Co blokuje popularyzację samochodów elektrycznych?

Pisałem niedawno, że w mojej opinii paliwem bliskiej przyszłości nie jest wodór. Uważam, że prędzej upowszechnią się samochody elektryczne niż wodorowe. A co blokuje popularyzację tych samochodów?

Według raportu brytyjskiego komitetu do spraw zmian klimatu ([1]) czynników, które powstrzymują ekspansję pojazdów elektrycznych na rynek motoryzacyjnych, jest kilka.

Po pierwsze, sporo jest ograniczeń typowo technicznych, dotyczących głównie akumulatorów. Są one póki co za drogie (w przeliczeniu na jednostkę magazynowanej energii), zapewniają zbyt mały zasięg (w przeliczeniu na przykład na objętość albo masę akumulatora) i zbyt długo trzeba je ładować. Akumulatory niestety nie lubią szybkiego ładowania wysokim prądem, bo to zmniejsza ich pojemność. Aby jednak samochód elektryczny miał sens, powinno się go dać naładować w możliwie najkrótszym czasie.

Po drugie, muszą zmienić się oczekiwania konsumentów. Kierowca musi zaakceptować fakt, że jego samochód ma zasięg wystarczający na 90% podróży, które odbywa w ciągu roku. Niestety, nie na wszystkie. Musi on wiedzieć, że samochód elektryczny służy do jazdy na małe dystanse a nie do wyjazdów na wakacje. Musi też w ogóle chcieć kupić mały i lekki samochód do jazdy wyłącznie po mieście, do pracy, ewentualnie po małe zakupy. Gdy w rodzinie samochody są dwa, nie jest to dużym kłopotem. Gdy w rodzinie samochód jest jeden, powinien raczej być uniwersalny.

Po trzecie, infrastruktura obsługi tych samochodów również wymaga inwestycji. Muszą przede wszystkim powstać punkty umożliwiające ładowanie ich tam, gdzie jest to potrzebne — w garażu w domu i na parkingu w pracy. Przy dłuższych trasach (autostradach) obok stacji benzynowych powinny być punkty szybkiego ładowania, które w ciągu kilkunastu minut mogą podładować baterie na tyle, by samochód mógł pokonać kolejnych kilkadziesiąt czy sto kilometrów. Być może będą powstawać punkty, w których będzie można wymienić cały komplet akumulatorów na naładowane — tak, jak kiedyś wymieniano konie w zaprzęgach.

Czy to się zmieni? Na pewno kiedyś będzie musiało… Czy wkrótce? Niska cena ropy nie zachęca do optymizmu pod tym względem. 😉

Źródła:
[1] Committee on Climate Change: „Building a low-carbon economy – the UK’s contribution to tackling climate change”

Komentarzy do wpisu “Co blokuje popularyzację samochodów elektrycznych?”: 10.

  1. spoko… z tą infrastrukturą to bym nie przesadzał.. coraz więcej ludzi ma siłe w domu.

  2. Raczej myślę np. o podprowadzeniu podłączeń na parkingi pod blokami i pod biurami.

  3. Zbyszek says:

    Samochody elektryczne to mit. One mogą tylko przesunąć zanieczyszczenia z miast w teren. Oto uproszczony rachunek efektywności takiego przedsięwzięcia.
    1. sprawność turbiny w elektrowni – 45 %
    2. sprawnośc genetatora – 85 %
    3. sprawnośc sieci wysokonapięciowej – 90%
    4. sprawność trnasormatora na 15 KV – 85 %
    5. sprawność transformatora sieci konsumenckiej – 85 %
    5. sprawność ładowarki – 95 %
    6. sprawność akumulatora – 95 %
    7. sprawność silnika elektrycznego 85 %
    8. sprawność układu regulacji w aucie – 95 %
    9. odzysk energi z hamowania pojazdem – 15 %

    No to policzmy: 0,45×0,85×0,90×0,85×0,90×0,85×0,85×0,95×0,95×0,85×0,95×1,15= 0,16 czyli 16 % !!! sprawności energetycznej, tymczasem dzisiejsze silniki spalinowe osiągają od około 30 do powyżej 40 % sprawności. To, że ceny elektryczności są niższe od cen paliw do pojazdów wynika w dużej mierze z polityki podatkowej (grubo ponad połowę ceny beznyny to podatki) i z pewnością wzrosłyby gdyby została ona uzyta masowo do napędu aut, podobnie jak stało się z cenami LPG, którego to dziś już nie opłaca się stosować – no chyba, że do starych gruchorów, których zużycie paliwa liczy się w baryłkach ;).

    Sensowne natomiast wydają się hybrydy, gdzie można wykorzystywać odzyskaną w trakcie hamowania energię. Także rozwiązania polegające na wytwarzaniu energii elektrycznej bezpośrednio w pojeździe powinny miec przyszlość.

    Szerokiej drogi 🙂

  4. Zbyszku — bardzo ładny rachunek sprawności, choć może w paru miejscach niedokładny. Te 45% to na dziś może być sprawność elektrowni (taką ma nowo wybudowany blok Elektrowni Łagisza), co już uwzględnia sprawność generatora. Z drugiej strony sprawność akumulatorów na dziś raczej nie sięga 70%. Na jedno pewnie wyjdzie. 🙂

    Tak czy siak, ten rachunek wygląda źle w porównaniu do silników spalinowych. Ale przecież zanim ropa do tego silnika trafi, też jest po drodze sporo przemian i kosztów energetycznych — transport ropy, energia na rafinację (pomijam już, że nie cała ropa = benzyna + olej napędowy, bo to nie ma znaczenia), energia na transport i tak dalej.

    Sęk w tym, że samochody elektryczne mogą być zasilane nie tylko z elektrowni węglowej, ale z każdej innej. Samochody spalinowe niby też, ale pomysł postawienia elektrowni jądrowej czy wiatraków wydaje się bardziej praktyczny, niż obsianie całego kraju rzepakiem. 😉

    Hybrydy są tylko kolejnym sposobem na poprawę sprawności silników spalinowych i same w sobie nie mają długiej przyszłości. 🙂

  5. Zbyszek says:

    Krzyśku – Zgoda, jak najbardziej
    poza tym ja wogóle nie jestem przeciwnikiem aut elektrycznych, tylko patrzę na to realnie w obecnym czasie.
    Co do dodatkowych kosztów to elektrownie wiatrowe trzeba przecież serwisować , do siłowni jądrowych trzeba dostrczyć materiały rozszczepialne a potem je bezpiecznie utylizowac itp. itd.
    Ostatnio czytalem o mini elektrowniach jądrowych, które się zakopuje na ok. 30 lat w ziemi, są bezobsługowe i moga zasilać małe miasteczko. Może takie w wersji „mikro” daloby się zastosowć do aut za jakiś czas ??
    Co do hybryd to wyobrażam sobie ich rozwój w kierunku takim, że napęd byłby wyłącznie elektryczny a motor spalinowy byłby zoptymalizowany w wąskim zakresie najbardziej ekonomicznych obrotów i służyłby tylko do ładowania bateri akumulatrów, których wystarczyloby mniej niż w „czysto elektrycznym” samochodzie.

  6. Te wszystkie koszty, o których piszesz (serwisowanie, paliwo, odpady) są wliczone już w koszt energii. I rzeczywiście, jak wspomniałeś wcześniej, teraz prąd wydaje się atrakcyjny, bo paliwa ropopochodne są mocno obciążone podatkami.

    Taka hybryda, jaką opisujesz, ma już znacznie większy sens. Zwłaszcza, jeśli dopuścić do tego, żeby akumulatory służyły nie tylko jako bufor w krótkiej perspektywie (np. przy ruszaniu) ale żeby można je było ładować. Po angielsku określa się to mianem plug-in hybrids, jak to po polsku nazwać, nie wiem…

  7. Zbyszek says:

    Hmm, napęd hybrydowy, o którym pisałem zastosowano juz ponad pół wieku temu w niemieckim dziale pancernym Ferdinand konstrukcji Ferdynanda Porshe. Silnik napędzał generator a ten zasilał akumulatory i silniki elektryczne. Koncepcja o tyle sprytna, że upraszaczła bardzo układ przeniesienia napędu – piętę achillesową wielu czołgów z tego okresu, jednakże okazało się to rozwiązanie zbyt delikatne do tego typu pojazdów.

    Nota bene takie „nowości” jak zasilanie wtryskowe benzyną, wielozaworowe głowice, doładowanie były stosowane już pod koniec lat 30-tych ub. wieku w samolotach bojowych (im wyżej tym mniej powietrza na jednostke objętości), wtrysk w m. in. w Messerschmitach.

  8. yarpen says:

    A co ze stosunkiem mocy do masy dla silników spalinowych i elektrycznych? Bo niestety wypada mocno na niekorzyść tych ostatnich.

  9. Robert says:

    W Niemczech próbowano zrealizować projekt mikro zasilania. Budowano osiedla, które odzyskiwały/produkowały energię ze śmieci, ścieków, wiatru, słońca, eliminując całkowicie temat transformowania i przesyłania prądu.

    Bardzo szybko okazało się, że takie osiedla są wysoce efektywne energetycznie i całkowicie zabójcze podatkowo dla budżetu. Projekt zarzucono. Obecnie każdy kraj EU ma zapis, że nie możesz zużywać energii elektrycznej którą sam wyprodukujesz. Musisz ją odprowadzić do sieci, a dla siebie z sieci kupić.

  10. @Robert: też o tym przepisie słyszałem, jednak nikt nie potrafił mi go wskazać. Będę wdzięczny, jeśli Ty to zrobisz. Czy przepis ten oznacza, że nie mogę mieć kalkulatora na baterie słoneczne?

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *