Elektromobily na rozcestí: baterie nebo vodík?

Budou po českých silnicích jezdit bateriové nebo vodíkové elektromobily? Správné zodpovězení otázky by mohlo ušetřit miliardové investice do vývoje aut a také výstavby dobíjecích nebo čerpacích vodíkových stanic.

Na otázku, jaký typ elektromobilů se v nejbližších letech prosadí, není jednoduchá odpověď. Budou to  bateriové elektromobily, které získávají elektřinu z dobíjecí stanice a ta ji zase dostává z běžné distribuční energetické sítě? Mohou to být ale také vodíkové elektromobily, které natankují vodík u čerpací stanice a samy si pak během jízdy elektřinu za pomoci palivových článků vyrábějí.  Neprodukují žádné emise stejně jako bateriové elektromobily.  Otázku, na který druh elektromobilů by měly automobilky a také energetické firmy vsadit,  a tím ušetřit miliardové investice, začínají řešit největší automobiloví znalci.  Například z nedávného průzkumu společnosti KPMG mezi vrcholnými představiteli společností působících v automobilovém průmyslu vyplynulo, že elektromobily s bateriemi jsou přechodným řešením a budoucnost bude patřit vodíku. Ten se má stát hlavním zdrojem pohonu. Dokonce čtyři pětiny manažerů uvedlo, že budoucností jsou vodíkové palivové články a ne elektromobily s bateriemi. Podle nich je vodíkový pohon mnohem životaschopnější s ohledem na čas tankování paliva. Je pravda, že vodíkové palivové články řeší problém rychlosti doplnění energie, což je dnes jeden z hlavních problémů dobíjecích elektromobilů. Odpověď vrcholových manažerů byla překvapivá už proto, že donedávna se při vyslovení slova elektromobilita  uvažovalo pouze o bateriových elektromobilech. Už například proto, že z více než 500 000 elektromobilů jezdících nyní po evropských silnicích je jen několik set vodíkových.

Prvním sériově vyráběným vodíkovým elektromobilem se stala Toyota Mirai.

Z investic může být hromada šrotu

Odpověď na otázku se snažili dát i někteří účastníci konference o čisté mobilitě, kterou 9. a 10. března uspořádalo v Loučni ministerstvo životního prostředí. „ Může se stát, že se postaví za miliardy korun síť dobíjecích stanic a zbude z toho pak jen hromada šrotu,“ upozornil v diskusi v rámci konference na možný problém náměstek ministra dopravy Tomáš Čoček.  Naznačil, že se touto otázkou zabývá v Česku i státní správa.

Propagátorům a milovníkům elektromobility může být zodpovězení otázky téměř lhostejné. V každém případě bude mít elektromobil pod kapotou elektromotor se všemi svými přednostmi proti spalovacím motorům.  Žádné emise, tichý chod, konstrukčně jednoduché zařízení, téměř bezúdržbový provoz a zároveň agregát nabízející vozidlům potřebnou dynamiku, vynikající akceleraci a další výborné jízdní vlastnosti. Není divu, že se automobilky začínají pouštět do výroby elektromobilů. Neženou je k tomu ale ani technické přednosti elektromobilů, které přijdou především s jejich dalším vývojem, ale v této počáteční fázi tlak na snižování emisí.

Diskuse ve Škoda Auto

Požadavek emisní normy EU k roku 2020 kdy flotilový průměr za vozy prodané v EU nesmí překročit 95 g CO2/km nutí automobilky zařazovat do výroby nízkoemisní auta s pohonem na CNG, nebo plně bezemisní vozidla v podobě elektromobilů. Předpokládaný cíl EU pro rok 2025 nebo 2030, který se může pohybovat odhadem mezi 68 až 80 g CO2/km považuje Lukáš Folbrecht z oddělení vnějších vztahů ŠKODA AUTO pro spalovací motory jako téměř nesplnitelný. „Už 95 g CO2/km se těžko plní,“ vyjádřil se v Loučni.  Cíl pro rok 2025 by nemuselo plnit ani Citigo na stlačený zemní plyn, které ze současné flotily škodováckých aut má nejmenší objem motoru a díky CNG nejnižší emise (79 g CO2/km). Připomněl prohlášení největší české automobilky z 16. února, že v roce 2025 chce firma vyrábět každé čtvrté auto jako elektromobil. Přitom první plug-in hybrid by měl vyjet už v roce 2019, plně bateriový vůz bude brzy následovat.  Prohlášení bylo vyneseno zároveň jako určitý závazek vůči státu, protože se uskutečnilo v Mladé Boleslavi při setkání odborníků z automobilového průmyslu se státní správou za účasti premiéra Bohuslava Sobotky. Jaké to ale budou elektromobily? „ Nikdo nezná „zlatý recept“, otázka jaká technologie se v budoucnu prosadí je otevřená. V současnosti předpokládáme, že budeme vyrábět bateriové elektromobily,“ dodal na otázku z pléna konference Lukáš Folbrecht. Diskuse, zda jít v budoucnosti cestou bateriových elektromobilů nebo využívat i vodíkových elektromobilů, se vede i ve Škoda Auto.  „O využití vodíku lze uvažovat spíše u těžších vozidel typu velkých SUV nebo nákladních vozidel“ dodal pro energieinfo.cz Lukáš Folbrecht

Zatím jedním z nejprodávanějších elektromobilů na tuzemském trhu je BMW i3.

Tři technické podmínky

Mezi tím se šéf tuzemského prodeje Škody Auto Luboš Vlček se vyjádřil na autosalonu v Ženevě, že se firma pustí do výroby bateriových aut jen za splnění tří základních technických podmínek. Baterie umožní autu bezproblémový dojezd nad pět set kilometrů. Cena technologie se musí dále přiblížit konvenčním autům a poslední podmínkou je dostatek dobíjecích stanic.  Také to naznačuje, že není jisté, kterou cestou elektromobility se Škoda Auto nakonec vydá.  Například v první podmínce dostatečného dojezdu, už nyní vedou vodíkové elektromobily.

V únoru 2013 sjel z výrobní linky v korejském Ulsanu první sériově vyrobený Hyundai ix35 Fuel Cell. Hyundai se tak stal prvním výrobcem automobilů, který zahájil komerční výrobu vozidla s pohonem na vodík. Následovala Toyota s modelem Mirai. To jsou první automobilky, které zahájily sériovou výrobu vodíkových elektromobilů, i když se zatím jedná o malé série. Přidává se k nim i Honda.  Na plnou nádrž vodíku ujedou 600 až 700 kilometrů. Právě na autosalonu v Ženevě nyní představila automobilka Hyundai koncept  palivočlánkového vozu Hyundai FE Fuel Cell. Ujede dokonce 800 km na jednu nádrž vodíku, čímž se plně vyrovná současným autům na benzín nebo naftu. „ Příští rok půjde vůz do výroby,“ vyjádřil se pro energieinfo.cz  mluvčí Hyunadai Motor Czech Miloš Adámek. Koncept vozu se ale v Evropě příliš nezdržel, hned po skončení ženevského autosalonu se vrátil do Koreje.

Na autosalonu v Ženevě letos představila společnost Hyundai vodíkový elektromobil s dojezdem 800 km.

Náskok se zmenšuje

Na trh má v nejbližší době přijít Mercedes s vozem na vodíkové palivové články, stejně jako Audi. Následovat by měli Ford, BMW a další výrobci aut. Parametry těchto nově vyvinutých vodíkových elektromobilů by měly být přinejmenším stejné, pravděpodobně i lepší proti vozům, které jsou už na trhu. Je zřejmé, že vodíkové elektromobily rychle stahují asi desetiletý technologický náskok, který proti nim zatím mají bateriové elektrovozy. Baterie umožňují dojezd elektromobilům zpravidla do 200 km, nejnovější vozy se  dostanou už přes tuto hranici. Záleží ale hodně na okolních podmínkách.  Dojezd bateriových elektromobilů například výrazně klesá při jízdě po dálnici, nebo při puštění klimatizace.    Proto také Aleš Doucek z ÚJV Řež, který se zabývá vodíkovými technologiemi, při svém vystoupení na konferenci upozornil, že u vodíkových elektromobilů se jedná o reálný dojezd, který se nemění v závislosti na puštěném topení nebo klimatizaci, případně po jaké silnici auto jede.

Rychlost „tankování“

Nejde ale pouze o dojezd, ale také rychlost dočerpání paliva.  V tom mají opět navrch vodíkové elektromobily, které načerpají palivo u stojanu stejně rychle jako auta na benzín a naftu. Naproti tomu bateriovému elektromobilu trvá dobití baterie u rychlonabíjecí stanice zhruba půl hodiny. Určitou výhodou sice je, že se může toto elektrické auto dobít i přes noc z běžné zásuvky. To také ale nemusí být trvalá výhoda. Automobilka Honda, která vsadila na vodíkové elektromobily, nabízí zájemcům k autu i domácí plnicí stanici na vodík.  Ta si vyrábí potřebnou elektřinu pro elektrolýzu vody na vodík a kyslík za pomoci slunečních panelů.

Vodík lze  natankovat stejně rychle jako u klasických stanic benzín nebo naftu.

Ceny se srovnají

Výraznou přednost mají bateriové elektromobily v ceně. Stojí přibližně polovinu toho, co vodíkové, za něž zájemce zaplatí v přepočtu asi 1,5 milionu korun.  I to se podle expertů může brzy srovnat s tím, jak se rozvine sériová výroby elektromobilů s vodíkovými palivovými články.  Tyto palivové články se navíc začínají uplatňovat nejen v automobilovém průmyslu, ale také v energetice při souběžné výrobě elektřiny a tepla pomocí účinných kogeneračních jednotek.  Například v Japonsku se téměř každý nový dům začíná vybavovat touto technologií. V současnosti je tam postaveno přes 120 000 kogeneračních jednotek, během několika let jich má být pět milionů.  Začínají se také prodávat v Evropě.

Rozhodovat bude síť stanic

Rozhodující slovo pro to, kterou cestou elektromobility se vydáme, může mít také rozvoj infrastruktury. Ostatně je to třetí důležitá podmínka vyslovená představiteli Škoda Auta. Zde na celé čáře zatím vítězí v Česku bateriové elektromobily.  Do výstavby dobíjecích stanic se už pustily hlavní energetické firmy jako je ČEZ, PRE neboE.ON. Následují je i menší firmy. V plánu mají postavit v ČR do tří let 500 rychlonabíjecích stanic, v současnosti jich je kolem šedesáti. Naproti tomu v Česku je jen jedna vodíková čerpací stanice. Stojí v Neratovicích mezi garážemi, v areálu místního autobusového dopravce.  Donedávna zásobovala palivem jediný vodíkový autobus v Česku, který nechal postavit ÚJV Řež.  Provoz stanice je nyní přerušen, obnoven má být v dubnu.

Unipetrol vstoupí do hry

Právě o potřebě postavit v České republice alespoň základní síť vodíkových čerpacích stanic a otevřít tak cestu vodíkové elektromobilitě se na konferenci v Loučni hodně hovořilo.  Ostatně vodík zde představoval velice frekventované téma, a to na rozdíl od předcházejících třech ročníků. I to může naznačovat změnu přístupu státní správy a odborné veřejnosti k rozvoji čisté mobility. Vodík získal také prostor v Národním akčním plánu Čistá mobilita (NAP ČM), který představuje základní scénář pro rozvoj ekologické dopravy. Právě dvouleté plnění tohoto NAP hodnotil v Loučni Martin Voříšek z MPO. Podobně tematiku vodíku neopomenuli ve svých vystoupeních Jan Zaplatílek z MPO v referátu o novele zákona o pohonných hmotách a Jan Bezděkovský z odboru strategie Ministerstva dopravy.  Průlomovým sdělením bylo, že se připravuje výstavba první veřejné vodíkové čerpací stanice. Už za rok by měla stát na okraji Prahy ve směru na Plzeň. Postavit by ji měl Unipetrol, o němž se už nějakou dobu ví, že se chystá vystavět v České republice síť vodíkových stanic. Stát by měly při čerpacích stanicích společnosti Benzina, která Unipetrolu patří. Před dvěma roky vstoupil Unipetrol do asociace firem Česká vodíková technologická platforma. Zájem o vodíkový byznys roste i u dalších tuzemských firem. Například před několika týdny se členem této asociace stala Pražská plynárenská.

Dotace pro vodík stejné jako u zemního plynu

U jedné stanice by to proto nemělo zůstat. Jak vyplynulo z vystoupení  Jana Bezděkovského je v rámci Operačního programu Doprava vyčleněno na výstavbu sítě vodíkových stanic 100 milionů korun. Tedy stejný objem peněz jako na stanice pro stlačený zemní plyn (CNG) a zkapalněný zemní plyn (LNG). Největším prostředky podle očekávání jdou ve výši 900 milionů na dobíjecí stanice. Vodíkové stanice ale dostávají největší míru spolufinancování z evropských peněz ve výši 85 procent. Ministerstvo dopravy také zadalo společnosti Grant Thornton vypracování studie „Využití vodíku v dopravě“.  Podle Jaroslava Kepky a Jiřího Hromádky z Ministerstva životního prostředí tento resort chce, aby se při nákupu vozidel pro státní správu pamatovalo také na vodíková auta. Státní správa by v roce 2020 měla mít čtvrtinu vozového parku auty s alternativním pohonem.

Elektromobilita může mít zatím více podob

Vraťme se ale na začátek k původní otázce, jaké elektromobily budou jezdit po našich silnicích. Může se stát, že obě odpovědi budou správné. Je totiž docela pravděpodobné, že vývoj alespoň v nejbližších letech půjde oběma směry. Nasvědčuje tomu fakt, že automobilky  jako například Hyundai,  Toyota, BMW a řada dalších mají ve svém výrobním programu klasické bateriové elektromobily, ale nově i vodíkové.  Podobně se paralelně bude stavět také infrastruktura dobíjecích a vodíkových stanic. „Cítíme tlak z Německa, aby se u nás a v okolních zemích postavila síť vodíkových čerpacích stanic,“ upozornil v Loučni Aleš Doucek z ÚJV Řež, že problematika elektromobility se vyznačuje mezinárodními souvislostmi.  V Německu se má postavit během šesti let síť 400 veřejných vodíkových stanic, především při dálnicích. Některé budou stát i na hranicích s Českou republikou.  Němci budou chtít jezdit do Česka a okolních zemí  se svými vodíkovými elektromobily.  Teprve delší časový vývoj ukáže, který typ elektromobilů a tím i potřebná infrastruktura převáží.

Vít Smrčka