Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Elektromobilita pro energetickou nezávislost
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Elektromobilita pro energetickou nezávislost

Téměř veškeré hlavní fosilní zdroje energie planety – ropa nebo uhlí, se nacházejí v nějak problematických oblastech, ať už místem, nebo politicky, či ekonomicky, a závislost na nich je snadno zneužitelná. Proto je snaha o energetickou samostatnost tak strategicky důležitá pro celou Evropu.

Elektřina je vlastně nejsnáze vyrobitelná energie. Způsob jejího ukládání a její distribuce jsou na určité úrovni vyřešeny a stále se pracuje na zlepšování obojího. Příkladem mohou být nejen chytré sítě, ale i revoluční způsoby jak výroby, tak přeměny či akumulace elektřiny, které jsou okamžitě připravené stát se součástí našich sítí – jsou vyzkoušené, efektivní a praktické. V Praze se brzy začne budovat první elektro nabíječka pro automobily s kinetickými bateriemi. Nejenže tato akumulace neznamená žádnou ekologickou zátěž, ale je i významným prvkem sítě, který umožní lépe řídit její režim. A nejde o experiment. Tyto izraelské kinetické baterie jsou již v Rakousku, Německu, Itálii, Španělsku a Singapuru a do sítě solární elektrárny je připojena na Kypru. Parametry kinetických baterií složených obvykle z několika článků jsou velmi zajímavé, protože články „dávají“ stejnosměrné napětí 380–750 V, kapacitu mají 3 KWH, váží 250 kg a pracují s účinností až 85 %. Což ve srovnání s podobnou přeměnou elektřiny na vodík a zpět v palivovém článku je zcela nesrovnatelné, protože u vodíku se ani při nejlepších technologiích nedostáváme nad účinnost 30 %. Technickou zajímavostí kinetických baterií je, že jejich setrvačník rotuje ve vysokém vakuu a jeho ložiska jsou elektromagnetická.


Z dílny studentů VŠB – Technické univerzity Ostrava pod vedení doc. Petra Tomčíka, za spolupráce s několika soukromými subjekty, vznikl StudentCar SCX. Ten získal letos zlatou medaili na MSV v Brně za inovaci v transportu a logistice.

Jednodušší i dokonalejší

E-mobilita je bez jakékoli diskuze dalším správným technickým krokem ke zlepšení ekosystému planety i energetické nezávislosti. Výroba i uskladnění elektřiny pořád je a bude nějak ekologicky zatěžující, není to konečné řešení, ale umožňuje tuto zátěž lépe distribuovat a snižovat. Důležité také je, že auta na elektřinu jsou technicky dokonalejší, a v podstatě jednodušší než auta klasická. Mají lepší dynamiku, levnější provoz, nižší poruchovost, snadnější ovládání, méně náročnou údržba – např. se méně často musí měnit brzdové destičky, protože se mnohem častěji brzdí rekuperací, baterky umožňují i lepší rozložení hmotnosti. Vývoj autonomních vozidel je také u elektroaut jednodušší, protože jejich ovládání není mechanické, ale elektrické. Prostě elektroauta přinesou mnohem efektivnější způsob provozu ve všech směrech.



Bylo by prospěšné vzít si za vzor třeba Holandsko, kde plánují, že do roku 2030 budou mít 3 mil. nabíječek. Holandská vláda se snaží motivovat města a vesnice, aby budování infrastruktury pro e-mobilitu bylo součástí jejich záměrů a plánů rozvoje. Není tedy jako u nás zájmem energetických společností, ty jen dodávají elektřinu, ale zájem je to veřejný a nabíjecí stanice tam vznikají stejně, jako u nás vznikaly před časem benzinky – tedy vzniká nový trh, který má řadu specifik a variant. Od pomalých nabíječek s levnou energií na sídlištích, kde můžete nabíjet přes noc, až po rychlonabíječky s drahou energií na silničních tazích a dopravně frekventovaných místech. Tato variabilita samozřejmě přináší i vysoké nároky na regulaci, protože odběr elektřiny je třeba řídit na mnoha odběrných bodech, takže všechny nabíječky ve veřejné síti musí mít dálkové ovládání, aby nehrozily výpadky např. při přetížení. Potřeba mít k dispozici chytré energetické distribuční sítě roste velmi rychle, a nejen právě díky elektromobilitě, ale celkově, ať už s ohledem na digitalizaci průmyslu, smart factory, nebo na chytré domácnosti, či ostrovní energetické systémy, jejichž počet bude narůstat. A právě v těchto ostrovních systémech bude mít elektromobil další funkci – bude nedílnou součástí elektrické soustavy každého domu či domácnosti.

V Holandsku mají v současné době víc nabíječek než aut, což je předurčuje k hodně rychlému rozvoji elektromobility, a i energetické nezávislosti. Jaká jsou tedy skutečná data, vyjadřující jakýsi stupeň či míru elektromobility v dané zemi? V Číně například počet elektromobilů překročil jeden a čtvrt milionu, je tam přes 300 tis. veřejných nabíječek a podíl elektromobilů k normálním autům je 0,38 %, což je 10x méně než v Norsku, kde je to neuvěřitelných 3,77 % – což znamená, že každé asi 26. auto v Norsku je elektro, což je absolutní světový rekord. Norsko je totiž, přestože má jen asi 5 mil. obyvatel, v počtu elektromobilů (131,8 tis.) třetí zemí na světě. Před Norskem, tedy na druhém místě, jsou USA s 361 tis. aut a 60 tis. nabíječek. Přepočítáme-li tento potenciál na počet obyvatel, jsme na tom oproti Norsku opravdu špatně – mají 131krát více elektromobilů a 59krát více nabíječek než my. Pravděpodobně bude nutné rozetnout pomyslný začarovaný kruh – malý počet nabíječek způsobuje komplikace v provozu a omezuje nákupy elektroaut, a naopak malý počet aut brzdí rozvoj nabíječek. A navíc jsou elektroauta stále drahá a dotace jsou u nás zatím velmi výjimečné. Což jsou ale omezení, která by bylo možno poměrně snadno překonat pomocí státních investic, subvencí a různých pobídek.

Medaile pro Student Car

Přestože počet veřejných nabíjecích stanic v Čechách je malý – přes 400, a počet českých elektroaut překračuje 2 000, je jisté, že tato čísla budou narůstat. Máme všechny předpoklady, aby se elektromobilita u nás rozvíjela rychle, nebo alespoň významně rychleji než doposud. Máme elektromobily vlastní konstrukce, a to by nás mělo naplňovat hrdostí a touhou po dynamickém rozvoji. Dále máme několik prototypů elektro aut, a hlavně Škodu, která technologiemi nabité české elektroauto na základě prototypu Vision iV začne sériově vyrábět už v příštím roce a do roku 2022 slibuje představit 10 modelů Škodovek s různými alternativními pohony. Prodej nízkoemisních modelů Citigo a Superb už byl zahájen, významného úspěchu oba modely dosáhly třeba v Norsku, kde funguje státní podpora při pořízení elektromobilu. Dokonce model iVision, který ještě není dokončen, má z Norska už několik tisíc předobjednávek. U nás se zatím prodává nejvíce elektrická verze VW Golf, BMW i3 a Nissan Leaf, což je nejprodávanější elektroauto v Evropě za rok 2018. Přestože u nás stát přímo nepodporuje individuální zájemce o elektroauta, podpora elektromobility jako takové tu je. Například prostřednictvím státních dotací projektů aplikovaného výzkumu Technologickou agenturou ČR. Díky tomu mohou být realizovány zajímavé projekty jako „Technologie a komponenty pro e-mobilitu“ nebo již dokončený projekt „Aplikovaný výzkum a vývoj směrem ke zvýšení bezpečnosti vozidel s elektropohonem-elektromobilů a snižování jejich negativních vlivů na životní prostředí.“ V obou těchto projektech hrají hlavní výzkumnou roli studenti VŠB – Technické univerzity Ostrava pod vedení doc. Petra Tomčíka, za spolupráce s několika soukromými subjekty. Kromě celé řady unikátních technických a technologických řešení vznikl prototyp unikátního sportovního elektromobilu StudentCar SCX, který využívá koncepci čtyř samostatných motorů – pohonných jednotek bez převodovek, která je celosvětově unikátní. Výkon motorů je 220 kW a díky nim se přenáší na kola úctyhodných 2 100 Nm prakticky od nulových otáček. Automobil se dokáže katapultovat na rychlost 100 km/hod za 4,9 sekundy a na 150 km/hod za 9,2 sekundy. SCX o hmotnosti 1 438 kilogramů využívá funkce aktivních elektronických diferenciálů, které vozidlu dodávají perfektní jízdní vlastnosti. Díky nim projíždí zatáčky bez problémů i ve vysokých rychlostech s bočním přetížením více než 1 G. StudentCar SCX získal letos zlatou medaili na MSV v Brně za inovaci v transportu a logistice.

Prodeje elektromobilů v Evropě stále stoupají a je jisté, že podíl elektroaut bude narůstat čím dál rychleji. Se stejnou dynamikou budou klesat prodeje aut se spalovacími motory.

 

Sci-line

Leoš Kopecký

kopecky@artcom3000.cz 

Další články

Vzdělávání a školství
Výzkum/ vývoj
Ekologie
Nekonvenční technologie

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: