e-POWER (sériový hybrid)

Princip činnosti

e-POWER je sériový hybridní pohon. To znamená, že spalovací motor není mechanicky spojen s koly a nepohání je ani částečně. Jeho jediným úkolem je pohánět generátor, který vyrábí elektřinu. Vyrobená energie je přes invertor vedena buď přímo k trakčnímu elektromotoru, nebo se ukládá do poměrně malé trakční baterie.^[1] Vlastní pohon vozu zajišťuje výhradně elektromotor, takže z pohledu chování za jízdy se vůz blíží čistě elektrickému automobilu.^[2]

Protože spalovací motor není vázán na okamžitou rychlost vozidla ani na požadovaný točivý moment kol, může běžet v úzkém pásmu nejvyšší účinnosti a vypínat se, jakmile je baterie dostatečně nabitá. Tento provoz v optimálních otáčkách je hlavním důvodem nízké spotřeby systému v městském provozu.^[1] Baterie u e-POWER má řádově nižší kapacitu než u plně elektrického vozu (jednotky kWh) a slouží jako vyrovnávací zásobník mezi výrobou a spotřebou elektřiny, nikoli jako hlavní zdroj dojezdu.^[3]

Srovnání s jinými hybridy

e-POWER je nutné odlišit od dvou jiných rozšířených konceptů hybridního pohonu:

• Paralelní (případně sériově-paralelní) hybrid, jak jej používá například Toyota se systémem Hybrid Synergy Drive (HSD). U něj může spalovací motor pohánět kola přímo, samostatně nebo společně s elektromotorem. Naproti tomu u e-POWER spalovací motor kola nikdy nepohání a slouží pouze jako generátor.^[2]
• Plug-in hybrid (PHEV), který má větší baterii dobíjenou z elektrické sítě a umožňuje delší jízdu čistě na elektřinu. e-POWER naopak nemá žádný nabíjecí konektor a baterie se doplňuje výhradně spalovacím motorem a rekuperací; vůz se tedy z hlediska tankování chová jako běžný benzinový automobil.^[1]

Konstrukčně má e-POWER blíže k tzv. range-extenderu (elektromobilu s prodlužovačem dojezdu), liší se však tím, že malá baterie a trvalá souhra generátoru s elektromotorem činí z e-POWER plnohodnotný hybridní pohon určený k běžnému provozu, nikoli pouze k nouzovému dobíjení.^[3]

Historie a generace

První generace e-POWER se na trhu objevila v listopadu 2016 ve voze Nissan Note určeném pro japonský trh. Vůz využíval malý zážehový tříválec 1,2 litru jako generátor a trakční elektromotor odvozený od elektromobilu Nissan Leaf.^[4] Systém se následně rozšířil i na další modely nabízené primárně v Japonsku, například minivan Serena a městský crossover Kicks.^[2]

Pro evropský trh Nissan představil novou generaci e-POWER, která využívá přeplňovaný tříválec 1,5 litru s proměnnou kompresí (VC-Turbo) jako generátor. Tato verze se v Evropě začala nabízet v roce 2022, nejprve na modelu Qashqai (od září 2022) a poté na modelu X-Trail (od října 2022).^[5] U modelu X-Trail je dostupná i dvoumotorová varianta s pohonem všech kol označená e-4ORCE, u níž přibývá druhý elektromotor na zadní nápravě. Pohon všech kol je tak řešen čistě elektricky, bez mechanické spojky mezi nápravami.^[6]

Výhody a nevýhody

K hlavním přednostem systému patří plynulý a tichý projev připomínající elektromobil, okamžitá reakce elektromotoru na plyn a možnost jízdy jedním pedálem (e-Pedal) díky výrazné rekuperaci. Vůz přitom nevyžaduje žádnou nabíjecí infrastrukturu a tankuje se jako běžný benzinový automobil.^[1] V městském a smíšeném provozu, kde spalovací motor může běžet převážně v optimálním režimu, dosahuje systém nízké spotřeby.^[2]

Nevýhodou koncepce je dvojí přeměna energie (mechanická na elektrickou a zpět), která se nepříznivě projevuje při ustálené jízdě vysokou rychlostí, typicky na dálnici. V takových podmínkách musí spalovací motor trvale dodávat výkon přes generátor, což omezuje úsporu paliva oproti paralelním hybridům, jež dokážou kola pohánět spalovacím motorem přímo.^[2]

Modely s e-POWER

V roce 2021 oznámil Nissan, že systém e-POWER globálně překonal hranici stanoveného počtu prodaných vozů, čímž potvrdil jeho komerční rozšíření zejména na japonském trhu.^[3] V Evropě překonaly prodeje vozů s e-POWER hranici 100 000 kusů, což dokládá postupné rozšiřování technologie i mimo Japonsko.^[5]