Od kilku lat toczą się dyskusje nt. przyszłości napędów elektrycznych. Dziennikarze motoryzacyjni przekonują, że to antidotum na bolączki współczesnego świata, w tym na zanieczyszczenie powietrza i ciągle zaostrzaną emisję spalin. Czy faktycznie bossowie Volkswagena mają rację, czy to tylko sprytny zabieg marketingowy?
fot. Volkswagen
Przypomnijmy tylko, że pierwsze pojazdy elektryczne Thomasa Devenporta i Roberta Andrsona w I poł. XIX wieku kariery nie zrobiły; zresztą nie mogły, bo bariera akumulatorów, b. ciężkich i masywnych była wtedy nie do przezwyciężenia.
Dziś samochody elektryczne wg. Volkswagena są oczkiem w głowie, bo:
- Napęd elektryczny jest najbardziej wydajny
Jeśli chodzi o efektywność – napęd elektryczny nie ma sobie równych. „W samochodzie elektrycznym ok. 70 procent energii trafia na koła” – mówi ekspert z Instytutu Technologicznego w Karlsruhe, prof. Maximilian Fichtner. Dla porównania – w przypadku napędu wodorowego jest to 15-18 procent, w aucie z tradycyjnym, spalinowym silnikiem – od 20 do 24 procent, a w przypadku paliw syntetycznych – zaledwie 5-8 procent.
Dużą zaletą napędu elektrycznego jest prostota – energia elektryczna, np. z wiatru, jest przechowywana w akumulatorze i w razie potrzeby przekazywana do silników elektrycznych zamontowanych w kołach. Inaczej niż wodór – jego produkcja jest skomplikowana, wymaga także transportu w odpowiednich warunkach, zanim trafi do ogniw paliwowych w samochodzie. Powoduje to duże straty energii.
Redakcja: tak, napęd elektryczny jest wydajny, ale nie zapominajmy, że koroną cierniowa jest tu akumulator trakcyjny, mnoga liczba pierwiastków ziem rzadkich (lit, kobalt czy nikiel), wreszcie utylizacja (zaledwie do 50 proc. akumulatorów podlega recyklingowi). Ponadto przedstawmy twarde dowody dotyczące energetyczności obu rodzajów zasilania:
- w jednym kilogramie akumulatorów trakcyjnych (litowo-jonowych) można zmagazynować ok. 1,8 MJ energii,
- w jednym kilogramie benzyny (Pb 95) ok. 44 MJ energii.
Uwzględniając małą sprawność silnika spalinowego, ekspert nieco się zagalopował (średnio 15-20 proc.) to i tak trudno odwrócić proporcje - mówiąc kolokwialnie - benzyny nad energią elektryczną. Do uzyskanie przyzwoitego zasięgu potrzeba – nadal – wiele stosów baterii trakcyjnych. Niestety są one bardzo ciężkie, kosztuje krocie i do tego są coraz mniej wydajne po kilku (kilkunastu, gwarancja średnio 8 lat) latach eksploatacji.
fot. Krzysztof Golec, autoflesz.com / czas ładowania samochodów elektrycznych nadal jest pietą Achillesową...
- Samochody elektryczne mają coraz większy zasięg
Współczesne samochody elektryczne oferują zasięg wystarczający do codziennej jazdy. Na przykład Volkswagen ID.3 z akumulatorem o pojemności 77 kWh może pokonać do 558 kilometrów, a odmiana z mniejszym akumulatorem, 58 kWh, 429 km (obie wartości wg cyklu WLTP).
Eksperci są zdania, że postęp technologiczny w dziedzinie akumulatorów pozwoli znacznie zwiększyć zasięg aut elektrycznych. „Możliwe będzie pokonanie nawet 1000 kilometrów na jednym ładowaniu” – mówi Fichtner. Volkswagen nieustannie pracuje nad rozwojem akumulatorów, m.in. we współpracy z firmą QuantumScape. Celem jest zwiększenie zasięgu i skrócenie czasu ładowania.
Redakcja: większość danych podawanych przez koncerny samochodowe ma się nijak do realnych danych osiąganych w praktyce. Nawet Toyota w najnowszym Priusie unika podawania danych dot. zasięgu. Należy też pamiętać, że spory wpływ na zasięg ma także temperatura zewnętrzna - jazda w b. niskich temperaturach znacząco skraca ten dystans, a eksploatacja elektryka w b. ciepłym klimacie wymaga wydajnego chłodzenia stosu baterii.
- Samochody elektryczne mają najmniejszy ślad węglowy
Z wielu badań naukowych wynika, że to samochody w pełni elektryczne mają najmniejszy ślad węglowy ze wszystkich rodzajów napędu. Jedno z takich badań zostało przeprowadzone w 2020 roku przez trzy renomowane instytuty badawcze: Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC), Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) oraz Paul Scherrer Institute (PSI).
Kluczowe wnioski, jakie płyną z tych badań: w ostatnich latach znacznie zmalał ślad węglowy samochodów elektrycznych. Jest to spowodowane m.in. postępami w produkcji akumulatorów, dłuższej ich żywotności oraz większym udziałem energii odnawialnej w miksie energetycznym w Europie.
Odpowiedź redakcji – na takie argumenty zawsze znajdą się kontrargumenty np. inżynierów BMW, szwedzkiego instytutu IVR czy inżynierów Toyoty. Podajemy tu prostą kalkulację w naszych europejskich warunkach – aby uzyskać 1 kWh energii elektrycznej z komina elektrowni ulatnia się 1 kg CO2. Zdaniem inżynierów BMW trudno wykazać, że produkcja akumulatorów trakcyjnych do aut elektrycznych jest bardziej ekologiczna. Dla przykładu Tesla S produkuje w toku produkcji aż 20 ton CO2 - to niemal 3 razy więcej niż produkcja auta spalinowego.
Co więcej, tak niedowartościowane samochody z silnikami Diesla, mają porównywalny ślad węglowy z silnikami benzynowymi. Na podstawie wniosków wspomnianego instytutu IVR dowiadujemy się, że produkcja baterii do wspomnianej Tesli wydziela tyle CO2 do atmosfery, co jazda samochodem spalinowym przez... 8 lat!
Należy podkreślić, że w obecnym okresie, nawet w Niemczech, podstawowym surowcem do produkcji energii elektrycznej jest węgiel, największy ślad węglowy wnoszą właśnie auta elektryczne w procesie ich produkcji (silniki elektryczne, akumulatory trakcyjne, układy rekuperacji).
fot. Krzysztof Golec, autoflesz.com / a może warto bardziej promować samochody wodorowe, jak np. Toyota Mirai - zasięg ponad 700 km...
- Samochody elektryczne dbają o otoczenie
Auta z napędem elektrycznym znacząco ograniczają lub w ogóle eliminują lokalną emisję sadzy, tlenków azotu i hałasu. Weźmy na przykład Volkswagena ID.4: dopracowane pod względem aerodynamicznym nadwozie zapewnia bardzo niski poziom hałasu podczas jazdy tym elektrycznym SUV-em. To zasługa także takich detali, jak kształt obudów bocznych lusterek i podwozia. Redukują one hałas powietrza opływającego nadwozie i dźwięk układu napędowego, pracy zawieszenia i szumu opon, potęgując wrażenie niemal bezgłośnego oddawania mocy.
Odpowiedź redakcji: to tylko półprawda. Propagując takie hasła autorzy zapominają, że wielkim problemem np. Tesli są rażące wpadki dot. samozapalenia spowodowanego przez akumulatory trakcyjne. Co więcej, klamki w Tesli, samoblokujące (chowane), podczas pożaru czy kolizji nie otwierają się z zewnątrz.
- Samochody elektryczne ułatwiają rewolucję energetyczną
Inaczej niż w przypadku wodoru, całkowite przejście na samochody elektryczne znacznie zmniejszyłoby zapotrzebowanie niemieckiego sektora transportowego na energię. Powodem tego jest wysoka efektywność energetyczna napędu elektrycznego (patrz punkt 1). Na podstawie danych z 2018 roku prof. Fichtner szacuje oszczędność energii w sektorze transportowym na poziomie ponad trzech czwartych, jeśli wszystkie samochody będą w pełni elektryczne. Z kolei pełne przejście na pojazdy wodorowe spowodowałoby wzrost zapotrzebowania na energię w sektorze transportu o mniej więcej jedną trzecią. Innymi słowy: samochody elektryczne ułatwiają transformację energetyczną, ponieważ mniej energii elektrycznej musi być wytwarzane z farm wiatrowych i słonecznych.
Odpowiedź redakcji: z całą pewnością samochody elektryczne są ważnym produktem w portfolio producentów, a szefowie PR sprytnie podkręcają spiralę ekologii. Podobnie było jeszcze kilka lat tremu z najnowocześniejszymi silnikami Diesla. Niestety afera wszech czasów, właśnie wywołana przez koncern Volkswagena, spowodowała znaczne ograniczenia w produkcji tych silników. Wybrano więc inny kierunek, promujący auta elektryczne i ich zbawienny charakter dla świata (i ludzkości). Czyżby? Popatrzmy na kolejne porównanie - 1 kWh energii wyprodukowanej przez elektrownię z węgla generuje aż 650 g CO do atmosfery. Co więcej, niemal we wszystkich danych dot. aut elektrycznych przeczytacie, że są to auta bezemisyjne (0 g CO/100 km), tymczasem to kolejna półprawda, bo już w toku produkcji emisja ta (dla Opla Corsy -e) wynosi ok. 109 g CO/km. Średniej klasy hybryda czy najnowsze silniki spalinowy też emitują CO na tym poziomie, więc licytowanie w tym dziale traci moc.
Musimy przyznać, że rozwój akumulatorów trakcyjnych np. ze stałym elektrolitem idzie w dobrym kierunku. Gdyby jeszcze cena aut elektrycznych była choć o połowę mniejsza, to z pewnością więcej niż 41 proc. Polaków wyraziło chęć zakupu takiego elektryka.
Jeśli chodzi o wodór, to jest jeszcze ciekawsza perspektywa wpływająca na czystą energię. Mamy nadzieję, że obietnice rządu i koncernu PKN Orlen zintensyfikują powstanie stacji wodorowych w Polsce. Mocno liczymy też na odblokowanie nietrafnej decyzji rządu dot. elektrowni wiatrowych i pozyskanie taniej energii elektrycznej. Szybki rozwój elektromobilności, przy znacznych podwyżkach cen energii elektrycznej, jest mocno wyhamowywany – a przecież ten argument był mocno nagłaśniany przez media i koncerny samochodowe (dokładnie: tanie energia elektryczna).
Kończąc, jazda elektrykiem, przy wysokich cenach na stacjach ładowania średniej i dużej mocy nie jest już konkurencja w stosunku do aut z napędem konwencjonalnym. Ponadto, wojna w Ukrainie i kryzys na rynku elektroniki samochodowej pokazał, że nie wolno bagatelizować innych napędów: fuel cell, napędy hybrydowe, plazma, LPG/CNG/LNG czy ogólnie przyjęty ecoworship (czyli trend pokazujący rosnącą rolę ekologii i troski o środowisko w projektowaniu współczesnych pojazdów).
Dla przykładu Maurizio Reggiani, dyrektor ds. technicznych Lamborghini powiedział wprost, przestawienie motoryzacji z silników spalinowych na hybrydowe czy elektryczne nie nastąpi tak szybko. Nie należy też zapominać o radości z jazdy – tego nie zastąpią nam elektryki (dla młodych i gniewnych).
redakcja autoflesz.com
Źródło: Volkswagen, mototarget.pl