Sfera indywidualnej mobilności społeczeństwa żyjącego w dzisiejszych czasach spotyka się z coraz większymi problemami. Kolejne czynniki ograniczają podejmowanie działań zarówno przez korporacje, jak i jednostki. Świat wkracza w stan środowiskowego, ekonomicznego i społecznego wrzenia. Na jakie zmiany powinniśmy zwrócić szczególną uwagę i jak możemy się do nich ustosunkować?
Zmiany klimatyczne i globalne ocieplenie.
Zmiany klimatyczne oraz towarzyszące im globalne ocieplenie to fakty. Dekada 2000-2009 z pewnością była najcieplejszą w historii, w związku z czym działania zapobiegawcze również przybrały dużo większy wymiar. Dalszy wzrost średniej temperatury będzie miał druzgocące konsekwencje w dalekiej przyszłości, przyczyniając się do szybszego topienia lodowców, podniesienia poziomu morza, zmian w charakterystyce opadów atmosferycznych oraz powstania większych skrajności pogodowych. Jedną z przyczyn stale zwiększającej się średniej temperatury jest intensyfikacja efektu cieplarnianego, wywołanego działaniem człowieka. Spalanie paliw kopalnych w szczególności przyczynia się do tworzenia dwutlenku węgla (CO2), który szkodzi środowisku naturalnemu i powoduje nasilanie się efektu cieplarnianego, co z kolei przyspiesza globalne ocieplenie. W celu spowolnienia zmian klimatycznych, a nawet ich powstrzymania, najważniejsze jest zatem szybkie i znaczące zredukowanie emisji CO2. Jedną z opcji jest zrezygnowanie z paliw kopalnych na rzecz odnawialnych źródeł energii, jak również zwiększenie wydajności zużycia energii.
Rosnący niedostatek zasobów.
Oprócz zmian naszego klimatu, cała planeta cierpi przede wszystkim z powodu malejącej liczby zasobów. Najważniejsze surowce, takie jak ropa naftowa czy metale szlachetne, nie są dostępne w nieograniczonych ilościach, jednak zapotrzebowanie na nie rośnie z dnia na dzień. Jedną z przyczyn kurczenia się zasobów jest coraz większa industrializacja rozwijających się narodów. Jednakże przyrost naturalny, podnoszące się standardy życia oraz nieodpowiedzialne zarządzanie surowcami również przyczyniają się do pogłębienia tego trendu. Rezultatem jest wzrost cen niemal we wszystkich sektorach. W dającej się przewidzieć przyszłości – dokładny termin nie jest jednak pewny – zostanie osiągnięty maksymalny poziom wydobycia ropy naftowej (tzw. „peak oil”). Od tego momentu przepaść pomiędzy zasobami, a zapotrzebowaniem powiększy się doprowadzając do sytuacji, w której zaspokojenie wszystkich potrzeb nie będzie możliwe. Właśnie dlatego poszukiwanie alternatywy dla ropy naftowej osiągnęło nowy wymiar.
Zrównoważony rozwój jako trend społeczny.
Z powodu dramatycznej eskalacji rozwoju klimatycznego oraz malejących zasobów naturalnych, społeczeństwo zaczyna być bardziej świadome swojej roli w systemie ekologicznym. Wiele osób zrozumiało już, że są częścią uniwersalnego systemu, dlatego należy zachowywać się w odpowiedzialny sposób – szczególnie mając na uwadze dobro przyszłych pokoleń – poprzez przyjęcie zrównoważonego sposobu życia. Jednak „zrównoważony” oznacza coś więcej, niż tylko „przyjazny środowisku”. Przyjęło się, iż termin „zrównoważony” tworzą trzy aspekty: środowiskowy, ekonomiczny i społeczny. Równowaga środowiskowa oznacza ochronę środowiska naturalnego dla przyszłych pokoleń, co wiąże się z odpowiedzialnym wykorzystywaniem zasobów. Równowaga ekonomiczna wymaga odpowiedniego zachowania ekonomicznego, które tworzy trwałe fundamenty dla handlu, zatrudnienia i dobrobytu. Równowaga społeczna oznacza taki rozwój społeczeństwa, który zagwarantuje pełne zaangażowanie wszystkim swoim członkom. BMW Group, jako jedna z pierwszych firm przyjęła wszystkie trzy aspekty zrównoważonego rozwoju z zamiarem zwiększenia wartości produktu dla firmy, środowiska i społeczeństwa.
Zrównoważony rozwój w biznesie jest również niezwykle istotny, o czym świadczy indeks zrównoważonego rozwoju Dow Jones. Indeksy tego typu nie tylko oceniają firmy według kryteriów ekonomicznych, ale także biorą pod uwagę ekologiczne i społeczne aspekty. W tym kontekście BMW Group jest liderem w swoim sektorze już od pięciu lat.
Powiększająca się urbanizacja – miasta potrzebują nowych rozwiązań w zakresie mobilności.
Kolejnym widocznym trendem jest powiększająca się urbanizacja. Coraz więcej osób przenosi się ze wsi do miast, wsie przekształcają się w miasta, granice pomiędzy miastem, a wsią zacierają się i tworzą się duże konurbacje. Od roku 2007 ponad połowa światowej populacji mieszka w miastach. Według prognoz ONZ, odsetek osób mieszkających w miastach wzrośnie do 60% w 2030 roku, a w roku 2050 wyniesie 70%. Już dziś na całym świecie jest ponad 130 miast o populacji przekraczającej 3 miliony mieszkańców.
Jednym ze szczególnych efektów urbanizacji jest powstawanie tzw. „megamiast”. W zależności od definicji, termin „megamiasto” lub „obszar mega-miejski” służy do opisywania miast, w których mieszka przynajmniej 8 milionów osób. Na całym świecie jest obecnie ponad 30 takich rozległych aglomeracji o łącznej liczbie mieszkańców na poziomie 280 milionów. Wraz z dynamicznym rozwojem miast piętrzą się też problemy, takie jak przeludnienie i zanieczyszczenie. Nie wszystkie megamiasta są jednak takie same: Szanghaj, Londyn, Los Angeles i Tokio to megamiasta z definicji, jednak różnią się od innych pod względem infrastruktury transportowej oraz wymagań mieszkańców związanych z osobistą mobilnością.
Przepisy odzwierciedlają zmiany w środowisku.
Rządy różnych państw także podejmują działania będące konsekwencją zmian klimatycznych i kurczących się zasobów. Podejmowane są próby obniżania wydzielania CO2 do atmosfery poprzez wprowadzanie specjalnych certyfikacji dla pojazdów o zerowej emisji, ograniczeń w dostępnie do dróg oraz ambitnych przepisów flotowych. Na przykład Stany Zjednoczone, Europa, Chiny i Japonia domagają się obniżenia całkowitej emisji pojazdów o 30% do roku 2020 w porównaniu z rokiem 2008.
Odpowiedź BMW Group.
Mobilne rozwiązania przyszłości wymagają osiągnięcia nowej równowagi pomiędzy światowymi wymaganiami, a potrzebami jednostki. Potrzeba zatem nowych rozwiązań z zakresu miejskiej mobilności osobistej, które powinny powstawać w myśl zasad zrównoważonego rozwoju, nie być ograniczone przepisami, a jednocześnie oferować możliwość indywidualizacji. W związku z tym niezwykle istotne stanie się dalsze obniżanie zużycia paliwa i emisji spalin. Firma BMW Group wzięła pod uwagę wszystkie te potrzeby i wyznaczyła sobie cel w postaci przekształcenia marzenia o zeroemisyjnej mobilności w rzeczywistość. Mając to na uwadze, BMW Group opracowuje pojazd, który daje nowe możliwości w tym zakresie i może dostosować się do potrzeb klienta.
„W przyszłości wciąż będzie zapotrzebowanie na osobistą mobilność. Klienci zawsze będą chcieli decydować o tym, kiedy, gdzie i jak chcą podróżować. Będą jednak chcieli poruszać się w sposób najbardziej przyjazny środowisku. Nadal silna będzie też chęć wyróżnienia się z tłumu – na przykład poprzez posiadanie produktów premium.” (Peter Ratz)
E-mobilność – zrównoważone rozwiązanie i stabilny trend.
BMW Group postrzega elektryczną mobilność jako jeden ze sposobów zaspokojenia przyszłego zapotrzebowania na środki mobilności osobistej. Jedną z ogromnych zalet takiego rozwiązania jest zerowa emisja spalin. Ponieważ e-mobilność wykorzystuje prąd elektryczny do napędu, a nie paliwo, podczas jazdy nie wydzielane są żadne trujące gazy. Jeśli energia potrzebna do napędzenia pojazdu zostanie pozyskana z odnawialnego źródła, na przykład z wiatru lub wody, e-mobilność będzie neutralna dla środowiska i pozwoli chronić zasoby naturalne, ponieważ nawet podczas wytwarzania potrzebnej energii dwutlenek węgla nie będzie wydostawał się do atmosfery. Z jednej strony pojazdy elektryczne przyczyniają się w ten sposób do zredukowania emisji oraz poprawy jakości życia w dużych miastach. Z drugiej strony e-mobilność spełnia rosnące potrzeby klientów na działania w sposób holistyczny, zrównoważony ekologicznie i przyjazny środowisku.
„Elektryczna mobilność umożliwia klientom indywidualne przemieszczanie się bez zanieczyszczania środowiska szkodliwymi gazami.” (Martin Arlt)
Moc, moment obrotowy i komfort – radość z jazdy to e-mobilność.
Elektryczna mobilność to nie tylko brak emisji spalin, to także wyjątkowe i ekscytujące wrażenia z jazdy. Pojazdy elektryczne potrafią nie tylko poruszać się bezszelestnie. Cały moment obrotowy dostępny jest już od obrotów jałowych, co sprawia, że taki samochód jest niezwykle zwinny i daje dużą radość z prowadzenia. Co więcej, pojazdy elektryczne przyspieszają do maksymalnej prędkości jednostajnie.
„Wszyscy nasi klienci testowi przyznali, że elektryczna mobilność to świetna zabawa.” (Ulrich Kranz)
Jest jeszcze jedna niezwykła cecha dotycząca jazdy z silnikiem elektrycznym. Po zdjęciu nogi z pedału gazu, samochód nie toczy się tak po prostu, ale aktywnie wytraca prędkość. Pedał gazu staje się więc „pedałem jazdy” i szczególnie przy umiarkowanej lub zmiennej prędkości czyni jazdę niezwykle przyjemną. Oznacza to, że w ruchu miejskim około 75% wszystkich manewrów wytracania prędkości może zostać wykonanych bez użycia pedału hamulca. Wytracanie prędkości służy w tym przypadku także do generowania energii, co określa się jako odzyskiwanie energii. W momencie, gdy tylko kierowca zdejmie nogę z pedału gazu, silnik elektryczny staje się generatorem, a energia kinetyczna zostaje zmieniona w prąd, który zasila akumulator pojazdu. W ten sposób można odzyskać nawet do 20% energii.
Gdzie jest granica e-mobilności?
Prace nad elektryczną mobilnością dopiero się rozpoczęły, więc niektóre obszary wciąż wymagają dogłębnych badań. Największym problemem jest opracowanie systemu magazynowania energii. Ze względu na specyficzne właściwości w zakresie gęstości energii oraz wagi systemu, jest to jeden z czynników, który ogranicza możliwości e-mobilności.
Gęstość energii i waga systemu magazynowania energii.
Do tej pory akumulator mógł przechowywać ograniczoną ilość energii, ponieważ gęstość energii zespołu ogniw jest stosunkowo niska. Obecnie, jednostka magazynująca energię w pojeździe elektrycznym gromadzi ilość energii odpowiadającą dwóm/trzem litrom paliwa. Jednakże wysoka wydajność silnika elektrycznego po części rekompensuję tę niewielką pojemność. Silnik spalinowy może wykorzystać maksymalnie 40% energii zawartej w paliwie, podczas gdy motor elektryczny wykorzystuje nawet 96% dostępnej energii. W związku z tym silnik elektryczny będzie napędzał pojazd dłużej wykorzystując mniej energii. Należy jednak przyznać, że zasięg dzisiejszych pojazdów elektrycznych nie jest jeszcze porównywalny z zasięgiem aut z silnikami spalinowymi. Jednak rozwój systemów gromadzenia energii przeznaczonych do zastosowania w pojazdach jest jeszcze w początkowej fazie, co pozwala przypuszczać, iż zakrojone na szeroką skalę badania doprowadzą w ciągu najbliższych lat do rewolucyjnych rozwiązań technologicznych w tym zakresie. W przyszłości urządzenia gromadzące energię będą więc nie tylko znacznie tańsze, ale także lżejsze i bardziej kompaktowe przy jednoczesnym dostarczaniu energii o większej gęstości.
Oprócz gęstości energii, waga układu gromadzenia energii również ogranicza zasięg. Zasadniczo, im lżejszy samochód, tym większy osiągnie zasięg z baterii o danej pojemności. Jednakże ze względu na niską gęstość energii, akumulator napędzający pojazdy drogowe ma wymiary dużej walizki i jest bardzo ciężki. Mimo, że zasięg może zostać zwiększony poprzez powiększenie pojemności akumulatora, spowoduje to jednoczesne zwiększenie wagi, co w końcowym rozrachunku nie pozwoli na przejechanie dłuższego dystansu. Należy zatem znaleźć najbardziej optymalny stosunek masy do pojemności systemu gromadzenia energii i konsekwentnie powiększać zasięg stosując lekką konstrukcję oraz inteligentne rozwiązania z zakresu ładowania akumulatora i wykorzystywania energii. Trwają także prace nad znacznym skróceniem czasu ładowania akumulatora poprzez tzw. szybkie ładowanie. Obecnie do pełnego naładowania pojazdu elektrycznego potrzeba kilka godzin, a to oznacza, że w tym czasie pojazd nie może być wykorzystywany do jazdy.
„Jesteśmy świadomi ograniczeń, jakie niesie ze sobą elektryczna mobilność, jednak to nie zniechęca nas do podejmowania kolejnych wyzwań.” (Martin Arlt)
Inżynierowie BMW Group zlokalizowali obszary elektrycznej mobilności, które należy rozwijać i prowadzą intensywne prace nad stworzeniem optymalnych rozwiązań przyjaznych dla klienta. W tym kontekście, BMW Group przeprowadza rozbudowany projekt pilotażowy w Niemczech, Zjednoczonym Królestwie i Stanach Zjednoczonych, aby zdobyć cenne informacje na temat wykorzystywania pojazdów elektrycznych i na podstawie zgromadzonych danych jeszcze lepiej przystosować auta do oczekiwań klienta. Jak pokazują pierwsze rezultaty prób przeprowadzonych z udziałem MINI E, firma BMW Group jest na dobrej drodze.
Holistyczne podejście BMW Group.
Elektryczna mobilność jest integralnym składnikiem strategii EfficientDynamics, dzięki której firma BMW Group odnosi kolejne sukcesy w obniżaniu zużycia paliwa i emisji spalin, wprowadzając do oferty wydajne silniki najnowszej generacji, aerodynamiczne i lekkie konstrukcje oraz inteligentne systemy zarządzające zużyciem energii w pojeździe. Dodatkową zaletą jest jednoczesne zwiększenie osiągów. Wszystko to umożliwiło w latach 1995 – 2009 obniżenie emisji CO2 w całej flocie modelowej BMW o niemal jedną trzecią. Nawet dziś poprzez stosowanie koncepcji EfficientDynamics BMW Group konsekwentnie obniża zużycie paliwa stosując elektryczne rozwiązania w układach napędowych, a także wprowadzając układy hybrydowe. Strategia EfficientDynamics oznacza więc osiągnięcie bezemisyjnej mobilności poprzez wykorzystywanie akumulatorów do napędu pojazdu oraz odnawialnego źródła energii, jakim jest wodór.
„W przyszłości mobilność będzie opierała się głównie na energii pozyskiwanej z odnawialnych źródeł. Zasoby naturalne są zbyt cenne, aby je trwonić.” (Peter Ratz)
Zrównoważony rozwój w BMW Group.
Praca nad pojedynczym produktem nie jest jednak wystarczająca dla BMW Group. Po zajęciu pozycji lidera dzięki technologiom EfficientDynamics, firma BMW Group zamierza potwierdzić swoje kompetencje także w kwestii równowagi ekologicznej w całym łańcuchu wartości produktu. To właśnie dlatego strategia zrównoważonego rozwoju BMW Group nie tylko zobowiązuje firmę do dalszego opracowywania wydajnych układów napędowych i wdrażania koncepcji zrównoważonej mobilności w konurbacjach. Dodatkowo, w ramach filozofii Czystej Produkcji, konsumpcja zasobów i presja wywierana na środowisko naturalne muszą nadal być obniżane także w procesie produkcyjnym. Jako część społeczeństwa, firma zobowiązana jest do przeciwstawiania się problemom społecznym, mając na celu aktywną kolaborację na rzecz kształtowania indywidualnych działań zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz firmy.
„W naszej firmie jesteśmy przekonani, że w przyszłości mobilność w segmencie premium będzie szczególnie wyraźnie naznaczona koncepcją zrównoważonego rozwoju. Osoby, które będą miały na myśli produkt ‘premium’, w naturalny sposób utożsamią go w przyszłości ze zrównoważonym rozwojem.” (Martin Arlt)
BMW systematycznie dostosowuje swoje procesy i struktury do wymagań elektrycznej mobilności.
W celu przekazania DNA firmy także pojazdom elektrycznym, firma BMW Group kładzie szczególny nacisk na opracowywanie i projektowanie atrybutów typowych dla pojazdu elektrycznego. W kwestii systemu gromadzenia energii, inżynierowie stosują efektywne systemy zarządzania magazynowaniem energii, inteligentne strategie operacyjne oraz optymalną kontrolę termiczną, aby uzyskać maksymalne osiągi i jak największy zasięg z ogniw. Wysoce wydajny układ napędowy również opracowywany jest przez ekspertów BMW Group, ponieważ w przyszłości firma zamierza utrzymać pozycję lidera w produkcji najlepszych jednostek napędowych przeznaczonych na rynek motoryzacyjny – jednostek, które wyróżnią się na tle konkurencji wydajną pracą i wysoką mocą nawet wówczas, gdy tradycyjne paliwo zastąpi prąd elektryczny.
„Kompetencje w budowie doskonałych silników zawarte są w nazwie BMW Group. Tak też będzie w przyszłości.” (Patric Müller)
BMW Group poszerza swoje kompetencje również na innych obszarach wspólnie z doświadczonymi partnerami. Niezależne od tego, czy jest to firma SB LiMotive, z którą BMW Group współpracuje w zakresie opracowywania ogniw wykorzystywanych do napędu, czy partner SGL Automotive Carbon Fibers (SGL Group) w opracowywaniu i produkcji włókien węglowych i arkuszy z włókna węglowego, inżynierowie łączą doświadczenia, aby rozwijać przyszłe technologie osobistej mobilności. Na przykład w ramach porozumienia z firmą SGL Automotive Carbon Fibers (SGL Group), w Moses Lake w Stanach Zjednoczonych powstaje zasilana odnawialną energią ultra-nowoczesna fabryka produkująca włókna węglowe, dzięki czemu materiał będzie produkowany w najlepszych możliwych warunkach i przetwarzany w ekonomiczny sposób.
Megacity Vehicle – zrównoważona mobilność w środowisku miejskim.
Megacity Vehicle (MCV) jest jedną z wizji BMW Group ukazującą przyszłość miejskiego transportu. Jako przykład „docelowej stylistyki”, MCV jest opracowywany z uwzględnieniem potrzeb i wymagań e-mobilności, bowiem jak potwierdziły wynik prac nad konceptami MINI E i BMW ActiveE, adaptacja nadwozia pojazdów oryginalnie zaprojektowanych do współpracy z silnikami spalinowymi nie pozwala w pełnie wykorzystać potencjału elektrycznej mobilności. To właśnie dlatego w przypadku MCV wszystkie komponenty układu napędowego zostały zintegrowane z zupełnie nową architekturą pojazdu. Zaawansowaną konstrukcję pojazdu uzupełniają wyjątkowo lekkie i innowacyjne kompozyty CFRP (polimery zbrojone włóknami węglowymi).
BMW zdobyło pierwsze doświadczenia związane z pojazdami elektrycznymi w roku 1969 za sprawą elektrycznego modelu BMW 1602. W kolejnych 40 latach ta alternatywna technologia napędu była modyfikowana i udoskonalana przy wykorzystaniu wielu platform testowych, mających sprawdzić działanie systemu w praktyce. Jednym z przykładów jest BMW E1, eksperymentalny pojazd, który już w 1991 roku wykorzystywał wiele elementów stosowanych w nowoczesnych pojazdach elektrycznych i który służył do oszacowania zalet i wad napędu tego typu w rzeczywistych warunkach. Jednakże dopiero w momencie rozkwitu technologii litowo-jonowych pojawiły się nowe możliwości zastosowania tych rozwiązań w produkcji seryjnej, ponieważ konstrukcje litowo-jonowe dawały stabilność i odporność na obciążenia, co zostało potwierdzone stabilną pracą w wielu innych urządzeniach. Firma BMW Group podjęła natychmiastowe działania, dzięki czemu już w początkowej fazie mogła przekształcić swoje doświadczenie w gotowy produkt rynkowy – MINI E. Model ten, będący dla BMW Group kamieniem milowym w pracach nad e-mobilnością, wyjechał na drogi już w połowie 2009 roku. Obecnie w rękach klientów znajduje się ponad 600 modeli MINI E, co tworzy dziś jedną z największych flot pojazdów elektrycznych na rynku. Pierwsze rezultaty testów dowodzą, że elektryczna mobilność zdaje egzamin w codziennej eksploatacji.
„Obecne czasy sprzyjają elektrycznym pojazdom.” (Patric Müller)
BMW wykracza poza ramy indywidualnego produktu.
Elektryczna mobilność daje zupełnie nowe możliwości dla samego pojazdu. Powstają nowe usługi związane z ładowaniem pojazdów elektrycznych. Firma BMW Group współpracuje na przykład z dostawcami energii w celu stworzenia szybkiego i elastycznego dostępu do „zielonej” elektryczności. Inteligentne metody kontroli ładowania oraz zdalnie sterowane ładowanie to kolejne możliwości uczynienia z e-mobilności technologii bardziej przyjaznej użytkownikowi. To właśnie dlatego BMW Group wraz ze swoimi partnerami testuje tzw. „inteligentne ładowanie”. Taka kontr-cykliczna strategia ładowania pozwala na ładowanie pojazdu elektrycznego tylko wtedy, gdy ogólne zapotrzebowanie na elektryczność jest niskie lub gdy dostępna jest energia odnawialna – na przykład w nocy. W tym celu właściciel określa czas, w którym pojazd powinien być najpóźniej doładowany. Następnie, zgodnie z preferencjami, pojazd może zostać naładowany w szczególnie ekologiczny sposób lub szczególnie szybko. Na dłuższą metę, pojazdy elektryczne mogą stać się jednym z elementów dostarczających energię i mogą być wykorzystywane jako pamięć buforowa.
W przyszłości firma BMW Group rozpowszechni osobistą mobilność na jeszcze większą skalę. Ponieważ urbanizacja zmienia zasady rządzące mobilnością, BMW Group ma w planach usługi mobilne, w których kluczową rolę odgrywają intermodalne połączenia pomiędzy różnymi środkami transportu.
Całość tutaj
2010-07-30