Nápady a objevy

24. srpna 2015

Elektromobily se dostávají do fáze dospělosti

Motor elektromobilu | Autor: archiv Pavla Václavka

Levné elektromobily, pro které už i velká vzdálenost přestane být problém. Miliony eur posílá letos Evropská komise na projekty, které mají přiblížit okamžik, kdy po evropských silnicích budou jezdit převážně ekologická elektrická vozidla. Do dvou z nich, OSEM-EV a 3Ccar, jsou zapojeni také vědci z výzkumné skupiny Kybernetika pro materiálové vědy brněnského CEITECu VUT ve spolupráci se společností Infineon Technologies AG.

Elektromobily pro většinu laiků představují stále tak trochu raritu, i když ekologické hledisko nikdo nezpochybňuje. Je skutečně reálné, že se na tuzemských silnicích budou objevovat stejně samozřejmě jako dnešní klasická auta, a kdy se tak stane? „Elektomobily nejsou sci-fi, je to jen nová technologie, která se dostává do fáze ´dospělosti´ a začíná poskytovat potenciál pro masové rozšíření. Na tuzemských silnicích se s nimi potkáváme již dnes, ale v omezené míře. Odhadnout, za jak dlouho se budou používat ve větším měřítku, je obtížné, nezáleží jen na rozvoji technologie, ale i na mnohem hůře odhadnutelných faktorech, jako jsou ceny energií, společenské zájmy, nebo obchodní zájmy výrobců,“ míní Pavel Václavek, vedoucí výzkumné skupiny z CEITECu VUT, a dodává: „Můj osobní odhad je, že za 1015 let bude elektromobil naprosto běžnou součástí provozu na našich silnicích. Je potřeba si uvědomit, že elektromobil není osamocená technologie. Má velmi těsnou vazbu na oblast energetiky, infrastruktury pro přepravu a skladování energie. Z dlouhodobého hlediska může právě nasazení elektromobilů přispět k ekonomicky přijatelnému a smysluplnému využití energie z obnovitelných zdrojů.“

Aby byly elektromobily plně přijaty jako náhrada klasických automobilů se spalovacím motorem, budou muset dosáhnout i obdobného dojezdu, tedy zhruba 600 km bez tankování i více.

Jedním z velkých problémů pro rozšíření plně elektrických automobilů je jejich omezený dojezd, který velmi závisí na ročním období a teplotě. Brněnský tým se bude proto v rámci projektu OSEM-EV zabývat vývojem algoritmů pro hospodaření jak s elektrickou, tak tepelnou energií, které umožní zlepšení komfortu (klimatizace a topení) i zvýšení dosahu elektromobilů na obdobnou úroveň současných vozidel se spalovacím motorem. Aktuálně vyráběné špičkové plně elektrické automobily mají dojezd kolem 300350 km bez dobíjení. To ovšem za předpokladu velmi ekonomické jízdy a ideálních klimatických podmínek. „V okamžiku, kdy je nutno používat klimatizaci nebo topení (a nejde jen o pohodlí pasažérů, ale třeba i zajištění vhodné provozní teploty pro baterie a další systémy), klesá dojezd třeba i na třetinu. Je rovněž problém vůbec odhadnout, jaký bude dojezd za aktuálních podmínek. S dobíjením je pochopitelně možné absolvovat neomezeně dlouhou trasu, ale problémem je jednak délka dobíjení (řádově desítky minut až hodiny pro plné nabití), jednak nedostatek nabíjecích stanic. Aby byly elektromobily plně přijaty jako náhrada klasických automobilů se spalovacím motorem, budou muset dosáhnout i obdobného dojezdu, tedy zhruba 600 km bez tankování i více,“ upřesňuje Pavel Václavek.

Autor: archiv Pavla Václavka

Co se týče rozvoje elektromobility v tuzemsku, je na tom Česká republika obdobně jako jiné evropské země. Plně elektrické automobily jsou spíše výjimkou, nalézají uplatnění například u firem zajišťujících dopravu zboží po městech – právě pro takové využití může být jejich provoz velmi ekonomicky výhodný, soudí i Pavel Václavek, jehož skupina se elektromobilitou zabývá již několik let. Běžného řidiče však může odradit poměrně vysoká pořizovací cena ve srovnání s užitnou hodnotou. „Uživatel bude vždy zvažovat vyváženost všech tří hledisek. Určitě se dnes najdou nadšenci, kteří si pořídí elektromobil, protože je to moderní ekologická technologie, nicméně pro běžného řidiče bude hrát ekonomika provozu velkou roli. Poslední hledisko není ani tak otázka tradice, jako důvěry v novou technologii. A ta je právě do značné míry blokujícím faktorem pro větší rozšíření elektromobilů – pořídím si vůz, u kterého si nejsem jistý, jestli dojedu na jedno nabití do cíle? A co zítra, až se ochladí? Kde si jej dobiji? Právě na tyto otázky, jako jsou spolehlivost, hospodárnost, predikce dojezdu, management energií se zaměřují současné výzkumné projekty,“ vysvětluje Václavek. Konečně, že elektromobily nejsou slepou cestou do budoucnosti, potvrzuje i značná pozornost předních výrobců automobilů. „I když jsou mediálně známé spíše elektromobily firem zaměřujících se speciálně na danou oblast, třeba Tesla, ani tradiční automobilky nezůstávají pozadu. Z jejich produkce jsou však na trhu dostupné spíše ty menší elektromobily, určené pro městské použití.

V posledních letech se pozornost upíná především k vývoji v oblasti plně elektrických automobilů. Právě proto se přední výrobci automobilů (jako například Daimler) a dodavatelé komponent pro automobilový průmyslu  (Infineon, Siemens, Valeo, AVL a další) účastní výzkumných projektů, jako jsou H2020 OSEM-EV nebo H2020 ESCEL 3Ccar,“ poukazuje Václavek. Podle něj není nutné se obávat o následky případného rozšíření elektromobilů a toho, že nástup elektromobilů přinese současně množství odpadu navíc. Otázky jako životnost baterií a dopady jejich výroby/recyklace na životní prostředí jsou totiž rovněž předmětem výzkumných prací. (jih)

TémataCEITEC VUT Elektromobily Ekologie doprava Spolupráce s firmami Zahraniční spolupráce Výzkumná centra