Několik poznámek k elektromobilitě

Už jste někdy jeli v dobrém elektroautě? Já ano. Byla to Tesla, nevím přesně který typ. Ale nezapomenu na to. Bylo to nejúžasnější svezení, které jsem kdy v autě absolvoval. Klidná, tichá jízda, bez jakéhokoli řazení, při nájezdu na dálnici akcelerace, jakou jsem v žádném autě ani přibližně nezažil.

Já jsem si nakonec také pořídil elektrovůz, a to ojetý BMW i3.

Moje nové ojeté autíčko BMW i3

Neudělal jsem to ale z ekologických důvodů, ale protože je jízda elektromobilem skutečné potěšení. Toto autíčko nemá takovou akceleraci jako Tesla, ale i tak je velice živé a když na to šlápnu, velice čiperně zrychluje. Protože ho mohu nabíjet doma v garáži, je jeho provoz zhruba čtyřikrát levnější, než u benzínového auta. A také už vůbec nemusím k benzínce (a k veřejným nabíječkám nejezdím). Ale i tohoto auta dokonale platí, že elektromotor je daleko vhodnější pro pohon dopravního prostředku. Kdyby byly lepší baterie, bylo by to dokonalé. Ale potvrzují to dopravní prostředky, které baterie nevyužívají: tramvaje, trolejbusy, elektrické a dieselelektrické lokomotivy a další. Prostě: kam je možné přivést elektrický proud, tam se spalovací motor nechytá.

Symbol elektromobility - TESLA model 3

Když média hodnotí elektroauta, dělají to téměř vždy výhradně z ekologického hlediska. Evropská unie se rozhodla zprotivit tyto vozy tím, že nutí lidi k jejich koupi a na druhé straně zpřísňuje ale normy pro výrobu automobilů se spalovacím motorem natolik, že se jejich vývoj a výroba obrovsky prodražuje a auta se stávají nedostižnými pro většinu obyvatelstva. Navíc tím upadá evropský automobilový průmysl, automobilky se stávají nekonkurenceschopné a také proto jezdí po evropských silnicích čím dá více starších aut, které daleko více "smrdí". Evropská unie to chce řešit opět tak pitomě, jako poslední dobou dělá snad všechno - chce prý zakázat opravy aut starších patnácti let. Zatím to neprošlo.

Spalovací motor jako nouzovka

Elektrický motor svou jednoduchostí, spolehlivostí a svými vlastnostmi se na počátku automobilismu jevil nejvhodnějším pro pohon automobilů. Na začátku 20. století ve Spojených státech amerických jezdil větší počet elektromobilů než aut se spalovacím motorem. Největší americký výrobce aut Henry Ford spolupracoval s Edisonem na elektromobilu pro běžné použití. Bohužel se potýkali s problémem těžké baterie, která měla krátký dojezd, což nemohlo konkurovat automobilu se spalovacím motorem, kterým byla dána přednost. Takže spalovací motor se všemi svými nectnostmi dočasně a nadlouho zvítězil pro použití v dopravě a tam, kde nebylo možné používat elektřinu po vedení. Ale například tramvaje používají elektromotory od začátku.

Po celé století si vedl vítězně spalovací motor v automobilech. Důvodem bylo to, že vývoj v oblasti baterií a akumulátorů pokračoval příliš pomalým tempem. Až v současné době pokročil vývoj akumulátorů natolik, že lze vyrobit elektromobil, který je prakticky použitelný, i když akumulátor je pořád jeho určitá slabina. V současné době podle mne není možné nahradit auta se spalovacím motorem elektroauty. Tomu musí ještě výrazně pokročit vývoj v oblasti akumulátorů, hlavně v jejich kapacitě (kolik energie jsou schopny vydat vzhledem k hmotnosti). Současné baterie pro dojezd okolo 500 km mají hmotnost cca 300 kg, což je mnoho a znamená to tahání výrazné zátěže navíc. Stejnou vzdálenot ujede benzínové auto se 30 kg benzínu, čili je tu poměr hmotnosti 1:10.

Další nevýhodou baterie je pomalé nabíjení. Zatímco benzín načepuji za cca 5 minut, elektromobil nabíjím na rychlonabíječce cca desetkrát pomaleji. Tahle skutečnost ale nemusí vadit velké časti majitelů elektromobilů, kteří si mohou nabít svůj vůz dom v garáži "přes noc". Pro ty je to naopak dobrá v tom, že nemusí jezdit k benzínce a mají "plnou nádrž" každé ráno bez jakékoli námahy (tedy zapnout kabel do auta trvá pár vteřin).

Elektromotor je ve všech svých vlastnostech výrazně lepší, než spalovací motor

Co se týče elektroaut, tam dominují dvě hlavní oblasti:

• elektromotor
• baterie

Elektromotor je ve všech svých vlastnostech lepší pro pohon auta než motor spalovací (na což různé články o elektromobilech ale úplně kašlou), baterie naopak v současné době přináší daleko více nevýhod. Připomeňme si výhody elektromotoru oproti motoru spalovacímu:

• nepožaduje startér
• nepotřebuje spojku - velký krouticí moment od nuly
• nepotřebuje převodovku - výborný průběh krouticího momentu v celém rozsahu otáček
• okamžitá reakce na "plynový" pedál
• nepoměrně jednodušší konstrukce
• je lehčí a znatelně menší
• nepotřebuje tlumiče výfuku - je tichý
• absolutně bezemisní provoz
• minimální vibrace - nepřevádí se lineární pohyb na rotační
• podstatně větší účinnost
• jeho výroba je daleko ekologičtější
• nespotřebovává olej
• šetří brzdy a tím i snižuje emisi prachu z brzd - brzdí se rekuperací
• energie z brzdění se z velké části vrací do baterie
• pohon všech kol se řeší více elektromotory, takže nápravy nejsou mechanicky propojeny a nemusí se řešit kompromis mezi trakcí a parazitními momenty (vypůjčeno od Martina Vaculíka)
• lépe se řídí jeho vlastnosti

Naproti tomu baterie jsou však u dnešních elektromobilů nutností, ale přinášejí zatím jen problémy

• pro aspoň dostatečný dojezd musí být obrovské, těžké a velmi drahé, čili mají malou kapacitu
• jejich výroba je neekologická
• spotřebovávají při výrobě velké množství vzácných materiálů, zvláště kovů, jejichž těžba je neekologická
• nabíjení trvá dlouhou dobu ve srovnání s načepováním paliva
• při nabíjení velkého množství vozů nerovnoměrně a výrazně zatěžují současnou elektrickou síť
• podle mnohých elektromobilních aktivistů je starost o úroveň nabíjení baterie velmi náročná, baterie nesmí využívat plný dojezd, ideální je prý nabíjet baterii pouze v určitém malém rozmezí kapacity a nevyužívat ji na sto procent, což dělá z člověka sluhu elektromobilu a dále mu podstatně snižuje už tak sotva dostatečný dojezd (podle mne je to přehnané a výrazně to snižuje kvalitu elektromobility)

Z toho všeho musí i podprůměrně inteligentní člověk pochopit, že zavádět elektromobily na povel spolu se zákazy spalovacích motorů v autech je, mírně řečeno, kontraproduktivní, správně řečeno zcela nesmyslné. Jedině, že by cílem bylo zničit svůj automobilový průmysl. Bohužel se takto chová moloch, zvaný Evropská Unie, za plné podpory naší pětikoaliční vlády (je rok 2024 a vládne tu EU prostřednictvím vlády Petra Fialy).

Elektromobily se prosadí samy, ale až tehdy, budou-li podstatně efektivnější baterie a přizpůsobená infrastruktura. A nebude třeba zakazovat spalovací motory. A elektroauta ovládnou trh stejně jako třeba digitální fotáky odepsaly film. Ale nejde to přes vnucování příkazy a zákazy. Třeba to, co dělají společnosti, nabízející veřejné nabíječky, je nepochopitelné. Když si jedu načepovat benzín, nepotřebuji různé předplatné a čipy a různé podmínky. Prostě přijedu k benzínce, načepuji, zaplatím a jedu. Tohle u veřejných nabíječek z nějakých přihlouplých důvodů prostě nejde. A co společnost, to jiné podmínky. Tím tu elektromobilitu jen zhnusily.

Kromě čistých elektromobilů vyrábějí ještě automobilky nějaké "plug-in-hybridy", které kombinují spalovací motor s motorem elektrickým, ale jejich konstrukce je taková, že tím vlastně ztrácí téměř všechny výhody, plynoucí z čistě elektrického pohonu, hlavně vzniká nutnost vmontovat opět do vozu spojku a převodovku a propojit to mechanicky s elektromotorem a všechno sladit dohromady - no viz níže.

Jak z toho?

Plug-in Hybrid je cesta stranou

Většina článků hodnotí plug-in hybridy takto: Plug-in hybrid (tzv. PHEV = Plug-in Hybrid Electric Vehicle) je automobil s kombinovaným pohonem spalovacího motoru a elektromotoru. Ten zásobují energií baterie, které lze dobít z elektrické sítě (ale i jízdou). Proč to všechno? Elektromobily jsou budoucnost, ale pro někoho je stále nepředstavitelné být závislý jen na bateriích a dobíjení. Plug-in hybridy představují ideální kompromis. Ve městě jezdí zcela bez emisí na elektřinu, na delší trasy vůz pohání spalovací motor, kterému navíc k vyššímu výkonu pomáhá elektromotor (a tím i k nižší spotřebě a emisím).

Autoři těchto hodnocení zcela zapomínají na to, že takováto konstrukce automobilu zcela popírá výhody použití elektromotoru, uvedené v úvodu tohoto článku. Konstrukce takového vozu je ještě složitější, než čistě spalovací pohon, potřebujeme opět startér, chladič, převodovku, spojku, olej, tlumič výfuku, filtr pevných částic atd., úspora hmotnosti použitím menší baterie je skoro vyvážena použitím chladicí, výfukové soustavy, převodovky, materiálu pro spojení elektromotoru se spalovacím motorem, takže z výhod zůstává jen možnost rekuperace brzdné energie a někdy i nabíjení baterie spalovacím motorem. Už konstruktéři dieselelektrických lokomotiv věděli o nesporných výhodách elektromotorů při pohonu vozidel, a tam se diesel stará jen o výrobu elektřiny pro pohonné elektromotory a vůbec se necpe do pohonu. Preavda, existují i hybridy, které nemají převodovku ani spojku a využívají při menších otáčkách elektromotor (který má i při nižších otáčkách vysoký krouticí moment) a při vyšších otáčkách spalovací motor, kterým současně nabíjejí baterku, ale těchto vozů není zase až tolik. Ale přesto existuje koncept ještě lepší:

Elektromobil s dobíjením baterie pomocným spalovacím motorem

Podle mne by v současné době bylo nejproduktivnější vyrábět elektromobily s malým dojezdem a silným elektromotorem (výkon minimálně 100 kW, kapacita baterie cca 30 kWh (tj dojezd cca až 200 km čistě na elektřinu)). Takovéto vozy by si zachovaly všechny výhody elektrického motoru pro pohon a velice zmírnily nevýhody baterie její třetinovou velikostí. Dojezd by se u takovýchto vozů prodlužoval pomocí spalovacího motoru s výkonem 25-35 kW, spojeného pouze s generátorem elektřiny pro nabíjení baterie. Tento motor by běžel jen ve svých ideálních podmínkách (hlavně počet ot/min), tak, aby měl maximální účinnost a minimální exhalace a pouze by dobíjel baterii. Tento motor by se spouštěl podle potřeby, zvláště při vybití baterie pod určitou mez. Odpadní teplo ze spalovacího motoru by se v zimě dalo využívat i k vytápění automobilu, v zimní koloně by běžel na malé otáčky, topil a také trochu dobíjel baterii, která by se dala také využívat k topení při jejím vysokém stupni nabití. Podle velikosti palivové nádrže by takový vůz mohl klidně dojet i přes 1000 km. A mohl by být i docela levný, pokud by někteří konstruktéři v EU dostali aspoň trochu rozum. A na cestě by se dalo čepovat palivo, nemuselo by se vždy jen nabíjet. Nabíjelo by se většinou až doma. Pokus o takový vůz už byl - BMW i3 REX, bohužel ho jacísi inteligenti vybavili pouze devítilitrovou nádrží na palivo. Navíc uvažovali spalovák jen jako prostředek pro výhradně nouzové dojetí a zapínali ho až při vybití baterie na 5%, takže tím tento koncept úplně pohřbili.

BMW i3 REX (Range EXtender) - pokus o elektromobil s prodlouženým dojezdem

Ale pokud by byl takový vůz kvalitně navržen, tak by se na takovém základě a v souladu s výsledky vědeckotechnického rozvoje dala realizovat postupná vylepšení, daná hlavně třeba zvyšováním kapacity baterií a jejich zlevňováním a současně přizpůsobováním energetického průmyslu elektromobilitě. Čili ponechat vývoj elektromobility přirozenému vývoji vědy a techniky a ne byrokraticky poroučet větru, dešti, jak se to nyní EU zcela nesmyslně snaží dělat skoro ve všem. Elektromobily jezdí úžasně, ale ještě nenastal jejich čas. Ale věřím, že časem nastane.

Zvýšení cel na čínské elektromobily

V červnu 2024 se EU rozhodla uvalit clo ve výši až 48% na dovoz čínských elektromobilů. Čína totiž podporou elektromobility a přístupem ke zdrojům materiálu hlavně na výrobu baterií výrazně zefektivnila výrobu elektromobilů do té míry, že se v Evropě vyráběné elektrovozy staly nekonkurenceschopnými. A tak místo řešení, které by umožnilo zmírněním emisních norem (emise CO₂ z automobilové dopravy činí v Evropě pouhé 1% emisí, vytvořené člověkem) podstatně zvýšit dostupnost moderních, čistších aut se spalovacím motorem a současně dovozem přece jen levnějších elektromobilů z Číny, čímž by se zvýšila i dostupnost elektromobilů, zvolila EU opět to nejhorší, co mohla. Podstatné zvýšení ceny elektromobilů kvůli uvalenému clu a snížení dostupnosti "normálních" aut zavedením normy Euro 6 způsobí útlum automobilového průmyslu a prodlužování životnosti starých aut se spalovacím motorem, znečišťujícími více životní prostředí. Volby do EP v roce 2024 přece jen ukázaly, že si voliči přejí změnu takovéhoto sebevražedného chování, ale bohužel razance této změny měla být výraznější.

Chcete-li mi něco napsat, tak na adresu k1@kreteni.cz