Elektromobily – Natankovat není snadné!

Teoreticky a podle propagačních materiálů je dobití elektromobilu snazší, než doplnění paliva ve vozidle se spalovacím motorem.

Realita je však úplně jiná, s hodnotou spíše opačnou. Zatím. Vývoj je v tomto oboru dramaticky rychlý. Tam, kde elektromobily nastoupily do služby již někdy před druhou světovou válkou, využili jejich uživatelé hlavní přednosti – relativně tichý provoz, jednoduchou obsluhu a ve specifickém provozu velmi dobrou dynamiku a absenci exhalací. Smířili se však přitom s jejich hlavními negativy – značným nepoměrem provozní a užitečné hmotnosti, velmi omezeným dojezdem, dlouhou dobou dobíjení a vysokou pořizovací cenou. Nasadili je proto úspěšně například do rozvozu mléka i dalších potravin, denního tisku a podobných nákladů po městech v časných ranních hodinách (ve zbývajícím čase pak stihli akumulátory dobíjet třeba i dvanáct hodin), na nádražích, letištích, skladištích či ve výrobních halách byla většinou jedna flotila ve službě duplikována stejnou, odstavenou v dobíjecí garáži. Časem, po několika desítkách let, pole působnosti elektromobilu podlehlo okupaci levnější a efektivnější technikou se spalovacími motory, pod střechou většinou jezdícími „na plyn“. Dnes se elektromobil vinou až absurdního růstu cen kapalných a plynných paliv pomalu začíná vracet. Také díky propagandě o provozu bez emisí, jakkoli značně demagogické. Vrací se však se snahou prosadit se v širším okruhu působnosti než dosud.

Nejen do klasické distribuční kategorie lehkých užitkových vozidel, která je jeho ideální parketou, ale i do světa těžkých vozidel či autobusů a okrajově také do osobních. Reálnému uplatnění elektromobilu stojí v cestě vážné překážky v čele s pořizovací cenou, množstvím času nutného pro dobití, značně omezeným dojezdem a v neposlední řadě s dosud neexistující sítí „tankovacích“ stanic a jejich přílišnou typovou roztříštěností. V pozadí problému s dobíjením je základním faktorem návaznost na typ elektrického systému vozidla a jeho soustavy akumulátorů, ale také požadavek na míru rychlosti dobití. Existuje tedy široká škála (až příliš široká!) možností využití elektrické sítě. Od nejběžnější zásuvky dvoufázové sítě s běžnými pojistkami v domácnosti, poskytující 230 V/50 Hz a proud třeba jen 15 A, až po nákladné specializované zařízení pracující s třífázovým proudem a jiným napětím (400 V) i proudem (50 A) včetně výstupu střídavého nebo stejnosměrného. Je to tedy mnohem komplikovanější, než sortiment paliv u čerpací stanice a nemožnost tankování nafty pro zážehový motor a benzinu pro vznětový. Vedlejší komplikací je také to, že každý výrobce instaluje jiný připojovací konektor.

Podobně, jako do nedávna třeba u mobilních telefonů. Unifikace a mezinárodní normy zatím neexistují a to je dalším významným hendikepem elektrifikace dopravy. Automobilkám však rozhodně nelze přisuzovat pasivitu, či neochotu problémy řešit. Naopak! I největší soupeři na světových trzích usilují o koordinaci vývoje či použití jednotných prvků. Již jen proto, že instalace velkosériově vyráběných prvků stavěných specializovaným subdodavatelem zásadně snižuje náklady na vývoj i výrobu. Stejně tak je v zájmu automobilek budování sítě dobíjecích stanic a jejich připojovací unifikace. Mimořádně agilní je v tomto směru Nissan/Renault již jen proto, že sám vyrábí širokou škálu elektrických vozidel osobních i užitkových. Ta mají na přídi pod vodotěsným víkem dvě zásuvky. Jednu pro připojení k veřejné stanici s rychlým nabíjením (na 80 % za 30 minut), druhou pro domácí systémy Plug-In se standardním napětím 200 až 240 voltů (Japonsko 200, USA 240, Evropa 230), které vyžadují asi osm hodin pro obnovení plné kapacity. Nissan vyvinul progresivní a kompaktní dobíjecí stanice a jejich cenu dokázal snížit již na 10 000 euro za kus. Jejich prostřednictvím hodlá ve spolupráci s několika partnery vybudovat síť koridorů na hlavních evropských tazích. Tak, aby byl elektromobil schopen dojet například z Paříže do Amsterodamu s pomocí stovek stojanů rozmístěných v dostatečné vzdálenosti.

Pro instalaci desítek tisíc stojanů během dvou tří let hodlá využít parkovišť u nákupních areálů, autoservisů, velkých čerpacích stanic, garáží, parkovišť či terminálů hromadné dopravy. Evropská divize automobilky Ford ve spolupráci se společností Schneider Electric, evropským kolosem (130 000 zaměstnanců) zaměřeným především na soustavy rozvodu elektrického proudu, připravila jednoduché, hospodárné a ekologicky vstřícné stanice EVLINK s komunikací v jazyce místa instalace. Partnerství výrobce stanic s evropskými dodavateli elektrické energie umožní dobíjení certifikovanou energií pocházející z obnovitelných zdrojů. Využívají je dnes i další výrobci elektromobilů. Automobilky Audi, Porsche, Volkswagen a další se dohodly, že budou v Evropě i v USA používat unifikované rozhraní pro rychlé dobíjení akumulátorů elektrických vozidel stejnosměrným proudem prostřednictvím systému Combined Charging, který slučuje na vozidle do jediného rozhraní jednofázové dobíjení střídavým proudem, rychlé dobíjení třífázovým střídavým proudem, stejnosměrné dobíjení v domácnostech nebo extrémně rychlé stejnosměrné na dobíjecích stanicích. Vozidlo lze tedy dobíjet na většině stanic nezávisle na zdroji elektrického proudu a nabízené rychlosti dobíjení. To urychlí výstavbu standardizované infrastruktury, maximalizuje možnost integrace do budoucích „chytrých sítí“ Smart Grids prostřednictvím jednotné širokopásmové komunikace, nezávisle na místě použití. Tím je zajištěna celosvětová funkčnost. Integrovaný přístup k dobíjení snižuje nároky na šíři vývoje a infrastruktury, zvyšuje spolehlivost dobíjení, snižuje celkové náklady pro uživatele a redukuje náklady na údržbu. Asociace SAE International (mezinárodní sdružení automotivních konstruktérů) zvolila kombinované dobíjení jako standard pro rychlé dobíjení, který rozšiřuje stávající dobíjení střídavým proudem typu 1. Evropská asociace výrobců automobilů ACEA jej určila od roku 2017 jako jednotné rozhraní AC/DC pro všechny nové typy vozidel v Evropě. Účastnické automobilky vyvíjejí vozidla, která budou využívat systém kombinovaného dobíjení a budou uváděna do prodeje v roce 2013.

Skeptické poznatky odborníků

Vozidla využívající elektrický pohon znečišťují ovzduší více než konvenční se spalovacími motory. Analýza bere v úvahu provoz automobilů, ale i zátěže, které přírodě působí cyklus od výroby přes užívání po likvidaci. Analýza odborné publikace Journal of Industrial Energy uvádí, že při výrobě elektromobilů vzniká více toxického odpadu než v případě soudobých spalovacích agregátů. Výzkum norské technické univerzity konstatuje, že v některých případech elektromobil smysluplným je. „Výroba elektromobilů se jeví jako podstatně náročnější z hlediska životního prostředí,“ říká profesor Anders Hammer Stromman, jenž se na studii podílel. „Mají řádově dvojnásobný potenciál vlivu na změnu klimatu než vozidla standardní,“ dodal. Výroba elektromotorů a akumulátorů vyžaduje vysoký podíl toxických minerálů, jakými jsou nikl, měď, hliník, hořčík, kadmium, selen a další, které působí zátěž atmosféry. „Přesto, že elektromotory mají téměř nulové přímé emise za provozu, jejich výroba je škodlivější, než výroba moderních spalovacích motorů a vozidel jimi poháněných. To se týká takových jevů, jakými jsou kyselý déšť, smog, nadměrná těžba fosilních a minerálních surovin i toxický vliv na člověka a ekosystém,“ zdůrazňuje Stromman. Za více než 110 let existence elektromobily podle analytiků stačily napáchat v ovzduší značné škody.

Pokud by energie pro ně byla získávána výhradně ze zdrojů nezatěžujících přírodu emisemi CO₂, elektrický pohon by v budoucnosti mohl možná přinášet redukci skleníkových plynů. Zatím je však získávána především z fosilních zdrojů a ta z elektráren slunečních či větrných je extrémně drahá s velmi malými předpoklady poklesu ceny. Proto elektromobil nepřináší pozitivní efekt, ale spíše opak. „Je kontraproduktivní propagovat elektromobily v místech, kde je hlavním zdrojem elektřiny spalování uhlí nebo nafty,“ upozorňuje vědec. V Evropě, kde se elektřina produkuje mnoha různými způsoby, mají podle expertů elektricky poháněná vozidla určitý potenciál k tomu, aby se možná stala ekologicky výhodnějšími než ta, která využívají vznětový nebo zážehový motor. Stefan Jacoby, prezident společnosti Volvo, kritizuje přístup Evropské komise k „ekologizaci“ motorových vozidel. V současné podobě totiž ohrožuje pracovní místa, investice i konkurenceschopnost evropského průmyslu. Vyzval EU, aby zajistila koordinaci pobídek a zintenzivnila podporu výzkumu a vývoje. Obává se o racionalitu Bílé knihy o dopravě, ve které EK uvádí, že emise skleníkových plynů v dopravě do roku 2050 musí klesnout nejméně o 60 %. Dokument požaduje, aby podíl vozidel s konvenčním pohonem klesl ve městech do roku 2030 na polovinu a do roku 2050 na nulu. V roce 2011 však bylo v celém světě prodáno s výraznými poplatkovými úlevami a nákladnými dotacemi (!) jen méně než 50 000 vozidel poháněných elektricky. Tedy počet zcela zanedbatelný (0,1 % trhu). „Je příliš brzy na úvahy o eliminaci konvenčních hnacích ústrojí, jejichž účinnost se navíc neustále zvyšuje. V posledních dvou letech naše společnost snížila emise CO₂ svých spalovacích agregátů o 13 %,“ podotkl. Ačkoli pro zavádění elektromobilů v EU nebyl stanoven direktivní cíl, oborové studie ukazují, že řada států unie přeceňuje tempo, jímž lze elektromobily prosazovat. Studie EK nazvaná European Strategy on Clean and Energy Efficient Vehicles (Evropská strategie čistých a energeticky efektivních vozidel), předpovídá do roku 2020 tržní podíl 3 %, a do 2030 dokonce 30 %. „To je nereálné. Vzhledem k absenci koordinace vládních iniciativ a velmi vysokým nákladům, zejména na akumulátory i jejich likvidaci, podíl elektromobilů do roku 2020 stěží dosáhne jednoho procenta,“ zdůrazňuje Jacoby. Konstatuje, že hlavní překážkou je velmi pomalý pokles cen technologií a nutné nákladné masivní dotace i systémová podpora na celém kontinentu. Nyní však zásadně brzděné ekonomickou krizí. Většího rozsahu elektrifikované mobility lze dosáhnout jen koncepčně řízenou spoluprací průmyslu, vlád, provozovatelů infrastruktury, energetických společností a vědeckých institucí. Čínská vláda loni poskytla 15 miliard dolarů na podporu výzkumu a vývoje elektrifikace silniční dopravy. Mnohonásobek toho, co vynakládají EU a USA dohromady. Podobně velkoryse postupují například Malajsie, Brazílie, Indie či Rusko.

Převzato z časopisu

Fotogalerie