Elektrorevoluce se rozjíždí

Bude. Nebude. Ale ano, přeci jen bude! R8 e­tron, elektro­sporťák od Audi, nebo­li něco jako následovník ohnivě červeného hracího auta. S 381 koněm a dvěma elektromotory představuje ukázkový náskok díky technice. Této zábavy na čtyřech kolech bylo vyrobeno 10 kusů, sériová výroba byla těsně před spuštěním, když tehdejší ředitel vývoje v Audi, Wolfgang Dürheimer, vytáhl zástrčku: dojezd pouhých 250 kilometrů a příliž vysoké náklady. Tak společně s R8 e­tron pohřbili v Audi také malé A1 e­tron, malé elektroauto se spalovacím motorem pro prodloužení dojezdu. Tou dobou už ale projekty spolkly trojcifernou milionovou sumu zaměstnaly 200 odborníků na celé roky. Výpadek proudu u Audi, rouhali se tehdy komentátoři.

Zatímco hlavní konkurent BMW díky elektroautům s hybridním pohonem i3 a i8 nastoupil jako inovátor a získal si pozici na trhu, stálo Audi (se svým firemním motem “Náskok díky technice”) jako poražený na celé čáře. Nabíjecí kompaktní vozidlo Audi ale, podle slov předsedy představenctva Ruperta Stadlera, téma elektomobility “nikdy nepohřbilo”. “Pokud všechny cesty vedou do Říma, pak nás všichni koně dovedou k elektromobilitě”, prohlásil (ekonomický týdeník 20/2014) a oznámil, že ještě v tomto roce vznikne kompaktní nabíjecí vozidlo s dojezdem 50km čistě na elektrický pohon­ A3 e­tron.

Ale elektrická verze R8 se má objevit až v další generaci, která má přijít na trh v roce 2015. Stadler slibuje dojezd 450km -­ tedy přesně tolik, kolik zvládne aktuální model S, od úspěšného výrobce automobilů z Kalifornie ­- Tesly.

Velké změny v Ingolstatu vyhlásil nový ředitel pro vývoj, Ulrich Hackenberg. S pokrokem v regulační technologii, s novou generací lithium­iontového akumulátoru a drastickým poklesem ceny na základě masové produkce a nadkapacitám. Z toho profitují samozřejmě také výrobci elektricky poháněných lodí, užitkových a železničních strojů, jízdních kol, nebo letadel. Díky tomu, že inženýři dokáží lépe vytěžit výkon baterií a snížit spotřebu elektřiny, stává se konečně elektromobilita masově dostupnou. To má dalekosáhlé následky pro celý automobilový průmysl: doposud měly hybridní pohony, tedy kombinace elektromotoru a spalovací jednotky, větší dojezd než čistě elektrický pohon, říká Hackenberg. “Ale v té míře, ve které se teď technika zlepšuje, se budeme stále více orientovat na čistě elektrický pohon”, předpovídá v jednom britském odborném časopise muž z Audi.

Nepokryté náklady

Ještě do nedávna stála baterie s kapacitou jedné kilowatthodiny 1 000 Eur. A protože na základě tehdejší technologie bylo potřeba pro ujetí 100 kilometrů minimálně deset kilowatthodin, nedostala se ani malá vozidla s elektrickým pohonem pod základní cenu 20 000 Eur. Ale přeci jen v posledním roce klesaly ceny baterií mnohem rychleji, než se předpovídalo. Především v Asii investovaly japonské a korejské společnosti jako Panasonic, Yuasa a Samsung stejně jako čínské podniky celé miliardy do výrobních linek na výrobu baterií.

S rostoucí nabídkou vysokokapacitních baterií klesají ceny, které byly vedle současně nedostatečného výkonu především zodpovědné za neschopnost elektromobility se prosadit. Právě tím vysvětluje německý automobilový průmysl, proč zaostává za plánem spolkové vlády, vyrobit a dodat na německé silnice do roku 2020 milion elektromobilů. Přesně 6 051 čistě elektrických automobilů bylo prodáno v Německu v roce 2013. 2 444 jich bylo prodáno v prvních čtyřech měsících roku 2014. Překvapivě další snižování ceny elektromobilů způsobuje malý zájem o ně. Výrobní linky na výrobu baterií nejsou vytíženy, výrobci baterií mají nadbytky, a tak se snaží prodávat pomocí slev.

Jestliže kapacita jedné kilowatthodiny před rokem stála mezi 300 a 400 Eury, pak dnes je stejná kapacita k mání za pouhých 200 Eur. Výdaj na výkonnovou elektroniku a chladící systémy k tomu. S jednoduššími spotřebitelskými bateriemi, jaké jsou používány třeba v laptopech a které má právě Tesla, počítá expert na baterie, Dirk Uwe Sauer z RWTH Cáchy, dokonce s cenou pouhých 120 Eur.

Především japonští a korejští producenti se snaží získat trh pomocí nízkých cen. 

„Nabídky v současné době pravděpodobně ani nepokryjí náklady”, říká Sauer. Ale i kdyby ceny baterií v nejbližší době neklesaly tak intenzivně, jak předpovídá expert z Cách, je současný trend z pohledu vedoucích poboček nezvratitelný. „Stále ještě stojíme na začátku vývoje trhu e­mobility, který se teprve začíná utvářet” říká Detlev Repenning, šéf Geesthachterovy výroby byterií ecc repenning. Dále vypráví: „V Číně v oblastech jako Shangai a na jihu Číny již stojí haly o velikostech hektarů, připravené jen na to, aby výrobci mohli zavčasu zareagovat na růst trhu.”

Ale přesto se stále produkuje relativně málo aut s čistě elektrickým pohonem a: „výrobci aut se stále schovávají za cenu baterií”, kritizuje expert Sauer.

Problém vyřešen

Nejen vysoká cena by mohla zpátečníkům brzy jako omluva dosloužit. Ale také problém životnosti baterií považuje Sauer “v současnosti již za vyřešený”. Moderní akumulátory vydrží bez problémů 2 000 dobíjecích cyklů, a při ne úplném dobíjení dokonce až 5 000 dobíjecích cyklů,čímž se pokryje kompletní životnost standartního automobilu s najetými 300 000 kilometry. Paralelně k tomu se výrobci snaží pracovat na zvýšení výkonu akumulátorů a také na materiálových kombinacích, které by přinesly další snížení nákladů.

S ambiciozními plány přichází například stuttgartský dodavatel autopříslušenství Bosch. 

“Naším cílem je získat z lithium­iontových baterií ve srovnání s dnešními bateriemi při stejné velikosti dvojnásobný výkon,” říká Volkmar Denner, jednatel Bosche a vedoucí výzkumu a vývoje.

Za tímto účelem založil Bosch společně s japonským podnikem Yusa a producentem automobilů Mitsubischi tzv. Joint Venture Lithium Energy and Power, se sídlem ve Stuttgartu. Úkolem tohoto projektu je vymyslet novou generaci lithium­iontové baterie. Ať už u Bosche a nebo jinde, inženýři vidí v chemickém složení a také v elektronice stále nové výzvy, jak se pokusit zvýšit výkon baterií: Repenning považuje “titan lithium za budoucnost”. V tomto principu nahrazují inženýři původní anody z grafitu v bateriích za kombinaci lithia a titanu, které jsou tvořeny malinkými částečkami. Ty jsou mnohem odolnější, a stárnou tak výrazně pomaleji než standartní lithiové baterie. Navíc umožňují efektivní ukládání bržděním získané energie.

„Vyvinuli jsme jedinečný nano materiál, se kterým chceme přijít na trh v příštím roce,” slibuje Repenning.

Jiní vědci, například z univerzit v Tokiu a Kyotu se koncentrují na tekutinu v bateriích. Její chemické složení nejen zrychlí dobíjení lithium­iontových baterií až trojnásobně, ale dokonce je učiní ještě trvanlivější. Zároveň s tím se vybíjí uspořená energie citelně pomaleji. Jiní experti se zase zaměřují na lithiové pevné baterie. Výhoda: nepotřebují žádné chlazení ani údržbu. Také nabíjecí interval, tedy rozdíl mezi minimálním a maximálním možným stavem nabití by se měl zvětšit. Dnes zabraňuje elektronika kompletnímu vybití stejně jako úplnému nabití baterie, aby se tím zvýšila její životnost. Technici z Toyoty tvrdí, že Prius plug­in­hybrid díky změněnému ovládání baterie ujede minimálně 46 kilometrů čistě na elektřinu. Proto aby baterii šetřili, nastavili nabíjecí interval tak, že je možné nabití pouze na vzdálenost 23 kilometrů. A konečně také sami vývojáři chtějí optimalizovat ovládání baterie: Pokud je dnes jeden článek baterie rozbitý, redukuje se jako nejslabší článek řetězu výkon celého systému. V budoucnu by měla elektronika porouchaný článek identifikovat a v nejlepším případě jej odpojit až do výměny v servisu.

Dopravní prostředky poháněné elektřinou

Rychleji, chytřeji, dál -­ pokud náš pohled spočine na energetické úspory v automobilovém průmyslu, uvidí, že díky předvídatelným pokrokům v technologiích, profituje elektro­mobilita i daleko za hranicemi silničního provozu. To dokládají mnohé čerstvě představené elektřinou poháněné dopravní prostředky a to jak na zemi, tak na vodě a ve vzduchu.

Lodě

Siemens společně s norskou loděnicí Fjellstrand vyvinuli první elektřinou poháněný trajekt. Měří 80 metrů na délku, pojme až 120 automobilů a 360 pasažérů. Od začátku roku 2015 by měl plout mezi Lavikem a Oppedalem, tedy na trase dlouhé 6 kilometrů v jihozápadním Norsku. Mezi jízdami budou v přístavu během pouhých deseti minut baterie opět nabity. V dnešní době spotřebuje taková loď na této trase za rok zhruba jeden milion litrů nafty. Při tom vypustí asi 2 680 tun oxidu uhelnatého, poškozujícího klima a 37 tun zdraví poškozujících plynů.

Letadla

V porovnání s výrobci automobilů, kteří již delší dobu prodávají auta na elektřinu a s hybridním pohonem, mají výrobci letadel opravdu jen málo co nabídnout. Přitom letecká doprava je zodpovědná za zhruba tři procenta lidmi způsobeného globálního oteplování. To by se teď mělo změnit. Největší evropský výrobce letadel, Airbus nechal v květnu bezhlučně kroužit po dobu 35 minut nad Bordeaux své první plně elektrické letadlo pro dvě osoby ­- E­Fan. Stroj je 6,7 metru dlouhý, má rozpětí 9,5 metru a je poháněn dvěma 30 kilowattovými motory. E­Fan by ale měl stát tolik, kolik by stály klasické srovnatelné stroje, tedy 300 000 amerických dollarů. Sériová výroba je naplánována na rok 2017.

Vrtulníky

Soukromým vrtulníkem do práce? Elektrický vrtulník jménem Volocopter podniku E­volo z Karlsruhe to pravděpodobně umožní od roku 2015. Svůj první let již toto letecké taxi s 18 vrtulemi, akumulátorem a motorem úspěšně absolvovalo. Na rozdíl od ostatních létajících prostředků by ovládání tohoto vrtulníku mělo být velice jednoduché. V současné chvíli je Volocopter s plně nabitými bateriemi schopný uletět asi 20 minut čistě na elektřinu. V kombinaci se spalovacím motorem se prodlužuje doba letu VC200 již dnes na 2 hodiny.

Užitková vozidla

Traktor John Deere 6210RE má hybridní pohon. Dokáže jak v klidu, tak během jízdy vyrábět elektřinu. Tou pak ovládá nástavbová zařízení jako jsou pluhy, rypadla, obraceče. Je to mezistupeň na cestě k e­traktoru, který by měl vzniknout v rámci programu Sesam, a to do konce roku 2015. Některé z baterií přitom pochází z německého podniku Start­up Kolibri v Postupimi ­- tento podnik vynálezce Mirca Hannemanna dodává akumulátory na nové letiště v Kataru. Ty pohánějí elektrické přepravníky na zavazadla, kterými jsou přepravována do letadel. Při testech vydržel jeden takový “vláček” s nabitou baterií osmihodinový provoz při přepravě 13 tun zavazadel.

Kola

Elegantní černé Coboc­elektrokolo z Heidelbergu není ani na druhý pohled od klasického kola k rozeznání. Veškerý pohon je schován. Baterie Panasonic i motor jsou schovány v rámu kola. Elektřina vydrží na dojezd 60 kilometrů a přitom kolo váží pouhých 14 kilogramů. Ovšem trend netrend, elegance má svou cenu: 4 999 Eur.

Motocykly

Jednu z nejúžasnějších motorek na elektřinu vyrábí rakouská firma Johammer. Model J1 je stoprocentně recyklovatelný. Stroj by měl v běžném provozu ujet 200 kilometrů a měl by stát 23 000 Eur. Že to jde ale ještě efektivněji, nám ukazuje americký výrobce Brammo. Ten prodává svou elektrickou morku Empulse s dojezdem 200 kilometrů a s 54 koni od 15 530 Eur. Také BMW přichází se svým elektrickým jednostopým vozidlem. Bavoři prodávají svůj E­skůtr C evolution s dojezdem 100 kilometrů a s 48 koni od 15 400 Eur. S touto cenou je na každý pád takový elektrický skůtr masově dostupnější než po kusech vyráběné vysokovýkonostní sporťáky na elektřinu: za v současnosti nejrychlejší elektro­blesk, který má v přepočtu 751 koní ­AMG SLS Electric drive zaplatíte společnosti Deimler minimálně 416 500 Eur. Co bude požadovat Audi za pouze na objednávku vyráběné R8 e­tron, zatím není známo. Ale asi i ten bude spíše něco pro bohaté sběratele.