Elektromobil: Návrat do budoucnosti (5. díl ze série o elektrických autech)

Every once in a while a revolutionary product comes along that changes everything. (Steve Jobs)

„Jednou za čas přijde revoluční výrobek, který změní všechno.“ Těmito slovy zahájil Steve Jobs v lednu roku 2007 představení úplně prvního iPhonu. A iPhone skutečně změnil všechno. Změnil to, jakým způsobem komunikujeme, jakým způsobem používáme mobilní telefon a jak vůbec vnímáme telefon jako nástroj komunikace.

Ale na začátku by tomu věřil málokdo. Dokonce i takové těžké váhy businessu jako tehdejší šéf Microsoftu Steve Ballmer se iPhonu a Jobsovi smál. On a mnozí další považovali takový telefon za naprostý nesmysl a pouhý módní výstřelek. Telefon přece musí mít tlačítkovou klávesnici, na dotykové se nedá normálně psát. A k čemu byste potřebovali internet v mobilu, když máte doma počítač? A co teprve ta cena (první iPhone se prodával za $500), to je úplný nesmysl!

Dnes se už nikdo nesměje. Dotykové telefony zcela vytlačily původní telefony s tlačítkovou klávesnicí. Byla to taková revoluce, že do té doby neotřesitelný gigant mobilních telefonů Nokia tuto změnu neustál a zkrachoval. Internet dnes už z větší části využíváme na mobilních zařízeních a jejich význam stále roste. Nebýt iPhonu, možná bychom dodnes používali tlačítkové telefony, se kterými bychom stále jen volali a psali na nich smsky.

Elektrické auto

Zhruba půl roku před představením prvního iPhonu se v červenci roku 2006 světu v tichosti a bez velkého zájmu médií představil další revoluční výrobek, který změnil všechno: Tesla Roadster – první elektrické auto na světě poháněné lithium-iontovými bateriemi.

Autu na baterky tehdy také nikdo nevěřil. Je přece moc drahé! A co ten nízký dojezd a dlouhé nabíjení? Tohle přece nikdo nebude chtít… Bývalý šéf Mercedesu Edzard Reuter dokonce prohlásil, že „Tesla je přece jenom vtip“. Elektrické auto na začátku nikdo nebral vážně a lidé se mu smáli. Dneska už se také nikdo nesměje.

Apple svým způsobem nepřinesl s iPhonem žádnou zásadně novou technologii, ale dokázal vylepšit a skvěle zkombinovat tři v té době už známé a používané technologie: mobilní telefon, internetdotykovou klávesnici.

A stejně ani Tesla se svým Roadsterem nepřinesla žádnou zásadně novou technologii, ale poprvé na světě dokázala zkombinovat a vylepšit tři v té době už známé a používané technologie: auto, elektromotorlithium-iontové baterie.

Zpátky do minulosti

Elektrické auto je tu ale už hodně dlouho. Dokonce déle, než auto se spalovacím motorem. Úplně první vozidlo na světě poháněné elektromotorem a baterií vzniklo už v roce 1828, kdy ho zkonstruoval maďarský inženýr Anyos István Jedlik. Nejednalo se ještě o plnohodnotné auto, ale o jeho model. První skutečné auto s pohonem na elektřinu vyrobil anglický vynálezce Thomas Parker v roce 1884, osm let po Karlu Benzovi, který vyrobil v roce 1876 první auto se spalovacím motorem.

Kolem roku 1900 dokonce jezdila třetina aut v amerických velkoměstech na elektřinu. Pak ale elektrická auta v soutěži se spalovacími auty prohrála. A důvod není překvapivý – nízký dojezd na jedno nabití a pomalé nabíjení. V té době ale neexistovaly jiné baterie než olověné. Jak už víte z předchozího dílu této série Všechno, co byste měli vědět o bateriích, olověné baterie nejsou moc vhodné pro pohon elektrických aut. Na více než sto let elektrická auta s těmi spalovacími prohrála.

Návrat do budoucnosti

V roce 2003 to s elektrickými auty vypadalo opravdu špatně. Automobilka General Motors se v tomto roce rozhodla zcela ukončit svůj program elektrických vozidel EV1 a všechny vyrobené kusy nechala sešrotovat. Peugeot v tomtéž roce ukončil výrobu svého modelu 106 Électrique. Technologii bateriových elektrických aut považoval každý za odepsanou. Naštěstí ale ne úplně každý.

V roce 2003 byla v jedné garáži v Kalifornii založena společnost Tesla Motors – první automobilka na světě v moderní éře, která měla za cíl vyrábět pouze auta na elektřinu. Zásadní roli v příběhu Tesly sehrál její spoluzakladatel a současný šéf Elon Musk. Už na vysoké škole začátkem 90. let se zabýval myšlenkou a snem o elektrickém autě. Tehdy ještě nebyla technologie lithium-iontových baterií tak rozvinutá jako je dnes (pamatujete si na VW Golf Citystormer a Škodu Favorit Eltra z 90. let s olověnými bateriemi ze 3. dílu této série Všechno co byste měli vědět o bateriích?) A Elon Musk tehdy spíš uvažoval o ultrakondenzátorech jako o zdroji energie pro pohon elektromobilu. Nakonec se ale prosadily baterie.

Když se podíváte na současnou záplavu elektrických modelů všech automobilových značek, zjistíte, že jsou si strašně podobné:

  • Lithium-iontové baterie umístěné v podlaze a elektromotor na zadní nápravě.
  • Kufr vzadu i vepředu.
  • Kliky zapuštěné ve dveřích.
  • Velkoplošná dotyková obrazovka uprostřed palubní desky.
  • Dojezd 500 km.

Všechno jsou to klony Tesly!

Tesla zcela zásadně ovlivnila vývoj celého automobilového odvětví směrem k bateriovému elektrickému pohonu a téměř všichni ji v tomto směru následují. Kdyby se v roce 2003 rozhodla používat místo baterií ultrakondenzátory, tak by dnes všechny automobilky na světě přecházely ze spalovacích motorů na elektrická auta poháněná ultrakondenzátory.

Jaká je budoucnost elektrického auta?

Určitě si vzpomínáte na kultovní sci-fi trilogii Návrat do budoucnosti, ve kterém sestrojí Dr. Brown stroj času. Cestování časem je možné jen při dosažení rychlosti 88 mil za hodinu, a proto namontuje Dr. Brown stroj času do sportovního auta DeLorean. Společně s dalším hlavním hrdinou Martym se ve druhém díle z roku 1989 podívají do budoucnosti o 30 let později. V budoucnosti už nejezdí obyčejná auta. Auta už totiž jen nejezdí, ale i létají. Zkusme se také podívat o 30 let později – jak budou vypadat a fungovat auta v roce 2049?

Baterie, nebo vodík?

Někdo vidí oblast elektromobility jako souboj mezi dvěma koncepcemi – bateriové elektrické auto vs. vodíkové elektrické auto. Já osobně se domnívám, že se nakonec prosadí obě tyto koncepce a budou fungovat vedle sebe. Něco jako v oblasti mobilních telefonů vedle sebe fungují operační systémy Android od Google a iOS od Apple.

Nikole Tre: tahač na vodíkový elektrický pohon

A podobně jako dnes vedle sebe fungují dvě koncepce spalovacího motoru – zážehový (benzín) a vznětový (nafta). Tipnul bych si, že bateriový elektrický pohon se prosadí u osobních aut a vodíkový elektrický pohon u nákladních aut, která jezdí na delší vzdálenosti. Ale to ukáže až budoucnost. Ale vsadím se, o co chcete, že v roce 2049 bude dominantním pohonem aut v rozvinutých zemích včetně Česka elektrický pohon.

Nabíjení

2019: Letos jsem byl s rodinou na dovolené v Jižních Čechách. Na parkovišti u hotelu byly dvě nabíječky pro elektrická auta. Prostě zaparkujete, připojíte nabíječku k autu a jdete do hotelu. Mezitím se vám auto nabije a můžete zase jet. A nemusíte kvůli tomu jezdit někam tankovat. Zatím je takových nabíječek málo. Ale představte si, že by nebyly jen někde, ale všude!

2019: nabíječka u hotelu a nabíječka na ulici

2049: Představte si, že za 30 let bude každé parkovací místo vybavené nabíječkou. Všude kde zaparkujete – na ulici, na parkovišti u supermarketu, v nákupním centru, u hotelu, doma před barákem, no prostě všude si jednoduše budete moct dát auto do zásuvky a nabít ho. Za 30 let už to vlastně ani nebudete muset dělat fyzicky – auto se automaticky propojí s robotickou nabíječkou a vy si jen přes aplikaci na mobilním telefonu objednáte a pak zaplatíte elektřinu. A když budete potřebovat auto před cestou nabít, přes mobilní aplikaci ho pošlete, aby si samo dojelo na nabíječku nechat se nabít.

Sci-fi? Možná. Ale kdo by si v roce 1989 dokázal představit, že auta v roce 2019 budou schopná jezdit téměř sama díky autonomnímu řízení? Asi by to tehdy také bylo považováno za sci-fi. Jednou nám přijde divné, že jsme někam strkali hadici s benzínem a bude nám to připadat jako když topič v parní lokomotivě přikládal do kotle uhlí. Připravte se na budoucnost! Benzínky? Tam, kam jedeme, nepotřebujeme benzínky.

Auto pro každého

V roce 2019 je elektrické auto stále relativně drahé. Ale před deseti lety bylo ještě mnohem dražší, Tesla Roadster se v roce 2009 prodávala za $100 000, po započtení cla a daně by tehdy v Česku vyšla tak na 3 miliony. Celkem se Roadsteru prodalo na celém světě pouhých 2 450 kusů. Bylo to auto pro nadšence. Pro bohaté nadšence. Ale bez těchto nadšenců by Tesla nikdy nezískala prostředky na zaplacení dalšího vývoje a nikdy by nemohla rozběhnout masovou výrobu elektrických aut. Těmto nadšenců se říká early adopters. Tito lidé byli ochotni utratit spoustu peněz, aby si mohli jako první osvojit novou technologii. Ale také byly ochotni si první Teslu nabíjet doma přes noc v garáži, když ještě neexistovaly skoro žádné veřejné nabíječky.

Dnes už elektrické auto nestojí 3 miliony, ale dá se pořídit už okolo tři čtvrtě milionu a nejlevnější elektromobily se prodávají dokonce pod půl milionu korun. Oproti autům se spalovacím motorem jsou stále drahé, ale neočekávám, že se vývoj v roce 2019 zastaví a nákladová efektivita výroby elektrických aut ustrne na této úrovni. V roce 2019 jsou průměrné náklady na výrobu lithium iontových baterií zhruba $150/kWh. Při kapacitě baterie 75 kWh vychází cena baterie po započtení 21% DPH a 10% marže výrobce na 344 000 Kč.

Za deset let v roce 2029 by už ale náklady měly klesnout na polovinu ve výši zhruba $75/kWh. To by znamenalo cenu baterie ve výši 172 000 Kč. Nebude to trvat příliš dlouho a elektrická auta se budou prodávat za stejnou cenu jako ta se spalovacím motorem. Ale budou jezdit za několikanásobně nižší náklady.

Provoz bez emisí

Pokud nechceme naší planetu úplně zničit, nemáme jako lidstvo na výběr jinou možnost, než cestu udržitelné energie a dopravy. A pro oboje jsou elektrická auta skvělé řešení. Nejen, že na úrovni auta neprodukují žádné emise, ale mohou jezdit na čistou, bezemisní energii, takže i jejich celkový provoz může být a bude bez emisí.

Výroba

V souvislosti s elektrickými auty se často diskutuje výroba baterií a jejich energetická náročnost a potřeba specifických kovů jako je lithium a kobalt. Dokonce některé studie i říkají, že výroba baterií je tak energeticky náročná, že se při ní vyprodukuje více emisí, než za celý život vyprodukuje auto se spalovacím motorem, ale není to pravda. Už jsme si to ukázali ve 4. díle této série The Big Picture: Energie, baterie a elektromobil.

Těžba kovů

Těžba kovů je určitě zásahem do přírody, o tom není pochyb. Bylo by naivní se domnívat, že se lidstvo vzdá technického pokroku a materiálního bohatství a přestane přírodu využívat pro uspokojení svých potřeb. Ale může to dělat šetrněji a s menšími dopady než dnes. Už dnes světové firmy pracují na řešení pro bezemisní těžbu – jako např. Volvo, které vyvíjí plně elektrické těžební stroje.

Recyklace

Na výrobu jedné sady baterií je sice potřeba vytěžit kovy jako je lithium a kobalt, ale v podstatě to stačí udělat jen jednou. Lihium-iontové baterie jsou totiž téměř 100% recyklovatelné. Ze staré baterie se dá vyrobit baterie nová a už se kvůli tomu nemusí těžit další lithium a kobalt a je k tomu potřeba o 70 % méně energie.

Další generace elektrických aut bude o hodně ekologičtější, udržitelnější a levnější, než ta předchozí. Tohle auto se spalovacím motorem neumí. Na jeho provoz se musí neustále těžit nová ropa.

Výroba oceli

A co zbytek auta, ten se přece také musí vyrobit a má to svoji nezanedbatelnou uhlíkovou stopu, ne? Ano, ale stejně jako v případě baterií už existují technologie pro bezemisní výrobu oceli. Železná ruda se místo spalování uhlí zpracovává za použití vodíku a pak se taví v obloukových elektrických pecích. A pak je možné stará auta recyklovat a vyrobit že šrotu novou ocel a hliník.

Je tak možné jednu auto i s bateriemi stále recyklovat dokola, aniž by bylo třeba kvůli tomu těžit nové suroviny. A dokonce se pravděpodobně cyklus výroby a opotřebení auta oproti současnosti prodlouží.

Životnost

Ve 3. díle této série Všechno, co byste měli vědět o bateriích, jsme se dozvěděli, že životnost lithium-iontové baterie je v rozmezí 480 000 až 800 000 km. Průměrná hodnota je tedy 640 000 km, což je podstatně více, než činí životnost auta se spalovacím motorem, která obvykle nepřekročí 300 000 km. Ale už dnes v roce 2019 má Tesla k dispozici technologii lithiových baterií, které mají životnost 1 600 000 km a 25 let a během několika málo let je nasadí do svých modelů.

Životnost baterie 1,6 mil. km, elektromotoru 1,6 mil. km a životnost karoserie, která je ještě větší, udělá z elektrického auta téměř nesmrtelný stroj. Dnes jsme zvyklí na to, že auto se spalovacím motorem jde po zhruba 300 tisících najetých km do šrotu, protože už se nevyplatí ho každou chvíli opravovat. Životní cyklus auta je relativně krátký. V budoucnosti se ale pravděpodobně výrazně prodlouží. Auto s nájezdem 300 tis. km bude mít za sebou jen necelých 20 % své životnosti a do šrotu bude mít ještě hodně daleko.

Životní prostředí

Dnes se díváme na města z minulosti začouzená smogem jako na dávnou historii. Dříve byly hlavním zdrojem znečištění měst továrny spalující uhlí. Pohled na tehdejší města plná uhelného kouře z továren je pro nás nepředstavitelný.

Londýn zahalený smogem (zde především z továren spalujících uhlí): 1920

Ale i dnes se ve městech potýkáme se silným znečištěním, ale místo uhlí jsou hlavním zdrojem znečištění spalovací motory aut. Nejde jen o emise CO2, které způsobují změnu klimatu, ale i emise oxidu uhelnatého (CO), oxidů dusíku (NOx), sloučenin síry a drobných prachových částic. Ty se dostávají do plic, kde se s vysokou účinností usazují a odtud se dostávají do krevního oběhu a z něj pak do mozku. Stávají se tak jednou z příčin nemocí oběhové soustavy. Jejich zdrojem není jen samotné spalování fosilních paliv benzínu a nafty, ale i otěr automobilových brzd.

Praha zahalená smogem (zde především ze spalovacích motorů): 2018

Protože v takovém prostředí žijeme a jsme na něj od mala zvyklí, přijde nám to normální. Ale mít v ulicích našich měst miliony rozprašovačů jedovatých látek opravdu normální není. Tohle šílenství musíme ukončit. A pro mě jsou nejlepší cestou, jak toho dosáhnout, elektrická auta. Jsem až do morku kosti přesvědčen, že za 30 let budou právě elektrická auta dominantním prostředkem osobní dopravy.

Auta v roce 2049

Jsem si dobře vědom, že velká většina lidí dnes stále považuje elektrická auta za nesmysl a slepou uličku vývoje automobilové technologie. To samé si na začátku většina lidí myslela i o iPhonu – že to je nesmysl, módní výstřelek a hračka jen pro bohaté. Dnes už je na světě jen pár ortodoxních vyznavačů tlačítkových telefonů, všichni ostatní už s naprostou samozřejmostí používají iPhone anebo jeho klony (ostatní smartphony).

Tento článek jsem začal citátem Steva Jobse, otce iPhonu, který změnil všechno. A zakončím ho citátem Henryho Forda, otce moderního automobilu. I on podobně jako Jobs ve své době přinesl na trh revoluční výrobek – moderní automobil v době, kdy většina lidí stále jezdila na koni a nějakým motorizovaným povozům moc nefandila.

Kdybych se měl ptát lidí, co chtějí, řekli by lepšího koně. (Henry Ford)

Lidé neustále vkládají naději do vylepšení spalovacího motoru. Je to jako by chtěli lepší krmivo pro koně, aby běhal rychleji. Ale tenhle kůň (spalovací motor) už podle mě doběhal. V roce 1884 patřila budoucnost elektrickým autům. Ale v roce 1919 elektrická auta svůj souboj se spalovacími auty na 100 let prohrála. Ale dnes se elektrická auta vrací zpátky do budoucnosti.

V roce 2049 bude svět plný tichých, bezemisních a bezúdržbových elektrických aut s životností přes 1,5 mil. km včetně baterie a budou vypadat nějak takhle:

Koncept elektrického pick-upu Tesla Cybertruck (2019) – do výroby půjde toto sci-fi auto už za 2 roky

No i když, proč až v roce 2049? 😉

Komentáře