 |
Článek Je redaktor užitečný idiot? Odpovídáme čtenáři rozčílenému elektromobily vzbudil velký čtenářský ohlas, v době psaní těchto vět k němu příslušelo bezmála 1 450 diskuzních příspěvků. A já, jakožto autor, dostal za úkol na některé z nich odpovědět.
Všech 1 450 jsem jich opravdu nepřečetl, ale snažil se vybrat z těch s větším množstvím doporučení ostatních diskutujících a zejména ty, které mají možnost diskuzi někam posunout. Což varianty na téma „redaktor je idiot, avšak nikoli užitečný“, ve vší úctě k pisatelům, nejsou.
1 Uhasit elektromobil je noční můra
Sorry, ale tvrzení „Další věcí je, že samotné auto hoří a hasí se úplně stejně jako kterýkoli jiný vůz. Komplikovanější je to s hořením akumulátoru ...“ je jenom další nesmyslná demagogie. Elektro auto se nehasí stejně, právě kvůli akumulátorům. Zkuste se zeptat hasičů. To můžu rovnou tvrdit, že hašení malého ohníčku na zahradě je stejné jako hašení požáru ropného vrtu. Ano, obojí stačí ochladit a zabránit přístupu kyslíku. Přesto je realizace „drobně“ rozdílná.
Není to demagogie. Tvrzení „... samotné auto hoří a hasí se úplně stejně jako kterýkoli jiný vůz. Komplikovanější je to s hořením akumulátoru...“ totiž popisuje dva různé děje:
- hoří auto, nikoli akumulátor
- hoří auto, včetně akumulátoru
Ale dobře, zeptejme se hasičů a dále nechme hovořit jednoho z nejpovolanějších, vedoucího Hasičského záchranného sboru Škoda Auto, Zbyška Orzecha.
„Pokud vznikne požár s možnou příčinou technické závady na elektroinstalaci 12V, jsou průběhy požárů téměř totožné. V obou typech požárů vzniká druhotné nebezpečí, a to u konvenčních vozidel to jsou ropné produkty, ať už jejich únik na volné prostranství s možností ohrožení životního prostředí, tak případně jejich únik, který bude podporovat již probíhající požár,“ vysvětluje Orzech a pokračuje: „U elektromobilů je druhotným nebezpečím vysokonapěťová baterie, která vlivem působení tepla u probíhajícího požáru může vykazovat nestandardní stavy, tedy možné zahřívání nad provozní teplotu. Tím by mohla být nastartována chemická reakce uvnitř jednotlivých modulů baterie a možný vznik požáru vysokonapěťové baterie po již likvidovaném požáru vozidla.“
Organizace Dekra uspořádala extrémní crash-test elektromobilu Nissan Leaf první generace. Akumulátor byl zničen, požár se ale nekonal.
Jak se postupuje v případě, kdy dojde k „thermal runaway“, tedy prudké exotermní reakci v akumulátoru?
„HZS Škoda Auto podniká praktická odborná cvičení s kolegy z Libereckého a Středočeského kraje. Pro lokalizaci a likvidaci požáru jsou využívány útočné proudy (suchá pěna, resp. běžná střední pěna) a pro stabilizaci vysokonapěťové baterie je nasazováno vysokotlaké hasící a řezací zařízení z výbavy HZS Škoda Auto. Celková likvidace se stabilizací vysokonapěťové baterie byla provedena za cca 20 minut. Následně je baterie vyjmuta ze svého umístění a odvezena do tzv. karanténního místa z důvodu eliminace možného jejího vznícení,“ vysvětluje šéf hasičů.
Ta „zmačkaná matrace“ uprostřed bývala akumulátorem. I takto extrémní destrukce se při crash-testu Dekry obešla bez kouře a ohně.
Vědí hasiči u každého modelu elektromobilu, kde je odpínač vysokonapěťové části instalace od akumulátoru, aby s vozem mohli bezpečně pracovat?
„Ano, ke každému modelu existuje bezpečnostní list. V případě, že dojde k havárii u elektrických modelů Škoda Auto a jsou vystřeleny airbagy, tak dochází automaticky k odpojení vysokonapěťové baterie v řádů desetin sekundy. Z toho vyplývá, že ve většině případů havárie vozu Škoda Auto je již vysokonapěťová baterie odpojena,“ doplňuje Zbyšek Orzech.
2 Znečištění z brzd
Elektromobil kolem vás projede na ulici, ale do vzduchu nepřidá nic, maximálně zvíří prach na vozovce. Tak tohle je bohužel lež, Velká část znečištění je z brzd a těžké kovy a pevné částice jsou u elektromobilu větší problém, než u stejně výkonného konvenčního auta kvůli násobné váze.
Emise frikčních kompozitů z brzd je u elektromobilu podstatně nižší, než u konvenčních vozidel, protože nemalou část brzdění u většiny elektricky poháněných vozidel zastane takzvaná rekuperace. Při té se motor přepíná do režimu generátoru, kinetickou energii vozidla mění v elektrickou a ukládá ji do akumulátoru – vozidlo v tu chvíli zpomaluje bez použití brzd. Brzdy se u většiny elektromobilů ke slovu dostanou zejména při prudkém brzdění, kdy by rekuperace na zpomalení nestačila a ve chvíli, kdy má vozidlo plný akumulátor a energii není kam ukládat. Prakticky úplně bez brzd se většinu času obejdete u vozidel s „one-pedal“ režimem, kdy puštění akceleračního pedálu vede až k zastavení vozidla. Brzdy se na elektromobilech opotřebovávají podstatně pomaleji než u konvenčních vozidel, největším jejich problémem bývá koroze.
Vyšší hmotnost elektromobilů tak hraje roli spíše u otěru pneumatik a ano, ten jsem v textu opomněl. Emise z pneumatik jsou v diskuzích zmiňovány zpravidla s odkazem na studii britské společnosti Emissions Analytics, jejíž závěry se v médiích často objevily v dost nešťastně zjednodušené podobě „Emise z pneumatik jsou 1 000× horší než z výfuku“. Což je míchání hrušek s celerem.
Přehledně to na Twitteru vysvětlil Martin Fierz ze společnosti Naneos, která se zabývá výrobou nanočásticových detektorů.
„Částice větší než zhruba 10 mikrometrů, se do našeho těla při dýchání nedostanou hluboko, takže zdraví příliš neškodí. V podstatě jsou odstraněny při dalším utření nosu. Problémem jsou však ultrajemné částice (v řádu desítek a stovek nanometrů), jako jsou karcinogenní saze vypouštěné z dieselových vozidel (a dalších spalovacích procesech). Jedna částice o velikosti 10 µm má stejnou hmotnost jako 1 milion částic o velikosti kolem 100 nm. Čím menší částice je, tím déle zůstane suspendována ve vzduchu. Tato jediná částice o velikosti 10 µm bude odstraněna mnohem rychleji než 1 milion částic o velikosti 100 nm. Z hlediska lidského zdraví je tedy méně pravděpodobné, že se s částicí o velikosti 10 µm setkáte. Naopak částice v kategorii 100 nm se dostanou do nejhlubších částí našich plic a snadno se dostanou do krevního oběhu - a skončí ve všech částech našeho těla,“ vysvětluje Fierz.
Škoda Enyaq váží 1 998 až 2 195 kg podle verze, Kodiaq pak od 1527 kg až 1 761 kg. Elektrická škodovka je tak o 25 až 31 procent těžší. U modelů s velkými akumulátory je rozdíl největší.
Jenže takto malých částic vznikne při běžném kontaktu pneumatiky s vozovkou velmi málo, větší množství pak při teplotním namáhání pneumatiky, například při prokluzování, smyku, nebo driftování.
„Zdaleka nejvíce částic z opotřebení pneumatik je velmi velkých, takže pro lidské zdraví irelevantních – nevdechujeme je. To neznamená, že nepředstavují žádný problém, ale spojovat je se „znečištěním ovzduší, které způsobuje miliony úmrtí ročně“ je chybné,“ uzavírá Fierz.
Opel Corsa-e má pohotovostní hmostnost 1 455 kg, výkonově nejbližší verze benzínové Corsy pak 1 233 kg. Elektrická je tedy o 18 procent těžší, tedy o necelou pětinu, nikoli násobně.
To rozhodně neznamená, že by emise částic z pneumatik byly neškodné - z environmentálního hlediska problémem jsou, protože je lze nalézt v prostředí okolo silnic a v nezanedbatelném množství se dostanou i do vodních ekosystémů. Je zřejmé, že v této oblasti poroste tlak na výrobce pneumatik.
Continental v roce 2018 představil pneumatiky Conti GreenConcept, ve kterých využívá velký podíl pampeliškové pryže, silikátu z popela z rýžových slupek a řetězce rostlinných olejů a pryskyřic, navíc i 40 procent lehčí než konvenční plášť srovnatelné velikosti, což podle výrobce znamená o 25 procent nižší valivý odpor. Šlo však zatím jen o koncept ...
3 Nabíjení na sídlišti
Bydlím v 6. patře paneláku, naštěstí okna nemáme na parkoviště. Prosím pana autora článku o logistické řešení, děkuji.
Na hustých sídlištích se obtížně parkuje a ještě obtíženěji nabíjí. Ano, sídliště jsou zatím pro nabíjení elektromobilů nejméně připravená a pro jejich řidiče nejméně komfortní. A nepřispívají k tomu bezohlední jedinci, kteří blokují i to malé množství nabíjecích míst, které například Pražská energetika vytvořila instalací wallboxů na lokální trafostanice, která jsou totiž řidiči k ničemu, když před ně někdo s pocitem zvrhlého zadostiučinění na týden zaparkuje patnáctiletou oktávku. Nebo ji zablokuje elektromobilem, který ovšem k nabíječce nepřipojí.
Zatímco obyvatel rodinného domu, nebo majitel garáže či garážového stání bude nabíjet většinu času doma, obyvatelé sídlišť a bytových komplexů bez vlastních parkovacích stání bude využívat mix různých řešení.
Příklad nabíjecího sloupku z tenkostěného betonu od brněnské firmy Reverse Tech.
Důležité je si uvědomit, že průměrný Evropan ujede denně méně než 40 kilometrů, takže nepotřebuje elektromobil nabít každý večer, ale klidně i jednou za týden. Na parkovištích v hustě obydlených oblastech tak bude potřeba postavit větší množství nabíjecích stanovišť (v podobě portů na sloupech veřejného osvětlení, na samostatných sloupcích, na zídkách…), ale zdaleka ne v obávaném „přípojka pro každé auto“. To nebude potřeba, řidič který nepotřebuje nabíjet, zaparkuje na normálním místě, řidič který musí doplnit akumulátor zastaví v dosahu nabíjecí přípojky. Takto se zvládne (bez větších komplikací) obsloužit část obyvatel.
Důležitým prvkem mixu bude proto takzvané příležitostné nabíjení během parkování u obchodních center, multikin, sportovních areálů, u nádraží, u výstavišť, u nemocnic. Nebo taky na městských parkovištích. Tato oblast se bude rozvíjet a je více než pravděpodobné, že čistě komerčně se vybuduje jen část infrastruktury (zejména vysokorychlostní), ale že s pomalým AC nabíjením budou muset pomoci municipality.
Jiná varianta městského nabíjení byla na veletrhu e-Salon 2022 vidět na stánku MyBox
Jak zaznělo i na letošní konferenci Smart Energy Forum 2022, důležitou formou bude nabíjení vozidel na firemních parkovištích a ve firemních garážích během pracovní doby – v době přebytku energie z obnovitelných zdrojů. V případě, že firma bude mít na střechách dostatek solárních panelů, může to být i atraktivní zaměstnanecký benefit.
Zároveň vznikají i zajímavé koncepci „nabíjení na přání“, jako mobilní nabíječka Nimbee nebo autonomní vodíková nabíječka od DEVINN, které však budou spíše pro movitější řidiče.
Důležité je pamatovat, že na rozvoj infrastruktury máme minimálně 15–20 let, během kterých bude jednak v provozu velké množství vozidel se spalovacím motorem a během kterých se i promění technologie samotných vozidel.
4 Opravy a výměna akumulátorů
Autor se ale trochu vyhýbá jedné věci. Sice akumulátor má „teoreticky“ dlouhou životnost, ale bude hodně záležet, jak se k tomu bude daný majitel chovat. Pokles kapacity o 3 % bude za ideálních podmínek a při použití kvalitních nabíječek. Zeptejte se modelářů, jak důležité jsou kvalitní nabíječky a péče o baterie. Další velkou otázkou je opravitelnost. Pokud se něco pokazí na baterii, tak je třeba takové pětileté auto na odpis, protože do toho nikdo nebude kupovat baterii v ceně poloviny nového vozu. K tomu přidejte trend z dnešní spotřební elektroniky, kdy se neopravuje, ale vyměňuje. To je sice super v záruce, ale pozáručně u auta dost problém. Kdo si nechá třeba u mobilu vyměnit displej za cenu nového mobilu? Neberte mě špatně, fandím novým technologiím, ale koupit auto za milion s tím, že ho možná za pár let odepíšu jako neprodejné, do toho opravdu nejdu.
Při snaze vyjádřit rozdílnost akumulátorů v elektromobilech a v RC modelech můžeme směle volně citovat slavnou filmovou hlášku „to není ani jiná liga, to je úplně jiný sport“. Akumulátor v elektromobilu má vlastní BMS, tedy „battery management system“, což je elektronika, do které míří data z ohromného množství čidel a systém neustále sleduje důležité provozní parametry. Podle nich určuje například aktuální maximální rychlost nabíjení na DC stanicích, nebo ovládá kapalinový okruh pro chlazení/vyhřívání, kterým jsou akumulátory většiny moderních elektromobilů vybaveny. Úkolem BMS tak je, aby akumulátor pracoval ve vhodných podmínkách.
Jiné je to i s nabíječkami.
Pro AC nabíjení (tedy to pomalejší realizovatelné doma nebo hromadně na parkovištích) je vždy součástí vozidla, je vestavěná zpravidla v motorovém prostoru a proto je potřebám akumulátoru plně přizpůsobena. Nabíjecí kabel nebo wallbox není nabíječkou – je to přívod energie, který automobilu řekne jaký největší nabíjecí výkon je schopen nabídnout a obsahuje vysokonapěťový stykač, který zajistí, že na odpojeném nebo špatně zapojeném konektoru není napětí.
Akumulátor vozidla Hyundai Kona EV, jak byl k vidění na veletrhu e-Salon.
Nabíječka pro vysokorychlostní DC nabíjení je součástí nabíjecícho stojanu, nebo ve skříních v zázemí nabíjecího hubu. Splňuje poměrně náročné technické požadavky, prochází celou řadou testů a homologací a stojí řádově stovky tisíc korun. Tím, co nabíjení řídí, je opět BMS akumulátoru vozidla, které s nabíječkou komunikuje. Řízením nabíjecího výkonu a funkce chlazení (a někdy i vyhřívání) akumulátoru podle teploty a stavu nabití zajišťují, že akumulátor pracuje v pokud možno optimálních podmínkách.
Jak se akumulátory mění či opravují jsme se zeptali Tomáše Kleissnera, ředitele oddělení Poprodejní služby a zákaznické péče KIA Czech.
„Typ opravy akumulátorů závisí na konkrétním modelu a roku výroby daného modelu. Pro naprostou většinu našich vozů jsou k dispozici opravné moduly, v některých případech jako je elektromobil EV6 a EV6 GT dokonce i tzv. sub-moduly,“ odpovídá.
Akumulátory tak není třeba měnit celé, ale po otevření krytu se řeší konkrétní modul či submodul a ten se buď opraví, nebo vymění.
„K opravám se standardně využívá tzv. Battery Module Balancer, kterým v České republice disponujeme od roku 2018. V balancéru se jednotlivé články modulu během několikahodinového procesu vyrovnají na stejné hodnoty. Poté je možné modul vrátit zpět do vozidla a není nutná jeho výměna za nový díl. Balancér tak neslouží pouze k vybalancování nového článku v případě totální závady původního, ale také k vybalancování stávajících článků akumulátorů, které dosáhly příliš velkých rozdílů, vlivem ztížených podmínek provozu a nebo příliš častým užíváním rychlodobíjecích stanic,“ vysvětluje Kleissner.
„V případě akumulátorových elektromobilů se cena za jeden modul pohybuje od cca 20 000 Kč bez DPH u submodulu EV6 (celkem jich je 32). U hybridních a plug-in hybridních vozidel je cena za jeden modul přibližně poloviční. Výměna nebo oprava akumulátorového modulu je ale časově náročný proces a trvá zhruba 10 hodin. Cenu za hodinu práce si stanovuje každý autorizovaný servis samostatně, doporučená hodinová cena práce je stanovena na částku 650 Kč bez DPH.“, uvedl specialista KIA.
Jen doplníme, že 64kWh akumulátor první generace KIA e-Niro je tvořen deseti moduly, přičemž cena jednoho nového je 67 356 Kč včetně DPH.
Existují i výjimky, zejména pro některé staré modely. „Model Soul EV první generace (verze s 28 kWh akumulátorem, pozn. redakce) před modernizací (vyráběný v letech 2014–2017) byl vybaven starším typem akumulátoru, který byl chlazený vzduchem. Konstrukce tohoto typu akumulátoru neumožňuje vyměnit žádný jednotlivý modul samostatně, lze vyměnit pouze akumulátor jako celek. Aktuální cena tohoto originálního dílu v autorizovaném dealerství je 410 316 Kč (bez DPH),“ vysvětluje Kleissner. Lze předpokládat, že majitelé těchto vozidel „z první elektrické várky“ se cestou autorizovaných servisů nevydají.
A kam míří akumulátory, které už mají SoH (State of Health – zdravotní stav) pro provoz v automobilech příliš nízké?
„V letošním roce jsme zahájili spolupráci se start-upem Encore, který spadá pod německou společnost Deutsche Bahn. V rámci této spolupráce distribuujeme vysloužilé trakční akumulátory z elektromobilů Kia s kapacitou nižší, než je 70 % právě této německé firmě. Jednotlivé akumulátory rozebere na úroveň modulů, diagnostikuje je a vyhovující moduly následně využívá k výrobě nových akumulátorových systémů pro ukládání energie, nevyhovující moduly se bezpečně recyklují,“ doplňuje Tomáš Kleissner s tím, že v tuto chvíli jde zejména o přípravu na budoucnost, kdy vysloužilých akumulátorů a jejich modulů bude přibývat.
5 Strašidelný výlet na běžky
Moje poslední zkušenost s EV: únorová sobota. Klasika. Vyjedu si na běžky. Píšu kámošům. Jeden, že by jel a prý vezme auto. Jeho služební nafťák je v servisu, tak má poolové EV. Říkám si tak jo. Vyzvedl mě doma, bydlíme kousek od sebe. Přijel a baterka něco lehce přes půl. Venkovní teplota kolem nuly, tma. Dojezd hlásí kolem 180 km. My jedeme jen 120 km. Takže na zpáteční cestě budeme muset dobít. Na dálnici topíme a svištíme to 140km/h, kámoš se vytahuje. Na každé křižovatce ukazuje zrychlení. Výsledek? V Ml. Boleslavi iD3 nekompromisně nařizuje dobíjet. Stavíme u mekáče. Kámoš to má prvně, ještě na služební kartu, takže to moc nezná. Proto omylem dává pomalé nabíjení. No, na mekáči strávíme v sobotním brzkém ránu dobrých 65 (!!) minut. Na posledních 15 minut si kámoš všimne, že to jde nabíjet rychleji. Když už začínáme trochu naštvaně skuhrat, že jsme mohli jet vlakem a jestli teda jedeme na v ́běžky nebo jen dobíjet, tak se uvolí odjet s 65 % baterie. Do Jizerek dojíždíme s cca 30 %. Než jsme vyrazili nazpět, tak kámoš říká, že budeme muset nabít. Jsme zpocení a v autě kosa. Jak jinak, je zima a venku pod nulou. Na sobě funkční věci. Říkám pusť topení. Prý raději ne, ať dojedeme k nabíječce. WTF?! Raději mlčím. Cestou kolona, protože na té horské silnici jedno auto zapadlo a kolem se projíždí pomalu a na střídačku v obou směrech. V autě kosa, ale my netopíme, protože baterie. Zmrzlej, jak psí h***o dojíždíme do Jablonce k NC, kde jsou tři nabíječky (!!!), ale plné. Nakonec končíme v Liberci někde u zastrčené nabíječky, kterou ani nemůžeme najít. Po cca hodině máme 98 %. Takže vyrážíme směr domov. Po cca 120 km jízdy, už zatopeno, mě kámoš vyloží a má tam 52 % kapacity? Připomínám, že jde o iD3, tedy rozhodně ne rodinný vůz s pořizovačkou někde kolem 1,3 mil.
Váš kamarád udělal vše pro to, aby cesta byla peklem a povedlo se mu to. Obecně platí, že když poprvé používám nějakou novou techniku, měl bych se alespoň krátce seznámit s tím, jak ji používat správně.
V tomto případě bylo zejména důležité zvolit co nejrychlejší nabíječku, Volkswagen ID.3 umí až 125kW nabíjení, takže v Boleslavi dává nejlepší smysl nabít buď u PRE (jeden 75 kW stojan), nebo ŠkoEnergo (čtyři 150 kW a čtyři 75 kW pozice). Za patnáct minut byste měli dost energie na bezpečný dojezd do Bedřichova a minimálně zpět do Boleslavi, za půl hodiny byste měli energii s rezervou i na návrat do Prahy.
S VW ID.3 máme i ze zimního období mnoho zkušeností…
Pokud byste se i tak nechali zlákat vajíčkovým McMuffinem a auto připojili k jedné ze dvou 50kW nabíječek ČEZ, pak je samozřejmě zásadní chybou zvolit 11kW AC dobíjení, když je k dispozici 50kW DC, které jé téměř pětkrát rychlejší. Hodnoty nabíjecích výkonů jsou u jednotlivých konektorů vždy uvedeny.
Druhou věcí je styl jízdy, který se na spotřebě odrazí i u vozidel se spalovacím motorem, u elektromobilů však ještě citelněji. Pokud vám kamarád „na každé křižovatce ukazoval zrychlení“, spotřeba samozřejmě letěla na úplně jiné, než běžně průměrné hodnoty. Zároveň je efektivnější se trochu krotit v rychlosti, pokud byste místo 140 km/h svištěli předpisových 130 km/h, pak by to na trase z Prahy do Bedřichova dělalo časový rozdíl 2–3 minut, ale na spotřebě by se to projevilo poměrně výrazně (odpor vzduchu se zvyšuje s druhou mocninou rychlosti).
… ale žádný hororový příběh by podle nich napsat nešel.
Vypnuté topení je zbytečné sebemrskačství, je lepší o chvilku déle nabíjet. Topení má navíc vysokou spotřebu jen do chvíle, než se promrzlá kabina prohřeje na zamýšlenou teplotu, poté jsou jen kompenzovány ztráty teplotní výměny skrze okna a karoserii vozu, k čemuž je potřeba mnohem méně energie. Pokud si ovšem nejste s dojezdem jistí a topení pro klid duše vypnete, pak nic nezkazíte vyhříváním sedaček, jejich příkon je pro trakční akumulátor prakticky zanedbatelný a vás udrží v teple.
Ideální by samozřejmě bylo dobít auto před odjezdem z Prahy a trasu do Jizerek a zpět absolvovat bez nabíjení, což s VW ID.3 není problém.
Odpovědi na další diskuzní příspěvky přineseme v příštím díle.
