48 ভোল্টের নীরব উত্থান: Mild Hybrid কীভাবে সর্বত্র ছড়িয়ে পড়ল?

৪৮ ভোল্ট সিস্টেম ইঞ্জিনের কাজ নিজে নেয় না; প্রতিটি ব্রেকিংয়ে পুনরুদ্ধার করা শক্তি দিয়েই এটি জ্বালানির নীরব বিজেতা হয়ে উঠেছে।
৪৮ ভোল্ট সিস্টেম ইঞ্জিনের কাজ নিজে নেয় না; প্রতিটি ব্রেকিংয়ে পুনরুদ্ধার করা শক্তি দিয়েই এটি জ্বালানির নীরব বিজেতা হয়ে উঠেছে।

এই পেজটি শেয়ার করুন

মাইল্ড হাইব্রিড হলো এক ধরনের হাইব্রিড সিস্টেম, যা ছোট একটি বৈদ্যুতিক মোটর ও ব্যাটারি নিয়ে গঠিত এবং এটি অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনকে সহায়তা করে কিন্তু একা গাড়িকে চালাতে পারে না; বর্তমানে সাধারণত 48 ভোল্টের লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি দিয়ে কাজ করে বলে এটি 48 ভোল্ট সিস্টেম নামে পরিচিত। ফুল হাইব্রিডের বিপরীতে এটি শুধুমাত্র বিদ্যুৎ চালিত গাড়ি চালানোর সুবিধা দেয় না, বরং ব্রেকের শক্তি পুনরুদ্ধার করে ইঞ্জিনকে সহায়তা করে এবং জ্বালানি খরচ কমায়। ডিজেলের পতনের সঙ্গে সঙ্গে ইউরোপীয় গাড়িগুলোকে নির্গমন লক্ষ্যমাত্রায় পৌঁছাতে এটিই সবচেয়ে প্রচলিত প্রযুক্তি হয়ে উঠেছে।

উল্লেখযোগ্য তথ্য

  • প্রথম সিরিয়াল উৎপাদন 48V মাইল্ড হাইব্রিড প্রয়োগ 2016 মডেল বছরের Mercedes-Benz S-Class-এ দেখা যায়।
  • 48V আর্কিটেকচার, 12V-এর তুলনায় চার গুণ বেশি ভোল্টেজে অনেক বেশি গতিশক্তি পুনরুদ্ধার করতে পারে।
  • সাশ্রয়ের মান টপোলজি অনুযায়ী পরিবর্তিত হয়: সাধারণ P0 সমাধানে সর্বোচ্চ ১৫%, পিছনের অ্যাক্সেলে P4-এ সর্বোচ্চ ২৫%।
  • ইউরোপে মাইল্ড হাইব্রিডের অংশ 2020 সালে 8% থেকে 2021 সালে 14%-এ পৌঁছেছে।
  • এ পর্যন্ত ৪.৫ মিলিয়নেরও বেশি গাড়ি 48V মেশিন দিয়ে সজ্জিত হয়েছে; বার্ষিক উৎপাদন ১০ মিলিয়ন ছাড়িয়ে যাওয়ার প্রত্যাশা করা হচ্ছে।

মাইল্ড হাইব্রিড আসলে কী, ফুল হাইব্রিড থেকে এর পার্থক্য কী?

একটি মাইল্ড হাইব্রিড (MHEV) হলো প্রচলিত পাওয়ারট্রেনের সঙ্গে যুক্ত ছোট একটি বৈদ্যুতিক মোটর ও ব্যাটারি। বৈদ্যুতিক মোটর সাধারণত ইন্টিগ্রেটেড স্টার্টার-জেনারেটর (ISG) হিসেবে কনফিগার করা হয়: এটি প্রচলিত স্টার্টার মোটরের স্থান নেয় এবং ইঞ্জিন ও গিয়ারবক্সের মাঝে বা জেনারেটরের অবস্থানে বসে। এর কাজ হলো অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনকে সহায়তা করা; স্টার্ট-স্টপ চলাকালীন সিস্টেমগুলোকে নিরবচ্ছিন্নভাবে বিদ্যুৎ সরবরাহ করা এবং ব্রেকিংয়ের সময় শক্তি পুনরুদ্ধার করা। বৈদ্যুতিক মোটর কখনোই একা গাড়িকে চালায় না।

ফুল হাইব্রিড এভাবে কাজ করে না। টয়োটা ধরনের সিস্টেমে দুটি শক্তির উৎস একসঙ্গে বা আলাদাভাবে টান দিতে পারে; ব্যাটারি দহন ইঞ্জিনের জন্য অস্থায়ী বাফারের কাজ করে এবং গাড়িটি ছোট দূরত্ব সম্পূর্ণ বিদ্যুতে চালাতে পারে। টয়োটা হাইব্রিড ভ্রমণ সময়ের ৬২% পর্যন্ত শূন্য নির্গমন মোডে চালানোর সুবিধা দিতে পারে। অন্যদিকে মাইল্ড হাইব্রিডে সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গাড়ি চালানো একেবারেই সম্ভব নয় বা খুবই সীমিত; এই দুটির মধ্যকার মৌলিক প্রযুক্তিগত ও বাণিজ্যিক পার্থক্য ঠিক এখানেই।

ঠিক 48 ভোল্ট কেন?

আধুনিক একটি 48V মাইল্ড হাইব্রিডে গাড়িতে দুটি আলাদা বৈদ্যুতিক সিস্টেম থাকে। প্রচলিত 12 ভোল্ট সিস্টেম রেডিও, হেডলাইট এবং পাওয়ার উইন্ডোর মতো নিম্ন ভোল্টেজের ডিভাইসগুলোকে বিদ্যুৎ সরবরাহ চালিয়ে যায়; DC/DC কনভার্টার এই দুটি সিস্টেমকে পরস্পরের সঙ্গে যুক্ত করে। 48 ভোল্ট, 12 ভোল্টের তুলনায় চার গুণ বেশি ভোল্টেজ দেয়, যার অর্থ উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি গতিশক্তি পুনরুদ্ধার। একই সঙ্গে 48V মানুষের জন্য নিরাপদ বলে বিবেচিত সীমার নিচে থাকায় এটি উচ্চ ভোল্টেজ সিস্টেমের (হলুদ তার, বিশেষ ইনসুলেশন, সার্টিফাইড টেকনিশিয়ানের প্রয়োজনীয়তার মতো) নিরাপত্তা বোঝা বহন করে না।

ব্যাটারির আকারও গল্পের একটি অংশ। মাইল্ড হাইব্রিডে ক্যাপাসিটি সাধারণত ০.৫-১ kWh এর আশপাশে থাকে; ফুল হাইব্রিড ১.৩-২ kWh, আর প্লাগ-ইন হাইব্রিড ১০-২০ kWh ব্যাটারি বহন করে এবং ৪০-৮০ কিমি বৈদ্যুতিক রেঞ্জ দেয়। অর্থাৎ মাইল্ড হাইব্রিড হলো হাইব্রিড পরিবারের সবচেয়ে হালকা ও সবচেয়ে সস্তা সদস্য - এই হালকাতা খরচ এবং গাড়ির ভেতরে স্থাপনের নমনীয়তা উভয়কেই নির্ধারণ করে।

48 ভোল্ট সিস্টেম কোথা থেকে এলো: হাইব্রিডের সংক্ষিপ্ত ইতিহাস

মাইল্ড হাইব্রিডের ধারণাটি মোটেও নতুন নয়; এর শিকড় হাইব্রিড গাড়ির ইতিহাসের সমানই পুরোনো। Ferdinand Porsche-এর ডিজাইন করা Lohner-Porsche Elektromobil 1900 সালের প্যারিস প্রদর্শনীতে উপস্থাপিত হয় এবং 1901 সালে Lohner-Porsche Mixte Hybrid হয়ে ওঠে বিশ্বের প্রথম পেট্রোল-বৈদ্যুতিক হাইব্রিড গাড়ি। ওই প্রাথমিক সিস্টেমগুলো ছিল সিরিজ হাইব্রিড আর্কিটেকচারে: পেট্রোল ইঞ্জিন চাকা চালাত না, শুধু জেনারেটর চালাত।

আধুনিক যুগের মাইলফলক ছিল 1997 সালে জাপানে উন্মোচিত Toyota Prius: প্রথম সিরিজ উৎপাদনের হাইব্রিড বৈদ্যুতিক যান না, তবে নিশ্চিতভাবেই সবচেয়ে সফলটি। Prius-এর ধারাবাহিকতায় আসা ফুল হাইব্রিডের ঢেউ প্রযুক্তির পরিণতি এবং খরচ কমার পথ প্রশস্ত করে। আর মাইল্ড হাইব্রিড হলো এই আখ্যানের প্রায়ই উপেক্ষিত শেষ কড়ি।

প্রাথমিক মাইল্ড হাইব্রিড প্রয়াস

GM, 2007 মডেল বছরে Chevrolet Malibu, Saturn Aura এবং Saturn Vue-তে 36 ভোল্টের একটি অল্টারনেটর-স্টার্টার হাইব্রিড সিস্টেম চালু করে। এগুলো ফুল হাইব্রিড ছিল না; শুধুমাত্র বিদ্যুতে চালানো যেত না - আজকের মাইল্ড হাইব্রিডের সংজ্ঞার সঙ্গে হুবহু মিলে যাওয়া একটি পদ্ধতি। GM-এর BAS (belt alternator starter) সিস্টেম ব্যবহার করত বেল্টের মাধ্যমে ইঞ্জিন চালানোর জন্য 14.5 kW ক্ষমতার একটি মোটর-জেনারেটর এবং 36V ব্যাটারি। EPA-র তথ্য অনুযায়ী Saturn Vue Greenline অহাইব্রিড সংস্করণের তুলনায় 27% ভালো সম্মিলিত জ্বালানি দক্ষতা অর্জন করে।

Toyota-ও এই ক্ষেত্রে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করেছিল: 2001-2003 সময়ে Crown, এরপর 2002-2008 সময়ে Crown Sedan-এর মাইল্ড হাইব্রিড সংস্করণ জাপানে বিক্রি করে। 2004 সালে Volkswagen শাংহাইয়ের Challenge Bibendum অনুষ্ঠানে দুটি মাইল্ড হাইব্রিড কনসেপ্ট নিয়ে যায়। অর্থাৎ 48 ভোল্টের যুগ শুরু হওয়ার আগেই এই ধারণা যুক্তরাষ্ট্র ও এশিয়া - দুই জায়গাতেই বহুবার পরীক্ষিত হয়ে গিয়েছিল।

Mercedes-Benz-এর 2016 মোড় এবং ইউরোপে মান হয়ে ওঠা

48 ভোল্ট আর্কিটেকচারকে লাক্সারি সেগমেন্টের শীর্ষ থেকে আরও ছড়িয়ে দেওয়া ব্র্যান্ডটি ছিল Mercedes-Benz। 2016 মডেল বছরে S-Class-এ প্রথম প্লাগ-ইন হাইব্রিড S550e সেডান যুক্ত হয়; একই প্রজন্ম থেকেই S-Class মডেলগুলোতে নয়-স্পিড অটোমেটিক গিয়ারবক্সের সঙ্গে 48V মাইল্ড হাইব্রিড সিস্টেম ব্যবহার শুরু হয়। C-Class-এ বৈদ্যুতিক মোটরটি ইঞ্জিন ও গিয়ারবক্সের মাঝে বসে এবং গিয়ারবক্সে প্রায় 15 kW (20 hp) অতিরিক্ত ক্ষমতা যোগ করে। সিস্টেমটি আজও বিকশিত হচ্ছে: 2027 S-Class S500 মাইল্ড হাইব্রিড inline-6 ইঞ্জিন ও ISG-র মাধ্যমে 23 hp (17 kW) অতিরিক্ত ক্ষমতা দেয়, আর AMG সংস্করণগুলোর মাইল্ড হাইব্রিড ইউনিট 201 hp পর্যন্ত যোগ করতে পারে।

Mercedes-এর পর সিস্টেমটি সমগ্র ইউরোপে ছড়িয়ে পড়ার মূল চালিকাশক্তি ছিল প্রযুক্তিগত কৌতূহল নয়, বরং নিয়মকানুনের চাপ। ডিজেলের পতনের সঙ্গে 48V মাইল্ড হাইব্রিডগুলো ইউরোপীয় ইউনিয়নের কঠোরতর নির্গমন মান পূরণের উপায় হিসেবে দেখা হতে শুরু করে। ইউরোপে লক্ষ্য ছিল 2020 সাল পর্যন্ত 117 গ্রাম CO2/km, এরপর 95 গ্রাম CO2/km নির্ধারণ করা হয়েছিল। সাধারণ ~15 kW ক্ষমতার একটি 48V মোটর 13-22% পর্যন্ত CO2 সঞ্চয় প্রদান করে - যা একটি ছোট গাড়ির 95 গ্রাম/km লক্ষ্যের নিচে নামার জন্য যথেষ্ট মার্জিন।

ব্র্যান্ডগুলোর গ্রহণের ঢেউ

2017 সালের সেপ্টেম্বরে প্রকাশিত ইন্ডাস্ট্রি রিপোর্টগুলো দেখাচ্ছিল যে VW, PSA এবং Volvo-এর মতো ব্র্যান্ডগুলো ডিজেলের পতনের জবাবে 48V মাইল্ড হাইব্রিডে স্থানান্তরিত হচ্ছিল; Renault তার নতুন Scenic দিয়ে প্রাথমিকভাবে গ্রহণকারীদের মধ্যে ছিল। Volvo 2019 সাল থেকে তাদের সব মডেল বৈদ্যুতিক করার প্রতিশ্রুতি নিয়েছিল এবং আজকের Volvo গাড়িগুলোতে ছোট 48V ব্যাটারি পেট্রোল ইঞ্জিনকে সহায়তা করে কিন্তু গাড়ি চালায় না। ICCT-এর তথ্য অনুযায়ী, ইউরোপে মাইল্ড হাইব্রিডের অংশ 2020 সালে প্রায় 8% এবং 2021 সালে প্রায় 14% ছিল - দুই বছরের মধ্যে প্রায় দ্বিগুণ হওয়া একটি অংশ। সিস্টেমটি Euro7 মান পূরণেও সাহায্য করে: ঠান্ডা স্টার্টআপে ক্যাটালিটিক কনভার্টারকে প্রি-হিট করে নির্গমনের শিখর কমায়।

আজকের জন্য স্কেল স্পষ্ট: EU-তে মাইল্ড হাইব্রিডাইজেশনের মাধ্যমে অর্জিত 10 গ্রাম CO2/km সঞ্চয় প্রায় 950 €-এর নির্গমন জরিমানা এড়ায় - যা প্রকৃতপক্ষে P0 সমাধানের সিস্টেম খরচ মেটায়। এ পর্যন্ত 4.5 মিলিয়নেরও বেশি গাড়ি 48V মেশিন দিয়ে সজ্জিত হয়েছে এবং 2025 সালের মধ্যে বার্ষিক উৎপাদন 10 মিলিয়ন ছাড়িয়ে যাওয়ার প্রত্যাশা করা হয়েছিল।

সিস্টেম আর্কিটেকচার: P0 থেকে P4 টপোলজি

Motorun neresine yerleştirilen 48 volt ünite, arka aksta yüzde yirmi beşe varan destek ve geçici 4x4 yeteneği saniyeler içinde devreye alabiliyor.

মাইল্ড হাইব্রিড সিস্টেমগুলো পাওয়ারট্রেনে বৈদ্যুতিক মোটরের অবস্থান অনুযায়ী শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। অবস্থান খরচ এবং অর্জনযোগ্য সঞ্চয়ের সর্বোচ্চ সীমা উভয়ই নির্ধারণ করে।

টপোলজিঅবস্থানসঞ্চয়নোট
P0বেল্টে, জেনারেটরের জায়গায়15% পর্যন্তসবচেয়ে কম খরচ
P1ইঞ্জিন-ট্রান্সমিশনের মধ্যে-বিরলভাবে ব্যবহৃত, জটিল এবং ব্যয়বহুল
P2/P3ট্রান্সমিশনে22% পর্যন্তধীর বৈদ্যুতিক চালনা কারিগরিভাবে সম্ভব
P4পিছনের অ্যাক্সেল25% পর্যন্তঅস্থায়ী 4x4 সুবিধা, সর্বোচ্চ সিস্টেম খরচ

Toyota ধরনের ফুল হাইব্রিডের সাথে তুলনা: পার্থক্য কতটা বড়?

দুটি সিস্টেম পাশাপাশি রাখা মাইল্ড হাইব্রিড আসলে কী তা সবচেয়ে স্পষ্টভাবে ব্যাখ্যা করে। ফুল হাইব্রিড এমন একটি কাঠামো যা ব্যাটারিকে ইঞ্জিনের সাময়িক বাফার হিসেবে ব্যবহার করে এবং সংক্ষিপ্ত দূরত্ব বিদ্যুতে চালাতে পারে; মাইল্ড হাইব্রিড অন্যদিকে শুধুমাত্র সহায়তা প্রদানকারী একটি পাওয়ার লেয়ার।

বৈশিষ্ট্যমাইল্ড হাইব্রিড (48V)ফুল হাইব্রিড (Toyota ধরনের)
শুধুমাত্র বিদ্যুতে চালনানেইআছে, সংক্ষিপ্ত দূরত্বে
ব্যাটারি ক্ষমতা~0.5-1 kWh1.3-2 kWh
কার্যকরী পদ্ধতিইঞ্জিনকে সহায়তা করেদুটি শক্তি উৎস একসাথে কাজ করতে পারে
উচ্চ ভোল্টেজ নিরাপত্তা প্রয়োজনীয়তাপ্রয়োজন নেইপ্রয়োজন
প্রবেশ খরচকমবেশি

বাণিজ্যিক দিক থেকে মাইল্ড হাইব্রিডের সুবিধা হলো দাম: বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ফুল হাইব্রিডের চেয়ে কম দামে কেনা যায়। তবে জ্বালানি সঞ্চয় তার খরচ মেটায় কিনা তা প্রতিটি গাড়িতে স্পষ্ট নয়; হাইব্রিড নয় এমন মডেলের সঙ্গে তুলনায় গণিত সবসময় কাজ করে না এবং জ্বালানির দামের ওঠানামা ফলাফলের ওপর সরাসরি প্রভাব ফেলে।

সমালোচনা: সত্যিকারের হাইব্রিড নাকি সবুজ প্রতারণা?

মাইল্ড হাইব্রিডের উত্থান নিয়ে বিতর্ক নেই এমনটা নয়। কিছু অটোমোটিভ সাংবাদিক MHEV-কে হাইব্রিড বা বৈদ্যুতিক যানবাহন হিসেবে শ্রেণিবদ্ধ করাকে প্রশ্নবিদ্ধ করছেন; তাঁরা দাবি করছেন নির্গমন হ্রাস ন্যূনতম এবং বিপণনটি সবুজ প্রতারণার বৈশিষ্ট্য বহন করতে পারে। সমালোচনার সারমর্ম সহজ: একা গাড়িটিকে চালাতে না পারা কোনো সিস্টেমের জন্য হাইব্রিড লেবেল ব্যবহার করা ক্রেতার মনে পূর্ণ হাইব্রিডের প্রত্যাশা তৈরি করতে পারে। জ্বালানি খরচের সাশ্রয় পরিমাপ পদ্ধতি ও সংজ্ঞার ওপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হলেও তুলনীয় মডেলের তুলনায় এটি 0,4–1,7 কিমি/লিটার অর্থাৎ %2–8 পরিসরেই থাকতে পারে; কম্পোনেন্ট প্রস্তুতকারকদের দাবি করা %15–25-এর ঊর্ধ্ব পরিসরের কাছাকাছি যেতে পারে কেবল উন্নত টপোলজি (P2, P4), এবং এই সংখ্যাগুলোর কিছুটা প্রস্তুতকারকের নিজস্ব পরিমাপ থেকে আসে।

বিপরীত পক্ষের যুক্তিটিও পরিমাপযোগ্য। প্রায় 150.000 কিমি আয়ুষ্কালে 48V সিস্টেম 1.500 লিটারের বেশি জ্বালানি, প্রায় 4 টন CO2 এবং কমপক্ষে 2.000 € সাশ্রয় করে। বৃহত্তর প্রেক্ষাপটে, 2040 সাল পর্যন্ত উৎপাদিত হবে এমন 1 বিলিয়ন দহন চালিত গাড়িতে 48V যুক্ত করলে কমপক্ষে 2 বিলিয়ন টন CO2 প্রতিরোধ করা যাবে বলে হিসাব করা হয়েছে। সঠিক উত্তর সম্ভবত দুটোর মাঝামাঝি: মাইল্ড হাইব্রিড বিপ্লব নয়, তবে নিয়মকানুনের খাড়া সিঁড়িতে যুক্তিসঙ্গত খরচের, কাজ করে এমন একটি ধাপ।

2026 সালে মাইল্ড হাইব্রিডের অবস্থান

প্রযুক্তি এন্ট্রি লেভেলের অনেক দূর অতিক্রম করেছে। 2027 S-Class S500 মাইল্ড হাইব্রিড inline-6 দিয়ে 442 hp ক্ষমতা এবং 0–60 mph-এ 4,3 সেকেন্ড পারফরম্যান্স দিচ্ছে। Porsche 911 Carrera GTS T-Hybrid -এর মাধ্যমে বৈদ্যুতিক সহায়তাপ্রাপ্ত টার্বো প্রয়োগটি পারফরম্যান্স জগতে নিয়ে এসেছে; Hyundai 1.6 ডিজেলের মতো ডিজেল মাইল্ড হাইব্রিডও বিদ্যমান, 2021 সালের Range Rover Sport D350 এই পথের উদাহরণগুলোর একটি। বাজার প্রক্ষেপণগুলো দেখাচ্ছে ইউরোপের মাইল্ড হাইব্রিড বাজার 2026 সালে 102 বিলিয়ন ডলার পর্যায়ে রয়েছে এবং 2031 সালের দিকে বর্ধনশীল থাকবে - সংখ্যাগুলো গবেষণা সংস্থাগুলোর মধ্যে ভিন্ন হলেও দিকটি একই: মাইল্ড হাইব্রিড, হাইব্রিডের ইতিহাসের সবচেয়ে কম আলোচিত কিন্তু সবচেয়ে ব্যাপক সংযোগকারী কড়ি হিসেবে তার পথে এগিয়ে যাচ্ছে।

সূত্র