Menyongsong Era Mobil Listrik di Indonesia

28 / 07 / 2020 - in Kontributor Ahli

Tidak lama lagi Indonesia akan menyongsong era baru dalam dunia transportasi darat, yaitu era kendaraan listrik. Lebih dari satu abad kita terbiasa dengan dunia otomotif mesin pembakaran dalam (Internal Combustion Engine), yang dimulai pada tahun 1894. Saat itu, Sultan Surakarta Pakubuwono X membeli mobil Benz Victoria Phaeton seharga 10 ribu gulden, hingga sekarang beraneka jenis kendaraan bermotor memadati jalanan Indonesia.
Sekarang, kita akan memasuki masa transformasi perpindahan dari kendaraan BBM ke kendaraan listrik. Kendaraan listrik adalah hal yang tidak bisa kita hindari. Kendaraan konvensional yang menggunakan bahan bakar fosil lambat laun akan hilang dari permukaan bumi seiring menipisnya persediaan sumber bahan bakar tersebut yang tidak dapat terbaharukan.
Ada beberapa perbedaan mendasar tentang teknologi kedua jenis alat transportasi ini. Pertama adalah kendaraan konvensional menggunakan sumber daya dari BBM yang disimpan dalam tangki, sedangkan kendaraan listrik menggunakan tenaga listrik yang disimpan dalam baterai. Jadi, keberadaan tangki BBM akan digantikan oleh baterai. Berikutnya, distribusi sumber daya dialirkan melalui pipa-pipa yang disebut fuel sistem pada kendaraan konvensional, sedangkan pada kendaraan listrik sumber daya dialirkan oleh kabel.

Perbedaan selanjutnya adalah sistem penggerak. Pada kendaraan konvensional, proses pembakaran BBM hingga menjadi gaya yang menggerakkan roda melibatkan banyak sekali peralatan sepert busi, piston, setang piston, hingga sistem transmisi (berjumlah ratusan) yang akan menggerakkan roda. Pada kendaraan listrik, proses itu menjadi lebih sederhana. Lstrik DC dari baterai diubah terlebih dahulu menjadi AC 3 phase oleh inverter untuk menggerakkan motor listrik (induction motor) guna memutar roda kendaraan. Yang paling penting disini, kendaraan konvensional akan menghasilkan gas buang sisa pembakaran berupa asap, senyawa organik volatil, hidrokarbon, karbonmonoksida, timbal dan NOx, sedangkan kendaraan listrik tidak. Dengan demikian, kendaraan listrik lebih ramah lingkungan.
Berdasarkan presentasi BSNi dan BPPT pada tanggal 12 Maret 2019, ada lima jenis kendaraan listrik yang akan dikembangkan di Indonesia yaitu :

1. Hybrid Electrical Vehicle (HEV), pada dasarnya berupa kendaraan konvensional yang diberi motor listrik sebagai sumber tenaga tambahan dengan mengambil catudaya dari baterai. Ini adalah transisional dari kendaraan konvensional ke kendaraan listrik. Jenis kendaraan listrik ini dapat disamakan dengan mobil konvensional yang tidak membutuhkan charging station. Pengisian baterai dilakukan dari hasil kinerja mesin dan pengereman (regenerative braking). Untuk saat ini, jenis mobil HEV dianggap paling siap untuk dioperasikan di Indonesia karena tidak memerlukan infrastruktur tambahan berupa charging station;

2. Plug in HEV (PHEV), adalah kebalikan dari HEV. Pada dasarnya ini adalah kendaraan listrik yang dilengkapi dengan mesin bakar sebagai range extender. Dengan format kerja demikian, maka penggunaan mesin bakar jauh lebih sedikit dibandingkan HEV. Terbukti dari hasil pengujian enam perguruan tinggi di Indonesia, PHEV jauh mengungguli kemampuan HEV dalam hal keiritan bahan bakar fosil. Bahkan, lebih dari dua kali kemampuan HEV. PHEV memang mendapatkan asupan tambahan dari motor bakar ataupun dari regenerating brake, tetapi  pola pengisian tersebut tidak akan optimal mengisi baterai hingga kondisi benar-benar penuh. Recovery kondisi baterai yang ideal tetap dengan menggunakan charger. Pengisian daya  baterai bisa dilakukan di rumah, tetapi membutuhkan daya listik yang besar. Minimal, sebuah rumah harus memiliki daya setidaknya 4.400  Watt. Pilihan pengisian adalah charging station atau tempat-tempat yang menyediakan wahana pengisian setrum. Artinya dibutuhkan investasi berupa infrastruktur khusus untuk mengoperasikan kendaraan PHEV di Indonesia;

3. Battere Electrical Vehicle (BEV) inilah yang disebut dengan kendaraan listrik yang sesungguhnya karena hanya menggunakan sumber daya listrik sebagai tenaga penggerak. Prinsip pengisian dayanya sama dengan kendaran jenis PHEV, diperlukan infrastruktur tambahan jika pemerintah ingin mendorong penggunaan jenis kendaraan listrik ini di Indonesia.

4. Extended Range Electrical Vehicle (EREV) adalah gabungan antara BEV dengan PHEV. Kendaraan ini pada dasarnya adalah kendaraan listrik yang dilengkapi dengan tenaga penggerak konvensional untuk menambah daya jelajahnya. Artinya, mesin pembakaran dalam akan aktif jika baterainya dalam kondisi low dan memerlukan pengisian ulang. Jenis ini dipersiapkan untuk kendaraan antarkota;

5. Fuel Cell Electrical Vehicle (FCEV), meskipun sama-sama menggunakan listrik sebagai sumber tenaga penggeraknya, jenis kendaraan ini memiliki prinsip kerja yang berbeda. Kendaraan ini menghasilkan listrik sendiri yang diproduksi pada unit fuel cellnya. Listik hasil kinerja fuel cell ini kemudian dipergunakan untuk menggerakkan motor listrik. Di atas kertas efisiensi FCEV 80 persen lebih baik dibandingkan mobil mesin konvensional dan hanya memiliki ‘emisi’ berupa uap air atau berbentuk air. Akan tetapi, tantangan pertama FCEV adalah pada bahan bakar yang dipergunakan, hydrogen. Artinya, EV memerlukan stasiun pengisian bahan bakar hydrogen yang merupakan fasilitas infrastruktur modern dan relatif rumit dalam pengoperasiannya. Penyimpanan bahan  bakar harus dilakukan dengan menggunakan tabung bertekanan tinggi dengan risiko meledak baik di stasiun pengisian maupun pada mobil fuel cell EV. Selain itu, unit fuel cell-nya juga akan menimbulkan panas yang relatif sulit ditangani dan juga menghambat kinerja dalam jangka panjang. FCEV akan sangat bergantung pada fasilitas pengisian hydrogen dan ketersediaan bahan bakar hydrogen. Fasilitas pengisian hydrogen memerlukan butuh invertasi yang cukup besar untuk pengadaannya. Mungkin butuh pemikiran yang sangat panjang jika pemerintah hendak mengimplementasikan jenis kendaraan listrik ini di Indonesia. KNKT memiliki pengalaman investigasi yang cukup buruk terhadap kondisi yang mirip, yaitu meledaknya kendaraan berbahan bakar gas. Kejadian itu akibat adanya cairan bersifat korosif pada tabung CNG sehingga mendorong terjadinya pitting corrosion yang melemahkan kekuatan tabung CNG hingga mendekati 200 bar dan menyebabkan tabung meledak.

Lebih lanjut, seandainya kendaraan listrik tersebut benar-benar ada di Indonesia, bagaimana cara kita bisa memastikan kelaikan kendaraannya? Apakah melalui mekanisme uji tipe dan uji berkala seperti halnya kendaraan konvensional? Kalau iya, apakah tata cara pengujian atau pemastian laik jalannya sama dengan kendaraan konvensional? Pertanyaan ini sering muncul pada saat saya menyampaikan materi tentang kendaraan berkeselamatan atau kelaikan kendaraan bermotor di Indonesia. Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut, mungkin ada baiknya kita membahas terlebih dahulu bagaimana pengujian tipe dan pengujian berkala di Indonesia, filosofi dasar dari pelaksanaan pengujian dimaksud.

Kita ambil contoh pengujian rem, dilakukan pada proses pengujian tipe maupun pengujian berkala. Mengapa perlu dilakukan pengujian rem? Kendaraan konvensional memiliki function hazard dengan sistem rem yang tiba-tiba tidak bisa bekerja dengan baik sehingga mengakibatkan risiko tinggi pada penggunanya. Untuk itu, pencegahan terjadinya kegagalan pengereman karena malfunction pada sistem rem maka dilakukanlah pengujian rem. Kira-kira demikian alur pikir sederhananya. Nah, pada kendaraan listrik, apa saja function hazardnya?
Function Hazard (FH) sering juga disebut dengan Failure Condition (FC) yaitu suatu keadaan saat suatu fungsi tidak bisa bekerja sesuai dengan yang diharapkan karena adanya failure. FH itu umumnya diklasifikasikan berdasarkan dampak kegagalan fungsi terhadap pengemudi, penumpang, maupun pengguna jalan lain
• FH bisa diklasifikasikan sebagai Catastrophe, Hazardous/Major, Minor.
• Catastrophe jika berakibat korban manusia, Hazardous/Major jika berakibat kesulitan untuk mengendalikan kendaraan tanpa berakibat adanya korban, sedangkan minor jika tidak ada dampak yang signifikan.
• FH bisa terjadi karena single failure maupun multiple failures

Contoh function hazard pada level catastrophe di antaranya adalah :
• Kendaraan tiba-tiba berhenti sendiri dari kecepatan tinggi (tanpa dapat dikendalikan) oleh pengemudi
• Kendaraan tiba tiba lost control atau bergerak sendiri.
• Kendaraan tiba tiba berbelok sendiri ke kiri atau ke kanan.
• Rem tiba-tiba blong.
• Rem tiba-tiba ngeblok dengan sendirinya.
• Kemudi tiba-tiba lock tidak bisa digerakkan.
• Kendaraan tiba tiba lost power
• Dll

Keadaan seperti itu sangatlah mungkin terjadi pada kendaraan listrik. Selain kegagalan fungsi tersebut, terdapat hazard lainnya yang sangat mungkin terjadi pada kendaraan listrik yaitu:
• Mobil terbakar disebabkan atau berasal dari peralatan listrik (Baterai, Alternator, Distribution Box, Beban).
• Mobil terbakar disebabkan atau berasal dari peralatan wiring atau kesalahan instalasi wiring.
• Mobil terbakar berasal dari arcing
• Mobil terbakar berasal dari kombinasi wiring dan kesalahan instalasi fuel pipe, dll.

Oleh sebab itu, perlu adanya suatu pedoman yang disusun oleh Pemerintah terkait dengan :
Pengintegrasian pada :
• Sistem Kelistrikan
• Sistem Kemudi
• Sistem Pemindah Daya/Power Train
• Braking System dan Regenerative
• Sistem Dashboard dan Electronic Control Unit
• Sistem Navigasi
• Sistem Charging Internal / External, AC, DC
• Sistem Proteksi Elektromagnetik
• Sistem EWIS
Pengujian / Pemastian Kelaikan yang meliputi :
• Functional System Test
• Environmental Test.
• Elektromagnetik Test.
• Electrical Load Test.
• Bonding Test.
• Electrical Load Analysis
• Sistem Safety Analysis

Kementerian Perhubungan memiliki PR yang lumayan berat untuk menyongsong era kendaraan listrik ini, karena harus bisa memastikan bahwa operasional kendaraan listrik ini memiliki prinsip pengendalian yang sama dengan kendaraan konvensional, yaitu terjamin kelaikannya di jalan serta dalam penyelenggaraannya tidak mengakibatkan kerusakan lingkungan.
Semua kejadian kecelakaan bus terbakar yang di investigasi oleh KNKT menunjukkan masalah yang serius pada tataran desain. Artinya, sejak kendaraan tersebut lahir sudah memiliki potential hazard, di antaranya adalah :
1. Sebagian besar kendaraan bus dan truk yang dibuat tidak dilakukan analisis beban kelistrikan (electrical load analysis) dengan baik dan benar yang meliputi :
• Analisis CB dan Fuse Rating terhadap arus listrik (beban listrik).
• Analisis Bus terhadap total arus listrik (beban listrik), pada bus utama dan distribusinya..
• Analisis total arus (beban listrik) terhadap sumberdaya (baterai, generator).
• Kompatible rating CB dan Fuse terhadap wire rating dan terhadap arus (beban listrik)
2. Masih ditemukan adanya proses instalasi kelistrikan yang tidak sesuai dengan standard practice industry sehingga sangat berpotensi terjadi bad connection pada jaringan kelistrikannya seperti proses grounding, bounding, tidak adanya grommet (pelindung kabel), pengencangan nut pada terminal baterai, dan lain lain;
3. Masih ditemukannya penggunaan material pada sistem kelistrikan yang tidak sesuai dengan standar practice industry seperti kabel, connector, clamping, dan lain lain yang berpotensi menyebabkan short circuit ataupun arcing dan menjadi penyebab utama terjadinya kebakaran.

Mungkin akan lebih baik jika pemerintah melakukan satu pekerjaan besar sekaligus untuk menyelesaikan 2 (dua) tugas utama yaitu :
1. Menyelesaikan permasalahan kelistrikan pada rancang bangun kendaraan konvensional yang penggunaannya masih panjang waktunya di Indonesia;
2. Sekaligus mempersiapkan rancangan pedoman pengendalian keselamatan kendaraan listrik dengan belajar dari proses perbaikan sistem kelistrikan pada kendaraan konvensional.
Demikian, sekilas pemikiran tentang fenomena kendaraan listrik di Indonesia serta pekerjaan rumah Kementerian Perhubungan untuk memastikan agar dalam penyelenggaraannya tetap dapat terjamin keselamatan serta kelestarian lingkungan.

Oleh

Achmad Wildan

Senior Investigator Komite Nasional Keselamatan Transportasi

Editor : Sigit

Foto : tesla



Sponsors

 

 

 

logo-chinatrucks300 327pix