Budoucnost automotive je v rozumném vyvážení alternativ, shodují se přední odborníci

Nová auta se spalovacími motory by se podle Evropské komise (EK) měla v Evropě přestat prodávat nejpozději v roce 2035 a jejich preferovanou náhradou by měly zůstat elektromobily nabíjené ze sítě. Tato administrativní ofenziva však v poslední době naráží na stále hlasitější námitky a výzvy odborníků napříč členskými státy EU k včasné kritické diskuzi o všech souvislostech této zásadní změny. O komplexní pohled na ekologii, mobilitu a elektromobilitu jsme požádali dva naše přední odborníky – Jana Macka, řešitele projektu Národního centra kompetence Josefa Božka pro pozemní vozidla, a Josefa Morkuse, oba z Centra vozidel udržitelné mobility a Ústavu automobilů, spalovacích motorů a kolejových vozidel Fakulty strojní ČVUT.

Podle Evropské komise by měl úplný přechod členských států EU na elektromobilitu významně přispět ke snížení globálních emisí skleníkových plynů. Je to reálné alespoň v Evropě?

JAN MACEK: Studie a výpočty tomuto cíli neodpovídají. Vyrovnání objemu emisí klasického automobilu a elektromobilu nezáleží jen na technických parametrech vozidla, ale také na způsobu výroby elektřiny využívané k pohonu elektromobilu. Levnějšími a současně bezemisními zdroji disponují v podobě vodní energie především severské státy, ve formě jaderné energie hlavně Francie a třeba Slovensko. V méně příznivé situaci se nacházejí třeba Lucembursko, Polsko, Česká republika, Nizozemsko a Německo s nezanedbatelným podílem uhelných a paroplynových elektráren.

Hlavním cílem přechodu k elektromobilitě je zpomalení skleníkového efektu a oteplování planety. Jsou automobilové emise skutečně největším zdrojem CO2?

JOSEF MORKUS: Největším zdrojem skleníkových plynů je energetika, poté průmysl, domácnosti a zemědělství produkující metan. Osobní automobily se na CO2 v Evropě podílejí zhruba pěti až deseti procenty. Kdybychom nebrali v úvahu emise při výrobě baterií a elektřiny, které jsou nezanedbatelné, a nahradili všechny osobní automobily na starém kontinentu elektromobily, poklesl by objem emisí CO2, které vyprodukují lidé svojí činností, jen zhruba o půl až jedno procento. Naprostá většina produkce CO2, který nesporně ovlivňuje klima, ale je zdravotně neškodný, je totiž přirozeného původu. Podle odborných studií jsou u moderních automobilů zdravotně škodlivé především oxidy dusíku a submikronové částice.

Takže prosazování elektromobility jako jediné správné „zelené ideologie“ se ukazuje jako slepá cesta?

JOSEF MORKUS: Náš výzkumný tým i řada dalších kolegů z oboru nezatracuje ani elektromobilitu, ani spalovací motory. U oxidu uhličitého z prodaných automobilů ovšem platí evropský limit v hodnotě 95g CO2 na kilometr. Při nesplnění stále se zpřísňujících limitů musí automobilky platit vysoké pokuty (95 eur/g/prodané vozidlo).

Jenomže realita bývá mnohdy jiná. Nebyl jste někdy svědkem toho, jak se z výfuků i některých nových automobilů renomovaných značek „čoudí“?

JAN MACEK: To nesouvisí s CO2, ani to není nekvalitním emisním systémem vozu, ale poškozeným nebo vymontovaným filtrem částic. Úroveň zdravotně škodlivých emisí je již nyní vyřešena dokonce i u nákladních vozidel a autobusů i u osobních automobilů, u nichž se normy navíc stále zpřísňují.

Pochybnosti o uhlíkové neutralitě

Takže elektromobil není jediným klíčem k udržitelnému životu?

JOSEF MORKUS: Elektromobil má některé nesporné přednosti. Za prvé lepší akceleraci v porovnání se srovnatelným automobilem se spalovacím motorem, a to díky vlastnostem elektromotoru poskytovat točivý moment již při nižších otáčkách. Za druhé jde o jednodušší ovládání bez spojky a řadicího mechanismu a za třetí sám elektromobil neprodukuje emise skleníkových plynů, ale jen otěr z pneumatik a brzd. Hodí se proto zejména do měst, pro kratší vzdálenosti a do podmínek, jež umožní jeho pomalé dobíjení. Na druhou stranu není rovnocennou náhradou za automobil při jízdách na větší vzdálenosti, kvůli nárůstu hmotnosti s bateriemi pro dlouhý dojezd, který způsobuje vysokou spotřebu energie při vyšších rychlostech, a s tím souvisejícího času nabíjení.

Preferujete komplexní přístup k problematice mobility. Jak se vám daří usměrnit v rámci svých možností již tak dost vyhrocenou debatu o budoucnosti našeho nejsilnějšího ekonomického odvětví?

JAN MACEK: Abychom podpořili své názory ve prospěch různých alternativ pohonů tvrdými daty, zohlednili jsme při našich testech, výpočtech a srovnáních jak provoz testovaných elektromobilů, tak jejich výrobu. Elektromobily jsou vybaveny akumulátorovou lithium-iontovou baterií. Její výroba je významně emisní a náročná nejen z hlediska technologie, ale především potřebných materiálů, například kobaltu, lithia, lanthanoidů (prvky vzácných zemin), niklu, mědi a hliníku pro odlehčení karoserií a celkové hmotnosti vozu, protože baterie dosahují velmi vysoké hmotnosti, až přes 500kg podle dojezdu. Jenže již nyní strmě rostou ceny nerostných surovin a projevuje se nedostatek kobaltu a lanthanoidů, jejichž naleziště vlastní hlavně Čína, která je zatím také největším výrobcem baterií do elektromobilů. Evropa by se tak mohla dostat do nepříjemné závislosti.

Kdybych se jako ekologicky založená zákaznice přesto rozhodla investovat spíš do elektromobilu – bez ohledu na vyšší pořizovací cenu, dražší baterii a nezbytný odborný servis, kdy se dočkám kýženého efektu?

JAN MACEK: Vezmeme-li v úvahu emise vznikající při výrobě baterie a rozpočítáme-li je na ujeté kilometry, pak výpočty ukazují, že z hlediska emisí skleníkových plynů, zejména CO2, vychází během prvních let provozu elektromobil hůře než vůz se spalovacím motorem. Vyrovnání tohoto parametru mezi oběma produkty závisí na způsobu výroby elektřiny pro pohon elektromobilů. Při našem energetickém mixu je to u automobilu s benzinovým motorem asi po ujetí 120 tisíc kilometrů a s dieselovým po více než 150 tisících kilometrech. Přitom záruka na baterii elektromobilu do snížení kapacity o 30 % se pohybuje kolem 150 tisíc kilometrů.

Většina baterií pro elektromobily se zatím ještě vyrábí v Asii, především v Číně, s využitím elektřiny produkované asi ze tří čtvrtin z uhelných elektráren. Argument, že se nevyrábějí v Evropě, neobstojí, protože deklarovanou prioritou je ochrana klimatu celé planety. V Evropě se staví nebo projektuje několik tzv. gigafactory na výrobu baterií, které však nejsou cenově konkurenceschopné bez dotací.

Ano, ale…

V současném vyspělém světě převažuje představa, že je-li zájem investovat, není nic nemožné. Z pochopitelných důvodů se pro elektromobilitu proto nadchla především mladá generace a municipality velkých měst, třeba Praha, která již plánuje síť nabíjecích stanic. Je proces nabíjení tak triviální, jak se někdy prezentuje?

JOSEF MORKUS: Bohužel se řada souvislostí nedomýšlí. Panuje mylná představa, že se otázka dobíjení vyřeší dostatečným počtem rychlonabíječek. Když porovnáme čas tankování fosilního paliva (dvě až pět minut) a dobíjení (dvacet až padesát minut), pak by benzinovou pumpu s osmi stojany musela nahradit stanice s osmdesáti dobíjecími místy a příkonem minimálně v megawattech. Pro takový výkon se nedá využít běžná rozvodná síť. Místo by bylo potřeba vybavit vysokonapěťovou přípojkou, trafostanicí, sofistikovaným požárním zabezpečením a připravit se na investici ve stovkách milionů korun. Jenomže opakované rychlodobíjení snižuje životnost baterie a zvyšuje ztráty při nabíjení. Preferované pomalé dobíjení (ideálně cca 9 hodin přes noc) by však vyžadovalo zřídit téměř tolik přípojek, jako je elektromobilů. V historických částech města a na sídlištích by bylo třeba posílit rozvodnou síť a zajistit dostatek parkovacích míst s nabíjecími body.

I výrobci neveřejně přiznávají, že elektromobil není automobil na elektřinu, ale jiný produkt. Existují podle vás důležité problémy, o nichž se ví, ale moc se o nich nemluví?

JAN MACEK: Těch je řada. Při jízdě na delší vzdálenosti, zvláště při vyšších rychlostech, výrazně roste spotřeba a je třeba počítat s častějším zdržením u nabíječek. Ještě trochu jinak je tomu v zimě. Například k vytápění vozu se spalovacím motorem slouží část odpadní energie (chlazení, výfuk), kdežto u elektromobilu je jediným zdrojem baterie. Kdysi jsem zaznamenal poznámku, že když má někdo na elektromobil, má i na kožich. Ale co vyhřívání předních a postranních skel a zrcátek? V nízkých teplotách tak klesá dojezd, navíc i dočasnou změnou využitelné kapacity baterie, která při nízké teplotě výrazně klesá.

V současné době se na našich silnicích pohybuje asi 6 milionů osobních automobilů starých v průměru patnáct let, převážně ojetých a z dovozu. Elektromobily jsou bez dotací neprodejné a zároveň rostou ceny nových klasických vozů. Proč?

JOSEF MORKUS: Na obrovské náklady na vývoj a výrobu nízkoemisních vozidel musí automobilky někde získat prostředky. Navíc elektromobily obecně jsou dotovány, jinak by byly těžko prodejné. Dotace zčásti platí výrobce (v Německu z 1/3, u nás plně), zbytek stát. Prodej elektromobilů je tedy hnán dotacemi i pokutami za nesplnění emisních limitů a v praxi zaplatí zavádění strategie, která jde proti obchodní logice a někdy i fyzikálním zákonům, běžný zákazník v nákupu vozu se spalovacím motorem. Pokud dotace dává stát, zaplatí je daňový poplatník, i když elektromobil nevlastní, a přispívá tak na elektromobilitu těm bohatším.

Jsou auta do zásuvky hotová věc?

JAN MACEK: Rozhodně ne v blízké budoucnosti. Spíš bych si vsadil na vyvážené portfolio konvenčních vozů, hybridů, elektromobilů a vodíkových technologií. EU by se stoprocentní elektromobilitou stala izolovaným ostrůvkem na světě a zároveň si zlikvidovala nejkonkurenceschopnější průmyslové odvětví s nedozírnými ekonomickými a sociálními důsledky.

Z obláčku do reálné ekonomiky

Takže mohou být naše firmy, které dodávají komponenty pro automobilový průmysl, v klidu?

JOSEF MORKUS: Nic se nejí tak horké, jak se uvaří. Měly by sledovat trendy na trhu a hlavně se nespoléhat jen na jeden produkt.

Čím se aktuálně zabýváte?

JAN MACEK: V kooperaci s automobilkami pracujeme na vývoji motorů pro malá osobní, případně užitková vozidla. Jejich hlavní výhodou má být nízká spotřeba paliva a nízké emise škodlivin ve výfukových plynech. Počítá se s nimi pro vozidla na indický trh, případně do dalších zemí třetího světa, kde primárně řeší zdravotní dopady emisí a smogu. Dále řešíme čistě plynové nebo dvoupalivové motory plyn (vodík) – motorová nafta, optimalizaci řízení hybridních pohonů a palivových článků na vodík.

Text: Věra Vortelová

Foto: archiv J. Morkuse a J. Macka a Shutterstock