Slepá cesta automobilového průmyslu

Současný trend automobilového průmyslu je zřejmý – elektromobilita. Tedy… komu to nepřipadá dostatečně zřejmé, tomu to natlačíme silou. Což je víceméně způsob, jakým se snaží současní politici přirozený vývoj spíše než urychlit, tak uměle nalinkovat svým „vizionářským“ směrem. V konkrétnější podobě se pak hovoří téměř výlučně o elektrických vehiklech živených akumulátory.

Ústřední motivace těchto snah je poměrně bohulibá – snížení emisí a závislosti na fosilních zdrojích. Pokud jde o emise, jeden z nejklasičtějších argumentů odpůrců elektromobility o „výfuku v elektrárně“ je přitom poměrně slabý. Elektrárna má vzhledem k objemům produkce přeci jen mnohem větší možnosti ohledně optimalizace pracovního režimu i kontroly nad emisemi a odpadními látkami, nemluvě o elektrárnách založených na obnovitelných nebo bezemisních zdrojích (jaderné elektrárny, solární panely, vodní a větrné elektrárny apod.).

Zároveň ani nelze mávnout rukou nad tím, že máme daleko větší znečišťovatele životního prostředí než jsou dnešní, již poměrně úsporná a katalyzátory vybavená, auta. Problém totiž není až tak v souhrnném množství zplodin (globální produkce skleníkových plynů lidmi jde na vrub dopravy zhruba ze 14%, přičemž pozemní doprava jen okolo 10%), ale v jejich silné lokalizaci především v městských aglomeracích. Ta vede k tomu, že na pouhém půl procentu plochy vznikne 40% všech emisí spojených s dopravou.

Takže elektrický pohon se jeví jako docela dobrý nápad. Od dobrého nápadu k dobré realizaci ale bývá většinou dlouhá a nepřímočará cesta. V současných direktivních snahách vidím hned několik úskalí. Nechme teď stranou nesmyslné dotace, kvóty, emisní limity, polické proklamace termínů elektrifikace dopravy, nesplnitelné plány rozšiřování energetické infrastruktury a různé prvky sociálního inženýrství.

Jako nejvíce omezujícím faktorem se ukazuje být v současné době nejvíce prosazovaná technologie ukládání energie, tedy klasické elektrické akumulátory a s tím spojená potřeba jejich externího dobíjení.

Jestliže je na pozadí celé snahy o eliminaci spalovacích motorů ochrana životního prostředí, potom má přechod na akumulátory smysl jen tehdy, když jejich výroba a následná likvidace nepovede jen k jinému druhu zátěže ve srovnatelném rozsahu, resp. pokud na výrobu v celosvětovém měřítku vůbec existují dostupné surovinové zdroje (i s perspektivou budoucího vývoje). Tento problém je principiálně překonatelný vyvinutím nových technologií, nezávislých (nebo méně závislých) na lithiu, manganu, kobaltu a podobných prvcích a zároveň vyrobitelných méně „špinavými“ procesy než ty současné.

Hůře překonatelným omezením, majícím principiální základ, je dosažitelná energetická hustota ve srovnání se systémy založenými na odděleném palivu a generátoru. Obecný problém akumulátorů totiž spočívá v tom, že aktivní látka (nosič energie) je integrální součástí celého energetického zdroje, zatímco u generátorů je nosič energie (palivo) od vlastního zdroje oddělen. To má důsledky jak pro měrnou hmotnost, resp. energetickou hustotu takového zařízení, tak i pro jeho bezpečnost, protože kontrola nad lokalizovaným zdrojem energie se realizuje daleko snáze. Z hlediska bezpečnosti navíc proti běžným akumulátorům používaným v současné době hraje fakt, že v sobě obsahují zaroveň i oxidační činidlo, což je činí velmi obtížně hasitelnými v případě vznícení.

Jinak řečeno, u diskrétního tandemu palivo–generátor se navýšení kapacity (nikoliv výkonu) docílí pouhým zvětšením palivového rezervoáru, což je obecně jak mnohem levnější, tak hmotnostně i prostorově úspornější přístup.

Dalším principiálním problémem nabíjecích akumulátorů je doba přenosu energie při nabíjení. Je to něco, co nesouvisí s konkrétním řešením baterie, ať už je konstruována sebedokonaleji ze sebedokonalejších materiálů, tu elektrickou energii o požadovaném množství do ní prostě přenést musíte. Přitom elektrický ekvivalent toku benzínu proudícího běžnou tankovací pistolí je i při uvažování poměrně velkého nabíjecího napětí 500V zhruba 70kA. To je dost tvrdá konkurence – této hodnotě se nepřibližují současné superdobíječky ani řádově a to si ještě zkuste představit takovou dobíjecí stanici u silnice s tuctem přípojek. Tudíž realistické využití akumulátorů spadá spíše do oblasti menších kapacit a situací, kdy není problém dobíjet menšími proudy přes noc (typicky majitelé rodinných domů a garáží).

V tomto kontextu se rýsují jako lepší řešení palivové články (ať už vodíkové nebo využívající nějaké organické palivo pocházející z obnovitelných zdrojů), případně spalovací motory využívající podobných typů paliv (vodík, metanol, etanol apod.). Zároveň to ovšem neznamená, že by akumulátory byly nevhodným řešením samy o sobě. Tou slepou cestou nejsou akumulátory jako takové, ale jejich snaha cpát je do segmentů, kde mají mnohem větší perspektivu jiné technologie – doprava na dlouhé vzdálenosti, větší vozidla, uživatelé v hustěji zalidněných oblastech… Rodinné SUV pro cestu na zahraniční dovolenou s mnohametrákovou drahou baterií pod podlahou není moc rozumný nápad, ale pro denní dojíždění pár desítek kilometrů do práce dvoumístným přibližovadlem, pro skůtry, elektrokoloběžky a elektrokola, vysokozdvižné vozíky a podobné využití může být dobíjecí akumulátor dobrou volbou.

A nic na tom nezmění ani sebevětší dotace a vlhké sny politických ideologů, odtržených od reality. Budoucnost dopravy vidím v racionální koexistenci několika různých technologií (akumulátory, palivové články, nové generace spalovacích agregátů a kdoví co ještě se podaří časem vymyslet), z nichž každá bude nasazována v aplikacích, pro něž se bude v dané fázi vývoje jevit jako nejefektivnější. Koexistenci vzniklé v důsledku přirozeného vývoje a přirozené poptávky, nikoliv prosazením silou úředních nařízení.