogon tu energiju ne isporučuje bez gubitaka. Motor, energetska elektronika i prijenos rade s vrlo dobrom, ali ne potpunom učinkovitošću, a baterija pri velikoj snazi dio energije odaje kao toplinu. Stvarna je potreba dakle veća od izračunane, i to utoliko izraženije što se strmije i brže vozi.

Uz to i dalje djeluje uobičajeni otpor vožnje. Prijevoj se rijetko vozi brzo, pa je otpor zraka malen; otpor kotrljanja ostaje. Uspon toliko dominira računicom da prikaz potrošnje pokazuje vrijednosti kakve se na ravnom nikad ne pojavljuju. To nije kvar ni razlog za zabrinutost — to je ispravan prikaz procesa koji će se uskoro obrnuti.

Ono što je uloženo na putu uzbrdo, na vrhu se nalazi u vozilu kao potencijalna energija. Nizbrdo se ponovno oslobađa. Motor s unutarnjim izgaranjem uništava je kočenjem motorom i kotačnim kočnicama; električni pogon velik dio vraća u bateriju radom u generatorskom režimu.

Ne vraća se sve. Put vodi kroz isti lanac kao i uzbrdo, samo unatrag: kotač, prijenos, električni stroj, energetska elektronika, baterija. Svaka karika uzima svoj dio, a baterija energiju prima samo ograničenom snagom. Kao red veličine, dobar dio ostaje sačuvan — dovoljno da prelazak prijevoja na kraju košta znatno manje nego što uspon daje naslutiti.

U praksi to znači: prikaz potrošnje na vrhu prijevoja nema nikakvo značenje. Važna je vrijednost u dolini s druge strane. Tko planira alpsku etapu, zato računa s visinskom razlikom između polazišta i odredišta, a ne sa zbrojem svih uspona — to bi bila računica za vozilo koje energiju nizbrdo baca.

Rekuperacija treba mjesta u bateriji. Ako je baterija puna, energija nema kamo otjecati — i vozilo smanjuje rekuperaciju, djelomično ili potpuno. Tada usporavaju samo tarne kočnice, i to baš na dugom, strmom spustu s teškim vozilom.

Iz toga slijedi pravilo koje je u planinama važnije od svih ostalih: prije dugog spusta ne puni se do kraja. Tko puni u dolini prije prijevoja, svjesno ostavlja mjesta za energiju koja se vraća s druge strane. Koliko mjesta, proizlazi iz visinske razlike i mase — ista računica kao maloprije, samo ovaj put pročitana unaprijed.

Isti učinak izaziva hladnoća. Hladna ćelija ne smije se puniti jakom strujom jer se inače izdvaja metalni litij; sustav upravljanja baterijom zato ograničava rekuperaciju dok ćelije ne dođu u radni raspon. Spust u rano zimsko jutro, odmah nakon polaska, stoga je drugi slučaj u kojem posao preuzimaju kočnice — i onaj na koji gotovo nitko nije pripremljen.

Fading, odnosno slabljenje kočnica, pojava je tarnih kočnica: obloge i diskovi se zagriju, trenje opada, hod papučice se produljuje. Tko spust usporava električno, održava kočnice hladnima i u presudnom ih trenutku ima na raspolaganju u punoj mjeri. To je najveća sigurnosna prednost električnog pogona u planinama, a rijetko se spominje.

Ni to nije neograničeno. I električni lanac ima toplinsku granicu: stroj, izmjenjivač i rashladni krug ne mogu proizvoljno dugo podnositi vrlo dug, vrlo strm spust, a baterija se pritom puni. Ako rekuperacija iz nekog od tih razloga popusti, vozilo posao prepušta kočnicama — bez prethodnog upozorenja, ali ne bez znakova.

Odgovor na to isti je kao kod svakog drugog vozila i glasi: sporije. Tko spust započne brzinom koju bi mogao zadržati i bez rekuperacije, nema situaciju koju bi trebao rješavati. A tko prati prikaz, vidi pad snage rekuperacije prije nego što ga osjeti na papučici.

Gustoća punionica i u planinama prati promet, a promet teče dolinama. Na vrhu prijevoja rijetko išta stoji, u pobočnoj dolini često samo jedna jedina točka punjenja, a ona zimi može biti nedostupna. Planiranje se zato ravna prema mjestima u dolini prije i poslije prijelaza.

Uz to se prijevoji sezonski zatvaraju, a obilazni put tada vodi kroz tunel ili autovlakom — s drukčijom duljinom, drukčijom visinom i drukčijim potrebnim vremenom. Koja je dionica otvorena, objavljuje uprava za ceste dotične zemlje ili regije; to je informacija koja vrijedi za taj dan i ne pripada ni u jedan vodič.

I temperatura pada s visinom. Vozilo koje u dolini krene po blagom vremenu, na vrhu prijevoja stoji na mrazu — sa svime što uz to ide: više snage za grijanje, hladnije ćelije, ograničena rekuperacija. Tko etapu planira s vrijednostima iz doline, planira je predugu.

U formuli za rad podizanja masa se pojavljuje linearno. Tko vozilo učini težim za petinu, za isti uspon treba petinu više energije — bez ikakve iznimke i bez ijednog stila vožnje koji bi tu mogao išta promijeniti. Prtljaga, krovni kofer i potpuno popunjena sjedala ovdje djeluju snažnije nego igdje drugdje.

Nizbrdo ista masa djeluje u suprotnom smjeru, ali ne simetrično: vraća više energije i brže puni bateriju, pa se granica rekuperacije dostiže ranije. Težak sklop vozila i prikolice na dugom spustu zato je upravo slučaj za koji je smišljeno pravilo o mjestu u bateriji.

A zimi se dodaju lanci za snijeg ili zimska oprema. Što je u pojedinoj zemlji propisano, koju oznaku guma mora nositi i kada obveza vrijedi, svaka zemlja određuje za sebe i objavljuje putem svoje prometne uprave. Za potrošnju to jednostavno znači: veći otpor kotrljanja, kraća etapa.

Vožnja planinom slučaj je u kojem električni automobil izgleda najbolje i najlošije, ovisno o tome koji se dio dionice promatra. Tko oba dijela računa zajedno, dobiva mirnu sliku — i vozilo koje na spustu štedi kočnice umjesto da ih spaljuje.