CarTec 2009 Mnichov

Zdá se, že elektromobily, o kterých se drahná léta spíše jen diskutuje, se dnes pod dozníváním světové hospodářské krize přece jenom dočkávají konkrétnější podoby. Mezi odborníky se jim dostává větší podpory i oproti rozličným hybridním systémům. Ne že by bylo hned všechno ideální, cesta vývoje, hlavně ve směru výkonnějších a levnějších akumulátorů může být pro jejich hromadné rozšíření ještě zdlouhavá, ale přesto někteří jejich výrobci první malé série těchto vozů slibují už na příští rok 2010. Co už ale není jen ve slibech, ale stalo se skutečností, bylo letos v říjnu v Mnichově uspořádání prvního speciálního mezinárodního veletrhu elektromobilů CarTec 2009. Po úvodních nesmělých krůčcích na autosalonech v Ženevě a Frankfurtu našly tak elektromobily svou vlastní veletržní prezentaci, doprovázenou mezinárodním kongresem odborníků z oboru elektromobilů, důležitým právě teď v počátečních fázích vývoje tohoto oboru, vzhledem k potřebné standardizaci jeho základních procesů. Dostat elektromobil na technicky vyšší úroveň, pokud pomineme jako zdroj energie palivové články, je podmíněné dosažením výkonnějších akumulátorů a zároveň i jejich podstatně příznivější cenou. Výkonnější akumulátor by znamenal možnost delšího dojezdu na jedno nabití. U dnes nejčastěji užívaných lithium–ionových akumulátorů se dojezd na jedno nabití většinou pohybuje tak na vzdálenost do 100 až 200 km, výjimkou jsou některé typy speciálně připravovaných sportovnějších vozů, kde ale větší část věnovaná zdrojové jednotce jde o to více na úkor užitkovému prostoru vozu. Většinou u sériově připravovaných středních vozů, kdy se zvažuje hmotnost vozu kolem 1000 kg a potřeba dojezdu přibližně 200 km na jedno nabití akumulátoru, je zapotřebí akumulátorů o celkové kapacitě do 35 kWh. Tím, že jedna kWh představuje dnes cenu kolem 500 eur, vyjde celý akumulátor na nějakých 17 000 €, což je pro větší rozšíření elektromobilů neúnosné. Před výrobci takových akumulátorů, navíc i poměrně velkých a těžkých, vyvstává tedy úkol, zvýšit energetickou a výkonovou hustotu článků a při vyšší sériovosti výroby se pokusit i o snižování vlastních výrobních nákladů a tedy i prodejní ceny akumulátorů. Technologicky se určitá naděje při vývoji kapacitně výkonnějších lithiových akumulátorů vkládá do lithiotitanátové verze, akumulátorů s vyšší životností a až asi 10 000násobným opakovaným nabíjením. Ty pod označením NanoSafe jsou užité, např. už u sportovnější verze elektromobilu Lightning GT. Energetickým zdrojem budoucnosti by se mohly stát i koncepčně nové akumulátory typu Redox-Flow od Fraunhofer Institut für Chemische Technologie ICT. U nich by při zastávce vozu u servisní stanice stačilo jen vyměnit vyčerpaný elektrolyt z vybitého akumulátoru za nový, nabitý u tankovací stanice, aniž by se musel akumulátor při tomto způsobu dobití z vozidla vůbec vyndávat. Přečerpávání elektrolytu by zabralo asi stejně času, jako dnešní tankování pohonných hmot. Zatím však akumulátory tohoto typu trpí malou kapacitou, v porovnání s Liion asi čtvrtinovou, což by nutilo zajíždět do servisních stanic častěji. Tento nedostatek by měl překonat současný vývoj v ICT, zaměřený právě na tuto problematiku. Dynamickým rozvojem prochází i způsoby dobíjení akumulátorů, kdy oproti hodinovým intervalům při dobíjení z běžné rozvodné sítě se doba nabíjení zkracuje řádově na desítky minut při dobíjení ze speciálních dobíjecích stanic (400 V, 16 A). Zajímavé a už dnes aplikovatelné je doplňování energetických zdrojů elektromobilů solárními moduly na principu fotovoltaiky, vestavěnými přímo do střešní konstrukce vozidla. Ty mohou plnit hned několik úkolů. Vedle toho, že v rámci svých možností akumulátory trvale, i když jen částečně dobíjejí, dávají při jejich základním dobíjení při stojícím vozidle energii pro klimatizační a ventilační systémy a udržují tak dostatečné větrání vnitřního prostoru vozu. Všemi těmito drobnými úpravami se dojezd vozidla zvyšuje až o 7 %. Jak je funkce solárních článků v době dobíjení vozu podstatná, ukazují i statistiky z provozu zkušebních vozidel v letním období, kdy dodatečným větráním s energií od solárního systému se snížila teplota uvnitř vozu o přibližně 50 % oproti teplotě při nabíjení bez možnosti ventilace. A energie solárních článků se dá využít i při dálkovém řízení klimatizace, kdy např. při letním vedru dokáže během deseti minut upravit teplotu vnitřního prostoru na přijatelných 23 oC, a to opět aniž by se spotřebovávala energie akumulátoru. A aby toho nebylo málo, co mluví ve prospěch solárních článků, jednu informaci přinášejí i zdravotníci. Čerstvý vzduch, který se dodává solárním větracím systémem do vozidla, přispívá k udržování klimatizace v suchém stavu. Tím se zde redukuje tvorba mikroorganismů a nevzniká nebezpečné prostředí pro alergiky. Pokud jde o technickou stránku solárních modulů, tak podle Webasto Solar je jeho využitelnost po celý kalendářní rok, přičemž v létě dává asi 5krát více energie. Solární články jsou většinou z monokrystalického křemíku, výkon modulů podle rozsahu střešního umístění 100 – 200 W, účinnost lepší než 17 %. Po vzoru jiných veletrhů i Car- Tec 2009 se pustil do hodnocení vystavovaných exponátů. Podle stanovených kategorií tak ocenění v kategorii elektronických systémů získal A-isometer® iso F-1 od společenství Bender Group, který řeší kontrolu izolačního stavu vodičů elektronických systémů. Na jeho vývoji se pracovalo již v souvislosti s bezpečnostními kritérii u vozidel Formule 1 a jeho nové provedení, velikosti lidské dlaně, je mimořádně výhodné i pro vestavbu do elektromobilů. V kategorii kompletních elektrických vozidel získal nejvyšší ocenění typ Tesla Roadster s dojezdem 360-400 km, životností akumulátorů 160 tisíc km a jízdními vlastnostmi charakterizovanými zrychlením z 0 na 100 km/h za 4 s. Podle současných cenových propočtů přijde jízda tohoto vozu na 1,10 eur za 100 km. V kategorii pohonných systémů byl při oceňování expontů veletrhu CarTec vybrán tzv. Range Extender Modul na bázi Li-ion akumulátorů a malého přídavného spalovacího motoru pro dobíjení akumulátorů ve verzi pro vozy Fiat 500, které jsou v dvouletém ověřovacím provozu v rámci spolkového projektu E-Energy, v kategorii infrastruktury získal ocenění propojovací kabelový napájecí systém pro elektrovozidla od Mennekes Elektrotechnik a v kategorii návazných projektů mobility provozní koncepce elektroprovozu AG Fraport pro letištní terminály. Už z tohoto výčtu je patrné, že ocenění si odnesli povětšině domácí vystavovatelé, pro které je vývoj elektromobilů nejen prestižním zájmem, ale je i dostatečně oficiálně podporován. Spolková vláda, která si představuje, že Německo bude hrát v novodobé éře elektrického pohonu vozidel prim v celém světě, schválila nedávno pro výrobu a prodej elektromobilů dotovaný tzv. Státní program rozvoje elektromobility, podle kterého už v roce 2012 by se mělo na německý trh dostat prvních 100 000 elektrovozidel. Při delším výhledu do konce příštího desetiletí, tedy do roku 2020 už by takových vozidel na německých silnicích mělo být kolem 1 milionu a v roce 2030 kolem10 milionů. Do té doby se musí dostat nejen technická úroveň elektromobilů na potřebný stav, ale musí se vybudovat i celá síť servisních stanic, které by však přednostně měly dodávat potřebnou energii z ekologických zdrojů, jako jsou větrné elektrárny nebo solární zdroje. V Německu nechtějí při uskutečňování už citovaného programu rozvoje elektromobility nic ponechat náhodě, a proto už teď vznikají různé speciální organizace, jako je Elektrofahrzeug- Institut (EFI ) – s činností započal k 1.říjnu letošního roku, různá účelová spojení a kooperace nebo i speciální projekty, zaměřené kromě nového vývoje elektromobilů i na oblast zpětného využití hromadně používaných nových materiálů. Tady může být příkladem projekt „LithoRec“, sledující intenzivnější postup při recyklaci lithio-ionových akumulátorů, podporovaný ze Spolkového ministerstva životního prostředí dotací 8,4 mil. eur. Pro pokrok u trakčních Li-ion akumulátorů může být zajímavá kooperace mezi automobilkou VW a výrobcem baterií i akumulátorů Varta, kde se má využít ve stavbě trakčních zdrojů při úsilí o zvyšování výkonové hustoty a životnosti akumulátorů i zkušeností s propracovanými Li-ion miniakumulátory, užívanými např. u naslouchacích přístrojů, kamer nebo hodinek. A pro rozvoj sítě dobíjecích sanic a celou infrastrukturu k provozu elektromobilů si Německo slibuje od letos založeného e-Lane-Clubu pod patronací RWE. Oficiální podpora přichází německým výrobcům jistě vhod, a to i proto, že dnes se připravuje na výrobu elektromobilů prakticky každý větší světový dodavatel a i v jiných zemích se elektromobilům dostává nějaké formy oficiální podpory. Na trhu v Německu, a nejen zde, se vedle hlavních automobilek s vývojem sériové výroby elektromobilů osvědčuje i řada drobných úpravců vozidlech, kteří jsou schopni v krátkém čase přestavět individuální vozidla, včetně užitkových, na verze s elektropohonem a mnoho z nich je v provozu už i nyní. U sériově vyráběných osobních elektromobilů větších výrobců se počítá s uvedením jejich sériové výroby tak od roku 2011, některé menší série jsou hlášené už od příštího roku 2010. A že celková nabídka od obou skupin těchto výrobců může být skutečně pestrá, ukazuje i náš obrazový doprovod. /jš/