Hyundai ja Kia: ilman avulla sähköä EV:n keulasta

Kuvittele hiljainen kaupunkikatu. Sähköauto vierähtää ohi, ja sen maskin kätköissä pieni turbiini pyörii. Ei mitään dramaattista tuulimyllyä. Näppärä ja huomaamaton laite kerää muutaman watin siitä, mikä aiemmin oli vain hukattua ilmanvirtausta.

Tämä on idea, jonka Hyundai ja Kia ovat juuri kuvanneet patenttihakemuksessa, joka on jätetty Yhdysvaltain patentti- ja tavaramerkkivirastolle. Yhteistyössä SHB:n kanssa yhtiöt esittävät, että sähköautoihin upotettaisiin sähkögeneraattori ja pieni turbiinikokonaisuus etumaskin taakse. Tavoite on kerätä tuleva ilma ja muuttaa se käyttökelpoiseksi sähköksi.

Tuulta maskissa: fiksu lisäys vai fiksu lisävaiva?

Ajatus on paperilla yksinkertainen. Maskin sisään tulevat siirrettävät imuaukon läpät ohjaavat, kuinka paljon ilmaa päätyy auton sisällä olevaan turbiiniin. Kun auto etenee hitaasti ruuhkassa, nousee mäkeä, jarruttaa tai kulkee muuten maltillisella nopeudella, läpät avautuvat ja ohjaavat ilmavirran turbiinin pyörittämiseksi ja generaattorin käyttämiseksi. Tuotettu sähkö voidaan ohjata matkustamon järjestelmiin, kuten ilmastointiin, viihdejärjestelmiin ja kuljettajaa avustaviin elektroniikkaratkaisuihin, mikä keventää pääakun kuormitusta.

Insinöörit ovat pohtineet aerodynamiikkaa ja hyötysuhdetta alusta lähtien. Moottoriteillä järjestelmä sulkee läpät, jotta ilmavirta pysyy puhtaana ja vältetään lisävastus. Kun ajoneuvo puolestaan on pysäköitynä, maski voi aueta päästäen luonnollisen tuulen niin sanotusti ylläpitolataamaan akkua. Pieni hyöty, mutta merkityksellinen niille autoille, jotka ovat ulkona.

Ajatus kuulostaa ilmaiselta energian talteenotolta. Mutta mukana on myös kompromisseja. Liikkuvat osat lisäävät painoa ja monimutkaisuutta. Ulkopuoliset mekanismit on saatava kestämään mutaa, lunta, suolaa ja tien pintamurskaa. Valmistuskustannukset nousevat, kun mukaan lisätään tarkkuutta vaativat läpät ja integroitu generaattori. Lisäksi luotettavuus voi muodostua ongelmaksi, jos varuste altistuu talviteille ja suolaiselle rannikkoilmalle.

Hyundai ja Kia tuntevat nämä kompromissit hyvin. Yhtiöt eivät ole vieraita fiksuille aeroratkaisuille. Esimerkiksi Ioniq 6 -mallissa ne vähensivät ilmanvastusta Active Air System -järjestelmällä, mikä osoittaa, että maskin dynamiikka voi toimia, kun se suunnitellaan huolellisesti. Silti turbiini- ja generaattoripaketin mittakaavaistaminen massamarkkinoille on kokonaan toinen haaste.

Käytännön hyöty on todennäköisesti tärkeintä juuri siellä, missä se voidaan huomata arjessa. Turbiini ei korvaa akkua. Sen sijaan sen rooli on todennäköisesti tukeva: se leikkaa kuormaa oheisjärjestelmiltä, lisää akun varaukseen pienen tilkkutäytön ruuhkaliikenteessä ja parantaa kokonaistehokkuutta tietyissä ajotilanteissa. Ajattele sitä lisävarusteena, joka tukee toimintamatkaa, ei mullistavana tehonlähteenä.

Vielä on kysymyksiä. Kuinka paljon järjestelmä tuottaa nettienergiaa, kun sen oma paino ja aerodynaamiset vaikutukset lasketaan mukaan? Kuinka kestäviä läpät ja laakerit ovat vuosien tien aiheuttamalle kolhaisulle ja rasitukselle? Ja hyväksyvätkö asiakkaat lisäkustannukset, jos vastineena on vain asteittainen toimintamatkan kasvu ja mukavuus?

Näistä huolimatta patentti kertoo laajemmasta suuntauksesta: autonvalmistajat keksivät uusia tapoja valjastaa jokainen watti. Kun hyötysuhteen marginaali ohenee, innovaatio siirtyy nurkkiin, joita aiemmin jätettiin huomiotta, kuten maski, peilit ja jopa auton alusta. Hyundain ja Kian idea turbiinista maskin sisällä on osin insinöörityötä ja osin mielikuvitusta. Lopputulos voi jäädä rajatuksi erikoisominaisuudeksi, tai se voi toimia pohjana käytännöllisemmille sovelluksille myöhemmin.

Toistaiseksi kyse on kiinnostavasta katsauksesta siihen, miten yritykset puristavat enemmän ajomatkaa, kirjaimellisesti, ilmavirrasta, joka aiemmin meni hukkaan. Siitä, tuleeko ideasta yleinen varuste vai jääkö se EV-historian oivallukseksi, riippuu todellisista testeistä, kestävyydestä ja kustannus ja suorituskyky -laskelmista. Sitä ennen pienen turbiinin kuva hiljaa siemailemassa tuulta maskin takaa on vaikea unohtaa.