Elektromobilita není všelék, ale uleví

20. 4. 2012

Historie elektromobilů sahá do překvapivě vzdálené historie. Už zhruba v polovině 19. století se s elektrickým pohonem pro povozy experimentovalo v celé Evropě. Kolem roku 1900 se elektrická auta běžně vyráběla v USA i Evropě, společně s prvními benzinovými. Oba druhy měly své výhody a nevýhody, ale rychlý vývoj spalovacího motoru podporovaný tehdejšími konstruktéry jako byli Daimler a Benz, v kombinaci s podnikavým duchem Fordovým, nakonec udělal z aut se spalovacím motorem výrazně konkurenceschopnější zboží.

Kdo zabil elektromobil?

Zhruba do roku 1935 tak elektrická auta  ze světa prakticky vymizela. Od té doby se vzestupy a pády elektromobilů vždy spojovaly s krizemi, nejčastěji těmi hospodářskými, kdy chyběly zdroje. Např. Japonsko po 2. světové válce nebo polovina 70. let, kdy nastala tzv. první ropná krize. Právě v těchto dobách se v nejrůznějších konceptech a prototypech elektrická auta znovu objevovala na scéně. Nikdy však nepřežila déle než pár let. Zásadní změna však přichází v 90. letech minulého století.

V té době francouzský koncern PSA vyrábí tisíce elektromobilů - osobních i užitkových, které aktivně využívá např. francouzská pošta. Francie, poháněná jadernou energií, je pro elektromobilitu doslova předurčena. Bohužel, nikl-kadmiové baterie, kterými jsou tehdejší elektromobily poháněny, se ukážou být zásadním problémem. Kadmium je jedovaté, a tak jsou NiCd baterie zakázány. Vzhledem k tomu, že v té době není dostupná žádná jiná alternativa se stejným poměrem cena/výkon, elektromobilita v Evropě opět upadá v zapomnění.

V USA začala v první polovině 90. let 20. století automobilka General Motors pracovat na projektu osobního dvoumístného elektromobilu GM EV1, který je v roce 1996 úspěšně dokončen a vypuštěn na kalifornský trh. Právě Kalifornie tehdy dělá co může, aby snížila obrovské smogové zamoření zejména v oblasti kolem Los Angeles, ale i dalších aglomeracích. Zpřísňuje tedy podmínky pro automobilky a zároveň vítá elektromobily.

Iron Man se do toho opřel

Elektromobil GM EV1 je k dispozici pouze ve vybraných městech, ale jeho druhá a poslední generace už nabízí dojezd na jedno nabití až 220 km. K dispozici je zájemcům pouze na dlouhodobé zapůjčení za cenu pár stovek dolarů měsíčně. Celkem se vyrobilo něco málo přes 1000 těchto elektromobilů a prakticky všechny byly v roce 2002 automobilkou GM svolány zpět a sešrotovány. O celé této kauze poutavě vypráví film Kdo zabil elektromobil.

Elektromobilita jakožto téma tak i v USA, souběžně s Evropou, opět na několik let utichá. Alespoň navenek, ve světě velkých médií a obyčejných lidí. Ti méně obyčejní se svých snů nevzdávají. Např. Alan Cocconi, zakladatel společnost AC Propulsion, která vyvinula pohonný systém pro GM EV1. I po ukončení prodeje a sešrotování elektromobilu pracuje Cocconi na svém elektrickém pohonu dál. Kolem roku 2000 jej objevuje jistý Elon Musk, miliardář a podnikatelská hvězda, bájný předobraz filmového Iron Mana, který podobně jako Cocconi neváhá investovat do svých snů čas i peníze. A obětovat jim vše, včetně rodiny, jak se později ukáže.

Elon Musk zakládá v roce 2003 společnost Tesla Motors a od AC Propulsion si licencuje systém elektrického pohonu. Dalších pět let pak pracuje na vývoji elektromobilu Tesla Roadster, který je postaven na bázi konvenčního sportovního automobilu Lotus Elise. Výsledkem je čistě elektrické auto s dojezdem kolem 400 km na jedno nabití a cenou lehce přes $100 000. Nová éra elektromobilů začíná.

Přichází další ropná krize

Hraje jí do karet i to, že se necelých deset let po tzv. "dot.com" bublině rozhořívá další, tentokrát ještě větší ekonomická krize. Automobilky krachují - General Motors musí americká vláda dotovat několika miliardami dolarů, stejně jako Chrysler - a jejich prodeje ve "starém západním světě" klesají. Všichni už tady totiž auta mají a ne každý je Němec, aby ho musel rok od roku měnit za nové.

Trh je nasycen. Automobilky přemýšlejí co dál. Ti pozornější, jako třeba Bob Lutz, tehdejší šéf GM, si všímají, že lidé slyší na ochranu životního prostředí. Byl to právě Lutz kdo v GM poté, co se dozvěděl o právě vznikajícím elektromobilu Tesla Roadster, prosadil projekt hybridního elektrického vozu Chevrolet Volt. Ten je na trh uveden koncem roku 2010 se smíšenými úspěchy. Přestože japonská Toyota úspěšně prodává hybridní benzino-elektrická auta už od roku 1996, západní automobilky si tohoto trendu povšimly teprve po více než deseti letech.

Nastal pro ně čas rozhodování. Kam se zaměřit? Vsadit vše na hybridy, tedy kombinaci spalovacího motoru a elektromotoru, anebo na čisté elektromobily, kde spalovací motor zcela chybí a auto pohání jen elektromotor a baterie?

Jít cestou obou těchto typů je velmi nákladné, ale ne zcela nesmyslné. Rozhodli se pro ni třeba Ford nebo právě GM. Například Nissan a Mitsubishi se ale naopak chtějí věnovat především elektromobilům. Evropké automobilky jsou opět ze všech poslední - po japonských a amerických. Volkswagen, Renault i PSA jdou taktéž oběma cestami - vyvíjejí vlastní plně elektrická auta, ale i hybridy.

V roce 2008 Tesla Motors uvádí na trh sportovní elektromobil Tesla Roadster. Na jedno nabití ujede až 400 km, stojí $110 000 a je to skvělé auto. Firma sice vyrobí jen pár stovek kusů ročně, ale zájem o auto je - celosvětový. V červenci 2009 automobilka Mitsubishi uvedla na domácí japonský trh elektromobil iMiEV. Malé čtyřmístné pětidveřové auto do města ujede na jedno nabití max. 150 km, v zimě polovinu. Jenže benzin je v Japonsku drahý a tamní vláda poskytuje na auto dotaci hodnotě více než čtvrtiny ceny - a to už se vyplatí.

Na trh přicházejí moderní elektromobily

O rok později je hotova dohoda mezi evropským koncernem PSA Peugeot Citroen a Mitsubishi o tom, že japonská automobilka bude do Evropy dodávat své elektromobily iMiEV a PSA je zde bude prodávat jako Peugeot iOn a Citroen C-Zero. To už déle než rok úspěšně dělá a prodala jich zde více než 4000 jen do konce roku 2011.

Na konci roku 2010 uvádí Nissan na trhy v Japonsku a USA elektromobil Nissan Leaf. Sériově vyráběný pětimístný pětidveřový elektromobil je k dispozici za cenu $32 780. Americká federální vláda však na elektromobily poskytuje daňovou úlevu $7000. Některé státní vlády nebo městské samosprávy (např. Kalifornie) navíc nabízejí další dotace, takže cenu lze v některých částech USA výrazně snížit. V současné době se jen v USA prodá každý měsíc několik stovek Leafů. Na celém světě dosáhly zatím prodeje necelých 30 000 kusů.

Nissan Leaf, elektromobil, který je k nerozeznání od běžného auta střední třídy, je postupně uváděn také na evropské trhy. A to podle jednoduchého klíče: která vláda poskytuje na elektromobily vyšší dotace, případně daňové úlevy (např. od silniční daně) a kde je lepší infrastruktura dobíjecích stanic, tam je auto uvedeno nejdříve. Takže jako první na řadu přišlo Portugalsko (které pilně buduje síť rychlodobíjecích stanic), Británie (dotace až 5000 liber), Nizozemsko (dotace v řádu tisíců euro), Belgie (až 9000 euro daňová úleva), Francie (dotace až 5000 euro) a další. Až od 1. dubna je možné Leaf koupit také v Německu. V České republice bude Leaf k dispozici pravděpodobně od začátku roku 2013.

Žádné dotace na nákup elektromobilu se ale v ČR prozatím neplánují. V České republice z popudu velkých energetických společností, které cítí novou příležitost, pomalu vzniká síť dobíjecích stanic. Především ve městech jako Praha, ale také Ostrava, Plzeň, Brno, brzdy také u dálnice D1. Spolu s tím probíhají především v Praze kuloárové diskuse o tom jak elektromobilitu podpořit. Ve hře je např. zpřístupnění parkovacích zón pro elektromobily zdarma, což by mohlo znamenat pro prodej elektromobilů movitým obyvatelům centra hlavního města významnou pobídku.

Podpora? V ČR mizivá

Ačkoliv současný primátor Bohuslav Svoboda svého času při spuštění pilotního projektu Praha elektromobilní elektromobilitu jako takovou slovně podpořil, další činností tuto podporu už nijak výrazně neprohlubuje. Projekt Praha elektromobilní skončil a v současné době se údajně vyhodnocuje, ale těžko říct co se doopravdy na pražském magistrátu po kompletní výměně vedení DPP děje.

Česká republika přesto není v oblasti elektromobility nějak výrazně pozadu za zbytkem západní Evropy. Stejně jako v mnoha jiných ohledech, i tady se směle můžeme řadit k té "vyspělejší" části. Na Slovensku, v Maďarsku, Rumunsku či třeba Polsku je elektromobilita běžné veřejnosti tak vzdálené téma, že téměř ani nemá cenu se o tom rozepisovat. V ČR už alespoň částečně toto téma do mainstreamových i "odborných" médií proniklo. Ale co především, funguje zde množství profesionálů i nadšenců, kteří se v oblasti elektromobility aktivně angažují.

A to jak na straně uživatelské a spotřebitelské, tj. že elektromobily kupují a jezdí s nimi - nejčastěji z přesvědčení, že je to jediná cesta do budoucna a je třeba ji ukázat zbytku nevěřících Tomášů, tak i na straně vývojářů, konstruktérů, akademiků atd. Např. hulínská společnost EVC Group dnes dokáže přestavět prakticky jakýkoliv novější vůz značky Škoda na elektrickou verzi. Vše má samozřejmě svou cenu, ale důležité je poselství, že to je služba dostupná v naší malé zdánlivě zaostalé republice. Celkem u nás podle odhadů jezdí několik málo stovek elektromobilů. Přesné číslo je však takřka nemožné zjistit, protože Ministerstvo dopravy v tomto ohledu není schopno prakticky spolupracovat.

Mýty a pravdy

Rád bych se zde zaměřil na několik mýtů, které o elektromobilech všeobecně panují. Předně, mýtus dojezdu. Opakované studie v Evropě doložily, že kolem 90 % všech řidičů denně nenajezdí více než 100 km. Na takovou vzdálenost dnes běžné sériově vyráběné elektromobily plně vystačí. Je pravda, že v zimě to může být problém. Ale i tak platí, že auto  naprostou většinu času někde stojí - a pokud bude dostatečně rozvinuta infrastruktura dobíjecích stanic/zásuvek, resp. všeobecné povědomí o elektromobilitě, může se zároveň i dobíjet. V současné době se například velké naděje vkládají do bezdrátových systémů dobíjení pracujících na principu indukce. Jejich vývojem se už zabývají i velké automobilky.

Indukční dobíjení baterií podvozkem auta z vozovky je sice přibližně 10% ztrátový a infrastrukturně náročný způsob dobíjení, oproti kabelovému nabíjení je ale perspektivní s ohledem na vandalství na infrastruktuře. Naopak zatím spíše teoreticky rozšiřuje možnosti dobíjení např. i na křižovatkách, žel. přejezdech, parkovištích, stáních před obchody a podobných místech, kde auta často stojí minuty či hodiny.

Nabíjení samo je již dnes  jinak naprosto bezproblémové klasickým kabelem buď z běžné domácí 220/380V sítě nebo s pomocí příplatkových kompaktních rychlonabíječek, které většina automobilek ke svým elektromobilům/plug-in hybridům nabízí a které zkracují nabíjecí proces mnohdy až na řád desítek minut.

Pokud si nevyberete elektromobil s dojezdem, který se dnes pohybuje v závislosti na kupní ceně od 100 do 250 km, nabízí se auto s hybridním pohonem, tzv. hybrid, ve kterém se ideálně doplňují elektromotor s menšími bateriemi a některý z klasických pohonů, který buď pouze elektřinu vyrábí (sériový hybrid) nebo je rovněž napojen na pohonné ústrojí (paralelní hybrid). Nicméně technologie dobíjecích baterií se dynamicky rozvíjejí takovým tempem, jaká je poptávka výrobců, a tak není v brzké budoucnosti vyloučeno, že pouhou výměnnou bloku baterií se z existujících elektromobilů stanou podrobitelé palivových nádrží.

Druhý mýtus: elektromobily jsou drahé a nevyplatí se. Ano, to bezesporu do jisté míry platí v České republice. Ale jen do té doby, než cena litru benzinu přesáhne 45 Kč. Pak se doba návratnosti investice do elektromobilu bude rychle snižovat. Obrovskou výhodou je pro majitele elektromobilů využití nočního proudu, resp. jakéhokoliv nízkého tarifu, k nabíjení garážovaného auta, čímž se provozní náklady dále snižují. Do budoucna se dá dokonce i přemýšlet o komerčním využití elektromobilů k uskladňování nakoupeného levného proudu a jeho pozdějšímu odprodeji za vyšší cenu.

Opravdu zajímavé jsou elektromobily v aglomeracích jako je Londýn, případně ve Skandinávii, kde se za vjezd auta do centra vybírají poplatky. Elektromobily jsou od těchto poplatků oproštěny. Navíc jim města často nabízejí parkování zdarma a někdy dokonce i dobíjení zdarma. Plus k tomu připočtěme státní dotace na nákup takového auta a případné další úlevy (silniční daň, atd.). Pokud to vše vezmeme v úvahu, vychází najednou elektromobil jako finančně velmi zajímavá alternativa minimálně pro druhé auto do rodiny. Na trh také přicházejí užitkové elektromobily, které mají obrovský potenciál v oblasti městské rozvážky.

Třetí a poslední mýtus na který se zde zaměřím je ten, že elektromobily vlastně nejsou ekologické. Tzn. že emise vypouštějí, jen ne lokálně, ale vzdáleně. Jinými slovy, elektřina, kterou do elektromobilu dobijeme, se musí někde vyrobit - a to jsou ty emise, které za obyvatele města "odnesou" obyvatelé řekněme v českém případě třeba obyvatelé severních Čech. Na tom lze vyvrátit máloco. Nelze ale zapomínat, že i s těžbou, přepravou, zpracováním a následnou další přepravou ropy a benzínu je spojena nesrovnatelně vyšší emisní zátěž než s elektrárnami. Navíc, energetika jako celek v posledních letech jasně směřuje ke snižování emisí a decentralizaci - tedy výrobě z bezemisních zdrojů jako jsou větrné či solární elektrárny. Právě např. spojení domácí střešní solární elektrárny a elektromobilu se dnes jeví jako v jistém smyslu idylické.

Kouzlo účinnosti Kouzlem pohonu na elektromotor je jeho téměř 100% účinnost (spalovací motory mají max. 30-40 %), schopnost využití energie z brždění (rekuperace) bez opotřebovávání brzd na dobíjení a především špičkový točivý moment, navíc s naprosto plochým průběhem křivky od nulových otáček až do konstrukčního maxima motoru -- což umožňuje u většiny elektromobilů zcela vypustit těžkou a ztrátovou převodovku i spojku a spojkový pedál. Díky této vlastnosti mají elektromobily paradoxně větší dojezd ve městě, neboť spalovací a vznětové motory s různými převodovkami s pevnými poměry soukolí umí být ekonomické jen při relativně neměnné rychlosti.

Výhody elektromobilů ve městě při menších provozních rychlostech se pak ještě násobí tím, že odporové síly vzduchu, hnacího ústrojí a valivého odporu pneumatik s rychlostí každého vozu exponenciálně narůstají. I při dopravní zácpě proto s elektromobilem vždy spotřebováváte pouze tolik energie, kolik je z čistě fyzikálního hlediska k pohybu nezbytně třeba.

První dojem řidičů z jízdních vlastností plnohodnotného elektromobilu (než i tento luxus zevšední) je obvykle takový, jako z luxusní limuzíny s automatickou převodovkou -- přebytek točivého momentu, absolutní kultivovanost a neslyšnost samotného motoru a neznatelnost řazení. Existují však i elektromobily s převodovkou, např. v přestavbách od EVC Group je původní převodovka zachována. Na "dvojku" lze ale jezdit ve městě úplně bez řazení. O využití převodovky v elektromobilech se v komunitě poměrně značně diskutuje a jedna strana poukazuje na její výhody, zatímco druhá na nevýhody. Definitivní řešení přinese teprve samotný vývoj automobilového průmyslu.

Dovětek

Pracuji jako šéfredaktor magazínu www.hybrid.cz, který se na elektromobilitu a obecně na šetrnou dopravu budoucnosti zaměřuje již déle než šest let. Přesto bych nerad, aby článek vyzněl ve smyslu nekritické adorace elektromobilů. Nejsou všemocným řešením současných dopravních problémů. Způsobí zácpy úplně stejně jako jiná osobní auta. Rozdíl je v tom, že ta zácpa nebude řidičům způsobovat díru do jejich peněženky a neudusí město ve kterém se odehrává.

Budoucnost dopravy, osobní i nákladní, vidím jednoznačně v kombinaci všech možných alternativ, ať už je to elektromobilita, hybridní vozy či auta na plyn. A především v komplexní proměně celého dopravního systému a pojetí dopravy jako takové. Tzn. daleko vyšší důraz na železniční a veřejnou dopravu, to vše propojené s alternativami v jeden funkční celek pracující ku prospěchu lidí i firem, nikoliv pouze firem, jak je tomu dnes. 

Vytisknout