Cannes Yachting Festival 2019:Salaisuudet paljastuu, Volvo Penta sähköistyy hallitusti
Volvo Penta kertoi jo keväällä 2018 keskittyvänsä vuosina 2020 ja 2021 erilaisten sähköpropulsiojärjestelmien lanseeraukseen. Cannesissa esiteltiin niistä ensimmäisen toimiva prototyyppi ja vihjaistiin toisesta.
Volvo Penta on kokenut moottori- ja propulsiolaitevalmistaja, jolla on keskimääräistä paremmat suhteet venevalmistajiin ja keskimääräistä parempi käsitys veneilystä. Siksi ei ole yllätys, että ruotsalaisen kehäketun askeleet sähköistymiseen ovat harkittuja ja maltillisia. Sen pääbisnes on yhä polttomoottoreissa, ja ne tulevat liikuttamaan valtaosaa veneistä vielä pitkään.
Ensimmäisen sähköistymisen askeleen Volvo Penta ottaa ranskalaisen katamaraanivalmistaja Fountaine Pajotin kanssa. Testi-, proto-, ja demoveneenä toimii Lucia 40 -purjekatti. Volvo Pentan lähestymistapa on se, ettei venettä tarvitse keksiä uudestaan, vaan sähköpropulsio voidaan asentaa vanhan tekniikan tilalle tai sijaan. Käytännössä dieselmoottori ja polttoainetankki korvaantuu siis sähkömoottorilla ja ajoakulla, joiden lisäksi Volvo Pentan sähköpropulsiojärjestelmään kuuluu myös generaattori. Sellainen on toki monessa 40-jalkaisessa polttomoottoriveneessäkin.
Purjekatamaraani on oivallinen alusta sähköpropulsiolle. Ne ovat tyypillisesti ahkerassa charter- tai matkapurjehduskäytössä veneilymaailman hotspoteissa. Moottorin käyttö rajoittuu yleensä lähtöihin ja saapumisiin, tai suhteellisen lyhyisiin päivämatkoihin, mutta käyttösähkön kulutus on runsasta. Yhtälö edellyttää yleensä generaattorin käyttöä.
Volvo Pentan sähköistetty voimansiirtolinja huolehtii veneen liikuttamisen lisäksi myös kulutussähköstä. Se mahdollistaa esimerkiksi veneen sähkölaitteiden tyypillisen käytön 12 tunnin ankkuroitumisen ajan ilman, että generaattoria tarvitsee käyttää. Ja tässä tapauksessa tyypillisellä tarkoitetaan kaiken muun lisäksi sitä, että ilmastointilaite huolehtii sisäilman sopivasta lämpötilasta.
Varsinaiseen voimalinjaan kuuluu 15 kilowatin sähkömoottori, 20 kilowattitunnin litiumioniakku ja 7,2 kilowatin generaattori. Generaattorilla akun latausajaksi muodostuu siis kolmisen tuntia.
Volvo Pentan ensimmäisen sähkömoottorin jatkeena on tavallinen S-sarjan purjevenevetolaite. Sähkömoottori on suunniteltu myös jälkiasennettavaksi dieselmoottorin tilalle.
Voimalinja päättyy purjevenevetolaitteeseen, joka on hiukan yllättäen ihan suoraan Volvo Pentan osahyllystä. Olemassa olevien komponenttien hyödyntäminen on tietysti Volvo Pentan tapauksessa luontevaa. Sen sijaan sähkömoottorien tai akkujen valmistajaksi Volvo Penta ei ole ainakaan toistaiseksi ryhtymässä, vaan ne Volvo Penta hankkii sopimusvalmistajilta.
Koska Lucia 40 on katamaraani, on siinä luonnollisesti kaksi täydellistä sähköpropulsiojärjestelmää, eli moottoritehoa yhteensä 30 kilowattia (40 hv) ja akkukapasiteettia 40 kilowattituntia. Vakiomallisen Lucian konehuoneissa on 19-hevosvoimaiset Volvo Pentan dieselit, eli teholuokka on sama.
Käytännössä sähkö-Lucia tuntuu kuitenkin tehokkaammalta, etenkin rantautumisissa. Se johtuu sähkömoottorien väännöstä, joka on maksimissaan heti tyhjäkäyntikierroksilla. Sähkö-Lucia pyörähtää ympäri, kääntyy, pysähtyy ja kiihtyy polttomoottorivastinettaan sähäkämmin.
Huippunopeus moottoriajossa on 8 solmua. Kun sitä ajaa tunnin, on akut imetty kuiviin. Kuuden solmun nopeudella Volvo Penta lupaa akkujen mahdollistavan 17 ja viiden solmun nopeudella 25 meripeninkulman lähes äänettömän ja paikallispäästöttömän toimintamatkan.
Aikaisemmin syksyllä uusien D4- ja D6-moottorien yhteydessä ensiesitelty EVC 2 -moottorinohjausjärjestelmä on valjastettu töihin myös sähköpropulsiojärjestelmän yhteyteen. Se valvoo, seuraa ja näyttää järjestelmän tilaa ja toimintaa ennalta syötettyjen käyttötapaoletusten mukaisesti. Veneilijälle EVC 2 esittyy monitoiminäytön ruudulle piirtyvänä käyttöjärjestelmänä.
Hybridi-IPS
Volvo Penta kuvailee Luciassa julkistettua järjestelmää sähköpropulsioksi, vaikka siihen kuuluu polttomoottorigeneraattori. Sen tehtävä on kuitenkin vain ladata akkuja, joten veneen liikkeelle paneva käyttövoima on aina sähkö, sillä vain sähkömoottori pyörittää potkuriakselia.
Hybridijärjestelmässä on aina vähintään kaksi käyttövoimaa. Sellaisen Volvo Penta julkistaa vuonna 2021 suuriin moottoriveneisiin tarkoitettuun IPS-voimansiirtojärjestelmään. IPS-valikoima rakentuu D6-, D8-, D11- ja D13-moottorien varaan (550–1 000 hv), mutta hybridivaihtoehto tulee tällä tietoa alkuun vain kolmeen suurimpaan, jotka kattavat teholuokat 550–1 000 hevosvoimaa. Kun muistetaan että IPS:t saa vain kaksi-, kolmi- tai nelimoottoriasennuksina, puhutaan käytännössä siis 1 100–4 000 hevosvoiman moottorijahdeista.
Volvo Pentan hybridi-IPS:n tuotekehitys jatkuu ensi vuonna prototyypin testauksella. Markkinoille järjestelmän pitäisi tulla vuonna 2021.
Käytännössä hybridi-IPS tulee syntymään siten, että tavalliseen IPS-voimalinjaan lisätään dieselmoottorin ja vetolaitteen väliin kytkin ja sähkömoottori. Teknisesti kyse on sarjahybridistä, eli järjestelmä mahdollistaa myös pelkällä sähköllä ajon. Kuinka pitkään, riippuu sähkömoottorin tehosta johtuvasta kulutuksesta ja energiaa varastoivan akun kapasiteetistä. Kumpaakaan Volvo Penta ei vielä kerro, mutta se tiedetään, että akusto tulee olemaan litiumioni tyyppinen, kapasiteetiltaan skaalattava ja ladattavissa aluksen pääkoneiden lisäksi myös ulkoisesti sekä vaihto- että tasavirralla.
Itse asiassa aika hyvän arvauksen sähkömoottorin tehosta ja yhden akkupaketin kapasiteetista voi tehdä edellä esitellyn sähkö-Lucian voimansiirron pääkomponenteista. Ei liene mitään estettä sille, että Volvo Penta hyödyntää samoja 15 kilowatin moottoreita ja 20 kilowattitunnin akkuja (joita voi niputtaa vaikkapa kolme päällekkäin kuten piirroskuvassa) molemmissa sähköprojekteissaan. Aika näyttää, ja se kuluu nopeasti.
