Profibagr.cz - Náhradní díly pro stavební a zemědělskou techniku
Dnes je 24.4. – svátek slaví Jiří

STOP nabujelé elektromobilitě. Existují i jiné varianty

Zveřejněno: 29. 7. 2023

Několik let jsem na sklonku minulého století připravoval pravidelnou rubriku ELEKTROMOBIL v nejrozšířenějším motoristickém českém magazínu Svět motorů. Tehdy ještě čas elektromobilů, na rozdíl od dneška, nedozrál. Díky novým technologiím je nyní situace zcela opačná a s hrstkou bývalých protagonistů elektropohonu se ptám: Nebylo by rozumné a moudré přibrzdit současnou vyzrálou evropskou elektromobilitu?

Nákladní vůz Daimler Truck s vodíkovým pohonem provádí první výškové testy. (foto: Daimler Truck AG)

Ke striktnímu omezení propagace a výroby elektromobilů v Evropě jsem dospěl na základě studií věrohodných odborníků, jejichž hlas v rozjásaném davu nadšených stoupenců elektromobility jaksi zaniká. Následující řádky nejsou sice zaměřeny na stavební techniku, nicméně přiložené snímky výmluvně dokumentují současné vývojové trendy alespoň u několika významných producentů nákladních vozidel.

Ekologie v dopravě

Jsou elektromobily skutečně bezemisní? Odpověď hledejme u „pomazaných hlav” – Prof. Jana Macka a Ing. Josefa Morkuse z Fakulty strojní ČVUT v Praze, kteří jsou autory rozsáhlé studie hodnotící současný stav elektromobility ve světě, ale zejména v Evropě a u nás. Se souhlasem obou autorů jsme si dovolili ocitovat některé závěry z jejich obsáhlého hodnocení jednotlivých testovaných parametrů, zejména v oblastech ekologie a hospodárnosti provozu vozidel. V našem pojednání ovšem chceme postihnout nejen jízdu, ale i výrobu vozidla. Vzhledem k omezenému rozsahu tohoto článku nelze uvést celou řadu vysvětlujících grafů, tabulek a snímků, které jsou součástí zmíněné studie.

Scania R 450 4×2 s pantografem. (foto: Dan Boman, Scania CV AB)
Scania R 450 4×2 s pantografem. (foto: Dan Boman, Scania CV AB)

Nechvalné prvenství EU

Evropské unii nelze upřít legislativní kroky spojené kupř. se zavedením emisní normy Euro (první stupeň Euro 1 se objevil před více než 30 lety, dnes platí norma Euro 6 s tím, že v přípravě je ještě přísnější Euro 7). Striktní limity zmíněné normy se ovšem týkají výhradně škodlivých emisí (CO, CH, NOx) a neomezují další plyn, a tím je CO2. Oxid uhličitý běžně není škodlivý, ale jeho větší koncentrace v ovzduší je jednou z příčit globálního oteplování naší planety. K produkci tohoto plynu velmi přispívá automobil, ať již se spalovacím motorem, nebo elektromobil či hybrid. V současné době je jeho produkce Evropskou komisí sledována a limitována jen při jízdě automobilu samotného (bez emisí při produkci elektrické energie a výroby vozidla), přičemž elektromobily jsou uvažovány jako zcela bezemisní.

Dejme již slovo autorům zmíněné studie, která srovnává jednotlivé alternativy pohonu a snaží se najít i pro evropský automobilový průmysl schůdnou cestu přežití: „Bohužel aktuální vývoj na poli evropské legislativy nebere v úvahu celkovou uhlíkovou stopu elektromobilu od jeho výroby, výroby baterie, po zdroj elektrické energie pro jeho pohon a násilím tlačí výrobce do vývoje, výroby a prodeje bateriových vozidel. Důsledkem těchto požadavků je nutnost vyrábět a prodat stále rostoucí počet elektrických vozidel, především bateriových elektromobilů a případně plug-in hybridů, které se ještě podle platných měřicích metod dostanou pod limit 50 g CO2/km, který je hranicí pro tzv. čistá vozidla.”

Jenom vyjmenování všech evropských potažmo českých dokumentů by vyžadovalo samostatné pojednání s přihlédnutím k tomu, že zdrojem elektrické energie pro pohon bezemisního vozidla jsou dnes prakticky výhradně akumulátorové baterie. Je vhodné podotknout, že v ostatních částech světa mimo Evropu je také snaha emise snižovat, ale ne tak rychle a s tak výraznými postihy za nesplnění příslušných limitů.

Rychlonabíjecí stojan MB v Praze Stodůlkách. (foto: archiv autora)
Rychlonabíjecí stojan MB v Praze Stodůlkách. (foto: archiv autora)

Odborníci varují

Varování odborníků se netýká jen legislativních omezení. Ve zmíněné studii autoři rozhodně elektromobil nezavrhují, přiznávají jeho přednosti, jako je snazší ovládání, lepší akcelerace (elektromotor nabízí točivý moment od nejnižších otáček). Dále odpadají některé konstrukční skupiny nutné k zajištění plynulé bezpečné jízdy vozidla. Nejvýznamnější předností elektromobilu je samozřejmě jízda bez emisí. V ekologické bilanci lehčích vozidel nelze zapomenout na hybridy.

Hodnocení expertů: „Elektrifikace vozového parku znamená, že do vozidla je přidána nová součást, elektrická akumulátorová baterie, dnes lithium-iontová, nejčastěji s kovovou katodou (obvykle kobalt-nikl-mangan, NMC). Alternativy k ní se sice jeví jako možné a slibné (například baterie lithium-síra), ale přinejmenším v nejbližších deseti letech jsou nepoužitelné zejména pro nízkou životnost nebo jiné problémy.

U nákladních vozidel vyšších hmotnostních kategorií se počítá s aplikací vodíkových systémů, viz kupříkladu Mercedes-Benz GenH2.

Energetická bilance

Citovaná studie podrobně srovnává přednosti a nevýhody klasického a elektrického pohonu, rozebírá otázky jízdního dosahu (dojezdu), spotřebované energie, a to jak při výrobě jednotlivých komponent, tak při jízdě včetně ztrát při nabíjení, věnuje se možnostem recyklace a nezapomíná ani na ceny vozidel. Potěšitelné je, že v rámci studia podkladů k tomuto pojednání jsme mohli nahlédnout do výsledků prací vytvořených nejen v četných zahraničních zkušebnách, ale i ve výzkumech studentů pražské techniky, viz kupř. bakalářská práce, která porovnává několik zahraničních studií věnovaných energetické bilanci z pohledu vstupních dat, okolností získání výsledků či použitého energetického mixu (množství vyrobené elektřiny podle jednotlivých zdrojů energie). A výsledek?

„S určitou mírou optimismu a s ohledem na pokračující vývoj technologií a zvyšování sériovosti výroby lze předpokládat, že spotřeba elektrické energie pro výrobu bateriových článků a kompletaci baterií se bude v následujících letech pohybovat v rozmezí 300 až 500 MJ/kWh, tj. přibližně 85 až 140 kWh/kWh kapacity baterie. Neznámou při tom zůstává spotřeba tepelné energie a její zdroj, což může celkovou spotřebu energie významně zvyšovat,” uvádí experti.

Novější údaje od Green NCAP dokonce udávají včetně energie na materiál baterií pesimističtější hodnotu cca 370 kWh/kWh kapacity baterie. V našem pojednání nelze popsat všechny vlivy, které rozhodují o přednostech či nedostatcích jednotlivých alternativních pohonných systémů. Všimněme si alespoň jízdního dosahu elektricky poháněných vozidel.

Kdo zaplatí větší dojezd?

Výrazným současným trendem u elektromobilů je zvyšování kapacity baterií ve snaze dosáhnout většího dojezdu. Dejme znovu slovo našim expertům: „Chceme-li od elektromobilu dojezd v řádu několika stovek kilometrů, pak takové vozidlo (např. Tesla, Audi, Mercedes nebo Jaguar) má již celou podlahu vyplněnou akumulátorovými bateriemi. Takto velké sady jsou drahé, podílí se na ceně elektromobilu nejméně jednou třetinou a cena takovýchto vozidel překračuje milion korun. Pro jednoduchost hovoříme o osobních a malých „užitkových” vozidlech – dodávkách. Pro běžného spotřebitele jsou tato vozidla prakticky nedostupná. Současně tyto baterie jsou těžké, váží několik set kilogramů a představují mrtvou váhu, kterou elektromobil musí stále vozit s sebou bez ohledu na to, jak jsou nabité. Cena baterie osobního elektromobilu s kapacitou 60 kWh (jako minimální kapacita pro běžný provoz) je zhruba 300 000 Kč. Vystrojená baterie je ovšem dražší.”

Shrnuto a podtrženo: Z pohledu energie pro výrobu baterie a z toho vyplývajících emisí se bateriový elek tromobil jeví velmi nevýhodný ve srovnání s jinými druhy elektrifikovaných vozidel (hybridy). Účinnou cestou ke snížení emisí by byla urychlená obměna zastaralého parku motorových vozidel. To se ovšem týká i nákladních vozů. Za všechny autodopravce, kteří budou nuceni elektrifikovat vozový park, uveďme názor alespoň jednoho z nich.

Jan Tejnor, MHC Mobility, posuzuje současnou situaci takto: „Zkoušel jsem jet elektrickou dodávkou 700 kilometrů a byl to docela zážitek. Souhlasím s tím, že to je řešení pro <0x201A>poslední míli' už dnes. Nevím ale, jak elektromobilitu prosazovat pro kamionovou dopravu. Myslím, že máme dlouhou cestu před sebou. Naftový motor u 40tunové soupravy na cestu z Turecka do Británie se dvěma řidiči a závazným termínem vykládky budeme ještě nějakou dobu potřebovat.

Hyundai XCIENT Fuel Cell. (foto: Hyundai Motor Company)
Hyundai XCIENT Fuel Cell. (foto: Hyundai Motor Company)

Náš zákazník, náš pán

Rozvoj techniky má směřovat k bohatšímu naplnění života na naší planetě. Je tomu skutečně tak v případě již dnes silně rozvinuté elektromobility? Bude mít běžný občan, ať již z Evropy či z jiného světadílu, zájem přejít na zcela jiný druh velice drahých vozidel? Statistiky ukazují, že zájem o elektromobily je velmi malý a mnohde dokonce zaznamenává pokles. Klademe si znovu otázku: Je evropský scénář smysluplný? Neměli bychom se poučit z příkladů z jiných rozvinutých zemí a dát větší prostor vzájemné konkurenci různých řešení bez tvrdých sankcí s ohledem na technický vývoj? Uveďme na závěr příklad z Japonska, kde tzv. Next-generation vehicles (vozidla příští generace) zahrnují hybridy, plug-in hybridy, bateriové elektromobily, čisté diesely i CNG vozidla.

A zcela na závěr připomeňme alespoň úvodní část jedné z nejzajímavějších studií dvou profesorů z ČVUT. Tentokrát jsme k Janu Mackovi přibrali jeho kolegu Milana Apetaura. Studie má přiléhavý název „Co by znamenalo posunutí zákazu prodeje automobilů se spalovacími motory z roku 2035 na rok 2045”: „Evropský parlament (EP) odhlasoval zákaz prodeje a registrace do provozu nových aut se spalovacími motory (dále ICVs) od roku 2035. Pokud se toto nesystémové nařízení skutečně v roce 2035 uplatní, bude mít hluboký dopad na český průmysl a ekonomiku (která je na automobilovém průmyslu takřka bytostně závislá) a promítne se tím do života celé české společnosti. Paradoxem je, že tento zákaz nepřinese prakticky vůbec nic z hlediska snížení celosvětových emisí skleníkových plynů nejméně do roku 2065, o což by mělo jít, ale sníží konkurenceschopnost celé Evropy a ochudí její obyvatele, zvláště těch v chudších zemích. Tyto skutečnosti jsou již notoricky známé. Nebudeme je zde dále rozvíjet.

Poznámka autora

Do textu jsou zapracovány jednak citace z díla s názvem „Kam kráčíš elektromobilito?” vypracovaného Janem Mackem a Josefem Morkusem, jednak z dalšího více než desetistránkového elaborátu s nejnovějšími výpočty a výsledky měření z oblasti zkoumání životního cyklu vozidla jak elektromobilů, tak i automobilů se spalovacím motorem. Podklady tedy sledují automobil od těžby surovin přes výrobu, provoz, výrobu paliva nebo elektřiny, údržbu až po jeho recyklaci. Jde o jednu z mnoha studií, které se v poslední době objevují a které se zabývají posouzením celého životního cyklu vozidel LCA (life-cycle-assessment), například od Volva, ČVUT a nejnověji od Green NCAP. Autorům za inspiraci a poskytnutí podkladů upřímně děkuji.

Autor: Vlastislav Tůma
Foto: viz popisky
Bezplatné zasílání časopisu Stavební technika pro rok 2024.
Bezplatné zasílání časopisu Stavební technika pro rok 2024.

Přečtěte si také

 

Nové

Variantné modulárne riešenia kompaktného nakladača Valet 150 a jeho prídavných zariadení

Zveřejněno 3.4. Kompaktný nakladač Valet 150 vznikol v rámci vývojového projektu na Ústave automobilového inžinierstva a konštruovania Strojníckej fakulty Slovenskej Technickej Univerzity v Bratislave. Postupne vznikali variantné riešenia tohto mobilného pracovného… celý příspěvek

Těžba v arizonských dolech bude automatizovaná

Zveřejněno 1.4. Ve významné arizonské těžební lokalitě Bagdád bude předán celý proces těžby dálkově řízeným strojům. Klíčovým prvkem inovace je systém Cat MineStar Command for Hauling, který přináší zásadní změny v oblasti bezpečnosti, produktivity i efektivity. celý příspěvek

Hutnicí techniku Bomag nyní pořídíte s extra slevou a rozšířenou výbavou

Zveřejněno 29.3. Společnost NorWit, oficiální distributor ručně vedené hutnicí techniky Bomag, připravila pro letošní stavební sezonu cenovou akci na vybrané stroje tohoto výrobce. celý příspěvek