Na podzim roku 2018 se všechny státy a instituce dohodly na podobě emisních předpisů pro vozy prodávané v budoucnosti v Evropě. Jak jste nepochybně slyšeli, k nelibosti automobilového průmyslu by v roce 2030 měly emise prodávaných vozů být o 35 % nižší než emise vozů, které si budete moci koupit na začátku 20. let 21. století. Ale možná nevíte, že nikdo přesně neví, co to znamená. Všude dnes můžete najít, že podle pokynů by v roce 2021 v EU prodávané nové automobily měly vypouštět do vzduchu pouze 95 g CO2 na ujetý kilometr (tedy mohou i více, ale výrobci budou platit citelné penále). Normu nemusí plnit všechny vozy, jedná se o takzvaný flotilový průměr, který se vypočítává zpětně na základě veškerých zaregistrovaných vozů konkrétního výrobce v zemích Evropské unie. Do výpočtu se na základě speciálního matematického vzorce promítá nejen spotřeba, ale i hmotnost vozidla. Číselnou hodnotu limitů pro rok 2030 ovšem dnes nikde nenajdete – a to ze dvou důvodů. Cíl pro rok 2021 byl určen podle dnes již nepoužívané metodiky měření emisí. Bude ho tedy nutné přepočítat podle metodiky nové, která lépe odráží podmínky skutečného provozu. Druhý důvod je přímočařejší. Rozhodnutí obsahuje bod, podle kterého se v roce 2023 vyhodnotí dosavadní vývoj na trhu, a může dojít k rozhodnutí o změně cílů. Zatím tedy není jasné, na jaký cíl mají výrobci mířit. Ovšem všechno nasvědčuje tomu, že to bude hodně nízko – a to i v jednotkách, kterým rozumíme. Jezdí (skoro) na vzduch Jak je totiž asi každému jasné, emise CO2 přímo odpovídají spotřebě vozu a v dohledné době to jinak nebude. Zatím neexistuje žádný systém na zachycování CO2 ze spalin motoru a nezdá se, že by se to v dohledné době mohlo změnit. Technických a praktických problémů je příliš mnoho. V této souvislosti se samozřejmě v tuto chvíli nabízí poťouchlá otázka, proč i evropské orgány či národní vlády raději než o emisích skleníkových plynů nehovoří ke svým občanům o limitech spotřeby – na té přece záleží každému –, ale tu nechejme stranou a přejděme k základním číslům. Emise 95 g CO2 na kilometr odpovídají spotřebě zhruba 3,7 l paliva na 100 km u dieselového motoru a zhruba 4 l na 100 km u motoru benzínového. (Tady nezáleží na metodice; pokud auta spálí paliva více, nemohou požadavky splnit, protože se z něj uvolní více CO2.) Pokud tedy zhruba tato hodnota vydrží i po „přepočítání“ novou metodikou, v roce 2030 by pro naftové vozy platil limit spotřeby 2,25 l na 100 kilometrů, pro benzínové zhruba 2,6 l. Takové vozy dnes na trhu samozřejmě nejsou. Najdou se takové, které plní normy pro rok 2021, ale není jich mnoho. Konec spalovacích motorů to ovšem samozřejmě není – jen je jejich budoucnost nejasnější a tedy i dražší. Benzín à la diesel Z technického hlediska navíc existuje celá řada způsobů, jak účinnost motorů nadále vylepšit. Jeden významný „skok“ v efektivitě je údajně přímo za rohem. Měly by ji představovat pohonné jednotky s takzvanou technologií HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignit ion, česky se překládá jako „vznětové spalování homogenní směsi“). V těchto motorech se má spalovat benzín, v principu jde ovšem o „diesel“. O zážeh paliva se v HCCI motorech nemá starat zapalovací svíčka; palivo se má pod tlakem samo vznítit stejně jako v naftovém motoru. Jde samozřejmě především o úsporu paliva. Díky vznětovému principu spalování by motor měl být schopen využít velmi chudou směs paliva se vzduchem. Japonská automobilka Mazda, která zřejmě bude první, kdo tento typ začne prodávat, slibuje snížení o 20 až 30 % oproti jejímu dnešnímu úspornému dieselu Skyactive- -G. A o 35 až 45 % oproti motorům Mazda z roku 2008. Japonská automobilka dokázala obejít problémy špatného běhu motorů při jiných než optimálních otáčkách, a vlastně postavila jakýsi „hybrid“: kombinaci vznětového principu a klasického zapalování svíčkami. (Protože marketing miluje odborně znějící názvy a zkratky, systém se nazývá SPCCI – Spark Controlled Compression Ignition, tedy doslova „jiskrou řízené zapalování směsi“.) Řídicí jednotka by na základě otáček a zatížení měla volit mezi zážehovým a vznětovým režimem. Přechod by při tom samozřejmě měl být co nejhladší, aby motor pracoval co nejefektivněji (a řidič nic nepoznal). Motory jsou tak kompresory, ne turbodmychadly, aby nedocházelo k prodlevám při přechodu z jednoho režimu do druhého. Protože motor je snad poměrně blízko výrobě, s auty vybavenými těmito motory už se svezli také první novináři. Podle nich je dojem z něj přesně takový, jaký by si všichni milovníci silných aut asi představovali: rozdíl není poznat. Mazda bude patrně první, ale nepochybně nebude jediná. Stejný princip údajně využívá Mercedes ve svých motorech ve formuli 1, totéž dělá Ferrari a je nasnadě, že konkurence v podobě Renaultu a Hondy musí pracovat na tomtéž. Hon na procenta Jak jste si možná všimli, neuvedli jsme číselné odhady jeho spotřeby (oficiální údaje nemáme). Podle nich by těmito motory vybavené vozy Mazda mohly dosáhnout „papírové“ spotřeby kolem 4 l na 100 km (a skutečné tedy kolem 5 l). Jinak řečeno, toto opatření by mělo Mazdě jednoduše umožnit splnit limity pro příští roky. K limitům pro rok 2030 ji čeká stále dlouhá cesta. Samozřejmě samotné spalování není to jediné, co se dá vylepšit. Například jen použití novějších syntetických olejů s přesně nadávkovanými přísadami prvků, které by laik v oleji nehledal (například molybdenu), může podle výrobců zvyšovat celkovou účinnost pohonu vozidla i o více než 0,5 %. V praxi může jedno půlprocento k druhému znamenat poměrně veliký rozdíl, jak nasvědčuje i vývoj posledních desetiletí. Celková energetická účinnost spalovacích motorů u řady vozů na konci minulého století byla kolem 20–25 %. K pohonu vozu tedy nakonec sloužila pouze pětina až čtvrtina energie, kterou je možné získat spálením daného množství paliva. V takovém případě by už samotná změna maziv de facto zvýšila účinnost takového motoru zhruba o dvacetinu: tedy jako kdyby váš motor měl 105 kW místo 100 kW. To neohromí, ale potěší. Podobných opatření (včetně rozšíření turbodmychadel, systémů start- -stop atd.) výrobci v poslední době uskutečnili řadu. Ve výsledku se tak podařilo účinnost moderních motorů poměrně výrazně zvýšit a dnes se udává, že u řady vozidel přesahuje 35 % a v případě těch nejnovějších se dostává na hodnoty kolem 40 %. Jak dosvědčuje příklad Mazdy, trend může ještě minimálně nějakou dobu pokračovat. Optimistické hlasy v průmyslu říkají, že výhledově (tedy možná zhruba do roku 2030) bychom se mohli dostat na hodnoty kolem 50 %. Stačí to? Může takové auto ale splnit evropské normy stejného roku? S přimhouřením alespoň jednoho oka můžeme říci, že spálením jednoho kilogramu paliva lze získat při stoprocentní účinnosti kolem 10 kWh energie. Při přepočtu na litr je to tedy někde mezi 7 až 8 kWh. Pro jednoduchost v tomto velmi přibližném výpočtu pomineme rozdíly mezi benzínem a naftou a výsledek je trochu „neostrý“. Co to v praxi znamená? Zatím pouze hypotetický motor s 50% účinností by tedy z jednoho litru paliva měl vyrobit maximálně 4 kWh. Co to znamená, můžeme si předvést na provozních údajích dnešních elektromobilů. Spotřeba (samozřejmě s rekuperací energie při brzdění) se pohybuje kolem 17–20 kWh na 100 km. Ztráty u elektromobilů jsou velmi malé. Ani ten nejúčinnější systém pohonu, který dnes na silnicích je, na 4 kWh neujede více než zhruba 20 km. Ještě jinak řečeno, vůz, který využije celou polovinu energie paliva opravdu ke svému pohonu, by se asi v reálném provozu mohl dostat na spotřebu někde kolem 4 l na 100 km. Ale pokud by měl dosáhnout reálné spotřeby kolem 3 l, musela by se účinnost motoru zvýšit poměrně vysoko nad 60 %. Tak takto ne Lze tedy říci, že v tuto chvíli výrobci a vývojáři nemají „narýsovanou“ jasnou cestu k dosažení vytyčených cílů u vozů se spalovacím motorem, i když není vyloučeno, že dosažitelné jsou. Na pohled by se mohlo zdát, že nejefektivnějším způsobem, jak si flotilový průměr srazit, je prodej čistých elektromobilů, které přímo žádný CO2 nevypouštějí. Ovšem od roku 2025 budou muset výrobci deklarovat CO2 emise nově prodávaných vozů se započtením celého životního cyklu paliva. Má se tedy mimo jiné počítat, kolik oxidu uhličitého vypouštějí elektrárny pro daný typ vozidla podle složení energetické výroby v tom daném státě. A v tu chvíli se elektromobily už tak výhodnými zdaleka nejeví. Unijní průměr je velmi zhruba kolem 400 g CO2 na kilowatthodinu spotřebovanou v síti. Na 1 kWh dnešní automobily ujedou 5–6 km, což znamená, že jejich spotřeba se pohybuje kolem 60 g CO2 na kilometr, tedy zhruba někde na předpokládané hranici požadavků pro vozy prodávané v roce 2030. V celé řadě zemí – včetně třeba Německa – jsou hodnoty ještě výrazně nepříznivější a elektromobily by byly velmi „špinavé“. O emisních limitech jsme tedy rozhodně neslyšeli naposledy
