CO JE TO EV?· 01/25/06
EV, BEV nebo ZEV jsou označení pro elektrické (bateriové a tedy v místě provozu zcela neemisní) vozidlo ~ také elektromobil což je druh automobilu či jiného dopravního prostředku na elektrický pohon. Jako palubní zdroj energie slouží elektrický akumulátor, který je před jízdou nabit a od jeho kapacity závisí dojezdová vzdálenost elektromobilu. Tu je možné prodloužit rekuperací nebo-li dobíjením při brždění el. motorem nebo také tzv. příležitostným dobíjením či rychlo dobíjením například na pracovišti, ve městě během dne apod.
Pro hlavní dobíjení se uvažuje především noční zlevněné pásmo, které lze s energetiky domluvit např. i na 8 hodin nepřerušovaně. Je možné také přes den tzv. příležitostně dobíjet např. na pracovišti či parkingu ze standardní zásuvky či rychlo dobíjet pro zvýšení akčního radiusu cestujících. Dobíjení a nejrůznější zrychlené varianty lze realizovat buďto standardní jednofázovou zásuvkou 230V s proudy do 16A, třífázově 32A či ve vyšších variantách s 400V v oblasti závodních či nákladních a těžších užitkových vozidel. A za předpokladu, že se jedná o nízko voltážní vůz (80–160V), který je vybaven pokročilejším palubním nabíječem lze z běžných rozvodů získat efektivně až 40–50A. Nízko až středně voltážní vůz pro osobní dopravu je tak možné dobít za těchto podmínek na téměř plnou kapacitu (80%) v řádu i několika desítek minut.
Dále, veřejné systémy rychlo nabíjení o vyšších proudech 50A a více např. na bezpečné bázi vodivého propojení či indukčního bezdotykového rychlo nabíjení se v praxi osvědčily v Kalifornii, Francii a dalších místech od 90. let minulého století. Tato veřejná infrastruktura v ČR sice zatím bohužel chybí (pro domácí použití není v dobíjení problém), ale nemusela by jelikož máme řadu tradičních domácích výrobců i v tomto segmentu a hustou síť nejrůznějších komerčních prostor vhodných k tomuto účelu. Z dlouholetých praktických zkoušek a odborných studií v mnoha zemích však překvapivě plyne, že rychlo dobíjení je spíše psychologickou pojistkou a většina uživatelů je plně spokojena s nočním domácím nabíjením, případně denním příležitostně ve stanicích o středním a běžném výkonu, vybudování podobné infrastruktury není nijak extrémně finančně náročné.
Podle statistiky, ale i praktických zkušeností vyplívá, že denní dojezd v současnosti plně ověřené (tedy 20let staré) EV technologie kolem 150–250km je zcela postačující pro většinu individuální osobní dopravy. Statisticky, jsou totiž dnes průměrné denní nájezdy hluboko pod 100km/den a to jak v západoevropských zemích či severní Americe. Prototypy a individuální přestavby elektrické mobility využívající poslední technologie jsou opět o trochu dál (nad 200km) a tak opět obavy „z nedostatečného dojezdu“ jsou pro většinu aplikací liché.
Předpokládá se, že elektromobily se budou v budoucnosti stále více využívat. Jejich největší výhodou je to, že nejefektivněji z řady dalších alternativ (biopaliva, vodík, vodík přes palivový článek, hybrid) převádějí primární energii na pohyb, více zde a zde. A to díky použití elektřiny ze sítě přes akumulátory do trakčního elektromotoru s účinností 90% oproti 35% u koncepce spalovacího motoru. Celková účinnost obou pohonů v celém cyklu (WTW/WTT) a jako vozidel je samozřejmě nižší, zhruba 28% EV oproti 14% spalovače.
Elektromobily tudíž na místě neprodukují výfukové plyny ze spalovacího procesu motorového paliva a i se započítáním centralizované výroby elektrické energie se složkou ze „špinavějších“ zdrojů jako hnědé uhlí je jejich bilance vlivu na životní prostředí znatelně příznivější. Přes den tak nedochází k tvorbě smogu v aglomeracích. Hovoříme také o tzv. úsporách z rozsahu, které jsou naproti tomu u jednotlivých komponentů ve spalovacích vozech neefektivní a s tendencí k pozvolnému opadání účinnosti během stárnutí, např. katalyzátorů a dalších systémů. Elektromobil může stárnutím naopak své celkové emise snižovat, pokud může být v dané síti přeměna výchozí primární energie rok od roku čistější.
Z hlediska emisí v reálném provozu, například podle studie kanadského min. zdravotnictví, bateriové vozidlo Toyota RAV4 EV vykázalo v testech o 55–59% menší emise CO2 na ujetý kilometr při srovnání se stejným vozem (RAV4) na spalovací pohon. Úbytek dalších emisí činil 80–92%. Tato studie proběhla záměrně v provinciích s převahou výroby el. energie z uhlí. Podle studie od amerického min. energetiky (US DOE divize PNNL) v časopise Scientific American, až 84% lehké individuální dopravy, cca 220 milionů vozidel, by bylo možno dobíjet bez navýšení výrobní energetické kapacity! A to v rámci efektivnějšího nočního dobíjení ze sítě. Při pohledu na emisní zátěž v plném cyklu WTW „well-to-wheel“ (od ropného vrtu po kola), kde např. produkce skleníkových plynů na ujetý km mezi EV a přímým spalovačem je v neprospěch koncepce spalování v jednotlivých vozidlech potvrzují s obdobným závěrem i renomovaná vědecká pracoviště v Evropě, např. belgický ETEC-VUB. V současném evropském energetickém mixu lze tak očekávat úsporu zhruba 1/2–2/3 hlavních emisí skleníkový plynů (GHG) na ujetý km.
Podle dalších pramenů lze v ideální variantě dosáhnout až 97% méně emisí v porovnání se spalovačem na ujetý km v případě získáváme-li energii například z jádra nebo decentralizovaných OZE, jako mohou být například menší hydroelektrárny, solar, biomasa apod. Menší OZE mají samozřejmě největší přínos při optimalizované a maximálně efektivní elektrické mobilitě jako jsou elektrické ultralighty typu Loremo, skůtry, lehčí motocykly, hybridní jizdní kola apod. kde podobný energetický systém může být součástí domovní-municipální instalace obnovitelných zdrojů.
Vzpomeňme také, že například v Praze 70% znečištění tvoří právě z velké části právě osobní automobily kromě vlivu transitní nákladní dopravy a průmyslu.
Dalším impulsem proč migrovat na provoz elektromobilem je očekávaná ekologická daňová reforma EDR – fáze druhá o dopravě, která by již do konce tohoto desetiletí mohla finančně zohlednit externality způsobované provozem konvenčních spalovacích dopravních prostředků a její obslužné infrastruktury. Navazující legislativa tedy alespoň ve smyslu podpory elektromobilů již funguje ve většině původní 15 zemí EU a dalších států a probíhá formou daňových úlev a mýtného či přímé dotace na jednotlivé vozidlo apod.
Důležitým positivním parametrem EV je také bezhlučný provoz (podle aerodynamiky vozu). Hluk jak známo je naším velkým problémem nejen v aglomeracích a za neustále překračování jeho limitů hrozí ČR značné finanční sankce za neplnění současných, ale i nově převzatých unijních norem.
Z hlediska pořizovacích a provozních nákladů jsou rozdíly již pro běžný provoz v podstatě srovnány a relativně bez údržbový provoz elektrifikované pohonné soustavy po několik set tisíc km zde hraje důležitou roli. Provozní náklady včetně amortizace baterií a el. proudu jsou pod hranici 200Kč/100km u přestavby vozů standardní produkce. U moderního odlehčeného a aerodynamického vozu koncipovaného již pro výrobu jako EV to může být jen polovina, ~ 100Kč/100km.
Důležitou otázkou je také recyklace bateriových modulů, tradiční technologie na bázi olova (trakční volný elektrolyt, AGM, gel) mají vysokou recyklovatelnost nad 95%. U pokročilejších technologií jako NiMH a lithia se situace zlepšuje, již jen díky tlaku rostoucích cen nerostných surovin.
Zajímavé jsou také analýzy světové produkce jednotlivých výchozích zdrojů, např. pro 1kWh lithiové baterie je zapotřebí cca 300g oxidů lithia (osobní automobil vyžaduje přibližně 12–35kWh), což by si vyžadovalo značně navýšit současnou produkci, která by se z části mohla stabilizovat recyklací. Situace je příznivější u NiMH či nové generace odlehčeného olova na bázi karbonové pěny.
V současnosti širšímu rozšíření elektromobilů brání zejména kombinace nedostatečné osvěty a převažujících kontroverzních politicko – ekonomických zájmů, protože technicky je elektromobil již dávno schopen nahradit většinu individuálního automobilového provozu na kapalně fosilní bázi. Kontroverzi ohledně neochoty průmyslu nabídnout, případně aktivně zpomalovat nasazení této již fungující a v praxi osvědčenou alternativní technologii a související infrastrukturu popisujeme v dílčích sekcích, viz. např. dokumentární snímek, Who Killed the Electric Car? (Kdo zabil elektromobil?)
Závěrem, lze konstatovat, že elektromobil (v celé škále provedení kolo až automobil) vždy byl a stále zůstává jednoznačně efektivnější a ekologičtější alternativou všem stávajícím konkurenčním konceptům v kategorii individuální dopravy na bázi biopaliv, CNG, či FC. Zatím neexistuje jiná ověřená technologie, která v celém cyklu může nabídnout emise GHG výrazně pod 100g CO2 na km.
To neznamená ale, že BEV jsou jediným a konečným řešením narůstajících civilizačních problémů jako expanze individuální dopravy v aglomeracích a dálničních sítí, jak někdy rádi podsouvají nekritičtí zastánci přímého spalování. A to ať již ve formě stávajících fosilních či výrobě biopaliv tam, kde není přiznán plný cyklus emisních a s biodiverzitou spojených externalit na životním prostředí. Což je dnes například případ Evropy a importu biopaliv často právě za tímto účelem nově zřízených plantáží tropických oblastí, kde plný cyklus emisí se dnes ukazuje být naprosto zničující po několik desetiletí od počátku produkce. Naštěstí dochází dnes k tlaku na alespoň částečnou revizi těchto importů orgány unie, ale také již individuelně v rámci energetický projektů soukromého sektoru.
-
Poslední douška, často dostáváme dotazy proč používáme až „pejorativní“ označení spalovač, ve skutečnosti nejde z naší strany o emocionální konotaci, ale mezinárodní normy pracují dlouhodobě s termínem „termální-termický“ pro přímo na palubě spalující pohony, náměty pro vhodnější verzi tohoto termínu nadále uvítáme.
Pro další informace než bude F.A.Q. rozčleněn na jednotlivá témata nahlédněte do sekce Odkazů nebo přímo na následující shrnutí:
http://en.wikipedia.org/…tric_vehicle
http://cs.wikipedia.org/…Elektromobil
Take bych chtel takove pekne stranky, vid Mano..