Témata
Reklama

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 1. díl: Proč elektromobily? Kontroverzní debata

Eletromobilita se postupně stává realitou. Přestože se názory na ni významně liší, faktem je, že se stane součástí našich životů (do jaké míry, to se ještě uvidí). Co všechno přechod na elektromobilitu ovlivní a jakým způsobem, se pokusíme nastínit v tomto desetidílném seriálu, který jsme připravili ve spolupráci a pod odborným dohledem profesora Jana Macka a inženýra Josefa Morkuse z Ústavu automobilů, spalovacích motorů a kolejových vozidel na FS ČVUT v Praze a spolu s dalšími odborníky. Jednotlivé příspěvky představí různé úhly pohledu na hromadné zavádění elektromobilů, jeho možné důsledky a technologické, ekonomické, ekologické, ale i politické dopady pro Českou republiku.

Tento článek je součástí seriálu:
Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu
Díly
Václav Zajíc

Vystudoval obecnou antropologii a filozofii na FHS UK v Praze. Externě spolupraceje s MM Průmyslovým spektrem.

Abychom pochopili, proč se přechod na elektromobilitu stal tématem nejen odborných, ale už i veřejných, a nutno přiznat, že spolu s tím rovněž kontroverzních debat, je zapotřebí zohlednit širší kontext, v němž se má tento přechod odehrát. O přechodu na vozidla s nulovými a nízkými emisemi, jimiž se podle tiskové zprávy Rady Evropské unie z 16. ledna 2019 rozumí plně elektrická nebo nabíjecí (plug-in) hybridní vozidla, se hovoří v souvislosti s klimatickou změnou – respektive s možnými nežádoucími účinky, jež by mohla vyvolat (zmiňují se především nevratné změny v mnoha ekosystémech, jako je úbytek biologické rozmanitosti, dále vyšší teploty a intenzivnější povětrnostní jevy). V reakci na změny klimatu a z nich vyplývající nebezpečí vysoké ekonomické zátěže a narušení schopnosti produkce potravin se Evropská unie zavázala k učinění dílčích kroků, jež společně mají vést k cíli, který si EU vytyčila v souladu s Pařížskou dohodou. Tím je dosáhnout do roku 2050 uhlíkové neutrality, tedy stavu, kdy budou emise skleníkových plynů vyváženy postupy k jejich odstranění. Oněmi dílčími kroky jsou pak snížení emisí skleníkových plynů, zvýšení podílu energie z obnovitelných zdrojů a zvýšení energetické účinnosti. Přechod na elektromobilitu nás bude zajímat především v souvislosti s prvními dvěma zmíněnými kroky. Co se prvního kroku týká, dohodu o přijetí přísnějších norem emisí CO2 pro osobní automobily a dodávky, resp. lehká užitková vozidla, potvrdila Rada Evropské unie jasně v návaznosti na celkový cíl postupného snižování emisí skleníkových plynů. Nová pravidla mají zajistit, aby průměrné emise nových osobních automobilů byly od r. 2020–2021 max. 95 g CO2.km-1 a od roku 2030 emise CO2 z nových osobních automobilů v průměru o 37,5 % nižší než úrovně z roku 2021 (u dodávek se od roku 2030 počítá s 31 %). Rok 2021 je referenční z toho důvodu, že právě v tomto roce už budou k dispozici údaje o emisích CO2 získané na základě nového zkušebního postupu pro měření CO2 a spotřeby paliva u osobních automobilů a lehkých užitkových vozidel – tedy světově harmonizovaného postupu pro lehká vozidla (WLTP), jenž má sloužit za základ pro výpočet konkrétních emisních cílů výrobce automobilů. Pokud jde aktuálně o rok 2021, pak je v odst. 2, článku 1 (Předmět a cíle) nařízení Evropského parlamentu a Rady (2017/0293(COD)) stanoven cíl průměrných emisí CO2 z nových prodaných osobních automobilů ve výši 95 g.km-1 (u dodávek je to 147 g.km-1), tedy 3,54 litru nafty, resp. 4,06 litru benzinu na 100 km. Překročení stanovených limitů bude následováno pokutou 95 eur za každý gram navíc u každého prodaného kusu dané automobilky (vzorec pro výpočet poplatku je uveden v článku 8 sledovaného nařízení, v odst. 2: (překročení průměrných emisí x 95 eur) x počet nově registrovaných vozidel). Přitom jde do jisté míry o fiktivní číslo, protože emise uvedených elektromobilů se počítají nulové (bez ohledu na skutečný energetický mix) a každý elektromobil se počítá dvakrát. Podíl obnovitelných paliv ve fosilních palivech se přitom nezohledňuje.

Reklama
Reklama
V souladu s Pařížskou dohodou si EU vytyčila do roku 2050 dosáhnout uhlíkové neutrality. (Foto: Christian Lambiotte)

Na hranici možností

Ostatně mezi lety 2000 a 2015 se u nových automobilů podařilo snížit emise CO2 o 30 % (ze 172 na 119 g.km-1), takže oněch ambicióznějších 95 g.km-1 by bylo možné chápat jako oprávněné a v souvislosti s klimatickou změnou a reakcí na její dopady i potřebné pokračování v již nastoupeném trendu. Avšak podle článku Lukáše Vaverky (Autobible.cz, 09/10/2019) bychom neměli opomenout skutečnost, že zmíněného třicetiprocentního snížení emisí CO2 bylo dosaženo díky zásadním konstrukčním změnám (downsizing, automatické vypínání motorů na křižovatkách apod.), jejichž potenciál se ovšem podařilo téměř vyčerpat, a aby bylo možné požadovaných limitů dosáhnout, automobilky jsou nuceny vyrábět a prodávat určitý podíl elektrických vozidel. Přechod na elektromobilitu se tak stává o to aktuálnějším, což je ostatně deklarováno v již zmiňovaném nařízení Evropského parlamentu a Rady: „Emise z vozidel s tradičními spalovacími motory bude třeba po roce 2020 dále snižovat. Bude třeba, aby byla zaváděna vozidla s nulovými a nízkými emisemi a do roku 2030 získala významný tržní podíl.“ Podle téhož nařízení se stanou poplatky za překročení emisí součástí souhrnného rozpočtu Evropské unie a bude na ně vyhrazen zvláštní fond či příslušný program, který má jak podle nařízení, tak podle lednové tiskové zprávy Evropské rady zajistit sociálně spravedlivý a řádný přechod k elektromobilitě. Prostřednictvím peněz vybraných za překročení emisních limitů by měla být podporována rekvalifikace a zvyšování kvalifikace pracovníků v automobilovém průmyslu, potažmo další rozvoj jejich dovedností. Evropská unie dává najevo, že přechod na elektromobilitu, podnícený přísnějšími emisními limity, vyčerpáváním potenciálu dosavadních konstrukčních změn a v neposlední řadě její snahou o nezávislost na dovozu energie ze třetích zemí, jíž chce dosáhnout snižováním spotřeby fosilních paliv (viz Obecné informace a další kroky ve sledované tiskové zprávě Rady EU), nebude nejjednodušší, a v uváděném nařízení se proto zavazuje vybudovat regulační rámec a zavést takový pobídkový mechanismus v oblasti vozidel s nulovými či nízkými emisemi, který vytvoří rozsáhlý domácí trh a podpoří zavádění těchto vozů na trh Unie.

(Ne)rovný přístup

Přechod na elektromobilitu, prováděný v souvislosti s prvním dílčím cílem EU snižovat emise skleníkových plynů, tak bude mít dramatický dopad nejen na výrobce automobilů, potažmo na celý unijní trh, ale i na sociální struktury – ať už v podobě utváření pobídek umožňujících deklarovaný rovný („sociálně spravedlivý“, jak zaznívá v tiskové zprávě Rady EU) přístup k vozidlům s nulovými či nízkými emisemi (dotace na nákup elektromobilů, na rozdíl od řady jiných zemí v ČR v současnosti poskytované pouze firmám), v podobě podpory přemisťování pracovníků v automobilovém odvětví na nová místa ve všech dotčených členských státech, zejména do regionů nejvíce postižených změnami vázanými na přechod na elektromobilitu (nařízení, článek 15, odst. 5), anebo v podobě iniciativ v oblasti vzdělávání (sledované nařízení Rady jde dokonce ještě dál a v souvislosti s přechodem usiluje o podporu zaměstnávání žen v automobilovém odvětví a o rovné příležitosti, čímž z přechodu na elektromobilitu činí téma nejen ekologické, ekonomické a sociální, nýbrž i genderové). A konečně – protože cílů, k nimž se Evropská unie v nařízení stanovujícím výkonnostní normy zavazuje, nelze dosáhnout na úrovni členských států, může Unie přijmout příslušná opatření v souladu se zásadou subsidiarity. Přechod na elektromobilitu se tak zdá být pouze jedním z mnoha dalších nutných kroků k celkovému snížení emisí – má totiž následky nejen pro automobilové odvětví průmyslu (a protože si Unie stále drží jedno z předních postavení v automobilovém průmyslu, pak i samozřejmě pro celý unijní trh, jeho fungování při zavádění regulačních rámců a pobídek a pro jeho konkurenceschopnost, již se EU svým nařízením chystá podpořit), ale doslova pro celou společnost.

Dalším problematickým bodem je skutečnost, že se sice Evropská unie zavázala k tomu, věnovat větší pozornost sledování a regulaci emisí v reálném provozu (viz novou emisní normu Euro6d-TEMP, v jejímž důsledku budou muset vozidla projít vedle laboratorního cyklu WLTP i procedurou RDE, Real Driving Emissions), zároveň však nezohledňuje tu skutečnost, pro klimatickou změnu podstatnou, že nezáleží na tom, jakým konkrétním způsobem a kde jsou skleníkové plyny emitovány. Stanovené limity zahrnují pouze emise vznikající při provozu automobilů, nezahrnují však emise při výrobě paliva nebo elektrické energie a nezahrnují dodatečné emise vznikající při výrobě automobilů a v případě elektrických vozidel podstatné emise z výroby baterií a zpracovávání materiálu, z něhož se zhotovují baterie (kupř. lithium, hliník, kobalt) a k jehož zpracování (včetně těžby a rafinace) je samozřejmě zapotřebí elektřiny. K tomu se podrobněji vrátíme v jednom z dalších dílů tohoto seriálu. Už teď lze však tvrdit, že přechod na plně elektrická či nabíjecí hybridní vozidla není jednoznačně přechodem na vozidla s deklarovanými nulovými či nízkými emisemi.


Vozidly s nulovými a nízkými emisemi se rozumí plně elektrická nebo nabíjecí (plug-in) hybridní vozidla. (Foto: Eva Buzková)

Jak vyrobíme potřebnou elektřinu?

Co se týká druhého uvedeného kroku Evropské unie na cestě za dosažením uhlíkové neutrality, vyvstává problém s tím, že hromadné zavedení elektromobilů si vynutí zajištění potřebného množství energie i výkonu pro jejich nabíjení (prof. Macek a Ing. Morkus ve svém článku ve Stavebnictví 11/2019 uvádějí, že za předpokladu úplného nahrazení všech osobních a lehkých užitkových vozidel v ČR elektromobily a při výkonově nejméně náročném nočním pomalém nabíjení „celková potřebná energie pro nabíjení uvažovaných elektromobilů odpovídá zhruba 1,5násobku produkce JE Temelín, bylo by tedy potřeba postavit tři nové bloky“.). Avšak zároveň s tím jsme zavázáni cíli Evropské unie zvyšovat podíl energie z obnovitelných zdrojů, jejichž možnosti jsou ovšem v tuzemských podmínkách relativně omezené a podle autorů citovaného článku nedokážou pokrýt spotřebu elektřiny při hromadném zavedení elektromobilů. Na problematiku možností energetického zajištění přechodu k elektromobilitě a na témata s tím úzce svázaná se v rámci tohoto seriálu také podíváme podrobněji. Mimo jiné si představíme a zhodnotíme možnosti obnovitelných zdrojů energie na jedné a jádra na druhé straně.

Z odborné debaty politické téma

Nyní je snad již jasné, proč je stále sílící debata o přechodu na tzv. vozidla s nulovými či nízkými emisemi kontroverzní. Nejedná se totiž jen o odbornou debatu týkající se jediného průmyslového odvětví, byť svým významem nezastupitelného, nýbrž se v ní soustřeďují témata ekologická, společenská, technologická, ekonomická a v neposlední řadě politická (třeba v případě napětí mezi nutností zajistit potřebnou energii pro přechod k elektromobilům a mezi cílem EU zvyšovat podíl obnovitelných zdrojů energie se může hrát o postavení České republiky jako exportéra energie). Kromě již uvedených témat se v našem seriálu zaměříme např. na možnosti dobíjení baterií pro elektrická vozidla a na vztah mezi dojezdem elektromobilů a velikostí baterie (což je parametr, jenž v otázce emisí CO2 při výrobě baterií hraje důležitou úlohu), na současné průkopníky v oblasti elektromobility, na bezpečnost elektrických vozů, jakož i na možnosti alternativních pohonných hmot (biometan, zkapalněný zemní plyn, biopaliva či vodík) a na alternativy k hromadnému zavádění elektromobilů, ale i na oblasti, kde se použití elektrického pohonu jeví jako účelné (poštovní a jiné služby, městská hromadná doprava apod.).

Údaje uvedené v článku byly konzultovány s odbornými garanty seriálu profesorem Janem Mackem a inženýrem Josefem Morkusem z Národního centra kompetence Josefa Božka pro pozemní vozidla.

Mgr. Václav Zajíc, Ph.D.

VaclavZajic@seznam.cz

Reklama
Související články
Bezpečnost nových elektromobilů

České společnosti, či společnosti působící v ČR, získávají svůj podíl na trhu dodávek určených pro rozvoj elektromobility. Inženýrská společnost DEL ze Žďáru nad Sázavou řeší právě nyní zajímavý obchodní případ. Finálním odběratelem produktů, které vzniknou na linkách sestavených tímto zkušeným integrátorem, je významný výrobce elektromobilů ze Spojených států amerických.

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 8. díl: Jak se vláda ČR staví k e-mobilitě

V minulých dílech našeho seriálu jsme se zabývali dílčími problematickými aspekty předpokládaného úplného přechodu na elektromobilitu. Poukázali jsme kupř. na energetickou i ekologickou náročnost výroby trakčních baterií, na energetickou náročnost hypotetického přechodu na elektromobilitu, na problém energetického mixu, ale i na bezpečnostní rizika a na sociální, ekonomická i politická úskalí takového podniku. V tomto díle přinášíme rozhovor s Mgr. Janem Bezděkovským, pověřencem ministra dopravy pro čistou mobilitu, kterého jsme se na některá z uvedených témat zeptali. Má vůbec smysl v tuzemských podmínkách vést debatu o úplném přechodu na elektromobilitu? Jak se vláda České republiky staví k elektromobilům, jak bude reagovat na nízkou poptávku po tomto typu osobní dopravy a úroveň povědomí o něm? Bude mít fenomén elektromobility dopad i na provoz autoškol? Odpověď na tyto a další otázky nalezne čtenář v následujícím rozhovoru.

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 5. díl: Typy nabíjení a jejich specifika

V minulém díle jsme jako jednu z problematických stránek bateriových elektrických vozů uvedli relativně nízkou specifickou energii, tedy poměr uložené energie a hmotnosti akumulátorů. Dospěli jsme k tomu závěru, že aby byl hypotetický přechod na elektromobilitu skutečně účelný z hlediska snížení emisí CO2, nebudou moci mezi poptávané vlastnosti automobilů patřit vysoký výkon a na něj vázaný komfortní dojezd. Současné problémy s malým dojezdem elektromobilů lze částečně řešit budováním nabíjecí infrastruktury. Možnostem dobíjení bateriových elektrických vozů, jako i jeho problematickým stránkám, se budeme věnovat v tomto díle.

Související články
Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 4. díl: Jaké jsou limity lithiových baterií

Stěžejní součást bateriových elektrických vozidel představuje trakční baterie, soustava navzájem propojených sekundárních (nabíjecích) galvanických článků, které v podobě chemické energie akumulují tu elektrickou, již z baterie získává elektromotor. Protože se jako jedna z nevýhod elektrických vozidel oproti těm konvenčním uvádí poměr uložené energie a hmotnosti akumulátorů, tedy jejich relativně nízká specifická energie, zaměříme se v tomto díle našeho seriálu právě na ni, představíme si některé možnosti jejího navýšení a zmapujeme důsledky, jaké může pro mobilitu mít.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Inženýrská akademie ČR - Rozvoj srdce Evropy

Inženýrská akademie ČR je organizace sdružující lidi se společným zájmem – podporovat výzkum, vzdělávání a inovace. Najdeme zde špičkové odborníky z různých oborů. V našem seriálu dáváme slovo těm z nich, jejichž oblasti působnosti mohou být pro naše čtenáře zvlášť zajímavé.

Prognózovat vývoj ekonomiky by bylo jednodušší, kdyby šlo jen o ekonomiku, říká ekonom Miroslav Zámečník

Složitá geopolitická situace natolik ovlivňuje ekonomické světové dění, že s jistotou prognózovat vývoj české ekonomiky není jednoduché. Klasické spouštěče, které ohlašují krizi, nefungují. Kdo dnes v recesi uspěje, proč je ČR pořád pro zahraniční investory zajímavá a která firma se budoucnosti bát nemusí? To jsou témata, nad kterými redakce MM Průmyslového spektra diskutovala s hlavním analytikem České bankovní asociace Miroslavem Zámečníkem.

Úspory naruby - Zákaz výroby a dovozu halogenových žárovek

Pod tímto nadpisem redakce připravila sérii zásadních článků o odvrácených stranách tzv. úspor, jejichž skutečné výsledky jsou často přinejmenším sporné.

Praktický výzkum nám dělá svět lepším

Prof. Ing. Milan Gregor, PhD. se narodil v Prievidzi a dětství prožil v Necpaloch. Zde u příležitosti oslav 600. výročí první písemné zmínky byl v roce 2015 oceněn Cenou primátorky Prievidzy za mimořádné zásluhy v rozvoji hospodářství, vědy a techniky a šíření dobrého jména Slovenské republiky v zahraničí.

Made in Česko - Znovuzrozená kráska

„Prase“ – tak (kupodivu) zněla přezdívka populárního motocyklu Čezeta, který kdo z mládeže koncem 50. a začátkem 60. let minulého století neměl, jako by nežil.

Z garáže až na vrchol v PVD technologii povlakování

Pavel Holubář je ředitelem průmyslové společnosti SHM. Tato zkratka značí Super Hard Materials, a to je přesně to, o co tu jde. Zjednodušeně řečeno jde principiálně o fyzikální metody nanášení tenkých vrstev na nástroje, kdy nanesená několikamikronová vrstva dává materiálu zcela jiné mechanické vlastnosti. Především podstatně prodlužuje jeho životnost. Jaká byla 25 let trvající cesta až na samotný vrchol, kdy technologie firmy SHM jsou v současné době rozesety ve 35 zemích světa? O tom – a nejen o tom – jsme si s Pavlem Holubářem povídali.

Dvacet let ve výrobě ocelových konstrukcí

Moravská firma Motor Lučina je předním exportérem ocelových konstrukcí ve střední Evropě. Svůj úspěch majitelé postavili na zkušenostech z krize. „Rok 2010 byl pro nás nejhorší v historii firmy. V době celosvětové krize, kdy jsme bojovali o zachování firmy, jsme zjistili, že nás okrádá náš vlastní generální ředitel. Ztráty byly ohromné. Dnes, po letech, nám to paradoxně několik desítek milionů zase přineslo, jelikož jsme se poučili. Pro firmu není nic horšího, než když se ji dvacet let daří. Dokud nepoznáte dno, tak se od něho nemůžete odrazit,“ říká jeden z majitelů společnosti Motor Lučina Tomáš Polach, který se s redakcí MM Průmyslového spektra podělil o své zkušenosti s podnikáním.

Inovační centrum Eaton rozšiřuje svoje řady

Od června loňského roku sídlí v pořadí již páté inovační centrum nadnárodní společnosti Eaton v nové budově v Roztokách u Prahy. V současné době si s inovacemi v oblasti energetických systémů láme hlavu osmdesát zaměstnanců. A protože být inovativní znamená být konkurenceschopný, projektů přibývá a s nimi i potřeba postupně naplnit kapacitu inovačního centra, která činí 300 zaměstnanců. Udělali jsme rozhovor s manažerem týmu Vehicle Powertrain Luďkem Janíkem, který přibližuje, jak se v inovačním centru pracuje a jaké kolegy by do týmu potřebovali.

Český podnikatel pod tíhou bruselské legislativy

Podporuje Evropská unie svoji evropskou ekonomiku, potažmo národní ekonomiky jednotlivých zemí, nebo je to moloch, který je brzdou dalšího rozvoje? Jaký je aktuální stav a co můžeme ještě od bruselské legislativy očekávat? Na názor jsme se zeptali prezidenta Asociace obranného a bezpečnostního průmyslu ČR RNDr. Jiřího Hynka.

Svět zpoza volantu zatraceně rychlého náklaďáku

Sednout za volant, nastartovat, přidat plyn a ten držet na podlaze, pokud to jde. Šílená rychlost, mraky prachu za autem, to jsou atributy závodění, jak jej vidí spousta příznivců Rallye Dakar. V něm drží nepřehlédnutelnou roli klan Lopraisů. Ti starší si budou pamatovat na Karla Lopraise, Monsignora Dakar, který výrazně vstoupil do davu kamionů a dokázal pokořit i firemní flotily.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit