Autor: Autoservis a pneuservis 123

Vítejte na stránkách Autoservisu a pneuservisu 123 s.r.o.     Autoservis najdete v průmyslové zóně. Dojedete k nám přímo z hlavní silnice.…

Více o autorovi

Pokud by se Vás někdo zeptal, zdali byste si vybrali elektromobil nebo hybridní automobil, co byste odpověděli?

Před roky, když jsem zakončoval studium na základní škole, měl jsem vypracovat projekt, který se zabýval alternativními pohony vozidel. Za pár let se změnilo mnoho, a tak se Vám pokusím nastínit, kterou z těchto dvou alternativ a proč bych si vybral já.

Dlouhá diskuse

Diskuse nad alternativními pohony se dostává do popředí z mnoha důvodů. Pravděpodobně tím nejsilnějším argumentem je fakt, že ropa, která slouží jako základní látka pro výrobu benzínu a nafty, pomalu ale jistě dochází. Relevantnost jednotlivých informací je diskutabilní, nicméně faktem je, že stoupající spotřeba těchto paliv společnost, nejen tu odbornou, popostrčí vždy k o trochu větší aktivitě a snaze objevit nové možnosti. V nepříliš dlouhé historii těchto diskusí se objevilo mnoho zajímavých variant, které většinou dříve či později vymizely. Největší zastoupení v dnešním alternativním automobilismu má pravděpodobně elektřina, která je dostupná a takřka všudypřítomná. Pro mě však nejzajímavějším řešením je vodík, jakožto alternativní pohon vozidel.

Alternativní pohon na vodík

Existují jeho dva základní druhy; jeden funguje jako klasický spalovací motor, jen je místo benzinu živen vodíkem. Druhý je poněkud složitější, používá palivové články, které v reakci s kyslíkem vytváří přes akumulátory energii pro elektromotor. Ten pak pohání automobil. Konstrukce těchto vozidel je velice nákladná, vodík v kombinaci se vzduchem vysoce výbušný a oproti elektřině méně zkoumaná. Z tohoto důvod bych se zaměřil na elektřinu, která se čím dál tím častěji spojuje s automobilismem.

Elektromobil

Vozidlo, které ke svému pohonu používá striktně jen elektřinu. Automobil musí být před jízdou napojen na nabíječku popř. u některých modelů pouze do zásuvky (transformační systém je zabudován již ve vozidle). Úroveň nabití zároveň s kapacitou akumulátorů určuje dojezdovou vzdálenost vozidla.

Účinnost

Tato velice podstatná vlastnost závisí na několika faktorech. První je samotná účinnost výroby elektřiny pro pohon primárního zdroje a energetická účinnost použitých akumulátorů či palivových článků, která se pohybuje mezi 50 a 80%. Nejčastěji jsou používány palivové články, které využívají olovo, NiMH, Li-ion, Li-pol. Oproti automobilu se spalovacím motorem však lze energii, která vzniká brzděním či jízdou z kopce, získávat zpětně rekuperací. Celková účinnost se zohledněním všech zmíněných faktorů nedosahuje hodnot o mnoho větších nežli 25%, což je relativně málo, porovnáme-li účinnost elektromobily s účinností spalovacího motoru, jejichž účinnost se pohybuje v rozmezí 30 až 40%.

Jako protiváha k této nižší účinnosti stojí fakt, že elektromotory neprodukují výfukové plyny, které se negativně podepisují na životním prostředí. Pokud elektromobilům připočteme i podíl zplodin exhalovaným elektrárnami k výrobě elektřiny, stále z tohoto porovnání vycházejí elektromobily lépe. Moderní elektromobily se vyznačují systémem správy baterií, který v komplementaritě s tepelnou ochranou trakčních akumulátorových baterií chrání ztrátě energie.  Elektromobily měli své legislativní zvýhodnění na počátku svého vývoje v devadesátých letech tak výrazné, že stát Kalifornie v USA byl zažalován automobilkami a následně musil zrušit toto "nulové emisní zvýhodnění".

Baterie

Před objevením BMS systému a inteligentních nabíjecích algoritmů byla životnost baterií velice nízká. Dnešní baterie mají životnost okolo 80 tisíc km a s gelovými bateriemi se počítá s nárůstem životnosti až na 150 tisíc km.

Měrná kapacita, tj. energie na kilogram, u nejlepších současných akumulátorů dosahuje 7% měrné kapacity benzínu, což omezuje akční rádius elektromobilů. Dále lze využívat teplo, které motor produkuje, k vytápění vozidla. Kdybychom tedy chtěli porovnat efektivitu jednotlivých paliv sloužících k pohonu vozidel, vyšel by nám následující výsledek.

Běžná trakční olověná baterie dosahuje 40 Wh/kg, NiMH 80 Wh/kg, Li-ion 100-250 Wh/kg. Pro ilustraci: hmotnost baterie u elektromobilu s dojezdem odpovídajícím plné 40l nádrži benzínu (30 kg) odpovídá teoretické hmotnosti 420–1050 kg moderních akumulátorů, nebo přes 2060 kg běžných olověných akumulátorů.

Na druhé straně statistika individuální dopravy říká, že velká část denních jízd je vykonávána v dosahu současných elektromobilů (50–150 km), kde uložení jen 13–24 kWh (olovo/NiMH) energie v běžných elektromobilech může být pro někoho dostačující.  Pro kritičtější aplikace je možné elektromobil osadit Li-ion články každý s kapacitou 200 Ah, které pak dovolují provoz na jedno nabíjení na vzdálenost 300–400 km v závislosti na množství těchto baterií. Pro provoz vozidla, které by tomuto vyhovělo, by bylo potřeba mnoha set kilogramů takovýchto baterií při velmi lehké konstrukci vozidla.

Má cenu čekat ještě pár let?

Budoucnost elektromobilů je velice lákavá, nicméně tak, jako každá vyvíjená technologie, i tato má "své mouchy", které je nutné odstranit. Prvním problémem, který nás pravděpodobně zarazí je dojezd, který, ač je usilovně, krůček po krůčku posouván, stále se zdá nedostačující. Pro obyvatele měst se zdá elektromobil podstatně přijatelnější, neboť dojezd v rozmezí 50–150km  postačí k pohybu v rámci i větších měst. Největší překážku však vidím v ceně elektromobilů, protože nejnižší cena ojetého modelu se jen ztěžka dostane pod hranici tří set tisíc, a uvažte sami, jaké auto lze za tuto cenu koupit.

Automobily v případě topení enormně rychle vybíjejí baterie, kopcovitý terén taktéž. Vysoká hladina hluku při jízdě a špatné přilnavost v kombinaci s vysokým těžištěm elektromobil nepředurčuje ani k dravější jízdě.

A pak je tu stále diskutovaná cena provozu. Budete dobíjet v noci, přes den? Nevíme, jak poroste cena elektrické energie. Na reálný dojezd 80 km se tudíž můžeme dostat s cenou nabití baterií do rozmezí 20 - 80kč/plné baterie.

Kdy se auto začne vyplácet investice do nového elektromobilu?

Vezměme si třeba Škoda Fabia 1.6 TDI CR se spotřebou 4,2l nafty/100 km, pořizovací cenou 319 000 Kč při ceně 37Kč/1 l nafty a Peugeot iOn se spotřebou 16kWh/100km, cenou 887 880 Kč a cenou 1,2Kč/kWh (dobíjíme pouze v noci). Aby se nám koupě Elektromobilu Peugeot iOn začala vyplácet, musíme najet s elektromobilem 417 621 km. V tuto chvíli budeme mít teprve srovnané náklady za pohonné hmoty a pořízení vozidla. Budeme-li tedy jezdit denně 100km, budeme musit auto využívat 11,5 roku a to už si mezi tím koupíme tři jiná auta na naftový pohon.

Hybridní automobil

Novým směrem, kterým by se mohla ubírat budoucnost automobilismu, je hybridní způsob pohánění vozu. Hybridní vozidlo je vybaveno jak spalovacím motorem, tak elektromotorem.

Pokud se rozjíždíte, brzdíte, popojíždíte v kolonách, využíváte elektromotor, na plynulou jízdu při vyšších rychlostech se používá spalovací motor. Elektromotor při brzdění zpětně vyrábí elektrickou energii, kterou dodává zpětně do baterií. Modernější vozy jsou vybaveny systémem, který při vysokém stupni vybití baterií, vyrábí elektrickou energii k dobytí akumulátorů za pomoci spalovacího motoru, a to i při jízdě po rovině. Hybridní vozy rapidně snižují spotřebu ve městech, kde většinu času trávíte rozjezdy, či brzděním.  Sériová výroba hybridních vozů začala v roce 1997. Od té doby prošla mnoha modifikacemi, které tento sektor udělaly konkurence schopný.  První sériově prodávané hybridní vozy byly Toyota Prius, Honda Civic Hybrid, Honda Accord Hybrid.

Jak je to s dostupností hybridních automobilů?

Nejlevnější hybridní automobil na českém trhu pořídíme již od 429 000 Kč. Bude jím Honda Jazz Hybrid. Vcelku prostorné auto, které uchovává přednosti benzinového vozu. Spotřeba mimo město je srovnatelná s dieselovými motory, ve městě s využitím elektromotoru spotřeba klesá ke 3,5l/100 km a pokud se budete snažit, což znamená, že nebudete mít takzvaně těžkou nohu, můžete jezdit i levněji. Jakékoli prudší sešlápnutí akceleračního pedálu  nastartuje motor a tím vzrůstá i spotřeba.

Hybridní automobil, nebo elektromobil?

Striktní odpověď na tuto otázku neexistuje, pokud bych však měl hodnotit situaci ze svého pohledu, sáhl bych po "hybridu". Auto není vázáno na stav baterií, je schopné i svižnější jízdy, koupíte jej minimálně o polovinu levněji (srovnával jsem ta nejlevnější, i přesto Honda Jazz má mnohem vyšší standard a komfort) a ekologickou zátěží bych ho nenazýval, neboť 104 g CO2/km se nachází hluboko pod přikázanou hranicí 140 g CO2/km. Ekologická likvidace hybridních vozů je i méně náročná nežli elektrických. Naopak k množství emisí bychom u elektromobilů měli i připočítat fakt, že výroba elektrické energie z valné většiny není nikterak ekologická. Toto je však jen můj názor, co byste si vybrali Vy?