W rozmowie: Richard Morgan

Przekształcenie miłośnika silników benzynowych

Dyrektor generalny Richard Morgan opowiada Peterowi Donaldsonowi o filozofii przekształceń w Electric Classic Cars

Richard Morgan nie jest ekologiem. Jest byłym kierowcą rajdowym, dożywotnim miłośnikiem silników benzynowych oraz człowiekiem, który przez dziesięciolecia budował silniki o wysokich osiągach w swoim warsztacie. Gdy przekształcił swój pierwszy VW Beetle na wersję elektryczną, nie chodziło o wielkie oświadczenie dotyczące ratowania planety – była to po prostu sposób na zajęcie rąk po zakończeniu siedmiu lat rywalizacji w brytyjskim czempionacie rajdowym z historią. Przez lata budował silniki i szukał nowego wyzwania inżynieryjnego. „To było zaledwie ćwiczenie inżynieryjne” – podkreśla.

To było 10 lat temu. Beetle był projektem hobby. Nie miał planu biznesowego, żadnych inwestorów ani wielkich ambicji. Z pewnością nie spodziewał się olśnienia, jakiego doświadczył podczas pierwszej jazdy testowej Beetle’a. Skręcił w lewo na główną drogę, nacisnął pedał gazu i został dotknięty tym, co opisuje jako „tsunami mocy”. Natychmiastowy moment obrotowy był zupełnie inny od wszystkiego, co doświadczył przez dziesięciolecia budowania silników. „Pomyślałem tylko: wow! To właśnie mi brakowało. Wszystkie te silniki wyścigowe, które budowałem przez lata – nie mają żadnych szans w porównaniu z tym silnikiem elektrycznym.”

Ale to, co naprawdę go zaskoczyło, to cisza. Pojechał w góry Walii i po raz pierwszy mógł usłyszeć ptaki, mógł usłyszeć owce. Spokojna, relaksująca jazda była prawdziwym odkryciem. Nie było żadnych wibracji, żadnego niepokoju z powodu przegrzania, żadnych ciągłych obaw, że coś zaraz się zepsuje. Wrócił do domu z ogromnym uśmiechem na twarzy.

„Pomyślałem, że jeśli inni ludzie zrozumieją, jak wspaniałe to jest, istnieje tu szansa”. I tak powstała idea, która przekształciła się w Electric Classic Cars (ECC).

Żadnych cięć, żadnych spawów

Konwersje przeprowadzane przez ECC są w pełni odwracalne. Morgan nazywa to swoją „polityką bez ingerencji”. Nie dozwolone jest żadne cięcie, spawanie ani nieodwracalne modyfikacje oryginalnej konstrukcji. „Samochody klasyczne – już ich nie produkują”, wyjaśnia. „Trzeba szanować infrastrukturę oraz integralność konstrukcyjną samochodu”.

Polityka ta ma również praktyczne zalety: dobrze współpracuje z brytyjskim systemem punktowym „radykalnie zmodyfikowanym” przez Driver and Vehicle Licensing Agency, co pomaga uniknąć konieczności przeprowadzania testów Individual Vehicle Approval (IVA). Jednak prawdziwym wyzwaniem jest inżynieria. Nie można po prostu wyciąć otworów w podłodze pojazdu ani przytwierdzić nowej ramy pomocą spawania, podkreśla Morgan. Trzeba zintegrować nowoczesne baterie i silniki do podwozia, które nigdy nie zostało do tego zaprojektowane, korzystając wyłącznie z istniejących punktów montażowych.

Proces zaczyna się od sprawdzenia masy oraz demontażu elementów. Zespół waży samochód w jego oryginalnej formie (używając czterech wag – po jednej pod każdym kołem – aby określić rozkład masy), a następnie usuwa wszystko, co nie jest potrzebne: silnik, skrzynię biegów, wydech, zbiornik paliwa, przewody paliwowe, linkę sprzęgła itp. Oszczędność masy jest zdumiewająca. Morgan wspomina, że udało mu się usunąć

475 kg z Porsche 911 – tyle, że entuzjaści Porsche w internecie odmawiali wiary, dopóki nie opublikował on dowodów w postaci zdjęć. Z Jensen Interceptor usunięto równowartość masy Lotus Elise – 650 kg.

To oszczędzenie masy daje możliwość zastosowania nowych komponentów w ramach dozwolonego maksymalnego limitu samochodu, ale kompromisy inżynieryjne są skomplikowane. Pakiet baterii musi być mocno zamontowany – zdolny do wytrzymania sił uderzenia – ale tylko w punktach konstrukcyjnych przeznaczonych do przenoszenia dużych obciążeń. Zamocowania silnika i skrzyni biegów są wytrzymałe. Zamocowania zbiornika paliwa zostały zaprojektowane z myślą o wadze pełnego zbiornika. To właśnie one stanowią punkty kotwiczące.

Jednak taki podejście pociąga za sobą kompromisy. Dostępna przestrzeń, rozkład masy oraz limity obciążenia osi determinują maksymalną pojemność baterii, którą można zainstalować. Jeśli na przodzie VW Beetle lub Porsche 911 umieści się zbyt dużą masę, przekroczymy zdolność nośną przedniej osi. Zainstalowanie pakietu o pojemności 65 kWh z tyłu może sprawić, że samochód czteroosobowy stanie się dwuosobowym.

„Być może będziesz musiał pójść na kompromis jeśli chodzi o pojemność baterii” – przyznaje. „To nie jest łatwa droga, ale to właśnie wybrałem”.

Odrodzony rudowłosy

Rezultatem jest samochód przekonwertowany, który zazwyczaj radzi sobie lepiej niż oryginał, czasem wręcz znacznie lepiej. Relacja Morgana z Ferrari Testarossą – samochodem, dla którego ECC oferuje teraz zestaw do przeróbki – zaczęła się od rozczarowania. Ten superauto z lat 80. był jego ulubionym motorem z dzieciństwa, bohaterem motoryzacyjnym, którego w końcu mógł zobaczyć w rzeczywistości. Wyprowadził samochód klienta na swoją zwykłą trasę testową, krętą drogę w Walii. Wjechał na dobrze znany rondo z normalną prędkością, ale w połowie obwodu uświadomił sobie, że nie dotrze na koniec. Samochód tak silnie tracił sterowność, że musiał natychmiast zjechać i skorzystać z wcześniejszego wyjścia niż planował.

„Byłem w szoku” — wspomina. „Dałem klientowi pierścionek i zapytałem: ‚Czy to normalne?’. Odpowiedział: „Oczywiście, nie są przeznaczone do takich warunków jazdy”.”

Szybko odkrył, że problemem była rozkład masy. W Testarossie silnik, skrzynia biegów, zbiornik paliwa, układ wydechowy oraz system chłodzenia znajdują się za kierowcą. Według oceny Morgana miała ona „gorszy rozkład masy niż Porsche 911 z lat 70.” Środek przechyłu był wysoki – silnik znajdował się powyżej skrzyni biegów i mechanizmu różnicowego – co pogarszało prowadzenie pojazdu.

Ale konwersja na pojazd elektryczny stworzyła wyjątkową szansę. W odróżnieniu od silnika, który stanowi jeden ciężki element, baterie można traktować jak balast. Można je rozmieścić w taki sposób, aby poprawić dynamikę samochodu. Rozwiązanie ECC było eleganckie: mała bateria znajdowała się z przodu, tam gdzie wcześniej był koło zapasowe, a główna bateria tuż za tylną przegrodą. Silnik Tesli został odwrócony i umieszczony z przodu tylnego osi. Od osi do tyłu praktycznie nic nie znajdowało się, wyjaśnia. Rozkład masy uległ zmianie i osiągnął niemal idealny stosunek 45:55.

Ale to było tylko część rozwiązania. Nowy rozkład masy wymagał nowego układu zawieszenia. ECC zainstalowało półaktywny system od TracTive – ten sam typ używany w hypercarach Pagani Zonda. Ulepszyli hamulce i zamontowali szersze opony o niższym profilu, aby poradzić sobie z większą mocą. Oryginalne koła również stanowiły problem: odpowiednie rozmiary opon już się nie produkuje, więc konieczne były koła z rynku wtórnego.

Rezultatem jest samochód, który Morgan opisuje jako prowadzący się „tak, jak powinien prowadzić się nowoczesny supercar”. Ostateczne potwierdzenie jakości przyszedło od właściciela Ferrari, który prowadził jeden z samochodów przekonstruowanych przez ECC. „Powiedział, że prowadzi się dosłownie lepiej niż jego nowoczesny Ferrari” – wspomina z satysfakcją Morgan.

Podstawa inżynieryjna

Gdy Morgan po raz pierwszy wszedł do branży konwersji pojazdów elektrycznych, zauważył poważny problem. Każdy, kto miał spawarkę i używany silnik Tesli, mógł spróbować przeprowadzić taką konwersję we własnym garażu. Niektóre z rzeczy, które widział, były alarmujące: pudełka na baterie zrobione z drewna, kable wysokiego napięcia prowadzone bez żadnego uwzględnienia zasad bezpieczeństwa oraz systemy, które przy kolizji mogły stać się pułapkami śmierci.

„Widziałem pudełka na baterie zrobione z drewna z szybką wieczką, żeby można było zobaczyć wszystko w środku – bo tak wyglądało to fajnie” – mówi. „To nie jest dobry pomysł.”

Zaczął opowiadać się za regulacjami mającymi na celu zapewnienie bezpieczeństwa. Współpracując z Historic and Classic Vehicles Alliance, Morgan pomógł stworzyć zestaw standardów inżynieryjnych, których muszą przestrzegać członkowie tej organizacji. Standardy te opierają się na międzynarodowym standardzie ECE R100 Rev1 – tym samym ramowaniu, które jest stosowane dla producentów o małej skali oraz samochodów typu kit car poddawanych testom IVA.

Standardy te obejmują kluczowe systemy bezpieczeństwa. Monitorowanie izolacji stale sprawdza, czy nie dochodzi do wycieków wysokiego napięcia do podwozia, zapewniając w ten sposób, że żaden niebezpieczny prąd nie znajdzie niezamierzonego kanału przepływu. Przełącznik uderzeniowy o charakterze inercyjnym natychmiast otwiera styki wysokiego napięcia w przypadku zderzenia. Skrzynie z bateriami muszą spełniać określone wymagania dotyczące grubości, wytrzymałości oraz integralności montażu, aby zapobiec ich przeniknięciu podczas wypadku. Planowanie trasy kabli musi uwzględniać promienie zginania oraz ochronę przed zużyciem.

Ale jak zweryfikować te systemy bez przeprowadzania testów zderzeniowych na samochodzie sprzed 50 lat? Najbliższym krokiem, jakiego dokonało ECC, było niezamierzone testowanie spowodowane kradzieżą osobowego autobusu VW należącego do Morgana w zeszłym roku. Złodzieje przewrócili go, a po silnym uderzeniu autobus znalazł się na dachu.

Znaczny pakiet baterii o pojemności 100 kWh pozostał bezpieczny – mocowania wytrzymały. System zarządzania kablami był nienaruszony, a co najważniejsze, włączył się przełącznik bezwładności, który wyłączył wszystkie systemy wysokiego napięcia.

„Nie było przyjemnie widzieć samochód do góry nogami i zniszczony”, przyznaje. „Ale na pewno było miło zobaczyć, że nasze systemy bezpieczeństwa zadziałały”.

Zmieniacz zasad w grach na deskorolce

Przez lata Morgan pracował w ramach ograniczeń charakterystycznych dla architektury klasycznych samochodów. Poprawiał rozkład masy, ulepszał zawieszenie i montował nowoczesne hamulce. Ale zawsze istniał jakiś limit. Nawet przy idealnym rozkładzie masy przeróbka starego samochodu oznaczała nadal pracę w ramach oryginalnej architektury podwozia. „W końcu, jeśli chodzi o niektóre samochody, to wciąż jest to jak nakładanie szminki na świnię”, jak to barwnie ujął Morgan.

To rozczarowanie doprowadziło do powstania radykalnie nowej koncepcji. Jeśli nie można sprawić, by oryginalna ramy pojazdu zachowywały się jak w nowoczesnym samochodzie, trzeba zbudować nową – i ECC obrało drogę deski do jazdy.

Idea jest prosta, ale przełomowa. Bierze się klasyczny nadwozie – Land Rover Defender, AC Cobra, Porsche 356 – i odrywa je od oryginalnej ramy. Następnie umieszcza się je na zupełnie nowej, specjalnie zaprojektowanej ramie w formie deski do jazdy. Ta nowa rama posiada nowoczesną zawieszenie typu multi-link, nowoczesne hamulce oraz optymalnie umieszczoną baterię. Rezultatem jest pojazd, który wygląda jak ikona z lat 60., ale jeździ jak nowoczesny BMW serii 5. To nowy samochód z nowym numerem rejestracyjnym, ubrany w klasyczne nadwozie.

Kiedy po raz pierwszy Morgan prowadził Defendera na szasie w stylu deskorolki EV, był oszołomiony. Objechał znajomy rondo i zdał sobie sprawę, że coś jest nie tak. Jego mózg oczekiwał typowego zachowania pojazdu z nadmiernym przechyłem na wewnętrzną stronę, ale samochód skręcał płynnie i spokojnie. „Nie przejechałem przez żywopłot” – śmieje się. „Zwykle do tej pory już bym się rozbił”.

Ale szasa w stylu deskorolki służy nie tylko do lepszej kontroli pojazdu, ale także do zapewnienia skalowalności. Morgan zdał sobie sprawę, że wiele klasycznych pojazdów 4x4 ma podobne rozstawy osi.

Ford Bronco ma rozstaw osi wynoszący 92 cali; Defender 90 ma go około 93 cali; Toyota FJ oraz International Scout mają podobne wartości; natomiast Series 3 Land Rover 110s oraz Range Rover Classic LSE mają rozstaw osi wynoszący 110 cali itp. Dzięki grupowaniu pojazdów według rozstawu osi na podobnych platformach, ECC może seryjnie produkować te podwozia.

Jedyną różnicą pomiędzy wariantami jest długość środkowej części, która określa pojemność baterii. Krótszy rozstaw osi oznacza mniejszą baterię, natomiast dłuższy – większy zasięg. Podwozie, mocowania silnika oraz systemy hamulcowe pozostają identyczne.

Ta modularność przekształciła biznes ECC. Zamiast wykonywać pojedyncze egzemplarze, firma teraz przyjmuje zamówienia na serie po pięć lub dziesięć podwozi do skateboardów. Produkcję zleca specjalistycznej firmie zajmującej się podwoziami.

„Przechodzimy z firmy zajmującej się konwersją na dewelopera platform” – wyjaśnia. To zmiana, która otwiera nowe rynki – w Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, a ostatecznie w Europie.

Podążanie za pasją

Droga Morgana do ECC była zupełnie niekonwencjonalna. Ma dyplom z inżynierii systemów produkcyjnych, a jego pierwsza praca była związana z zarządzaniem energią. Przez lata pomagał dużym organizacjom takim jak Walmart, Tesco i British Telecom w redukcji zużycia energii.

Ale w weekendy był zupełnie innym człowiekiem. Był kierowcą rajdów, modyfikatorem samochodów klasyków – spędzał soboty pod maską, a niedziele na wystawach samochodowych. „W ciągu dnia oszczędzałem węgiel, a w weekendy oddawałem go z powrotem dzięki mojemu samochodowi rajdowemu. Byłem praktycznie neutralny pod względem emisji węgla” – żartuje.

To fundament – głębokie zrozumienie systemów energetycznych połączone z życiową pasją do samochodów – okazał się nieoceniony, gdy zaczął zajmować się konwersją pojazdów na prądy elektryczne. Już znał podstawy zasilania elektrycznego; musiał je jedynie zastosować w nowym kontekście.

Model biznesowy, który powstał, jest unikalny. W przypadku jednorazowej konwersji – samochodu, nad którym ECC nigdy wcześniej nie pracował – klient faktycznie finansuje prace badawczo-rozwojowe. Koszt odzwierciedla specjalistyczną inżynierię potrzebną do projektowania mocowań, systemów chłodzenia oraz opakowań dla baterii od zera. To właśnie Morgan nazywa „hot rodem XXI wieku” – unikalnym dziełem stworzonym zgodnie ze specyfikacjami jednego klienta.

Kity są różne – i mogą być skalowane. Gdy ECC opracuje konwersję dla danego modelu, może amortyzować koszty badań i rozwoju w trakcie całej serii produkcji. Kita może sprzedawać się w ilości 10 lub 20 sztuk rocznie, co rozkłada koszty rozwoju i sprawia, że konwersja staje się bardziej dostępna.

Bezawaryjność łańcucha dostaw jest kluczowa. Morgan już wcześnie zrozumiał, że nie można polegać na komponentach, które mogą zostać wycofane w przyszłym roku. Jednostki napędowe Tesli są idealne, ponieważ są niezawodne i łatwo dostępne. Moduły baterii są standaryzowane według formatów VDA i MEB. Dostawców wybiera się nie tylko ze względu na ich produkty, ale także na ich niezawodność i wsparcie.

„W praktyce jesteśmy małą linią produkcyjną” – wyjaśnia Morgan. „Jeśli przez pięć tygodni nie możemy zdobyć silników, nie możemy po prostu wysłać wszystkich na wakacje”.

Countach i pustynia

Gdy Morgan patrzy w przyszłość, widzi Lamborghini Countach. Jako samochód z jego dzieciństwa miał on jeszcze ważniejsze miejsce niż Testarossa, ale gdy w końcu mógł nim prowadzić, rzeczywistość była przytłaczająca. „To było okropne” – przyznaje. „Nigdy nie spotykaj swoich bohaterów!”

Pozycja kierowcy była niewłaściwa, sprzęgło niezwykle ciężkie, a silnik V12 przegrzewał kierowcę. Jednak konwersja na pojazd elektryczny powinna to wszystko naprawić: usunąć kanał skrzyni biegów, przesunąć przegrodę do tyłu i dodać mały pakiet baterii z przodu dla lepszego rozkładu masy. Według Morgana Countach stałby się tym, czym zawsze powinien być: praktycznym supersamochodem nadającym się do codziennej jazdy.

To pragnienie jazdy, a nie tylko kolekcjonowania, definiuje filozofię Morgana. Planuje podróż samochodem po Saharze swoim elektrycznym autobusem VW razem ze swoim 80-letnim ojcem, motocyklistą. Motocykl typu Zero SRS będzie przymocowany z tyłu, gdy starszy Morgan woli podróżować autobusem. Silniki elektryczne sprawiają, że te pojazdy są wystarczająco niezawodne na taką podróż. „Nie zrobiłbym tego, gdyby był to pojazd na benzynę”, mówi. „Z elektrykiem po prostu można się zrelaksować”. W tym cała idea. Nie każdy klasyczny pojazd musi być elektryczny, ale te, które nim są, stają się narzędziami do przygód, a nie eksponatami muzealnymi.

Richard ‘Moggy’ Morgan

Richard „Moggy” Morgan urodził się w 1973 roku w Chester w północno-zachodniej Anglii, a dorastał w Llanidloes w hrabstwie Powys w środkowym Walii. Tam też chodził do szkoły i zaczął interesować się nauką, co pokrywało się z rozwijającym się w nim zamiłowaniem do samochodów. Uzyskał tytuł licencjata inżynierii z wyróżnieniem z dziedziny inżynierii systemów produkcyjnych na Uniwersytecie Hertfordshire, co zapoczątkowało jego karierę w dziedzinie efektywności energetycznej w firmie EnergyICT Ltd.

W wolnym czasie przez siedem sezonów brał udział w Brytyjskim Mistrzostwie Rajdowym Historycznych Samochodów, jeżdżąc Porsche 914 z silnikiem umieszczonym pośrodku, a w 2015 roku z konieczności opuścił tę dyscyplinę z powodu rosnących kosztów.

Rozpoczął działalność firmy Electric Classic Cars w 2015/16 roku i obecnie pełni funkcję dyrektora generalnego w przedsiębiorstwie, które uważa za swoje marzenie. Gdy zapytano go o hobby i pasje poza pracą, przyznał, że to „samochody, samochody i jeszcze więcej samochodów”.

Kliknij tutaj, aby przeczytać najnowszy numer czasopisma E-Mobility Engineering.