Protože výroba spolehlivějších elektrických vozidel, přístupných široké veřejnosti, zlevnila, těší se elektromobily i díky příznivým provozním nákladům stále větší oblibě. Zanedlouho bychom se měli stát svědky obrovského nárůstu počtu elektromobilů nejen na silnicích – stejně tak na kolejích, na nebi nebo na mořích. Současně se bude snižovat výroba i prodej naftových a benzínových vozů.

Co je to elektromobil?

Když mluvíme o elektrických vozidlech, většinou máme na mysli jakýkoli automobil (ať už hybridní nebo plně elektrický), který místo spalování benzinu nebo nafty používá elektřinu. I když je to do značné míry pravda, termín “elektrické vozidlo” nebo „EV“ zahrnuje jakékoli vozidlo, které využívá elektromotor nebo trakční motor namísto motoru s vnitřním spalováním (ICE). Patří sem nejen osobní automobily, ale i nákladní automobily, letadla, vlaky, lodě a dvoukolová a tříkolová vozidla.

Zatímco specifika fungování elektrického vozidla závisí na tom, o jaký typ elektromobilu se jedná (tj. zda jde o hybrid, vozidla s bateriemi nebo palivovými články – více o tom níže), všechny elektromobily fungují v zásadě stejným způsobem. Veškeré elektromobily jsou poháněny elektromotorem. Stroj získává energii ze sestavy baterií a ve většině případů musí být k nabíjení těchto baterií elektrická auta připojena k nabíjecí stanici. Dříve byly elektromobily poháněny pomocí olověných bateríí, ale v dnešní době používá většina elektromobilů lithium-iontové baterie, protože jsou mnohem lepší a dokážou uložit mnohem více energie.

Hlavní roli hraje baterie

Baterie jsou v elektromobilech obvykle umístěny v podlaze. Důvodem je jejich vysoká hmotnost (průměrný elektromobil váží více než průměrný vůz poháněný palivem). Takové umístění pomáhá posunout těžiště vozu co nejníže. Elektromobily také bývají vybavené pomocnou baterií, která se používá k napájení příslušenství automobilu, podobně jako tomu je u konvenčních vozidel. Díky tomu mohou fungovat informační systémy, osvětlení a další funkce i v případě, kdyby došlo k vybití hlavní baterie.

Elektromotor čerpá energii pro pohon kol z baterie. K pohonu všech čtyř kol lze použít dva motory – jeden na každé nápravě automobilu. Dnes používané motory v zásadě pracují na střídavý proud. Starší, “stejnosměrné kartáčové” motory, vykazovaly vysokou poruchovost, a proto nebyly vhodné pro používání v komerčních automobilech. Nejsilnější vozy používají i trojici elektromotorů.

Jaké jsou typy elektrických vozidel?

Existují tři hlavní typy elektromobilů, seřazené podle toho, kolik elektrické energie se spotřebuje jako jejich hlavní zdroj energie. Jedná se o bateriová elektrická vozidla (BEV), plug-in hybridní elektrická vozidla (PHEV) a hybridní elektrická vozidla (HEV) . Kromě těchto tří „hlavních“ typů EV existují ještě další, méně rozšířené formy, jako vozidla s prodlužovači dojezdu nebo vozy s palivovými články.

Bateriová elektrická vozidla (BEV)

Bateriová elektrická vozidla – často označovaná jako „plně elektrická“ vozidla – jsou vozidla vybavená dobíjecí baterií jako hlavním zdrojem energie. Tato vozidla nemají žádný benzínový motor. BEV ukládají elektřinu pomocí vysokokapacitních, obvykle lithium-iontových baterií.

Vzhledem k absenci spalovacího motoru BEV nevypouštějí žádné škodlivé emise. BEV jsou nabíjeny elektřinou z externího zdroje, přičemž jejich nabíječky jsou klasifikovány podle dobíjecí rychlosti nebo výkonu, jakým dokáží dobíjet baterii. Mezi příklady BEV patří Tesla Model 3, BMW i3, Volkswagen e-Golf nebo Hyundai Ioniq 5.

Plug-in hybridní vozidla (PHEV)

Plug-in-hybridní elektrické vozidlo kombinuje baterii a elektromotor s úsporným benzínovým nebo naftovým motorem. Jak lze soudit z názvu, PHEV lze dobíjet připojením k externímu zdroji elektřiny. Kromě toho mohou být PHEV napájeny také z jejich palubních motorů a generátorů a jsou schopny nahradit elektřinu ze sítě benzínem.

Ve voze PHEV bude baterie obvykle mnohem menší a bude mít nižší kapacitu, než jaká se vyskytuje v plně elektrických automobilech. To znamená, že PHEV nemohou jezdit příliš daleko pouze na elektřinu, což vyžaduje, aby se nakonec rozběhl spalovací motor. Mezi příklady PHEV patří BMW i8, Toyota Prius, Ford C-Max Energi nebo Mini Cooper SE Countryman.

Hybridní elektrická vozidla (HEV)

Hybridní elektrická vozidla jsou poháněna jak fosilními palivy, tak elektřinou. V HEV je elektřina generována brzdovým systémem automobilu, který slouží k dobití baterie. Toto dobíjení je známé jako „regenerační brzdění“, což je proces, při kterém elektromotor pomáhá zpomalit a zastavit vozidlo s využitím části energie normálně přeměněné na teplo pomocí brzd.

HEV se obvykle rozjíždí pomocí elektromotoru, poté při stoupající zátěži nebo rychlosti nastoupí spalovací motor. HEV jsou velmi podobné PHEV, kromě toho, že je nelze zapojit do nabíječky – elektřinu lze vyrábět pouze pomocí rekuperačního brzdění. Mezi příklady HEV patří Toyota Prius Hybrid, Honda Civic Hybrid a Toyota Camry Hybrid.

Vodíkový elektromobil

Některá elektrická auta získávají elektřinu z vodíkového palivového článku místo z baterie. Jako taková jsou tato vozidla označována jako „vozidla s palivovými články“. I když v současné době existuje mnoho různých typů vodíkových palivových článků, většina z nich má stejný pracovní princip – kombinují vodík a kyslík za účelem výroby elektřiny (k pohonu vozidla) a vody (vedlejší produkt).

Vzhledem k tomu, že automobily na vodíkové palivové články jsou poháněny tímto chemickým procesem, nemusí být dobíjeny a mohou být poháněny, pokud mají dostatečnou zásobu vodíku. Plnění auta může trvat méně než pět minut, přičemž průměrný dojezd vozů s vodíkovými palivovými články je přibližně 400 až 550 kilometrů. Dva příklady vozidel s vodíkovými palivovými články jsou Toyota Mirai a Hyundai Nexo.

Jaký je rozdíl mezi mild hybridem a full hybridem?

Všechny typy hybridních vozů jsou poháněny kombinací spalovacího motoru a elektromotoru. Zda je vůz mild hybridem nebo full hybridem, závisí na tom, zda elektromotor dokáže auto samostatně pohánět.

U mild hybridu vůz používá elektromotor pouze k podpoře motoru při akceleraci a jízdě. Elektromotor není schopen auto sám pohánět. V plně hybridním provedení však může elektromotor pohánět vůz sám. Spalovací motor nastartuje pouze tehdy, když je zapotřebí většího výkonu nebo když je dosaženo vyšších rychlostí.

Jak nabíjet elektromobil?

Dva hlavní typy elektrických vozidel – plně elektrický BEV a PHEV – jsou napájeny zapojením vozidla do vnějšího zdroje elektrické energie. Není to ale jenom tak jednoduché, je totiž třeba počítat s dalšími veličinami jako jsou rychlost nabíjení, výkon, napětí a v neposlední řadě velikost baterie.

Elektromobil lze nabíjet buď zapojením do zásuvky nebo nabíjecí stanice. Nabíjecí stanice se nacházejí na veřejných místech a protože popularita elektromobilů roste, obvykle nejste od nejbližší nabíječky příliš daleko. Mezi běžná místa pro dobíjení patří parkoviště a čerpací stanice.

Jak dlouho trvá nabíjení elektromobilu?

Existují tři hlavní typy nabíjení EV – superrychlé, rychlé a pomalé. Tomu odpovídají i výkony nabíjení a tedy i doba za kterou se elektromobil dobije. Každý typ nabíječky má příslušnou sadu konektorů, které jsou navrženy pro použití s ​​nízkým nebo vysokým výkonem.

Nejrychlejší nabíjení

Superrychlé nabíječky představují nejrychlejší způsob nabíjení EV. Obvykle se nacházejí na dálniční síti, na čerpacích stanicích nebo v blízkosti hlavních tras. Nabíjení průměrného elektromobilu na standardním 50 kW rychlonabíjecím místě trvá zhruba hodinu, některé modely EV se však mohou nabít na 80 % za pouhých 20 minut.

Všechna zařízení pro rychlé nabíjení jsou vybavena nabíjecími kabely a rychlé nabíjení lze použít pouze u vozidel která rychlé nabíjení podporují. Názorným příkladem rychlého nabíjení je síť Tesla Supercharger, která poskytuje rychlé DC nabíjení řidičům svých vozů. Ty mohou nabíjet až 150 kW. Existuje také ještě rychlejší síť Ionity, na které může nabíjet kdokoliv.

Rychlé nabíjení

Rychlé nabíječky mají obvykle výkon 7 kW nebo 22 kW (jednofázové nebo třífázové 32 A). Většina rychlonabíječek poskytuje nabíjení střídavým proudem, ale existují sítě, které využívají 25 kW stejnosměrné nabíječky.

Doba nabíjení se liší v závislosti na rychlosti, ale 7 kW nabíječka je schopna dobít kompatibilní EV se 40 kWh baterie za přibližně čtyři až šest hodin a 22 kW nabíječka za jednu až dvě hodiny. Rychlonabíječky se obvykle nacházejí na parkovištích supermarketů, ve střediscích pro volný čas nebo v jiných destinacích, kde budete pravděpodobně parkovat delší dobu.

Pomalé nabíjení

Většina pomalých nabíječek má výkon do 3 kW. Ve skutečnosti ale pomalé nabíjení probíhá mezi 2,3 kW a 6 kW. Nejběžnější pomalé nabíječky mají výkon 3,6 kW (16A). Doby nabíjení se liší v závislosti na typu nabíjecí jednotky a nabíjeném EV. Obecně řečeno, plné nabití baterie výkonem 3 kW může trvat i více než 12 hodin.

Většina jednotek pomalého nabíjení nemá na rozdíl od superrychlých a rychlých nabíječek k dispozici kabel, což znamená, že k propojení EV s nabíjecím bodem, jako je například standardní zásuvka, je zapotřebí vlastní kabel. Pomalé nabíjení je běžný způsob nabíjení používaný v domácích podmínkách. Není však neobvyklé vidět nabíjecí stanice pomalých elektromobilů rozmístěné v oblastech, kde mohou být auta ponechána na parkovišti delší dobu, jako jsou 24hodinová veřejná parkoviště a pracoviště.

Jak drahé je provozovat elektromobil?

Náklady na nabíjení elektromobilu se liší v závislosti na typu vozidla, velikosti baterie, typu nabíjecího systému a na místě, kde se vozidlo nabíjí. I když na tuto otázku neexistuje definitivní odpověď, víme, že nabíjení elektromobilu je podstatně levnější než náklady na tankování benzínu nebo nafty a může být ještě efektivnější, pokud existují státem vypsané pobídky daňových úlev nebo máte k dispozici domácí solární elektrárnu.

Do celkové kalkulace je potřeba započítat také pořizovací hodnotu automobilu, předpokládané servisní náklady, počet najetých kilometrů a zůstatkovou hodnotu automobilu před následným prodejem. Teprve celkové náklady vlastnění elektromobilu (TCO) nám mohou dát odpověď, zda se nám elektromobil finančně vyplatí.

Trh s elektrickými vozidly a budoucnost elektromobilů

Očekává se, že do roku 2030 budou elektromobily tvořit zhruba 32 % celkového tržního podílu na prodeji nových automobilů. Růst trhu je podpořen mnoha faktory, včetně měnící se poptávky a priorit spotřebitelů, vládou podporovaných pobídek a daňových úlev, strategií výrobců vozidel a rolí, kterou korporace hrají při podpoře přechodu na elektromobily.

Společně s vládními cíli stát se neutrálními z hlediska uhlíkových emisí, stále více výrobců začíná upřednostňovat výrobu elektromobilů a v mnoha případech přechází zcela na výrobu BEV a PHEV. Ačkoli se během příštího desetiletí může stát cokoli, jedna věc se zdá být jasná – budoucností motorismu jsou elektromobily.