Pálčivé témy okolo elektromobility v skratke
Tento článok sme sa rozhodli napísať v momente, kedy sme asi po 180 počuli rôzne internetové 100% zaručené fakty o elektromobilite. Najväčším bizárom je hláška, ako elektrické auto horí a ako to vzime nikam nedôjde. Tých internetových alebo krčmových tém je ale oveľa viac, a tak nebolo nič jednoduchšie, než ich spísať do online, nech sú dostupné všetkým. Veľký kus práce odviedol už časopis Svet motorov vo svojom januárovom vydaní zroku 2024. Zozbieral neskutočné množstvo zdrojov a faktov a spísal ich do jedného celého tlačeného čísla. Takýto výtlačok sa ale nedostane všade, takže ponúkame výcuc tých najpálčivejších tém v kocke.
1. Znižovať produkciu CO2 pomocou automobilov nemá cenu
Myšlienka, že človek neovplyvňuje klímu planéty a že sa jedná o prirodzené javy prírody je dnes mýtus. Dôkazy sú vďaka monitorovaniu planéty satelitmi vybavenými spektrometre. Tie od roku 1970 nepretržite zbierajú dáta a potvrdzujú zosilnenie skleníkových plynov a vodné pary vatmosfére. Takže pravidlo, kto nič nerobí, nič nepokazí tu nefunguje. Prírode sme v minulosti veľmi nepomáhali, naopak, rúbali sme lesy, spaľovali uhlie, ropu a zemný plyn. Poľnohospodárstvo tiež nebolo veľmi čisté a prívetivé kprírode. Obdobie, kedy sme brali a ničili by sa malo skončiť a smerovať k neutralite.
2. Európa sama elektromobily svetovú klímu nespasí
Najväčším producentom CO2 je Čína, USA a India. Môže Európa ovplyvniť globálnu klímu náhradou bežných spaľovacích vozidiel elektromobilmi? Európa v tomto rozhodnutí nie je sama. Existuje dohoda viac ako stovky krajín sveta, ktoré sa prihlásili k znižovaniu CO2, a to nielen zavádzaním elektromobilov do prevádzky. Okrem globálneho pohľadu tu existuje ešte jeden lokálny efekt, a tým je znečistenie miest toxickými emisiami, ktoré občania dýchajú. Európa v zmene myslenia nie je sama. Stačí sa pozrieť do Číny, kde je elektromobilita najďalej a dobýva svojimi modernými vozidlami svet. Opačným pólom je napríklad Rwanda alebo Kambodža. Tieto štáty bojujú s nedostatkom ropy, pritom výrobou elektriny sú sebestačné, a preto budujú infraštruktúru pre elektromobilitu a podporujú elektromobily. Týchto príkladov je oveľa viac.
3. Elektromobily čudia rovnako ako spaľováky, ale inde. Ťažbou lítia ničíme prírodu
Elektromobily majú možnosť po sebe zanechať nízku emisnú stopu, a to aj v prípade započítania premenných, ako je ťažba surovín a ich výroba. Tento celok je možné dosiahnuť však pri splnení mnohých podmienok. Dnes je veľkou témou likvidácie prírody za honbou po ťažbe lítia. Väčšina ľudí však zabúda, že benzín či nafta nerastú na stromoch, že ich ťažba aj výrobný proces nie je nič jednoduché a energeticky nenáročné. Už pri súčasnej situácii ťažby surovín, spracovania surovín a výroby vozidiel vychádza elektromobil ako ekologicky výhodnejší. Bod zlomu sa pohybuje na úrovni 30-70 tis. km. Od tohto momentu je elektromobilita ekologickejšia. Pri elektromobile sa batéria nabije elektrinou, vozidlo ju s vysokou účinnosťou spotrebuje a batéria je pripravená na znovupoužitie. Počet týchto nabíjacích cyklov dnes prevyšuje životnosť vozidla a po likvidácii elektromobilu dostávajú batérie druhý život v podobe batériových úložísk. A po likvidácii týchto úložísk je možné stále z batérie využiť pri recyklácii veľké množstvo materiálu na ďalšie znovupoužitie. Dôležitým faktorom je tu čas. Samotná elektromobilita a nový moderný prístup k nej ponúkajú mnoho inovácií a ďalší obrovský rast vefektívnosti a ekológii. Obrátene spaľovacie vozidlá sú na sklonku svojej existencie. Každé ďalšie vylepšenie motorov neprináša v pomere nákladov na ich nasadenie v praxi dostatočné zlepšenie efektívnosti, účinnosti aj ekológie. A čo sťažbou lítia či iných drahých kovov? Existujú postupy ťažby, aby zásah do prostredia bol menší ako v prípade ropy alebo uhlia. Výhodou je jeho opakované použitie a recyklácia. Fosílne palivá žiadne opätovné využitie neumožňujú.
4. Bez dotácií elektromobily neuspejú
Štátne dotácie a iné ďalšie formy podpory elektromobility rozhodne majú vplyv na úspešnosť predaja elektromobilov. Jasne to dokazujú čísla v krajinách, kde sa dotácie spustili, a naopak kde skončili. Veľký vplyv tu hrá ale aj masívne rozšírenie infraštruktúry a rýchle modernizácia samotných vozidiel, ich rastúci dojazd, zvyšujúca sa kapacita batérií vrátane životnosti aj ekológie. Faktom tiež je, že v minulosti získali aj spaľovacie vozidlá rôzne formy podpory. Nebolo to tak okaté, ale masívna podpora ropného priemyslu na začiatku minulého storočia bola jasnou podporou pre globálne využitie spaľovacích vozidiel v bežnej prevádzke. Naftové automobily sa v 90. rokoch minulého storočia dočkali aj masívnej miliardovej podpory, pretože boli vtedy videné ako čistejšia alternatíva k benzínu.
5. Nebude toľko elektrickej energie
Ľudia sa často obávajú, že pokiaľ sa rozšíri elektromobilita vo veľkom meradle, nebude pre EV vozidlá dostatok energie, a to najmä v situácii, keď sa večer elektromobil pripojí do zásuvky. Celková spotreba tak dramaticky vzrastie a mohlo by tiež dôjsť k blackoutu celej distribučnej sústavy. V Českej republike sa ročne obmení len 200 000 vozidiel. Z toho sú elektromobily v radoch percent. Dramatické navýšenie elektromobilov sa teda nekoná a ich nárast je postupný. Na nový smer sa tiež pripravujú energetici, ktorí modernizujú distribučnú sústavu, pripravujú jej optimalizáciu a ochytrenie. Ruka v ruke sa rozširuje záujem o mikrozdroje v podobe fotovoltaických elektrární na rodinných domoch a firmách spolu s batériovými úložiskami. Navyše sa prebudila aj česká vláda a počíta s výstavbou štyroch jadrových blokov, čo by malo navýšiť inštalovaný výkon o jednu až dva gigawatty, ktoré môžu využiť aj elektromobily. Úplne novou témou je potom využitie elektromobilov a fotovoltiky na vykrývanie špičiek v energetickej sústave.
6. Elektromobily sa v zime vybijú a ľudia umrznú
Táto často spomínaná téma, obzvlášť na sociálnych sieťach, nie je založená na pravde a patrí medzi nepravdy. Kritici elektromobility tvrdia, že sa s elektromobilom nedá dlho kúriť, že v prípade uviaznutia v zápche na diaľnici alebo kdekoľvek inde sa po troch hodinách batérie elektromobilu vybije a ľudia umrznú. Pritom spaľovacie vozidlo môže v kľude spotrebovávať minimum paliva a samotným spaľovaním vyrába teplo aj niekoľko dní.
Moderné elektromobily dokážu kúriť pri státí podobne dlho ako bežné spaľovacie vozidlá. Navyše nemusí dlhodobo držať motor v nevhodných pracovných podmienkach podchladeného motora bez záťaže. Nové elektromobily sú osadzované moderným typom kúrenia spojeného s tepelným čerpadlom a v kombinácii s veľkou batériou tak prekonávajú výdrž spaľovacích vozidiel. Navyše rovnako fungujú ako v zime, tak v lete. Teda okrem kúrenia vie aj chladiť.
7. Elektromobily nejdú uhasiť
Odporcovia elektromobility tvrdia, že tieto vozidlá často horia a nie je možné ich uhasiť. Hasiči môžu požiaru iba prihliadať, a to môže trvať aj niekoľko dní. Parkovanie v podzemných garážach je preto extrémne nebezpečné. Tiež tvrdí, že pri nehode môže elektromobil začať horieť a posádka tak môže uhorieť, navyše pri takom horení dochádza k ekologickej katastrofe. Poďme ale k faktom. V absolutných číslach zhoria v ČR jednotky elektromobilov na tisíce spaľovacích vozidiel. Do tejto kategórie navyše spadajú aj požiare elektrokolobežiek, ktoré nemajú praktický žiadny battery manažment. Táto štatistika je ale k ničomu. Aj keď ju prepočítame na počet registrovaných vozidiel, vyjde skutočné číslo lepšie pre elektromobily. Existuje niekoľko typov batérií, ktoré sa používajú v elektromobiloch alebo FVE batériových úložiskách. Vývoj vo výrobe batérií ide míľovými krokmi dopredu. Napr. železo fosfátové batérie sú oveľa odolnejšie ako lítiové batérie. Konštrukčne však nemožno tvrdiť, že nemôžu zahorieť. Tento typ batériových článkov má oveľa menšiu pravdepodobnosť, že uvoľní dosť tepelnej energie, aby zahoreli susedné články batérie. Horenie teda skončí po vyhorení chybného článku a nemusí dôjsť k poškodeniu vozidla, ani zásahu hasičov. Navyše riaditeľstvo Hasičského záchranného zboru má vypracovaný konkrétny manuál s postupy, ako k elektomobilom pristupovať a ako ich hasiť a všetky hasičské stanice ho poznajú a majú potrebné vybavenie na takýto zásah. Zhľadiska tepla pri požiari vychádza elektromobil a spaľovacie vozidlá podobne, ani jedno nie je hrozbou pre statiku budovy. Dokonca riziko vzplanutia vozidla pri nehode je u elektromobilu nižšie, rovnako tak štatisticky vychádzajú elektromobily ako menej náchylné k požiarom.
8. Batérie budú po štyroch rokoch vháji a stoja viac ako celé auto
Obava z životnosti batérie elektromobilov je vysoká a je silným argumentom proti elektromobilite. Ľudia vychádzajú zo skúsenosti s batériami v domácnostiach, ktoré používajú v domácej elektronike, alebo zo skúseností z olovených štartovacích akumulátorov spaľovacích áut. Vynález lítium-iónovej batérie a jej vývoj do podoby použiteľnej v autách naštartoval v roku 2010 masívnejší príchod elektromobilov. Okrem energetickej hustoty je výhodou tohto akumulátora aj jeho vysoká životnosť pri dodržaní určitého postupu. Sám používateľ môže ovplyvniť životnosť trakčnej batérie svojho elektromobilu len tým, že nenabíja na 100 %. Využíva batériu v rozmedzí 10–80 %, na 100 % nabíja len v prípade, že následne cestuje dlhšiu trasu a akumulátor ihneď vybije. Automobilky aj výrobcovia batériových úložísk pre FVE poskytujú na batérie aj desaťročnú záruku. Táto záruka sa navyše týka toho, že po tejto dobe nedôjde k väčšej ako stanovenej degradácii. Neznamená to, že po tejto dobe môže byť batéria mŕtva. Priemerná životnosť batérie je oveľa dlhšia. Z dát vyplýva, že 70 % pôvodnej kapacity bude mať väčšina akumulátorov po 16 až 21 rokoch. Pri takto starom aute sa bavíme o opotrebenom a morálne zastaranom vozidle. Napriek tomu batéria môže fungovať ďalej a poslúžiť tak napr. v batériových úložiskách. Tieto údaje vychádzajú z prvých typov elektromobilov, ktoré nebývali vybavené termo manažmentom batérie. Skutočné čísla môžu byť teda ešte vyššie. Nákup štvorročného alebo šesťročného ojazdeného elektromobilu z druhej ruky nebude v budúcnosti žiadny problém.
9. Je vodík lepší ako elektromobil?
Batérie v elektromobiloch nie sú jediným variantom. Najviac sa hovorí o alternatíve v podobe vodíka a syntetických palív. Verejnosti sa táto možnosť páči, pretože nemení návyky spotrebiteľa pri čerpaní paliva. Čo je to ale vodíkové vozidlo a ako sa vyrába vodík? Výroba vodíka je zatiaľ akademická cesta a ekonomické využitie vodíka v doprave je energeticky veľmi náročné. Skutočná cena kilometrov jazdy na vodík je teda mnohonásobne drahšia a vyžaduje veľké množstvo energie na spracovanie vodíka, aby sa tento zložito vyrobený vodík premenil späť na elektrinu vo vozidle, naplnil batériu vozidla a z batérie vozidla sa napájal elektromotor. Vodíkové vozidlo je teda fakticky elektromobil s batériou, palivovým článkom a zásobníkom na vodík. Faktický test dvoch vozidiel ukazuje konkrétne čísla. Hyundai Ioniq 6 vs. Toyota Mirai na trase Ostrava – Brno – Praha. Ioniq spotreboval 16,3 kWh/100 km, zatiaľ čo Mirai 1,18 kg vodíka /100 km. Ak potrebujete na výrobu jedného kg vodíka 33 kWh, malo vozidlo Mirai spotrebu 38,9 kWh/100 km. Tento výsledok je 2,4× horší. V roku 2023 boli v ČR iba štyri plniace stanice pre vodíkové autá. Na Slovensku jedna. Verejných čerpacích staníc je v ČR okolo 4000. Verejných nabíjacích bodov pre elektromobily je už cez 4 500. A keď k tomu pripočítame súkromné elektrické zásuvky v rodinných domoch, sme na násobne väčšom počte.
Výroba syntetických palív je druhá cesta, ako neničiť prírodu pri ťažbe nerastných surovín, avšak samotná výroba syntetického paliva je opäť energeticky aj tepelne veľmi náročná. Navyše pri ich spotrebe v motore opäť vzniká CO2. Myšlienka uhlíkovej neutrality je v tom, že sa pri výrobe syntetického paliva odoberie CO2 zatmosféry. Takto sa dá z CO2 a vodíka vyrábať akékoľvek palivo – benzín, nafta aj etanol. Na kilogram takého benzínu potrebujete 0,5 kg vodíka a 3 kg CO2. Vodík vyrobíte elektrolýzou a spotrebujete 33 kWh/kg, CO2 získate zo vzduchu a spotrebujete asi 3 kWh/kg. Dohromady teda spotrebujete asi 19 kWh/kg. Priemerná spotreba moderného vozidla je 6 l/100 km. Na prejdenie 100 km spaľovacím vozidlom, ktoré spotrebováva syntetické palivo, teda priemysel vynaloží 156 kWh energie. Elektrické vozidlo s rovnakou energiou prejde 950 km.
Celosvetová podpora CO2 neutrálnej dopravy vynaložila veľké množstvo finančných prostriedkov. Batériové elektromobily sú však v posledných rokoch jedinou ekonomickou aj ekologickou voľbou a automobilky to vedia, preto sa vývoju venujú. Samotný vodík sa dočkal mimoriadne štedrej podpory napr. v USA, Japonsku a Južnej Kórei. Napriek tomu sa tejto technológie nepodarilo presadiť a v niektorých krajinách je dnes dokonca na ústupe.
10. Prechod na elektromobilitu je samovražda európskeho automobilového priemyslu
Je skutočne elektromobilita len čínskej lobby? Majú európske automobilky šancu vyrábať si komponenty sami, alebo budú musieť nakupovať komponenty či celé autá z Ázie? Veľkí automobiloví hráči majú už dlho správne informácie a na zmeny sa pripravujú. Navyše už ako niekdajšie Československo sme boli veľmi dobrí v elektrotechnike. Prechod na elektromobilitu ponúka mnohým týmto firmám vstup do automobilového priemyslu. V ideálnom prípade tak budú výpadky vysoko sofistikovaných motorových dielov nahradené špecifickými dielmi s vysokou pridanou hodnotou pre elektromotory.
Zdroj:
Interné materiály SECTRON
Časopis Svet motorov špeciál 1/2024, ISSN 0039-7016