image/svg+xml

Automobil Revue

Představujeme

Stane se vodík palivem blízké budoucnosti?

Ondřej Štaidl 24.06.2019 11:59

Stane se vodík palivem blízké budoucnosti?

Alternativní pohony jsou velké téma pro řidiče, ale hlavně pro samotné automobilky. Tlak na snižování emisí nutí výrobce k rychlé transformaci v oblasti pohonných jednotek. Konvenční spalovací motory nahrazují vozy s hybridními nebo čistě elektrickými systémy. Jednou z alternativ je ale také vodíkový pohon, jehož výhodou je delší dojezd, rychlejší tankování a používání až 50x menších baterií v porovnání se současnými elektromobily. 

Natankovat v řádu minut a ujet na jednu nádrž alespoň 500 kilometrů. Samozřejmost, nad kterou se uživatel vozu se spalovacím motorem prakticky nezamýšlí. Je to standard zavedený mnoho desetiletí. S příchodem stále přísnějších emisních norem se však situace postupně mění. Na výrobce je vyvíjen velký tlak, a pokud limity neplní, následují pokuty. Ty mohou každý vůz prodražit o tisíce eur. Snaží se proto nabízet co možná nejvíce modelů s alternativními pohony a snížit tak svůj průměr produkce emisí CO2.

Nejčastěji se k tomu používají plug-in hybridní nebo čistě elektrické vozy, které však narážejí na několik omezení: délku dobíjení a četnost rychlonabíjecích stanic (plug-in hybridní vozy sice fungují i bez nabíjení, ale jejich spotřeba je pak relativně vysoká). Řešení může přinést alternativa, která se rychle rozšiřuje v Asii, je na opatrném vzestupu v západní Evropě a pomalu míří i do České republiky – vodíkový pohon. Velkou výhodou je stejně rychlé a jednoduché tankování jako u vozu se zážehovým nebo vznětovým motorem.

Stane se vodík palivem blízké budoucnosti?

Proč říct ano vodíku?

Mnozí si asi ze školy pamatují, jak funguje elektrolýza. Když se do vody umístí dvě elektrody napojené na baterii, na jedné z nich se začne tvořit vodík. Palivové články ve vozech poháněných vodíkem fungují přesně obráceně. Když se spojí vodík se vzduchem, vznikne elektrická energie. Jedinou odpadní látkou je přitom voda nebo vodní pára. Ve voze je vodík uchováván v palivových článcích a vzduch se jednoduše získává z okolí. Je to velmi čistý způsob výroby elektřiny.

Vůz poháněný vodíkem je vlastně také elektromobil, jen místo velkých a těžkých baterií používá kompaktnější a lehčí palivové články. Úspora hmotnosti je přitom poměrně zásadní. Například v modelu Honda Clarity má svazek palivových článků výkon 103 kW při hmotnosti 52 kg. Baterie použité ve Volkswagenu e-Golf váží více než 300 kg. Navíc obsahují 29 kg lithia, zatímco palivové články vodíkového pohonu potřebují jen několik gramů platiny, podobně jako současné katalyzátory používané u konvenčních spalovacích motorů. Také vodíkový vůz má pro vyrovnávání přebytků energie palivových článků akumulátor, jeho kapacita je ale menší než 2 kWh, což je v porovnání s elektromobily zlomek.

Další výhodou vodíku je rychlé a snadné doplňování. Proces tankování je prakticky stejný, jako při čerpání benzínu nebo nafty. Liší se jen hrdlo nádrže a tvar tankovací pistole s pojistným tlačítkem. Před samotným tankováním se musí vyrovnat tlak v obou nádržích, celý proces tankování je nicméně automatizovaný a trvá pouze několik minut. Pro představu, Hyundai Nexo s dojezdem 800 km je plně natankovaný za pouhých pět minut.

Stane se vodík palivem blízké budoucnosti?

Proč se pistole liší a má pojistný ventil? Představme si, že 1 kg benzínu má objem 1,3 litru, zatímco vodík při stejné hmotnosti a atmosférickém tlaku zabere 11 metrů krychlových. Aby se do malé nádrže osobního vozu dalo natankovat dostatečné množství vodíku, musí být stlačen tlakem 700 atmosfér. Tento proces spotřebuje asi pětinu energie ukryté ve vodíku.

A proč mu zatím říci ne?

Velkou komplikací je však zatím infrastruktura čerpacích stanic. V Česku funguje jediná vodíková stanice v Neratovicích. Ta ale slouží pouze pro testy autobusu s vodíkovým pohonem. Pro systém používaný v osobních autech nemá dostatečný tlak. První veřejná stanice v České republice, kde bude možné natankovat vodík, se plánuje ve středočeské Řeži. Ve zdejší technicko-inženýrské společnosti ÚJV funguje již od loňského prosince dobíjecí stanice pro elektromobily a aktivně se pracuje na variantě pro tankování vodíku. Ten budou vyrábět fotovoltaické panely na střeše areálu.

Další stanice by se měly zásluhou státních dotací objevit nejdříve v příštím roce. Pravděpodobně vzniknou v Litvínově a Praze. Vodíkovou dopravu chce rovněž podpořit město Ostrava. V západní Evropě je situace o něco lepší, ale v porovnání s dobíjecími stanicemi pro elektromobily se síť čerpacích stanic na vodík rozrůstá výrazně pomaleji.

Otázkou je také výroba vodíku, která je poměrně náročná. Postupně se ale objevují nové technologie, které umožňují výrobu například z mořské vody. Vodík také vzniká jako druhotný produkt chemického průmyslu a lze ho získat i pomocí obnovitelných zdrojů. Udržitelnost jeho získávání ve velkém je tedy zřejmě především otázkou času. Vodík se ale dá používat nejen k pohonu aut, ale také jako forma uchování elektrické energie, k čemuž se v současnosti používají například přečerpávací nádrže. To už je ale záležitost sahající daleko mimo svět aut.

Výhody a nevýhody palivových článků

Výhodou palivových článků je kromě nízké hmotnosti i jejich mechanická jednoduchost a postupně se daří omezovat množství drahých materiálů. Článek obsahuje tenkou grafitovou desku a vodivé kovy. Nejčastěji se používá velmi drahá platina, jež však jde nahradit jen o několik procent méně účinným a výrazně levnějším niklem. Jedinou větší komplikací při výrobě palivových článků pro osobní vozy je potřeba jejich miniaturizace. Každý z jednotlivých článků dodává napětí 1,5 voltu a obsahuje miniaturní kanálky pro vodní chlazení a rovnoměrné proudění plynů při celkové tloušťce okolo 1,5 mm. Pro motor s výkonem 100 kW musí být takových článků ve voze přibližně tři stovky. Postupně se ale palivové články zmenšují, u nejnovější generace článků ve voze Honda Clarity se například podařilo zlepšit poměr výkonu a objemu o 60 %.

vodíkové plnící stanice

Systém palivových článků funguje při mírné teplotě s účinností 50 %. Současné spalovací motory mají pro srovnání účinnost 25-30 % a podstatně vyšší teploty. Situace je však horší v zimním období s nízkou venkovní teplotou. Aby voda v palivových článcích nezamrzala, je systém vybaven přídavnými topnými prvky, které účinnost snižují. Soubor článků je zároveň nejodolnější při nepřetržitém provozu, kdy se jeho životnost pohybuje okolo 40 000 hodin. Naopak velmi náročný je provoz na krátké vzdálenosti, kdy dochází k namáhání membrány častou změnou vlhkosti. Což je běžný případ provozu osobního auta. Odhady životnosti palivových článků v takovém režimu se různí (zpravidla se uvádí 2000 až 10 000 hodin), což stále odpovídá nájezdu několika set tisíc kilometrů.

Hyundai investuje 153 miliard

Zatímco někteří výrobci jsou vůči vodíku zdrženliví, jiní chtějí jeho nevyužitý potenciál využít ve velkém. Mezi největší průkopníky vodíkového pohonu patří Hyundai, Toyota, Honda a koncern Daimler. Například jihokorejský Hyundai v rámci programu FCEV Vision 2030 investuje do rozvoje vodíkové technologie 153 miliard korun a vytvoří v tomto odvětví 51 000 pracovních míst. Do roku 2030 chce vyrábět 700 000 systémů palivových článků ročně, včetně půl milionu jednotek pro elektromobily s palivovými články (FCEV).

Prvním krokem je rozšíření výroby palivových článků, kterou má na starosti dceřiná společnost Hyundai Mobis. Výrobní závod Mobis umožní do roku 2022 zvýšit roční výrobu na 40 000 systémů palivových článků ze současných 3000. Automobilka také na začátku letošního roku uvedla na trh model Nexo, druhou generaci SUV kategorie FCEV, která nahradila model Tucson FCEV představený v roce 2013. Nexo jako první používá speciální platformu Hyundai pro modely s palivovými články, která přináší nižší hmotnost, větší vnitřní prostor a optimalizované uspořádání palivových článků. Nexo dokonce nečistoty nejen nevytváří, ale přímo likviduje. Díky svému filtru údajně dokáže na stejné vzdálenosti ze vzduchu odčerpat spaliny dvou vozů se vznětovým motorem.

Ekologická nákladní a veřejná doprava

Jednou z dalších oblastí, na které se Hyundai soustředí, je nákladní a hromadná doprava. A týká se to i Evropy. Na loňském veletrhu IAA v Hannoveru automobilka potvrdila spolupráci se švýcarskou firmou H2 Energy. Společně poskytnou zákazníkům v průběhu pěti let tisícovku nákladních vozů s nosností 4 až 5 tun a elektrickým pohonem napájeným z palivových článků. Současně zajistí jejich dostatečné zásobování vodíkem z obnovitelných zdrojů. Vozy jsou vybaveny novým systémem o výkonu 190 kW, v němž jsou paralelně propojeny dvě sady palivových článků. Jde principiálně o stejné řešení používané také ve zmíněném modelu Nexo. Dojezd 400 km zaručuje osm velkých nádrží na vodík, uložených mezi kabinou a pevnou nástavbou.

Stane se vodík palivem blízké budoucnosti?

V Paříži zase do konce roku 2020 doplní flotilu vodíkových taxi dalších 500 vozů Toyota Mirai. Před konáním olympijských her v roce 2024 tak chce francouzská metropole dosáhnout nulových emisí vozů taxi. Pomoci tomu má i nově vznikající infrastruktura vodíkových čerpacích stanic. V Koreji se během několika let počítá s plošným nasazením vodíkových autobusů, což má přispět ke zlepšení kvality ovzduší ve městech.

Ceny vodíkových vozů budou klesat

Experti na alternativní paliva očekávají, že vodíkovou dopravu čeká vzhledem k její perspektivě podobný vývoj, jakým prošly hybridy a elektromobily. S rozšířením nabídky, infrastruktury a pobídek dojde v následujících letech k výraznému zvýšení prodejů a současnému snížení pořizovací ceny, která zůstává velmi vysoká i proti elektromobilům. Vodítkem může být například to, že od uvedení prvního Priusu v roce 1997 se cena hybridní technologie postupně snížila o 75 %. Vodík tedy čeká dlouhá, ale nadějná cesta.

Fotogalerie

Další články o stejné značce | Vstup do diskuze (0)   Tisk Facebook Twitter

Související články:

Audi A3 se představilo také jako elegantní sedan

Audi e-tron S dostane tři elektromotory s výkonem přes 500 koní

Audi nabízí pohon všech kol quattro zdarma

Automobilky vyhlašují virtuální šampionáty. Závodit či fandit může každý

Bayon je nová vstupenka do světa crossoverů Hyundai

BMW modernizovalo své nejúspěšnější SUV, model X1

BMW řady 3 má novou plug-in hybridní verzi

BMW řady 4 Cabrio se vrací k plátěné střeše

BMW Vision M Next ukazuje budoucnost sportovních aut

BMW 530e dostalo nové baterie a pohon všech kol



Emil Frey Select

Peugeot 3008 1.6 BlueHDi 120k AT ALLURE

117 954 km, r. 2016

279.900,- Kč

Subaru XV 2,0 ie,CZ,1Maj,Active,4x4

8 185 km, r. 2021

819.900,- Kč

Peugeot 2008 1.2 PureTech 110k ALLURE, NAVI

97 766 km, r. 2016

279.900,- Kč

Newsletter

Přejete si odebírat newsletter?



Test

Škoda Fabia 1.0 TSI – Mílový skok

Lukáš Dittrich 31.01.2022 07:17

Výrazně širší karoserie dělá z nejnovější ­Fabie už od pohledu mnohem dospělejší vůz. Propracovaná aerodynamika pomáhá k nižší spotřebě paliva

Čtvrtá generace Škody Fabia slibuje kromě jiného mnohem prostornější interiér, větší objem... >>

Více



Technika

Gordon Murray OX – Ox: prostě vůl

Jiří Fiala 14.10.2022 03:33

OX si hravě poradí s hůře sjízdným ­terénem Rwandy

Slovo vůl (anglicky ox) už pro nás pomalu nemá ani pejorativní význam. Živého vola viděl v Česku... >>

Více



Další články

  • Opel Astra 1.2 Turbo Elegance – Autobahn proof

    Nová Astra je nejzřetelnějším symbolem spojení Opelu s koncernem PSA, zařazeným... >>

  • Lexus RX: tři verze, tři charaktery

    Za volanty všech tří v Evropě nabízených verzí Lexusu RX se ukázalo, jak... >>

  • Mercedes-Benz GLC (X254) – Umění kompaktního luxusu

    Nová generace středně velkého SUV Mercedes-Benz GLC vypadá jako evoluce svého... >>

  • Honda HR-V e:HEV je dvoumotorové (skoro)kupé

    Značka Honda přistupuje k nucené elektrifikaci své produkce v Evropě svérázným... >>

  • Elektrické Volvo EX90 je posel z budoucnosti. Máme tip, jak se k němu dostat dříve než ostatní.

    Volvo představilo rozšíření svého výrobního programu a současně první výhradně... >>

  • Opel Insignia Sports Tourer 2.0 CDTI AT8 4x4 – Polykač kilometrů

    Kdo by to byl ještě nedávno řekl, že se velké kombíky stanou ohroženým druhem?... >>

  • Lamborghini Huracán Tecnica – Čistokrevné Lamborghini

    Huracán se vstříc generační výměně řítí s výkonem 471 kW (640 k) a ostřejší než... >>

  • Základ, který bere vše: Volvo S90 B4.

    Vyzkoušeli jsme základní variantu sedanu Volvo S90. Ukázal, že i přes nejslabší... >>


Nejčtenější články

  • MTX Tatra V8 – Vize supersportu (1. díl)

    V létě 1986 se začal rodit projekt výkonného sportovního kupé poháněného... >>

  • Opel Insignia Sports Tourer 2.0 CDTI AT8 4x4 – Polykač kilometrů

    Kdo by to byl ještě nedávno řekl, že se velké kombíky stanou ohroženým druhem?... >>

  • Elektrické Volvo EX90 je posel z budoucnosti. Máme tip, jak se k němu dostat dříve než ostatní.

    Volvo představilo rozšíření svého výrobního programu a současně první výhradně... >>

  • Scania Super – Proti všem!

    Po pěti letech vývoje představila vloni Scania svůj typ Super s novým motorem a... >>

  • Toyota RAV4: hybrid vs. plug-in hybrid – Pro a proti

    Toyota nabízí typ RAV4 nejen s klasickým  hybridním pohonem, ale také v... >>

  • Elektromotory – Synchronní vládne

    Z minulosti jsme zvyklí dělit motory na zážehové a vznětové, elektrická... >>




Menu

  • Novinky |
  • Testy |
    • Představujeme
    • Svezli jsme se
    • Náš test
  • Články |
    • Historie
    • Technika
    • Pro řidiče
    • Motorsport
    • Magazín
    • Fotogalerie
    • Listárna
  • Speciály |
  • Tiskové zprávy |
  • Časopisy |
    • Automobil Revue
    • Trucker
    • Doprava a silnice
  • Bazar |
  • Newsletter |
  • Novinky |
  • Testy |
  • Historie |
  • Pro řidiče |
  • Speciály |
  • Truck/bus |

Newsletter
Předplatné
O nás

Vyhledávání


Automobil Revue

Novinky | Testy | Články | Speciály | Tiskové zprávy | Časopisy | Bazar | Newsletter |

Všechna práva vyhrazena © | 2011 - 2023 Redakce Automotorevue | Mapa stránek | Redakce stránek | Napište nám | Předplatné | RSS | GDPR | CMP | Autoři
design by skop | system by SABRE |