Autíčkář se ptá: Baterie nebo vodík?

Poslední vývoj v automobilovém světě ukazuje, že se budeme muset chtě nechtě rozloučit se spalovacími motory. Ano, spalovací motor je z velké části to, co dnes dělá auto autem. Dává mu charakter, který máme tak rádi. Odlišuje jej od ostatních modelů. Dává mu hlas. Často je to právě motor, co rozhoduje o tom, jestli dané auto koupíme, či nikoli. Bohužel, o tohle v blízké budoucnosti patrně přijdeme, minimálně pokud se nestane něco neočekávatelného. Budeme si nejspíš zvykat na jiné typy pohonu. Jestli je to dobře či špatně však dnes řešit nebudeme. Dnes nás bude zajímat jiná otázka. A to, kterému typu pohonu fandíte a o kterém jste přesvědčeni, že bude v budoucnosti tím hlavním. Myslíte, že budeme jezdit spíše bateriovými elektromobily, anebo hlavní roli v automobilovém světě převezme vodík?

Musím se přiznat, že nad touto otázkou osobně docela dost přemýšlím poslední dobou. A soudě podle všelijakých diskuzí, nejsem očividně jediný, kdo nad danou otázkou přemýšlí. Každé z těchto řešení má své výhody i nevýhody, ostatně jako vše na tomto světě. Kolem obou typů pohonů kolují i různé mýty a zavádějící informace. Pojďme se stručně a v rychlosti podívat na to, jak oba principy fungují.

Na bateriovém elektromobilu není moc, co představovat. Setkáváme se s nimi čím dál častěji, a proto věřím, že základní principy fungování jistě dobře znáte. Máme auto, to má v sobě poměrně velké akumulátory, které fungují jako zásobárna energie. Když se vyprázdní, připojíme elektromobil do sítě a čekáme, až se opět dobije, abychom mohli jet dál. Výhody jsou nasnadě. Elektromotor je poměrně jednoduchá věc, na které se nemá moc, co rozbít. Údržba takového elektromobilu je vcelku snadná a není ani příliš drahá. Nemusíte v pravidelných intervalech měnit žádné provozní kapaliny jako je například olej. V elektromobilu nejsou žádné filtry pevných částic, palivové filtry ani žádné jiné součástky, které komplikují údržbu běžného spalovacího auta. Stejně tak se nemůže stát, že byste natankovali špatné, či nekvalitní palivo a tím si zadělali na problémy. Provozní náklady jsou tedy nízké, a pokud máte vlastní dům nebo garážové stání s vhodnou zásuvkou, pak dokážete stlačit náklady na „palivo“ i hluboko pod jednu korunu na kilometr. Jestli máte na střeše solární panely, zvládnete si dokonce vyrábět onu energii, potřebnou k pohybu, docela sami.

Nevýhody bateriového pohonu jsou taktéž jasné. V první řadě samotné baterie. Jejich výroba je náročná ať už z pohledu vynaložené energie, či potřeby drahých kovů. Stejně tak diskutabilní je ekologický přínos, ve chvíli, kdy vyrábíme elektrickou energii tak, jak ji vyrábíme. Baterie mají omezenou kapacitu a s tím souvisí také dojezd onoho elektromobilu. Není takový, jako jsme zvyklí ze spalovacích aut. To by samo o sobě nemusel být úplně problém. Horší je to však s doplňováním té energie, což je úkon, který zabere čas. Poměrně hodně času. Pro řidiče, kteří křižují křížem krážem Evropu a zároveň musejí třeba splnit nějaký časový plán, je to neřešitelný problém. Akumulátory jsou také docela těžké, což samozřejmě negativně ovlivňuje dynamiku vozu či jeho spotřebu. Je to takový začarovaný kruh trochu. Čím větší baterie pro delší dojezd, tím větší spotřeba. Tohle vše však není nic nového pod sluncem. A samozřejmě je tu také otazník nad životností akumulátorů. Jsou to problémy, které se automobilky snaží vyřešit, ale zatím se nedá říct, že by se jim to povedlo.

S vodíkovými vozy je to poněkud složitější. Tak za prvé, až překvapivě často se setkávám s přesvědčením lidí, že vodíkové auto bude vodík přímo spalovat. Motor nám zůstane motorem, jak jej známe, akorát místo benzínu (nafty) budeme tankovat vodík. No, tak to nebude. Vodíkové auto je též elektromobilem, jen místo těžkých baterií používá jako zásobárnu energie nádrže s vodíkem. Ano, přímé spalování vodíku se zkoušelo. BMW zkoumalo tuto možnost v sedmičkové řadě (E65), Mazda použila pro tuto techniku dokonce Wankelův motor a vyslala do provozu sportovní RX-8, která uměla využívat toto palivo. Obě automobilky však brzy zjistily, že tudy cesta nevede. Těch překážek tam bylo tolik, že tuhle koncepci rychle zavrhly. V současnosti je tedy nosnou myšlenkou palivový článek, který přemění vodík na elektrickou energii potřebnou k pohonu auta. A v tom je právě háček. Ale o tom až za chvilku, pojďme se nejdříve podívat, jaké výhody by nám vodíkové auto přineslo.

Na prvním místě je samozřejmě čistota samotného provozu. Automobil využívající vodík, můžeme bezpochyby považovat za ekologicky čisté vozidlo. Vodíkový automobil se také může pochlubit delším dojezdem, který je závislý na velikosti nádrží. Ty jsou lehké a nedělají auto tak těžkým, jako velké akumulátory. Toyota slibuje u svého modelu Mirai dojezd až 650 km, což je vzdálenost, na kterou bateriové elektromobily zatím nemají odpověď. Vůbec největším tahákem je schopnost rychle natankovat. Plná nádrž je otázka pěti až deseti minut, čímž se prakticky neliší od dnešních spalovacích aut. Jenže není všechno tak růžové, jak se zdá.

FCEV (zkratka pro vodíkový automobil) se nemůže pochlubit takovou jednoduchostí, jako běžný elektromobil. K chemické reakci v palivovém článku je potřeba téměř dokonale čistý vzduch, který zajistí filtry. A ty potřebují údržbu. Stejně tak tlakové nádrže musejí procházet pravidelnou revizí a samotný palivový článek též není úplně jednoduché zařízení. Komplikací jsou i starty v nízkých teplotách, byť Toyota se nechala slyšet, že nový Mirai zvládne nastartovat až do mínus 30 stupňů. Největší problém je však v samotném palivu. Vodík musíme vyrábět a to není zrovna nejjednodušší záležitost. V současnosti vzniká jako vedlejší produkt při zpracování ropy či zemního plynu anebo elektrolýzou. První postup není do budoucna udržitelný, neb moc nesníží naši závislost na fosilních palivech. Zbývá elektrolýza (možností jak získat vodík je více, ale nejsou zatím příliš rozšířené). Problém elektrolýzy je však vysoká energetická náročnost.

Pro lepší představu praktický příklad. Dejme tomu, že na 1 kg vodíku ujede FCEV automobil asi 100 km. Samotný kilogram této látky v sobě nese zhruba 33 kWh energie. Jenže na výrobu onoho kilogramu je potřeba nějakých 60 kWh (a 9 l vody). 60 kWh je energie, na kterou i ty nejužranější bateriové elektromobily dneška ujedou aspoň 200 km. Chápete, kam tím mířím? Celý ten koloběh nedává tak docela smysl. Za pomoci elektrické energie musíme vyrobit vodík, ten složitě převézt na čerpací stanici. Z té jej natankujeme do auta, aby se v autě opět změnil na elektrickou energii, přičemž celým tímto postupem získáme 100 km. Nebylo by lepší tu energii přenést přímo do baterie automobilu, mít k dispozici dvakrát tolik kilometrů a ušetřit si složitou logistiku?

Ne, na tomto místě asi automobilovou budoucnost nevyřešíme. Já osobně jsem člověk, pro kterého bateriové elektromobily nejsou ideálním řešením, protože poměrně často potřebuji velký dojezd a možnost rychlého doplnění „paliva“. Pro můj způsob využít nejsou zatím zcela vhodné. Přesto si však myslím, že co se souboje akumulátor vs. vodík týče, má aktuálně o něco navrch ten akumulátor. Tím však neříkám, že použitelného vodíkového vozu se nedočkáme. To vůbec ne. Jen jejich rozvoj nebude tak rychlý, jak jej můžeme vidět u bateriových elektromobilů. Jak to vidíte vy? Který způsob uchování energie je vám bližší? Jaký typ vozu byste preferovali vy? Myslíte si, že jednou bude hrát prim vodík? Nebo jej akumulátory převálcují? Podělte se o názor v diskuzi. Pokud vás tato problematika zajímá, vřele doporučuji video kolegy Ondry Hrubeše, kde je to poměrně srozumitelně popsáno.

Komentáře