Audi Duo i zapomniane europejskie próby hybrydowe lat 90.

Kiedy mowa o historii samochodów hybrydowych, na myśl przychodzą Toyota Prius i Honda Insight; tymczasem pierwsze wejście Europy na tę scenę nastąpiło znacznie wcześniej i pod znacznie mniej omawianą nazwą: Audi Duo. Audi od 1989 roku poważnie testowało swój napęd hybrydowy w prototypach Duo, rozwijanych przez trzy generacje, a w 1997 roku trzecią generację opartą na A4 Avant wprowadziło do sprzedaży w limitowanej produkcji jako pierwszą hybrydę oferowaną przez europejskiego producenta. Ta strona opisuje techniczną anatomię tej europejskiej próby hybrydowej, pozostającej w cieniu Toyoty i Hondy, mierzalne przyczyny jej komercyjnej porażki oraz to, dlaczego europejscy producenci przez lata trzymali się z dala od hybryd.

Lohner-Porsche: Zapomniane hybrydowe korzenie Europy

Przodek napędu hybrydowego, jak można się domyślać, nie jest Japończykiem, nie jest też Australijczykiem - jest Wiedeńczykiem. Ferdinand Porsche około 1900-1901 roku, we współpracy z Jacobem Lohnerem, zbudował pierwszy w historii hybrydowy samochód elektryczny - Lohner-Porsche Mixte. Zaprezentowany w 1900 roku Semper Vivus, zgodnie z własną historią korporacyjną Porsche, uznawany jest za pierwszą działającą hybrydę; natomiast seryjnie produkowana wersja Mixte została zbudowana w 1901 roku. Na tę drogę Porsche wkroczyło już w 1898 roku z Egger-Lohner C.2 Phaeton, który generował moc 3-5 PS dzięki ośmiokątnemu silnikowi elektrycznemu.

Najbardziej uderzający jest jednak sposób, w jaki ta wczesna próba się zakończyła. Pojazdy produkowane w technologii Mixte były wytwarzane do lat 1910., ale sprzedawały się słabo, ponieważ były droższe i mniej mocne niż pojazdy benzynowe. A więc idea hybrydy już w pierwszej scenie swojej historii spotkała się ze znanym scenariuszem: rozwiązanie technicznie działające, ale niewypłacalne w kalkulacji kosztów. Zapamiętajmy ten wzorzec w zakamarku pamięci; dziewięćdziesiąt lat później prawie identyczny los spotka Audi.

Audi Duo I: 181 kilogramów idei w bagażniku w 1989 roku

Pierwszy prototyp Audi Duo został zbudowany w 1989 roku na bazie generacji Audi 100 i zaprezentowany w marcu 1990 roku na targach motoryzacyjnych w Genewie. Projekt został opracowany we współpracy z firmą Pöhlmann KG z siedzibą w Kulmbach w Bawarii. Architektura - nawet dzisiejszym okiem - podążała za zrozumiałą logiką: benzynowy silnik 5-cylindrowy z wtryskiem o pojemności 2.3 litra napędzał przednie koła mocą około 134 KM (136 PS / 100 kW), podczas gdy umieszczony na tylnej osi silnik elektryczny DC Siemens 9 kW (12 KM) przejmował ruch miejski.

Fizyczny ciężar systemu niesły akumulatory: pakiet niklowo-kadmowy umieszczony pod podłogą bagażnika ważył 181 kg, miał napięcie 64,8 volta i pojemność 8,4 kWh. Pełne ładowanie z gniazda 220-woltowego trwało 8-10 godzin - czyli pojazd był według dzisiejszej definicji hybrydą plug-in. Elektryczny zasięg wynosił około 38 km (24 mile), a pojazd mógł jechać w pełni elektrycznie do prędkości 50 km/h. Dostępna była też rekuperacja; Audi eksperymentowało również z montażem paneli słonecznych na dachu.

Dla kogoś, kto korzysta z dzisiejszych hybryd plug-in, najbardziej uderzającym szczegółem nie jest hojność, lecz uciążliwość zmiany trybu. Aby przejść w tryb elektryczny, należało zatrzymać pojazd, ustawić bieg na luzie i nacisnąć przycisk "E". Nie było mowy o płynnym przejściu nie wymagającym świadomej decyzji. Pojazd ważący około 200 kg więcej niż standardowe 100 wyprodukowano łącznie w liczbie 10 egzemplarzy; jeden z nich testowano jako taksówkę w rodzinnym mieście Audi, Ingolstadt. Żaden nie został sprzedany - bo zresztą nie były produkowane z myślą o sprzedaży.

Od Duo II do Duo III: od benzyny do diesla i od prototypu do sprzedaży

Druga generacja powstała na bazie Audi 100 Avant generacji C4. Przyjęła 2-litrowy silnik 4-cylindrowy i stały napęd na cztery koła; silnik benzynowy w razie potrzeby ładował również baterie w bagażniku. Jednak prawdziwy skok nastąpił w trzeciej generacji: zaprezentowany w 1996 roku Duo III bazował na A4 Avant i podjął dwie kluczowe decyzje.

Pierwsza dotyczyła strony paliwowej: zamiast benzyny - diesel TDI o mocy 90 PS i pojemności 1,9 litra. Druga dotyczyła napędu: zrezygnowano z napędu na cztery koła na rzecz napędu na przednie koła. Chłodzony wodą silnik elektryczny generował 29 PS (20 kW). Montowana z tyłu bateria ołowiowo-żelowa oferowała pojemność około 10 kWh, a pojazd obsługiwał ładowanie plug-in oraz odzysk energii podczas hamowania. Jeśli chodzi o osiągi, w trybie elektrycznym prędkość maksymalna wynosiła 80 km/h; a przy pracy silnika TDI 170 km/h.

We wrześniu 1997 roku Duo III trafiło do sprzedaży w produkcji limitowanej - pierwsza hybryda sprzedawana przez europejskiego producenta i według twierdzeń pierwszy seryjnie produkowany hybryda plug-in. Postawienie podstawowych parametrów trzech generacji obok siebie pokazuje, jak systematycznie pracowało Audi:

Dlaczego się nie powiodło? Trzy powody wskazane przez liczby

Komercyjna przygoda Duo była krótka. Audi spodziewało się około 500 sprzedaży rocznie; do zatrzymania produkcji w 1999 roku sprzedano około 60 do 90 egzemplarzy - liczby produkcji i sprzedaży podaje się w tym przedziale ze względu na różnice w definicjach. Rachunek można rozłożyć na trzy pozycje.

Cena: ten sam samochód za podwójną cenę

Cena A4 Avant Duo wynosiła 60 000 DM (około 30 000 euro); czyli około dwa razy tyle, co zwykłego A4 Avant. Propozycję wartości dla kupującego można podsumować jako zapłatę dwukrotności ceny za to samo nadwozie. Żadna inżynierska finezja nie przekształci się w rachunek oszczędności paliwa zdolny pokryć tę różnicę - zwłaszcza przy cenach benziny z tamtych czasów.

Masa i użytkowanie: negocjacje z fizyką

W Duo I akumulatory dodawały pojazdowi ~200 kg, co z góry psuło równowagę wydajność-oszczędność. Po stronie użytkowej przełączanie w tryb elektryczny wymagało zatrzymania auta i wrzucenia luzu, co w codziennej eksploatacji przestawało być praktycznym rozwiązaniem. Współczesne hybrydy plug-in z płynnym przełączaniem zostały zbudowane dokładnie na eliminacji tej słabości.

Rynek: tłumiony przez tanią benzynę popyt

Największą dynamikę po stronie kosztów stanowiła cena paliwa: początkowo niskie ceny benzyny czyniły hybrydę zbędną; po globalnym wzroście cen ropy producenci skierowali się ku hybrydom bez dodatkowych wzmocnień. Toyota dostrzegła na początku lat 90., że rosnąca świadomość ekologiczna i zaostrzające się normy emisji ukształtują przyszłość, i przyjęła odpowiednią pozycję; Prius z 1997 roku udowodnił, że rynek istnieje, gdy osiągnięto równowagę między wydajnością a ceną. W tym samym równaniu Audi pozostało tą stroną, która nie potrafiła jednocześnie spełnić wymogów wydajności i ceny. Historia zresztą napisała to już wcześniej: brak sprzedaży wczesnych hybryd w latach 1910. i późniejsza dominacja pojazdów benzynowych opóźniły hybrydowe inicjatywy z okolic 1916 roku o długie lata.

Dlaczego Europa przez pewien czas trzymała się z daleka - i co zrobiło Audi?

Po przeniesieniu Duo III do muzeum firmy w 1997 roku Audi przez długi czas nie prezentowało nowej koncepcji hybrydowej: kolej przyszły koncepcja hybrydowa Q7 z 2005 roku i MetroProject Quattro z 2007 roku (późniejszy protoplasta A1). Pierwszą nowoczesną seryjnie produkowaną hybrydę, Q5 hybrid, łączącą 210 PS mocy benzynowego 2.0 T z silnikiem elektrycznym o mocy 45 PS, zaprezentowano w 2011 roku. W tej prezentacji Audi określiło go jako pierwszy model hybrydowy; techniką uzasadnieniem jest to, że była to pierwsza hybryda po Duo. Najbardziej uczciwe podsumowanie brzmi więc tak: Audi było europejskim pionierem hybrydy, ale pionierem niekonsekwentnym.

Ta niekonsekwencja nie dotyczyła tylko Audi. Była to szeroka tendencja europejskich producentów, którzy nie traktowali hybrydy na serio jako technologii przejściowej i spieszyli się ku pojazdom elektrycznym przez wyraźne okno czasowe; nawet po upływie dekad w Europie hybrydy plug-in wciąż pozostają tematem dyskusji o przyszłości. Dziś Audi jest obecne na rynku hybryd modelami takimi jak Q5 TFSI e i Q8 TFSI e; a Duo jest wstecznie ponownie oceniane jako prekursor dzisiejszej technologii hybryd plug-in. Pozostanie w cieniu pięciocylindrowej hybrydy zbudowanej osiem lat przed Priusem to jedna z największych niesprawiedliwości w narracji o historii hybryd.

Wniosek: dobry pomysł, złe dziesięciolecie

Audi Duo był eksperymentem pokazującym, że napęd hybrydowy był już od dawna dojrzały technicznie; jego porażka nie zaprzeczyła tej dojrzałości, pokazała jedynie jej ekonomikę. Elektryczny zasięg około 38 km, bateria o pojemności 8,4 kWh i hamowanie rekuperacyjne były już na stole w 1989 roku; podobnie jak cena 60 000 DM i niskie ceny paliwa na rynku. Losy Lohnera-Porsche Mixte z 1900 roku i Duo z lat 90. dzielą tę samą formułę: działający system, niespełniający kosztów. Różnica polegała na tym, że Toyota w 1997 roku złamała tę formułę, łącząc cenę z wydajnością. Tak została napisana pierwsza rozdział hybrydowej historii Europy - wcześnie, trafnie i znacznie mniej czytany, niż się należało.

Źródła

• The first hybrid | Audi Magazine Australia
• Audi zbudował hybrydę plug-in w 1989 roku - Top Gear
• Europejski pionier hybryd - Audi 100 Avant Duo
• Historia Audi 100 Avant Duo - Below The Radar
• Audi zbudowało hybrydę z rzędowym silnikiem 5 lat przed Toyotą Prius - CarBuzz
• Elektryfikacja | Audi USA Media Newsroom
• Gamechanger: pierwszy samochód hybrydowy - Porsche Stories
• Lohner–Porsche - historia
• Historia samochodu elektrycznego - Energy.gov
• Toyota Prius przekształciła branżę motoryzacyjną - IEEE Spectrum
• W 1916 roku samochody hybrydowe mogły zmienić historię - Popular Science
• Krótka historia samochodów hybrydowych - CarsDirect