emobilita

Koncern Volkswagen by mohl baterie v elektromobilech svým zákazníkům pouze pronajímat. Vlastníky baterií by tak zůstávala každá koncernová značka, díky čemuž by klesla cena nových elektromobilů.

O úvahách informoval dozorčí radu Škody Auto zástupce vlastnické rodiny koncernu Daniell Porsche. Uvedlo to nové vydání týdeníku Škodovácký odborář, kterého si všimla agentura ČTK.

„Pokud by tento obchodní model někdo propracoval, byl by to velký posun. Baterie se dá navíc mnohostranně využít jako úložiště elektrické energie, například jako powerbanka ve velkém pojetí, kterou dnes v menším měřítku používáme k nabití mobilu tam, kde není dostatek elektrické energie. Hodilo by se k tomu, abychom je dokázali ve svůj prospěch recyklovat,“ řekl předseda podnikové rady Škoda Auto Jaroslav Povšík.

Baterie jsou podle Povšíka plné těžko dostupných vzácných kovů a „takřka stoprocentní recyklace by vytvořila jinou dimenzi pro e-mobilitu,“ uvedl. „Kdybych chtěl pronájem baterií k něčemu připodobnit, tak například plynovou láhev k vařiči nebo ke grilu si můžeme také půjčit, bombičku do sifonu rovněž a mnohé další lahve jsou taktéž zálohované,“ dodal předseda.

VW není první

Německý koncern rozhodně není první, kdo s podobnou myšlenkou koketuje. Jak jsme psali v nedávném článku, velmi podobný koncept měla firma Better Place. Ta ovšem nakonec v důsledku skončila jako odstrašující případ.

Společnost založené roku 2007 razila právě myšlenku elektromobilů s pronajatou baterií. Při tehdejších cenách to dávalo na pohled ještě lepší smysl než dnes, a tak za krátkou dobu od investorů sehnala neuvěřitelných 850 milionů dolarů.

Ve spolupráci s automobilkou Renault představila vozy, u kterých bylo možné provést rychlou výměnou baterie ve speciálních stanicích Better Place. Bylo to podobné jako návštěva myčky – vůz najel do „tunelu“, ve kterém systém zvládl nejdéle do pěti minut (a většinou rychleji) vyměnit baterii, aniž zákazník z vozu vůbec vystoupil.

Firma měla obrovské plány. Chtělo odstartovat ve velkém na několika trzích najednou a na několika kontinentech. Ale ve skutečnosti to bylo příliš veliké sousto: společnosti nikdy nezvládla nutné postupy a technologie. Například jedna její stanice Better Place měla vyjít podle plánů na půl milionu dolarů, ve skutečnosti se cena pohybovala kolem dvou milionů.

V květnu 2013 musela vyhlásit bankrot. V Izraeli, který byl nakonec jejím hlavním trhem, postavila 37 výměnných stanic a prodala celkem pouze necelou tisícovku vozů, z toho zhruba 150 zaměstnancům. Investoři z firmy prakticky žádné peníze zpět nezískali.

Jen několik týdnů po krachu Better Place předvedla něco podobného i Tesla. I kalifornská firma navrhla systém na rychlou výměnu baterií u svého Modelu S. Zkoušela novinku v praxi, ale narazila na naprostý nezájem uživateůů: z 200 majitelů, které společnost vyzvala, aby si službu vyzkoušeli, projevilo pět.

A přece žije…

Ale myšlenka s výměnou baterií je pořád lákavá z důvodů, které zazněly i na dozorčí radě Volkswagenu. Snaží se s ním prosadit například i americký start-up Ample, o kterém byl náš již zmíněný text.

Její koncept je ovšem poněkud jiný. Ample doufá, že se mu podaří přesvědčit alespoň část výrobců, aby do svých aut (zřejmě jen vybraných modelů) umožnili instalaci, či přímo instalovali, jím navržené modulární baterie. Jsou to v podstatě “Lego” baterie skládané z mnoha menší “kostek”, které se dají tedy vyměnit po dílech.

Stanice na výměnu baterií by tak měla být výrazně jednodušší. Na rozdíl od společnosti Better Place, která stavěla drahé bateriové stanice s jámou, přes kterou auto přejíždělo, společnost Ample instaluje stanici do prostoru o šířce dvou parkovacích míst.

Ample není Better Place ani co se týče obchodní stránky věci. Chce se zaměřit totiž primárně na flotilové vozy. Taková vozidla jezdí každý den stejný počet hodin. Pokud je těch hodin více, nemusí mít dost energie na celý den, takže potřebují buď rychlé nabíjení (což stále zahrnuje 30minutové prostoje), nebo superrychlé nabíjení (které ještě prakticky dostupné není), nebo výměnu baterie.

To platí i pro nákladní automobily, které spotřebují při provoz umnohem více energie než vozy osobní, a proto je méně pravděpodobné, že budou jezdit celý den na jedno nabití. Podobné firemní vozy navíc jezdí v nějaké dané oblasti, často se vracejí na základnu a majitel si je kupuje pro jasně určenou roli.

Dalším zajímavým trhem pro Ample by mohly být dálkové kamiony. Elektrické nákladní vozy jsou dnes nepraktické, protože hmotnost baterií nutných k dosažení vyššího dojezdu je prostě příliš veliká. Možnost výměny baterií by tady skutečně mohla pomoci vyřešit reálný technologický problém.

Čínský standard

Největšího reálného rozšíření se ovšem koncept výměnných baterií dočkal v Asii. Například v Číně, která je rychle rostoucím elektromobilovým trhem, bude od 1. listopadu letošního roku platit první technický standard na světě pro vozy s výměnnými bateriemi.

V praxi také službu některé čínské firmy zákazníkům nabízejí, například společnost NIO. V rámci její služby „Baterie jako služba“: majitelé platí zhruba 3 500 korun měsíčně za pronájem 70 kWh akumulátoru, který si mohou šestkrát měsíčně vyměnit. Letos na jaře společnost Nio prohlásila, že na svých stanicích Power Swap provedla celkem dva miliony výměn, přičemž uživatelé získali v průměru při každé výměně 200 kilometrů dojezdu.

Vozy s výměnnými bateriemi dokonce mají na čínském trhu také dotační výhodu. Vztahují se na ně totiž i nadále daňové úlevy, které na vozy „pevnými“ bateriemi už uplatnit nelze.

Státu se totiž myšlenka líbí – a argumentují podobně jako mnozí jiní.: koupě takového elektromobilu tak draho, a bude tedy dostupnější. Baterie lze ve stanici nabíjet s menším zatížením sítě (často mimo špičku) a šetrněji, takže déle vydrží. Navíc pak lze dobíjení baterie využívat jako “energetické banky” při vyrovnávání nabídky a poptávky po energiích.

Čipy trápí všechny

Na dozorčí radě Škody Auto se řešil také nedostatek čipů pro výrobu. „Momentálně vyhrávají asijské značky, jako Hyundai a Kia, které mají lepší přísun čipů z Asie a dokonce dostávají i lepší čipy,“ řekl Povšík. Kvůli nedostatku čipů se v příštím týdnu zcela zastaví výroba v českých závodech Škody Auto, odstávka zde začíná již dnes, pokračovat se bude pouze na dodělávání rozpracovaných vozů, které jsou nedokončené odstavené právě kvůli chybějícím čipům.

Problémy s nedostatkem čipů se podle odborů dají čekat až do poloviny příštího roku. „Čipy jsou riziko číslo jedna, ale není to jediný problém. Každý týden sedíme a plánujeme, respektive umazáváme směny. Není to v žádném případě jednoduchá situace,“ uvedl Povšík. Směny se budou rušit i v týdnu od 4. října.

Škoda Auto loni dodala celosvětově přes jeden milion aut. Provozuje tři výrobní závody v České republice, vyrábí v Číně, Rusku, na Slovensku a v Indii, většinou prostřednictvím koncernových partnerství, dále na Ukrajině a v Kazachstánu ve spolupráci s lokálními partnery. Je aktivní na více než 100 trzích.

Elektromobilita stále více překračuje hranice osobní automobilové dopravy, kde jsme si na ni už v podstatě zvykli. V poslední době se stále častěji hovoří o elektromobilitě letecké nebo lodní dopravy. Nyní ale už elektromobilita proniká i do lomů a dolů. U nabíjecích stanic již začínají čerpat energii i důlní sklápěče, tzv. dumpery – opravdová monstra mezi nákladními automobily. Jde o vozidla, která používají těžařské firmy pro převoz obrovského množství materiálu v povrchových dolech, ať již uhelných, rudných nebo třeba diamantových.

Do plné elektrizace důlních vozidel se nyní pustila švýcarsko-švédská společnost ABB, která uvedla na trh produkt ABB Ability eMine. Jedná se o celé portfolio řešení, které by podle firmy mělo – jak jinak – přispět k urychlení přechodu k uhlíkově neutrální těžbě. Součástí tohoto portfolia je i pilotní verze nového systému ABB Ability eMine FastCharge, což by měl být nejrychlejší a nejvýkonnější nabíjecí systém na světě, navíc kompatibilní se všemi elektrickými důlními vozidly, která momentálně existují.

Pro pořádek uveďme, že elektromotory nalezneme v podstatě ve všech běžných dumperech, u nich jsou ale základním zdrojem energie dieselové motory. Ty však nepohánějí kola přímo, jak je to obvyklé, ale jsou spojeny s generátory, které vyrábějí elektřinu pro elektromotory umístěné na jednotlivých nápravách. Každý elektromotor tak ovládá jedno kolo, což umožňuje velmi dobrou ovladatelnost celého vozidla.

Rolls-Royce bez luxusu

„Těžební průmysl na celém světě prochází jednou z nejvýznamnějších a nejdůležitějších transformací,“ nechal se slyšet Max Luedtke, specialista na těžební technologie ve společnosti ABB. Doly se podle něj mohou stát energeticky účinnějšími s výrazně nižšími emisemi CO₂, a přitom zůstat konkurenceschopné a vysoce produktivní.

ABB vedle bateriového řešení důlní dopravy nabízí ještě jednu technologickou inovaci: jsou jí troleje. Trolejovou infrastrukturu využívá například švédská těžební společnost Boliden v dole Aitik, ležícím na severu Švédska. Firma očekává, že tak ročně ušetří zhruba 830 m3 nafty a sníží tak své dopravní emise skleníkových plynů až o 80 procent. Dodejme, že Boliden v dole ročně přepraví na 70 milionů tun horniny.

ABB však není první firmou, která se začala zabývat elektromobilitou v dolech. Již před několika lety dvě jiné švýcarské společnosti – Lithium Storage a Kuhn Schweiz – společně přestavěly motor obřího dumperu Komatsu 605-7 o hmotnosti 110 tun na plně elektrický pohon. Jeho elektromotor o výkonu 590 kW a točivém momentu 9500 Nm pohání baterie o kapacitě 700 kWh. Celá přestavba na elektromobil sice vyšla na více než jeden milion eur, musíme však vzít v úvahu fakt, že tato vozidla spotřebují ročně až 100 000 litrů nafty, takže finanční návratnost takovéto rekonstrukce je reálná. V porovnání se standardním provedením Komatsu 605-7 elektrická verze umožňuje dosáhnout roční úspory až 130 tun emisí CO2 a též 50 000 litrů nafty.

Do elektromobilizace důlních vozidel se již zapojil i slavný Rolls-Royce – výrobce luxusních vozů a vysoce výkonných motorů. Své standardy okázalosti musel opustit, když nedávno představil hybridní dumper, tedy sklápěč, který má u zadní nápravy klasický dieselový motor napájející elektromotory, avšak díky zabudování bateriového pohonu, který významně využívá efektu rekuperace při jízdě z kopce, může být tento motor menší, než je obvyklé. Hybridní řešení podle výrobce umožňuje snížit emise CO2 o 20 až 30 procent.

Ve hře je i vodík

Přístup Rolls-Royce, resp. jeho mateřské společnosti, kterou je německé BMW, je tak zajímavý tím, že se pokouší uchopit ekologičnost elektromobility v celé její šíři. To znamená s vědomím, že nejde jen o samotnou ekologičnost pohybu konkrétního elektrického vozidla nebo o ekologičnost jeho výroby, ale že vše začíná již s těžbou surovin potřebných k této výrobě.

Další společností, která se rozhodla „ozelenit“ důlní práci, je těžební společnost Anglo American. Ta spojila síly s firmou Williams Advanced Engineering a společně vyvíjejí dumper s elektrickým pohonem, ovšem napájeným palivovými články. Po dokončení vývoje by mělo jít o největší důlní vozidlo na světě poháněné vodíkem. Pro zajímavost uveďme, že společnost Williams Advanced Engineering při konstrukci motoru vychází ze zkušeností, které získala coby dodavatel akumulátorů pro vozy formule E.

Lidské rozhodovací procesy mají hierarchickou architekturu. Tvoří ji několik úrovní uvažování a strategických plánování, které probíhají s paralelním zřetelem k dosažení krátkodobých i dlouhodobých cílů. V posledních zhruba deseti letech se celá řada počítačových vědců pokoušela vyvinout výpočetní nástroje a techniky, které by lidské rozhodovací procesy dokázaly co nejvěrněji napodobit. To by výrazně zkvalitnilo rozhodování autonomních robotů a vozidel. Jejich provoz by se tak dostal na mnohem vyšší bezpečnostní úroveň.

Vědcům z Honda Research Institute USA, Honda R&D a Kalifornské univerzity v Berkeley se nedávno podařilo sestavit speciální datovou sadu, nazvanou LOKI (LOng Term and Key Intentions), jež by měla sloužit k trénování umělé inteligence umožňující předpovídání trajektorií chodců a vozidel v dopravním provozu. Základem tohoto datasetu, který bude oficiálně představen na říjnové International Conference on Computer Vision (ICCV 2021), jsou velmi pečlivě označkované obrázky různých tzv. agentů silničního provozu, například chodců, cyklistů či automobilů, vyskytujících se v ulicích a zachycených z perspektivy řidiče.

„Snažili jsme se co nejpřesněji popsat, resp. zdůvodnit jak dlouhodobé cíle jednotlivých agentů, tak i jejich krátkodobé záměry a na jejich základě předpovídat jejich budoucí trajektorie v rámci konkrétních dopravních situací,“ popsal základní myšlenku projektu Chiho Choi, jeden členů výzkumného týmu. Stačí si totiž vzít jako příklad obyčejné odbočení vlevo: při něm je třeba zahrnout do úvah nejen aktuální dynamiku agenta, ale také to, jak se jeho záměr průběžně mění v závislosti na mnoha doprovodných faktorech, včetně různých nenadálých sociálních interakcí či environmentálních omezení.

Roztřídit, označit

Jak na to tedy tým Hondy a vědců z Kalifornské univerzity šel? Nejprve si okódoval historii pohybu každého agenta. Na tomto základě pak navrhl rozdělení dlouhodobých cílů jednotlivých agentů. Tyto cíle byly poté předány do modulu společné interakce a predikce. Tam vznikl scénický graf, který již agentům umožnil informace o svých trajektoriích, záměrech a dlouhodobých cílech vzájemně sdílet. V každém okamžiku se přitom do grafu promítaly další a další informace o měnící se dopravní scéně. Scénu tedy bylo třeba nějak efektivně roztřídit.

Datová sada LOKI obsahuje tři specifické třídy štítků. První třídou jsou štítky záměrů, které predikují, jakým způsobem se agent rozhodne dosáhnout daného cíle. Druhou třídou jsou environmentální značky poskytující informace o okolním prostředí, které často rovněž velmi výrazně ovlivňuje záměry agentů (např. štítky typu „vjezd/výjezd na silnici“, „semafor“, „dopravní značka“, „informace o jízdním pruhu“ atd.). Třetí třídu tvoří kontextové štítky, což jsou informace, které by také mohly ovlivnit budoucí chování agentů, například informace týkající se počasí, stavu vozovky, pohlaví a věku chodců a podobně.

Lepší než ostatní

Datový soubor LOKI je podle výzkumného týmu první, který lze s vysokou mírou efektivity použít k porozumění záměrů heterogenních dopravních agentů, tedy jak osobních a nákladních vozidel, tak i jízdních kol nebo chodců. Vědci prověřili svůj predikční model sérií testů a zjistili, že svou přesností překonává jiné aktuálně používané metody predikce trajektorií až o 27 %. Rýsuje se tak naděje, že v dohledné době by tento model opravdu mohl přispět ke zvýšení bezpečnosti autonomních vozidel. Dataset LOKI by prý navíc mohl v budoucnu sloužit i jiným výzkumným týmům k trénování vlastních predikčních systémů.

„Momentálně je naším nejbližším cílem zevrubně prozkoumat oblast predikcí založených na rozpoznaných záměrech nejen pro trajektorie, ale také pro obecnější lidské pohyby a chování. Aktuálně pracujeme na rozšíření datové sady LOKI tímto směrem a věříme, že tato naše vysoce flexibilní datová sada povzbudí celou naši komunitu k dalšímu výzkumu prediktivních dovedností,“ dodal Chiho Choi.

Společnosti Siemens Mobility a ViP Verkehrsbetrieb Potsdam na konci srpna názorně ukázaly, že o autonomní jízdu může usilovat i tramvajová doprava – zatím však jen v prostoru vozovny. Na výzkumném projektu mFUND AStriD (Autonomous Tram in Depot) se kromě zmíněných dvou vůdčích společností podílejí rovněž Technologický institut v Karlsruhe (KIT), Institut pro ochranu klimatu, energii a mobilitu (IKEM) a firma Codewerk. Konsorcium všech těchto firem zahájilo výzkum plně automatizované tramvajové vozovny již v říjnu 2019, a pokud vše bude pokračovat podle plánu, bude technologie připravena k uvedení na trh v roce 2026.

„AStriD je důležitým milníkem na cestě k autonomním tramvajím. Společně s našimi partnery využíváme cenné synergie k digitalizaci vozovny a optimalizaci časově náročných posunovacích procesů. Díky automatizaci vozovny můžeme ještě lépe podporovat naše zákazníky při zajišťování udržitelného růstu hodnoty v průběhu celého životního cyklu a garantovat dostupnost,“ komentoval doposud úspěšný průběh projektu Albrecht Neumann, generální ředitel pro kolejová vozidla společnosti Siemens Mobility.

„Autonomní jízda po tramvajové trati a ve vozovně uleví našim řidičům a zvýší bezpečnost našich cestujících i ostatních účastníků silničního provozu,“ doplnil Uwe Loeschmann, generální ředitel společnosti ViP Verkehrsbetrieb Potsdam, v jejíž vozovně se celý výzkumný a vývojový projekt odehrává. „Autonomní provoz tramvají v naší vozovně se systémem AStriD otevírá možnost automatizovaného čištění, zásobování a odstavování s centrálním řízením a zvýšením bezpečnosti provozu,“ dodal.

Podle starosty města Postupim Mika Schuberta se jedná o důležitý projekt, který je velmi silně zaměřený na budoucnost. Účast hlavního města a jeho dopravního podniku na tomto projektu jasně ukazuje, jak se v Postupimi daří inovacím. Pokud se podaří tuto novou technologii v příštích letech odpovídajícím způsobem využít, mohla by dopravnímu podniku pomoci modernizovat místní veřejnou dopravu. „Proto nás těší, že můžeme jako partner projektu společnosti Siemens spolupracovat na tomto, podle našeho názoru, průkopnickém vývoji,“ uvedl Mike Schubert.

V první fázi vozovna

Při příležitosti konání mezinárodního veletrhu zaměřeného na kolejovou dopravu InnoTrans 2018 předvedly společnosti Siemens Mobility a Verkehrsbetrieb Potsdam zkušební autonomní tramvaj v reálném pouličním městském provozu na úseku postupimské tramvajové sítě. Výzkumný projekt, který z této iniciativy vzešel, je zaměřen na vývoj digitální vozovny na základě autonomního provozu tramvají bez jejich obsazení řidiči. Technická proveditelnost projektu bude demonstrována na autonomních servisních funkcích, jako je například samočinný průjezd tramvaje mycím rámem na odstavné kolejiště. Zajištění komerční životaschopnosti automatizace provozu vozovny je tak první fází zavádění autonomního řízení tramvají.

Je třeba zmínit i to, že již od úplného počátku se v rámci projektu řeší řada právních a ekonomických podmínek, které musejí být splněny, aby bylo možné schválit autonomně jedoucí tramvaje pro běžný provoz. Financování tříletého projektu zajišťuje Spolkové ministerstvo dopravy a digitální infrastruktury (BMVI) v rámci Fondu modernosti (mFUND).

Pracovní balíčky

Partneři z konsorcia si rozdělili projekt do různých pracovních balíčků. Siemens Mobility vyvíjí autonomní tramvaj ve vozovně a systém řízení vozovny (YMS), který dává tramvaji příkazy k jízdě. Kromě toho spolupracuje s partnerem projektu KIT na vývoji digitální mapy, která je základem pro sledování polohy tramvaje ve vozovně.

ViP Verkehrsbetrieb Potsdam poskytl tramvaj a infrastrukturu vozovny, umožňuje přístup ke všem potřebným datům, systémům a zařízením a vyhodnocuje výsledky projektu z pohledu provozovatele vozovny.

Institut KIT pro technologie zpracování informací (ITIV) přispívá svými odbornými znalostmi v oblasti specifikace a digitalizace vozoven, automatizace procesů a identifikace potřebných dat a podporuje vývoj digitální mapy. Institut IKEM analyzuje a vyhodnocuje právní a ekonomické otázky související s projektem. Společnost Codewerk se specializuje na průmyslové systémy a mimo jiné vyvíjí software pro datovou komunikaci v železničních vozidlech. V tomto projektu Codewerk podporuje komunikaci mezi tramvají a řídicím centrem a je zodpovědný za integraci částí infrastruktury vozovny.

Fond modernosti (mFUND) Spolkového ministerstva dopravy a digitální infrastruktury (BMVI) v rámci inovační iniciativy mFUND financuje od roku 2016 v oblasti rozvoje aplikací principů Průmyslu 4.0 v dopravě výzkumné a vývojové projekty založené na datech pro digitální a síťovou mobilitu 4.0. Financování projektů je doplněno aktivním profesním propojováním zástupců z oblasti politiky, obchodu, správy a výzkumu a poskytováním otevřených dat prostřednictvím portálu mCLOUD.

V závodě o první elektrický pick-up připravený pro spotřebitele je vítěz a není to Tesla, Ford ani General Motors. Je to Rivian. Teď se možná ptáte: kdo? A asi nebudete sami.

První pick-up R1T začínajícího výrobce nákladních automobilů sjel v úterý z linky v bývalé továrně Mitsubishi v Normalu ve státě Illinois, oznámil na Twitteru generální ředitel společnosti RJ Scaringe.

„Po měsících stavby předsériových vozidel sjelo dnes ráno z výrobní linky v Normalu naše první zákaznické vozidlo!“ napsal šéf firmy na Twitteru. „Nemůžeme se dočkat, až se dostanou do rukou našich zákazníků!“

Společnost Rivian rovněž získala potřebná povolení od Národního úřadu pro bezpečnost silničního provozu, Agentury pro ochranu životního prostředí a Kalifornského úřadu pro ochranu ovzduší, aby mohla začít dodávat vozy R1T do všech 50 amerických států. Zákazníci si mohou vozy zakoupit pouze online, protože zatím nejsou k dispozici žádné showroomy, kde by si je mohli prohlédnout nebo vyzkoušet.

Společnost uvedla, že po celé zemi pořádá akce, kde si zákazníci mohou vozidla osobně prohlédnout, a že kupující budou mít sedm dní nebo 1 000 mil na vrácení nákladního vozidla po jeho dodání.

Ačkoli popularita elektromobilů a SUV stále roste, pick-up na elektrický pohon byl zatím spíše plánem a slibem než skutečností. Ford (F), který spolu s Amazonem (AMZN) investoval do společnosti Rivian, plánuje vlastní elektrický pickup F-150 Lightning, který by se měl začít prodávat příští rok.

Záběry ze slavnostního dokončení prvního exempláře elektrického pick-upu firmy Rivian (foto Rivian/RJ Scaringe)
Záběry ze slavnostního dokončení prvního exempláře elektrického pick-upu firmy Rivian (foto Rivian/RJ Scaringe)

Společnost Tesla očekává, že svůj první pick-up Cybertruck dokončí do konce letošního roku, ačkoli plná výroba bude zahájena až v roce 2022. A elektrický pickup Hummer společnosti GM a elektrická verze jejích dvou plnohodnotných pickupů Chevrolet Silverado a GMC Sierra mají být uvedeny na trh v roce 2022 nebo později.

Jediná společnost, která uvádí, že je blízko výrobě elektrického pickupu, je další začínající firma Lordstown Motors. Ta však zatím neuvedla, kdy zahájí výrobu.

Společnost Rivian stanovila cenu modelu R1T na 73 tisíc dolarů (cca 1,6 milionu korun) a uvedla, že již vyprodala startovací edici vozů. Společnost neuvedla, kolik vozů je součástí startovní edice, a nyní přijímá objednávky na dodávky v lednu 2022. Je významné, že se společnosti Rivian podařilo jako první uvést na trh svůj pick-up s elektrickým pohonem, uvedl pro CNN Brian Moody, výkonný redaktor časopisu AutoTrader, který je součástí společnosti Cox Automotive, jež je rovněž investorem společnosti Rivian.

„Elektrická nákladní vozidla jsou nyní horkou záležitostí. Budou mít výhodu, že budou první,“ řekl. „Ale postupem času bude důležitější být vnímán jako nejlepší.“ Moody dodal, že tradiční kupci pick nemusí odpovídat profilu kupců elektrických vozidel. Časem prý ovšem ocení jejich výhody. A zmínil například možnost používat nákladní automobil jako zdroj energie místo dieselového agregátu. „Můžete být uprostřed divočiny, stačí nářadí a můžete se pustit do práce,” řekl. Je to jistě v řadě situací zajímavá výhoda, ale že by zrovna to mělo přesvědčit váhavé, tím si tedy nejsme jisti.

Společnost Rivian však má v boji konkurencí řadu nevýhoda. Musí se postavit velkým firmám jako Ford, GM a koneckonců také Tesla bez zázemí prodejců. Zákazníci tak nemají, kde by si vozidlo mohli prohlédnout. A zároveň také nemají jistotu, že najdou vhodný servis, kde si vůz budou moci nechat spolehlivě opravit.

Na burzu nezvykle pozdě

Společnost Rivian, která je v současné době v soukromém vlastnictví, plánuje v listopadu jít na burzu. Na rozdíl od některých jiných začínajících společností vyrábějících elektrické nákladní automobily, jako jsou Lordstown a Nikola, vstoupí na burzu až poté, co začne generovat první příjmy.

Připomeňme, že akci jak Lordstownu, tak Nikola po vstupu na burzu prudce rostly. Ale pak ztratily velkou významnou část své hodnoty. V obou případech to bylo dílem společnosti Hindenburg Research. Ta zveřejnila dvě zprávy (Nikola, Lordstown), které zpochybnily některá prohlášení obou společnosti. A to například ohledně zralosti jejich produktů, tak reálnosti deklarovaných prodejních cílů.

Zakladatel a bývalý předseda představenstva společnosti Nikola Trevor Milton nyní čelí federálnímu obvinění z údajného podvodu na investorech. Společnost se místo plánovaných pick-upů zaměřila na vodíkové návěsy.

Během nedávného horovu Elona Muska s investory se objevila věta, která nejednoho fanouška i akcionáře mohla vyděsil: Musk řekl, že výroba nového elektrického článku pro vozy firmy narazila na “úzké hrdlo”. Firma sice pokročila v případě výroby, ale do jejího rozjezdu ještě zbývá spoustu práce.

Výraz “úzké hrdlo” znalcům Tesly totiž připomíná téměř smrtelné období firmy na přelomu let 2017 a 2018. Kalifonrská společnost tehdy měla veliké problémy s přípravou výroby Modelu 3. Musk musel vyškrabávat poslední finanční rezervy a přespával v kanceláři.

Model 3 samozřejmě uspěl, a firma se díky němu nadechla k dalšímu ohromnému růstu. Může se zdát, že tentokrát jsou sázky nižší – jde “jen” o novou baterii – ale tak to není.

Význam nového článku s označním 4680 pro Teslu je těžké přecenit. Měl by totiž dodat “šťávu” Muskovům sny o milionůch elektromobilů ročně. Dojezd vozů by se měl zvýšit o více než 50 %, 16 % z toho díky vyšší energetické hustotě nového článku, a náklady na baterie by měly klesnout na polovinu. Díky tomu by se v prodeji měla v příštích letech objevit Tesla za 25 tisíc dolarů, tedy zhruba půl milionu korun. (V Česku by samozřemě byla dražší minimálně o HDP.)

O hodně lepší váleček

Články v bateriových souborech jejích modelů dodnes velmi nápadně připomínají tužkové baterie. První generace článků Tesly se tak nazývala 18650, protože měla rozměry 18 na 65 milimetrů (tužkové baterie AA mají 14,9 na 50 mm, tyto první baterie Tesly tedy nebyly o mnoho větší). Pak přišly větší 2170 (21 na 70 mm), které měly tedy zhruba o polovinu větší objem. V září 2020 pak Tesla oznámila přechod na větší články 4680, které už mají zhruba pětkrát vyšší kapacitu než původní články 18650.

K tomuto údaji jedna poznámka, která dobře vystihuje Muskův postoj k reklamě a marketingu: během zmíněné prezentace v září 2020, během tzv. Battery Day, se opakovaně mluvilo o několikanásobně vyšší kapacitě. Nikdo ovšem zároveň jedním dechem nedodal, že zvýšení kapacity je dáno téměř úplně prostě zvýšením objemu baterie. Ne že by Tesla vysloveně lhala. Neudělala ale nic pro to, aby nezkušené posluchač nedošel ke špatnému závěru.

Vysloveně nepřesné pak bylo tvrzení, že nové baterie v automobilech Tesla jsou unikátní svou “strukturální konstrukcí”. To jednoduše znamená, že články jsou v baterii (paralelně) zapojeny co nejefektivněji, tedy aby se uspořilo místo a hmotnost. Ale stejný princip už použvají i další výrobci, například v mikroelektromobilu Wuling Mini.

Skutečných novinek je ale i přes tyto výhrady dost. Jedna spočívá ve způsobu odvodu a přívodu elektřiny ze samotného aktivního materiálu na póly baterie. To mají na starost v článcích malé vodivé prvky – anglicky nazývané „tabs“ – obvykle vyrobené z niklu, hliníku, případně mědi. „Tabs“ jsou jedním ze slabších míst baterie. Když se baterie rychle nabíjí či vybíjí, právě v těchto kovových prvcích vzniká velké množství tepla – což je pro lithiovou baterii samozřejmě velký problém.

Tesla si v roce 2020 podala patent na baterie, které se bez těchto vodivých prvků mají zcela obejít (baterie s „tabless“ elektrodami). Změna by měla údajně výrazně zjednodušit výrobu. Umísťování a připevňování „tabů“ totiž podle Muska i Baglina výrazným způsobem zdržovalo výrobu článků. Proces není okamžitý, a tak se kvůli němu musí článek na své cestě linkou zastavit. Bez těchto prvků se údajně může linka pohybovat v podstatě kontinuálně. Můžeme si ji údajně představit jako například plnicí linku na nápoje.

Odstranění kovových prvků by také mělo údajně velmi výrazně snížit množství odpadního tepla, které vzniká při rychlém nabíjení baterií. Což v důsledku může vést k nabíjení většími proudy a tedy zkrácení zastávek na dobíjecích stanicích.

Samozřejmě to je spíše hypotetická úspora. Rychlost dobíjení do značné míry záleží na parametrech samotných nabíječek, které provozovatel z pochopitelných důvodů nemůže měnit každý rok. Doma také tak velkými proudy těžko bude někdo dobíjet. „Tabless“ baterie by však mohly mít například zvýšenou životnost. Vyšší teploty bateriím rozhodně neprospívají.

Model článku 4680 společnosti Tesla (kredit Reddit user u/Bimmer3389)
Model článku 4680 společnosti Tesla (kredit Reddit user u/Bimmer3389)

Bez kanálů

Novým typem baterie by měla do jisté míry i dohánět konkurenci. Ještě v Modelu 3 totiž používá systém chlazení, který není úplně efektivní. Mezi řadami článků má kanálky na odvod odpadního tepla, které vlastně nejsou zapotřebí. Většina tepla totiž vzniká na obou koncích článků. Dělat mezi nimi místo na kanály je podle jiných výrobců znalců oboru v podstatě zbytečně.

Samozřejmě, znalcům nemusíte věřit. V případě Tesly se už mnohokrát mýlili. V tomto případě ale v podstatě uznává svou chybu i Tesla sama. Nové “balení” baterie kanálky mezi články mít nebude, místo toho budou články umístěny na kapalinou chlazené desce. Velmi podobně jako to je u elektromobilů GM, Fordu, Volkswagenu, Porsche a tak dále a tak podobně.

Místo by se mělo uspořit i jinak. Konstruktér a konzultant Sandy Munro, který proslul svým YouTube kanálem, kde rozebíra elektromobily, nedávno odhadl, že Tesla dokáže zvýšit výkon bateriových celků o více než 50 procent při zachování stejných rozměrů. Do rozměrů baterie pro Teslu 3, která má kapacitu 72 kWh, by se podle něj mohla vejít nová baterie s kapacitou cca 130 kWh.

Kromě zmíněné úspory vzniklé změnou chladícího systému by k tomu měly významně přispět i další změny v konstrukci. Více dílů by mělo být slepeváno, a také svařované části konstrukce se dají udělat efektivněji. Celkem by tam nové bateriové celky podle něj mohly obsahovat o 30 až 40 procent méně oceli.

Trochu to osolíme…

Nový typ 4680 bude mít pozměněné například i elektrody. Jedna změna bude na tradičně uhlíkové anodě. Uhlík se pro anody používá, protože dobře vede proud, má ovšem poměrně malou kapacitu. Na uložení jednoho lithiového iontu je zapotřebí „klece“ tvořené šesti atomy uhlíku. Naproti tomu například jediný atom křemíku dokáže navázat čtyři atomy lithia.

Tato výhoda je dlouho známá a s křemíkem se hojně experimentovalo, bohužel má i nepříjemné vlastnosti. Významnou je, že po pohlcení elektronů „bobtná“ – velmi výrazně se změní jeho objem, a to několikanásobně (řekněme pro jednoduchost zhruba na trojnásobek původního). Pokud postavíte baterie z křemíku s pomocí běžných postupů, stačí jen několik nabití, anoda se roztrhá na malé kousky a celý článek je k ničemu.

Přesto se v anodách křemík už používá, a nejen u Tesly. Je to totiž jeden z nejnadějnějších způsobů, jak kapacitu baterií zvýšit. Ovšem v současných anodách je křemíku málo, řádově jednotky procent z celkového objemu. Příměs je tak malá, že nárůst objemu není velký problém a zvýšení kapacity o několik procent za něj stojí.

Na Battery Day zaznělo, že množství křemíku by se mělo zvýšit několikanásobně, aby se dojezd při zachování objemu baterie zvýšil cca o 20 procent. Problém s „bobtnáním“ chce Tesla vyřešit tak, že baterie nebude znovu čistě křemíková – bude obsahovat i elastické materiály, které se mohou zmenšit tak, aby se kompenzovalo zvětšování křemíku v anodě. Jak vidno, v tomto ohledu je ještě co zlepšovat.

Změny by se měly dotknout i druhé elektrody, tedy katody (poznámka bokem: v dobíjecích bateriích se samozřejmě role elektrod mění podle toho, zda se nabíjí, či vybíjí, ale pro zjednodušení se jako anoda obvykle označuje elektroda, na které během vybíjení dochází k oxidaci). V první řadě Tesla potvrdila, že se pokusí zbavit kobaltu v bateriích.

Jak již asi víte, kobalt se používá v katodě baterií, obvykle v kombinaci s niklem a manganem v podobě materiálu známého jako NMC. Kobalt je z těchto materiálu nejdražší, navíc je dnes jeho produkce vázána na problematickou těžbu v Kongu.

I proto se většina výrobců snaží kobaltu zcela zbavit. V minulosti byly v NMC ve stejném poměru 1 : 1 : 1 nikl, mangan a kobalt. V nových bateriích ovšem tvoří velkou část materiálu pouze nikl (někdy téměř 90 procent) a kobaltu je cca 5 procent. Tesla tedy znovu není jediná, je v podstatě ilustrací obecného trendu, který by měl zjednodušit a zlevnit výrobu baterií obecně. Tesla možná bude, možná nebude první, důležité je, že vývoj pokračuje. V roce 2021 by mělo být vyrobeno cca 10 GWh těchto baterií, tak uvidíme, jaké informace od výrobce dostaneme – a jaké uniknou.

Článek Panasonic staršího typu 2170 určený pro elektromobily Tesla (kredit Tesla/Panasonic)

Za sucha to stále nejde

Součástí linky nebude podle všeho další technologie, od které si fanoušci hodně slibují. Tesla totiž zhruba v květnu 2019 dokončila koupi firmy Maxwell Technologies. Ta si dala mimo jiné za cíl radikálně zjednodušit jeden ze složitých kroků ve výrobě baterií a vyrábět elektrody „za sucha“.

Dnes se vstupní materiály pro obě elektrody nejprve musí rozpustit, pak lisovat a vysušit. Celý proces nejen výrobu zdržuje, ale také zdražuje, už kvůli nákladům na energie a nutné vybavení.

Maxwell Technologies přišly s demonstrací procesu výroby za sucha, který by se měl bez těchto kroků obejít. Po jeho dotažení do výroby by se obě elektrody měly velmi jednoduše lisovat za sucha a nízkých teplot do požadované podoby tenkého filmu.

Jak ovšem potvrdili Musk a Baglin, zatím jsou k dispozici pouze první prototypy technologie ve velmi malém, v podstatě laboratorním měřítku. Do výroby má tedy proces ještě opravdu daleko a nedá se předpokládat, že by Tesla tuto technologii dokázala dotáhnout do praxe během tří let, jak to slibuje u většiny ostatních „zlepšováků“, které na Battery Day prezentovala.

Ale možná se samozřejmě pleteme. V prezentacích Tesly bývá těžké odlišit šum od skutečného signálu.

Nejlepší ve výrobě

Všechna dílčí zlepšení mají jeden hlavní cíl: výrazně zjednodušit, zrychlit a tedy i zlevnit výrobu baterií ve velkém. Tesla, která sází na to, že investory naláká na velké cíle, tak především dala najevo, že hodlá ve výrobě baterií přejít na kvantitaivně novou úroveň.

Firma si dala za cíl vyrobit ročně baterie s celkovou kapacitou od 10 do 20 terawatthodin. Celková roční výrobní kapacita je dnes o dva řády nižší, pohybuje se zřejmě někde v pásmu nad 300 GWh ročně. Rekordní Gigafactory v Nevadě, která ještě není dostavěna, je koncipována na výrobu kolem 150 GWh za rok.

Jak zvýšit výrobu řádově stokrát? Tesla má dva recepty. Stejně jako řada jiných firem samozřejmě chystá stavbu dalších továren na baterie. Ale zároveň tvrdí, že „zlepšováky“ představené v rámci Battery Day mohou velmi výrazně zvýšit výrobu v již stojících továrnách. Kontinuální výroba jednodušších baterií, které pojmou více energie, může údajně zvýšit produkci z jedné linky zhruba sedminásobně.

Toto číslo je nutné brát s rezervou, protože máme k dispozici pouze nablýskanou prezentaci a „tvrdá data“ jsou předmětem obchodního tajemství. Podle odhadů agentury Bloomberg se ceny baterií (kompletních baterií, ne pouze článků) v roce 2020 pohybovaly v průměru někde kolem 140 dolarů za kilowatthodinu. Na Battery Day se hovořilo o tom, že zavedení představených novinek by mělo cenu snížit zhruba o něco více než 50 procent.

Pokud by tomu tak bylo, cena by se měla poměrně dostat dosti hluboko pod bedlivě sledovanou hranici 100 dolarů za kilowatthodinu. Zhruba na ní by se přitom elektrické vozy mohly v pořizovací ceně začít rovnat vozům se spalovacím motorem. Tedy zhruba na úrovni nového modelu Tesly, jehož existenci Musk v prezentaci potvrdil. 

A kdy by to mohlo být? Tesla je známá tím, že nedodržuje slíbené termíny. Koncem dubna Musk uvedl, že do výroby baterie zbývá 12 měsíců, ne-li 18 měsíců. V tom případě by bylo možné, že stávající dodavatelé baterií pro Teslu, tedy společnosti Panasonic, CATL, LG Energy Solution a SK Innovation, možná dodají baterii 4680 dříve než samotná Tesla. (Nový šéf Panasonicu potvrdil, že jeho společnost do výroby článků 4680 mohutně investuje, pokud se ukáží jako životaschopné).

Po měsících mlčení Tesla v srpnu konečně potvrdila, že odklad skutečně přijde. Kvůli nedostatku baterií bylo představení jejího Cybertrucku posunuto na rok 2022. Tento masivní pick-up je spolu s (rovněž odloženým) tahačem Semi jedním z horkých kandidátů na využití článků 4680. Vzhledem k rozměrům to nepochybně bude “žrout” energie.

Po nedávných pokusech Švýcara Bertranda Picarda se strojem Solar Impulse se na scéně objevil jeho krajan Raphaël Domjan, který chce posunout limity stanovené Picardem ještě o kus dále: s letadlem poháněným pouze sluneční energií hodlá vyletět až do stratosféry, konkrétně do výšky 25 000 metrů nad zemí, tedy až na hranici vesmíru. Této výšky by přitom letoun s konvenčním pohonem nemohl nikdy dosáhnout. Na počátku září tento švýcarský pilot se solárním letounem úspěšně uskutečnil první ostrý testovací let.

Leckdo ještě má v paměti let Bertranda Picarda s letadlem Solar Impulse. Jednalo se o první letadlo, které poprvé obletělo svět bez jakýchkoli pohonných hmot a také bez tvorby znečišťujících emisí. Projekt SolarStratos, který byl oficiálně zahájen v roce 2014, má jinou ambici: dosáhnout stratosféry, resp. výšky 25 000 metrů nad mořem s letadlem poháněným výhradně sluneční energií. Jde přitom o více než o technologický úspěch, pokud se totiž tuto smělou ambici podaří naplnit, bude to znamenat nový výškový rekord, protože žádné konvenční motorové letadlo nikdy nevyletělo tak vysoko.

Pro ty, co se nebojí

Tento velmi dobrodružný podnik má za cíl ukázat, že obnovitelné zdroje energie umožňují realizovat i velmi odvážné projekty, i takové, které by s pomocí prostředků využívajících tradiční fosilní paliva byly proveditelné jen obtížně nebo vůbec. Raphaël Domjan ve sluneční energii věří. „Na Zemi je této energie nejvíce a je také nejlevnější v celé historii lidstva,“ říká. Letec svým snažením také chce dát naději budoucím generacím: „Chci jim takto sdělit, že díky Slunci budou moci i nadále využívat služeb letecké dopravy, ale bez jejího negativního působení na životní prostředí.“

Elektrickou, resp. solární energií poháněné dopravní prostředky patří mezi velké výzvy 21. století. „Naše elektrické letadlo, které bude schopno létat ve stratosféře, tomuto způsobu létání a mobilitě zítřka otevírá dveře,“ uvádí Domjan na speciálních webových stránkách věnovaných projektu SolarStratos. Pohyb ve stratosféře, který nový letoun umožní, podle něj v budoucnu může přispět i k novým vědeckým poznatkům o možnostech mimozemského cestování.

SolarStratos je dvoumístné solární letadlo navržené Calinem Gologanem z německé společnosti Elektra Solar (dříve PC-Aero). Pohání jej dva elektromotory, každý o výkonu 19 kW. Motory roztáčejí třílistou vrtuli o průměru 1,75 m, umístěnou na špici letounu. Pro plánovaný útok na výškový rekord  bude ovšem nainstalována nová vrtule, která bude optimalizována pro výstup do  stratosféry.

Křídla o rozpětí téměř 25 m pokrývají solární články nejnovější generace o celkové ploše 22 m2, jejichž konverzní účinnost se pohybuje mezi 22 a 24 %. Napájejí je lithium-iontové baterie o celkové kapacitě 14 kWh, rozšiřitelné až na 21 kWh. Při pokusu o stratosférický let však letadlo opustí hangár se zcela vybitými bateriemi. Slunce je nabije až těsně před startem. Ihned po přistání se ověří, zda v nich letadlo má uloženo alespoň tolik energie jako při startu. Teprve pak bude možné hovořit o tom, že celý let byl stoprocentně solární.

Skafandr na solární pohon

Aby se snížila hmotnost letadla, nebude v jeho kabině udržován atmosférický tlak. To bude vyžadovat, aby při letu do stratosféry měl pilot na sobě oblek podobný tomu, jaký si oblékají astronauti. Jeho elektronické součástky bude pohánět taktéž sluneční energie, což bude také úplná novinka.

Navzdory vrtošivému počasí, které během letošního léta nad malým letištěm ve švýcarském Payerne, sídle společnosti SolarStratos, panuje, uskutečnil Raphaël Domjan od 29. července 37 cvičných letů, při nichž jej pokaždé doprovázel zkušební pilot Miguel A. Iturmendi. Některé lety trvaly i přes dvě hodiny a letadlo při nich vystoupalo do výše kolem 3000 metrů.

Na počátku září vstoupil projekt do další fáze, to když Raphaël Domjan vyrazil se svým strojem k obloze zcela sám. Během 36 minut trvajícího letu dosáhl výšky 1220 m. Zkušební lety, při nichž jej již v kabině letadla nebude nikdo doprovázet, jsou plánovány i pro nejbližší dny a týdny.

A kdy se můžeme těšit na stratosférický let? Podle plánů přípravného týmu k němu dojde někdy v roce 2023. „Ještě předtím je třeba ale překonat rekord, který drží Solar Impulse. Je jím let na solární elektrický pohon do výšky 9 400 m,“ říká Raphaël Domjan. „Nejprve tedy chceme dosáhnout výšky 10 000 m,“ dodává.

Let do stratosféry by měl podle plánu trvat přibližně šest hodin, přičemž 3 hodiny si vyžádá výstup, poté bude následovat 15 minut pohybu ve stratosféře a další 3 hodiny bude trvat sestup. Během letu budou stroj i pilot vystaveni extrémně nízkým teplotám pohybujícím se okolo -70 °C.

Nizozemci jsou všeobecně známí svou velkou oblibou cyklistiky. Není divu, rovinatý krajinný profil umožňuje jezdit na kole v podstatě každému bez ohledu na věk či fyzickou kondici. Kola jsou vidět zkrátka všude. Plochost celé země a současně i blízkost moře, jehož hladina je výše než téměř třetina nizozemské pevniny, však v Nizozemcích vypěstovala i značnou citlivost a respekt k působení živlů a nepříznivých klimatických jevů. To je také jeden z důvodů, proč Nizozemci patří k průkopníkům elektromobility, což se projevuje mimo jiné například tím, že mají největší počet nabíjecích stanic v Evropě.

Elektromobily Tesla, ale i dalších značek lze vidět – ať již v pohybu, nebo připojené k nabíjecím stanicím – prakticky v každé ulici, a to i díky tomu, že síť nizozemských nabíjecích stanic v současné době čítá kolem 75 000 stanic, což je téměř třetina z celkového počtu nabíječek celé EU.

Vybudování takového počtu nabíjecích stanic, aby se řidiči elektromobilů mohli cítit při cestování komfortně a nemuseli řešit, zda a jak dojedou do cíle své cesty, jsou klíčovým úkolem pro země, které se již rozhodly, že jejich automobilová budoucnost tkví v plné elektrifikaci vozového parku.

Impulsy pro přechod k elektromobilitě jsou v Nizozemsku přirozeně trochu jiné než v chudších zemích EU, k nimž patří i Česká republika. Podnětem tak pro Nizozemce může být jen to, že se v jejich okolí objeví nabíjecí sloupky. Pak si řeknou, že jejich příspěvek k ochraně životního prostředí je na dosah ruky, jdou a koupí si elektromobil.

Aktuální nizozemské statistiky uvádějí, že přibližně každý pátý ze 400 000 nových vozů, které se v Nizozemsku za rok prodají, je elektromobil. Přispívá k tomu i vládní politika, která v posledních deseti letech na elektromobily poskytuje daňové úlevy a nabízí i různé další pobídky. Nizozemská vláda však zajistila i to, že řidiči dnes již mají kvalitní nabíjecí infrastrukturu, která jim umožňuje nikterak omezující pohyb po celé zemi.

Příznivé geografické podmínky

Nizozemská vláda si stanovila za cíl, že všechna nová vozidla budou od roku 2030 pouze na elektrický pohon. Důvodem pro toto rozhodnutí bylo mimo jiné také to, že v současné době tam silniční provoz vytváří zhruba pětinu emisí skleníkových plynů a navzdory svému ekologickému snažení patří Nizozemsko mezi pět největších evropských producentů emisí. K tomu přispívá i to, že Nizozemsko má na obyvatele více automobilů než například Francie nebo Řecko.

Tamní předseda vlády Mark Rutte, jehož domovské straně VVD se kvůli její dlouholeté podpoře automobilového průmyslu přezdívá strana „vroom-vroom“, v posledních letech zcela obrátil poté, co v několika soudních přích uspěly ekologické organizace, které tvrdily, že Nizozemsko v oblasti ochrany klimatu porušuje pravidla EU.

Ať už byly důvody pro Rutteův obrat jakékoli, aktuální trend je v Nizozemsku jasný, a to ve velké míře i díky tomu, že tamní geografické podmínky se ukazují být pro rozvoj elektromobilty obzvláště vhodné. Relativně malá rozloha země a její málo členitý profil totiž umožňují, že s většinou dnešních elektromobilů se zkrátka dostanete pohodlně do cíle své cesty na jedno nabití.

To potvrzuje i Maarten van Biezen z nizozemské Asociace řidičů elektromobilů (VER): „Krátké vzdálenosti v jedné z nejmenších a nejhustěji obydlených zemí v Evropě a kvalitní silniční síť povzbuzují lidi k přechodu k elektromobilitě.“

Nizozemci začali s masivnější podporou elektromobility poměrně brzy: již v roce 2012, tedy mnohem dříve než třeba Francie nebo Německo. Výsledkem této skutečnosti je to, že dnes v Nizozemsku existuje vedle již zmíněných zhruba 75 000 veřejných nabíjecích stanic i dalších asi 190 000 nabíječek, které mají Nizozemci doma.

Tlak stále roste

Výjimečnou pozici Nizozemska potvrzuje i Evropská asociace výrobců automobilů (European Automobile Manufacturers’ Association – ECEA), podle níž přibližně 30 procent evropských nabíjecích stanic se nachází právě v Nizozemsku. „Žádná jiná země nemá stejnou hustotu nabíjecích bodů jako Nizozemsko,“ říká i nizozemská vládní obchodní agentura RVO. Přibližně polovina veřejných nebo poloveřejných nabíjecích stanic se přitom nachází pouze ve dvou nizozemských provinciích, nacházejí se v nich však největší města Amsterdam, Haag a Rotterdam, která představují třetinu populace země.

Pro srovnání uveďme, že Francie a Německo, největší země EU, následují v počtu nabíjecích stanic hned za Nizozemskem, každá z těchto zemí se na celoevropském počtu nabíječek podílí 20 procenty.

V nizozemských městech platí, že každý uživatel elektromobilu má nabíjecí stanici v blízkosti do 200 metrů od svého domova. Na venkově má většina elektromobilistů svá vlastní nabíjecí stanoviště, přičemž 75 procent z nich si pro své elektromobily vyrábí elektřinu vlastními silami – prostřednictvím solárních panelů.

Zkušenosti některých elektromobilistů však naznačují, že kapacita nabíjecí infrastruktury již aktuální poptávce nevyhovuje a že například během večerní špičky je často obtížné najít volnou nabíjecí stanici. Tlak na tamní kompetentní orgány tedy je, nebo dokonce možná i roste, i v tak elektromobilitě přejících zemích, jako je Nizozemsko.  

Přibližně 33 procent Čechů si plánuje pořídit vůz na hybridní nebo čistě elektrický pohon. Čtyři pětiny z nich by si takový vůz koupily a 21 procent by si jej pronajalo. V současnosti takový vůz mají asi čtyři procenta lidí. Většina by volila hybridní nebo mild hybridní pohon, po čistém elektromobilu by sáhlo deset procent lidí. Vyplývá to z průzkumu Generali České pojišťovny mezi více než 800 českých motoristů.

Od pořízení elektromobilu odrazuje Čechy hlavně jeho vysoká pořizovací cena (54 procent), délka dobíjení baterie (38 procent) nebo obavy z nadměrného úbytku její kapacity během používání (31 procent). Ideální elektromobil by podle nich měl stát do 300 tisíc korun a měl by ujet nejméně 350 km. Životnost baterie pohánějící vůz by měla být podle domácích motoristů alespoň osm až deset let.

S vlastnictvím elektromobilů vyvstávají také otázky v podobě nákladů spojených nejen s jejich pořízením, ale hlavně s jejich provozem nebo s cenou oprav v případě nehody. S celkově vyššími provozními náklady proti autům se spalovacími motory počítají tři čtvrtiny dotázaných, stejně tak s dražším servisem (80 procent). S nákladnějšími opravami po nehodách je smířeno 85 procent dotazovaných.

Zhruba dvě třetiny Čechů mají obavy z nedostatku dobíjecích stanic. V případě nehody se obávají hrozby požárů, jejichž vznik je vzhledem k elektronice a bateriím ve voze nepředvídatelný. Případně samovznícení je hrazeno z havarijního pojištění.

Čtyři pětiny Čechů považují elektromobily za ekologické. Největší smysl jim v tomto ohledu dávají hlavně díky snížení emisí v ulicích města (62 procent) a snížení hluku (20 procent). Za neekologické Češi považují auta na elektrický pohon kvůli likvidaci použitých baterií (72 procent), způsobu těžby a zpracování drahých kovů pro výrobu baterií (66 procent) a 60 procent respondentů se domnívá, že se problém s emisemi od výfuků aut přesunuje do elektráren.

Česko stále významně zaostává v počtu nově registrovaných elektromobilů a hybridů, vyplývá ze studie PwC Strategy & Electric Vehicles Sales zveřejněné v půli srpna. Zatímco v západní Evropě, USA, Číně a Japonsku je podíl těchto vozů na prodejích nových aut 18 procent, v Česku je to okolo 11 procent.

V Česku se v letošním prvním pololetí prodalo přes 1200 elektrických aut, což je jedno auto ze sta. „V České republice chybí ze strany státu jakákoli podpora i osvěta. Celkově je cítit skepse k podpoře udržitelnosti jako takové. Překážkou jsou samozřejmě vysoké ceny elektromobilů i nedostatečná infrastruktura,“ uvedl pro ČTK expert PwC na autoprůmysl Pavel Štefek.

V nových typech elektromobilů se začíná stále více objevovat technologie obousměrné dodávky energie zvaná Vehicle-to-grid (V2G), Vehicle-to-home (V2H), Vehicle-to-building (V2B) a Vehicle-to-everything (V2X), která umožňuje využívat naakumulovanou energii pro jiné účely.

S takto vybavenými vozy si tak snadno dobijete své elektrokolo, můžete napájet přenosný chladicí box, v kempu zapojíte třeba osvětlení nebo elektrický vařič. Navíc můžete cestou pomoci trochou energie jinému elektromobilu s vybitou baterií, aby poté dojel k nejbližší dobíječce. A to není vše.

Ti, kdo mají doma svůj vlastní fotovoltaický systém, budou navíc moci ušetřit v době vysokého tarifu elektřiny energií z auta. A při výpadcích proudu jim baterie v autě po potřebnou dobu pomůže zajistit plnou nebo částečnou soběstačnost. V americkém Texasu si to letos vyzkoušeli v době silných mrazů a kolapsu sítě.

Auta jako powerbanky

Výhledově navíc takto uzpůsobené vozy pomohou vyrovnávat energetické špičky v rozvodné síti. Nejčastěji se mluví o technologii Vehicle-to-grid (V2G), která počítá s propojením s chytrou energetickou infrastrukturou. Majitelům takto uzpůsobených vozidel umožní naakumulovanou energii z fotovoltaických kolektorů na domě, popřípadě tu, kterou levně nabili za nízký tarif v noci, využít později, či ji prodávat do rozvodné sítě dráž v době špičky.

Tím pomohou vyrovnávat velmi rychle se měnící dodávky elektřiny z obnovitelných zdrojů, tedy z větrníků a solárních elektráren. Z elektromobilů se tak stanou v podstatě jakési powerbanky na čtyřech kolech, které budou součástí chytrých elektrických sítí. Energetický management tak s vysokou pravděpodobností zamíchá se zavedenými praktikami na trhu a pomůže ještě více rozšířit nabídku.

I na evropském trhu je už několik modelů, které mají příslušný hardware i software pro obousměrný tok energie. Velmi aktivní byli Japonci, které k rozvoji obousměrných dobíječek podnítila katastrofa ve Fukušimě v roce 2011, což vedlo k rozvoji technologie V2G u standardu CHAdeMO (Nissany Leaf a e-NV200, Mitsubishi Outlander PHEV).

Obousměrný tok energie ale umožňuje již i standard Combo CCS. Nejnověji u Hyundaie Ioniq 5 a Kie EV6. Další modely zatím dostávají z výroby příslušný hardware, přičemž software se bude nahrávat až následně, kdy bude zcela vyladěný. To je i případ Volkswagenu ID.3 či Škody Enyaq iV v provedení s největší 82kWh baterií. Kromě softwaru automobilky samozřejmě nabídnou i odpovídající domácí V2G wallboxy. Na této technologii pracují prakticky všechny automobilky i energetické firmy a v rámci řady pilotních projektů ji prověřují po celém světě.

Technologie V2G umožňuje rovněž napájet přenosný chladicí box a v případě potřeby napájet třeba osvětlení nebo elektrický vařič. (foto: Hyundai)
Technologie V2G umožňuje rovněž napájet přenosný chladicí box a v případě potřeby napájet třeba osvětlení nebo elektrický vařič. (foto: Hyundai)

Baterie pro elektrická vozidla jsou zdaleka nákladově nejefektivnější formou skladování energie, protože nevyžadují žádné další investice do hardwaru. Ve srovnání s jednosměrným inteligentním nabíjením lze u V2G efektivněji využívat kapacitu baterie. Ale je tu i jeden problém. Velmi drahé akumulátory mají omezený počet nabíjecích cyklů, proto může mít jejich zapojení do dodávek energetické soustavy negativní vliv na jejich životnost jejich baterií a integrovaných nabíječek v autech. 

Bude také hodně záležet, jestli automobilky ponechají většinou osmiletou záruku na baterii i v případě každodenního využívání V2G. Navíc je třeba počítat se značnými ztrátami. Studie ukazují, že při nabíjení auta a jeho opětovném vybíjení jsou ztráty 30 až 40 % energie, což není zrovna málo. Dalším problémem je fakt, že pro rozvodnou síť budou elektromobily trochu nepředvídatelný zdroj, neboť k síti nejsou připojeny nepřetržitě.

Temelín na kolech

Flotily elektrických aut budou výhledově plnit funkci jakýchsi malých elektráren. Do roku 2030 má být podle společnosti Virta, která se specializuje na výrobu V2G dobíječek, celosvětově v provozu 140 až 240 milionů elektrických aut, což při tom nižším odhadu znamená agregovanou úložnou kapacitou 7 TWh, což představuje pětiměsíční výrobu v jaderné elektrárně Temelín.

Samozřejmě ne všechny elektromobily by se do tohoto procesu zapojily, možná by to byly jen nižší desítky procent, ale i tak by se jednalo o zajímavý příspěvek do celkové bilance.

Speciální koncovka kabelu u modelu Kie KV6 umožňuje připojení kabelu pro externí dodávku energie, třeba pro dobití elektrokola. (foto: Kia)
Speciální koncovka kabelu u modelu Kie KV6 umožňuje připojení kabelu pro externí dodávku energie, třeba pro dobití elektrokola. (foto: Kia)

Jedná se ale o relativně sofistikovanou záležitost, která bude dávat smysl, až bude elektromobilů v provozu opravdu hodně. Obousměrné plynutí elektřiny si navíc vyžaduje odpovídající technické vybavení nejen na straně automobilů, ale i dobíjecí infrastruktury a především distribuční sítě.

Bude nutné vyřešit koordinaci nabíjení a komunikační rozhraní se všemi zúčastněnými stranami, ale rovněž správu jednotlivých transakcí. Vše by se přitom mělo odehrávat zcela automaticky v závislosti na nějakém přednastavení a k dokumentaci kontraktů by měla sloužit technologie blockchainu.

V různých zemích se bude technologie V2G vyvíjet různě. Kupříkladu ve Velké Británii by podle průzkumů společnosti Electric Nation mělo do roku 2050 využívat technologii V2G téměř polovina tamních domácností.

Načíst další