Autoforum

/

Foto: BYD

Vaše říjnové složenky to asi nezaplatí, už schopnost Číňanů takové auto navzdory peripetiím postavit ale ukazuje jejich současnou sílu. Jenže k čemu je takové auto dobré? Pokud se někdo Bugatti smál, že maximálkou dokáže jet jen 9 minut v kuse, měl by se mu omluvit.

Čínský koncern BYD jménem své luxusní divize Yangwang přepsal dějiny. Jeho elektrické monstrum U9 Extreme, které se už loni této metě přiblížilo a před pár dny obletělo svět video s jeho nehodou při dalším pokusu, nakonec jako první silniční automobil pokořilo magickou hranici 500 km/h.

Je to nepochybně technologický milník, ze kterého mrazí. Jenže odhlédneme-li od bombastických titulků a podíváme se na technickou realitu, zbude jen hořká pachuť. Tohle auto totiž vydrží v akci na plný plyn kratší dobu než mladý chlapec při prvním dovádění s atraktivní dámou.

Magická pětistovka padla v poušti, ale na silnici

Překonání rychlosti 500 km/h bylo v automobilovém světě dlouho považováno za svatý grál. Tradiční výrobci jako Bugatti, Koenigsegg nebo SSC kolem této mety kroužili s obřími spalovacími motory přeplňovanými čtyřmi turby. Nakonec jim ale rybník příznačně vypálili Číňané. Na uzavřeném, ale jindy veřejném šestimílovém úseku dálnice v Abú Dhabí se testovací pilot a vítěz z Le Mans Marc Basseng rozjel s upraveným modelem Yangwang U9X na neuvěřitelných 503,16 km/h.

Nebylo to ale zadarmo a rozhodně to nebylo bez problémů. Pokusu předcházely dny ladění softwaru, nastavování adaptivních tlumičů, aby auto na zvlněném asfaltu neodletělo do stratosféry, a neustálé čištění trati od pouštního písku. Že tahle extrémní hra balancuje na hraně katastrofy, ukázaly už zmíněné události z testování v Číně. Jen pár dní před rekordem jsme mohli vidět, jak prototyp U9X v rychlosti okolo 450 km/h totálně selhal a skončil hrozivě ve svodidlech.

Číňané přesto dotlačili projekt do konce, zapsali se do Guinnessovy knihy rekordů a ukázali světu brutální sílu čtyř elektromotorů s kombinovaným výkonem blížícím se hranici 3 000 koní. Klobouk dolů, tohle jistě není legrace.

Technologický triumf s mentalitou hračky na setrvačník

Jenže pak je tu ta druhá, odvrácená strana mince, o které PR oddělení BYD takticky mlčí. A tou je naprostá, do očí bijící absurdita celého konceptu elektrického hypersportu.

Yangwang U9X disponuje akumulátorem s kapacitou pouhých 80 kWh. Pro představu - to je baterie, kterou dnes najdete v o něco lepším rodinném SUV na nákupy. Čtyři elektromotory s výkonem kolem 2,2 megawattu (cca 3 000 koní) však při plné akceleraci a extrémní rychlosti vyžadují tak masivní přísun energie, že kapacita baterie mizí před očima.

U Yangwangu vypadá realita rychlého ježdění následovně: auto se s velkou slávou rozjede, za pár vteřin proletí kolem kamer rychlostí 500 km/h, baterie okamžitě zahlásí kritické vybití (nehledě na přehřívání článků) a vy můžete v lepším případě hodinu čekat u rychlé nabíječky. Pokud tedy zrovna nějakou v poušti najdete.

Přijde vám to jako přehnané tvrzení? Moc velká alegorie to není, podívejme se na fyzikálně-technickou podstatu, která vám ukáže, jak dlouho a jak daleko tento stroj dokáže vysokou rychlostí jet.

A) Fyzika pro vzdělanější

Nyní ve budeme ve dvou částech článku věnovat tomu samému - jednou zevrubněji a složitěji, jednou povrchněji a srozumitelněji, to abyste nám nevyčítali ani jedno, ani druhé, což tak rádi děláte.

Snad ani fundovaní elektromobilisté nebudou brát standardně udávaný dojezd auta kolem 400 až 450 km podle CLTC moc vážně bez ohledu na styl jízdy ale při pokusu o udržení maximální rychlosti přes 500 km/h narazí tohle auto na limity elektrochemie a termodynamiky dřív, než řeknete BYD. Vůz využívá 1200V architekturu, 4 elektromotory s maximálním špičkovým výkonem 2 220 kW a speciální LFP Blade baterii s využitelnou kapacitou 80 kWh.

1. Teoretický papírový výpočet (čistá matematika)

Pokud bychom brali čistě kapacitu baterie a špičkový odběr při maximální rychlosti, pak se auto při jízdě pře 500 km/h vybije takhle:

• Doba chodu na plný výkon:

80 kWh / 2220 kW × 60 minut = 2,16 minuty, tedy asi 130 sekund.

• Teoretický dojezd: Za 2,16 minuty při rychlosti 503,17 km/h auto ujede maximálně 18,13 km.

Zní už to mizerně? Ano, ale tohle BYD nikdy reálně nezvládne.

2. Reálné technické a fyzikální limity (fyzikální realita)

V praxi bude dojezd ještě výrazně kratší kvůli následujícím faktorům:

• Obrovský vybíjecí proud (30C Limit):

Odběr 2 220 kW z 80 kWh baterie znamená kontinuální vybíjecí proud na úrovni téměř 28C až 30C. Kvůli Peukertovu zákonu a vysokému vybíjecímu tempu se zhruba 15 až 20 % energie ztratí čistě ve formě vnitřního tepla článků. Reálně využitelná kinetická kapacita tak klesne na cca 64 až 68 kWh.

• Pokles napětí a proudový strop:

Jak se baterie bleskově vybíjí, její napětí prudce klesá, na to u nás narážíme pravidelně. Aby systém udržel konstantní výkon, musel by drasticky zvednout proud (P = V × I), což naráží na bezpečnostní limity polovodičů a kabeláže. Samotné BYD ostatně přiznává, že při poklesu stavu nabití na 20 % už management omezí maximální dostupný výkon na 1 800 kW - auto by tedy ani rychlost 503 km/h neudrželo po celou dobu vybíjení. To také není nové

• Ztráty Jouleovým teplem (I2R):

I přes výhodu 1200V architektury (která snižuje zahřívání o cca 67 % oproti 800V), ztráty tepla rostou s druhou mocninou proudu. Výsledné tepelné zatížení je tak extrémní, že tepelný management spustí softwarové omezení výkonu pro ochranu článků před destrukcí po několika desítkách sekund.

Závěr pro otevřené hlavičky: Papírové maximum je 130 sekund 18 km, ale kvůli degradaci napětí, obrovským I2R ztrátám a tepelné ochraně baterie zvládne auto v tomto extrémním režimu reálně jen okolo 90 sekund čistého času na plný plyn. Kdyby jelo celou dobu 503 km/h, ujede 12,5 km. Ale to také není reálné, takže s dojezdem budeme ještě níž.

B) „Fyzika” pro ty, které ve škole bavil spíš fotbálek

Peukert, I2R, Joule? Říká vám něco spíš Ronaldo, 2:1 na penalty a že brankář má koule? Tak to samé vezmeme lidštěji. Auto má prostě baterii o kapacitě 80 kWh a motory při této rychlosti žerou extrémních 2 220 kW, tahle čísla si vedle sebe bude umět dát i Cristiano.

1. Výpočet na papíře (Kdyby vše fungovalo dokonale)

Čistě matematicky, když si vydělíte kapacitu baterie obří spotřebou motorů, auto vybije baterii ze 100 na 0 % za pouhé 2 minuty a 10 sekund. Za tento krátký čas stihne v rychlosti 503 km/h ujet maximálně 18 km.

2. Reálná praxe (aneb Proč to bude ještě horší)

V reálném světě auto neujede ani těch 18 km. Do cesty se mu postaví tři zásadní problémy:

• Baterie „nestíhá dodávat šťávu“: Vyždímat tak obrovský výkon z relativně malé baterie je jako chtít vypustit celý plavecký bazén přes tlustou zahradní hadici. Baterie prostě má své limity, jak rychle dokáže energii posílat ven.

• Padající „tlak”: Jak se baterie bleskově vybíjí, prudce v ní klesá „elektrický tlak” (napětí). Aby auto jelo pořád 503 km/h, potřebovalo by z baterie tahat čím dán tím víc proudu. Elektronika ale má bezpečnostní strop, takže jakmile baterie trochu klesne, auto už rychlost 503 km/h neudrží. Samo BYD přiznává, že při 20 % baterie už auto ztratí zhruba pětinu svého maximálního výkonu.

• Pekelné teplo: Při takhle brutálním odběru se baterie i kabely začnou téměř okamžitě vařit. Obrovské množství energie se kvůli odporu promění na čisté teplo ještě dřív, než vůbec dorazí k motorům (tím se reálná kapacita baterie smrskne). Řídicí počítač navíc auto sám po pár desítkách sekund zpomalí, aby baterie neshořela.

Závěr pro laiky: Na papíře je to 18 km, ale v reálném světě kvůli brutálnímu přehřívání a ztrátě „síly” baterie auto zvládne jet na plný plyn maximálně okolo 12 až 13 kilometrů (cca 90 sekund), než bude muset prakticky zastavit.

K čemu to vlastně je?

Jednoduchá fyzika základní školy nám řekla, že auto s takovým apetitem vycucne 80kWh akumulátor při plném zatížení za pár desítek sekund. Zatímco klasický spalovací hypersport typu Bugatti Chiron sice při rychlosti přes 400 km/h vyplení svou stokorunovou nádrž za zhruba 9 minut, stále se bavíme o stovkách kilometrů za hodinu a možnosti dotankovat plnou za pár desítek sekund na jakékoli benzínce. Už to zní dost absurdně, čemu je pouhý odvar z téhož?

Yangwang plánuje vyrobit pouhých 30 kusů této limitované edice. Půjde o hračky pro nejbohatší sběratele, kteří s nimi pravděpodobně nikdy nepojedou rychleji než 130 km/h na bulváru v Šanghaji nebo Dubaji. Číňanům pochopitelně nelze upřít, že postavili nejrychlejší auto planety a posunuli hranice možného. Jako demonstrace síly to funguje skvěle. Zároveň ale nechtěně nastavili kruté zrcadlo limitům elektromobility. Ukázali totiž, že můžete mít sice výkonu na rozdávání a pokořit pětistovku, ale k čemu to sakra je, když auto zvadne dřív, než stihnete pořádně zařadit, tedy vlastně jen šlápnout na pedál?

Zdroj: BYD

Petr Miler