Vodíková auta, nebo elektromobily – kdo zvítězí?

Díky novým elektromobilům, jako je Mercedes EQC, Audi e-tron, Kia e-Niro, Ioniq a tak dále, nás čeká postupný, ale o to zásadnější přesun od spalovacích motorů směrem k těm elektrickým. O tom už prakticky nikdo nepochybuje a není otázkou zda, ale kdy. To se v každé zemi bude lišit v závislosti na kupní síle obyvatel, vládní podpoře i celkové náklonnosti řidičů. A samozřejmě na ceně aut a infrastruktuře. V Norsku taková revoluce už proběhla a nadpoloviční většinu prodávaných aut tvoří elektromobily. Norsko ukazuje, že to jde. A nyní změna čeká i nás ostatní.

Elektřina vs. elektřina

Když přijde řeč na to, čím lidstvo nahradí fosilní paliva ve svých automobilech, padne buď vodík, nebo elektřina. Na začátek by se slušelo zmínit, že to tak úplně není „vodík versus elektřina“. Každý vodíkový automobil je totiž také elektromobil. Energie pro pohon elektromotoru však neproudí z akumulátoru, nýbrž z palivového článku, kde se vodík uchovávaný v nádržích mísí se vzduchem, čímž vzniká elektřina. Jak přesně vodíkový automobil funguje jsme vám podrobně vysvětlili třeba na příkladu Toyoty Mirai.

Přečtěte si také

Test Elektromobil, auto na vodík, nebo auto na CNG? – Jak si poradí s dálkovou trasou?

Proč dělat to samé dvakrát jinak? Ne každý totiž věří, že akumulátorové elektromobily jsou ta správná cesta, zejména kvůli infrastruktuře a zátěži pro rozvodnou elektrickou soustavu. Je to vidět i na myšlení automobilek. Ty sice oznamují miliardové investice do elektromobility a předhánějí se v představování nových elektromobilů, ale mnohé z nich zároveň investují do rozvoje vodíkového pohonu. Sice méně, ale co kdyby se ukázalo, že akumulátorové elektromobily nejsou ta správná cesta? Toyota, Honda, Kia, Hyundai nebo Daimler – ti všichni mají na trhu reálná vodíková auta a ve vodíkové mobilitě dělají značné pokroky. My jsme měli možnost svézt se Toyotou Mirai a také Mercedesem GLC F-Cell.

Daimler předpokládá, že v roce 2050 bude vodík jako zdroj energie používat necelých 20 procent dopravních prostředků s tím, že mu věští budoucnost zejména v nákladní dopravě. Z Renaultu zase zaznívají předpovědi, že vodíková elektromobilita bude mít ve stejném roce podíl zhruba 10 procent mezi osobními a užitkovými vozy. Bude to tak? Pojďme si shrnout pro a proti obou řešení. Má větší šanci vyhrát vodíkový, nebo bateriový pohon? A proč?

Tip: Poněkud opomíjený často zůstává pohon na LPG. Moderní sekvenční vstřikovací systémy, automatická korekce předstihu a vysoké oktanové číslo LPG (110) způsobují, že dnešní přestavby na LPG za určitých podmínek mohou vést i k vyššímu výkonu než dosahují benzínové motory. Přitom je s LPG ale možné ušetřit téměř 50 % na provozu auta.

Dojet, či nedojet – to je oč tu běží

Dojezd. To je první (a zároveň často poslední) dotaz mnoha nezasvěcených lidí na důležitý parametr elektromobilů. Jakmile je odpověď menší než 500 kilometrů, ztrácejí často o vůz zájem, i když bezdůvodně. Průměrný denní nájezd drtivé většiny řidičů je totiž v nižších desítkách kilometrů. Taková je ovšem mentalita lidí a vodíková auta jim vycházejí vstříc. Jejich dojezd je totiž o něco vyšší než u dnešních elektromobilů.

Hyundai NEXO slibuje 600 kilometrů, Toyota Mirai zhruba 500. Není to ale samozřejmost – třeba nový Mercedes GLC F-Cell ujede na jedno natankování reálně „jen“ 350 kilometrů. Velmi obecně platí, že kilogram vodíku ve vysokotlakých nádržích vydrží zhruba na 100 kilometrů dojezdu. Do Hyundai a Toyoty se vejde zhruba pět kilogramů vodíku, do Mercedesu čtyři. Nejlepší dnešní elektromobily pak ujedou reálně 400 až 500 kilometrů, což už není takový rozdíl.

Na celou obrazovku

Rychle načerpat a jet dál

Rychlé čerpání je největší výhodou vodíkových aut. Netrvá o moc déle než u běžných spalovacích aut – zhruba kilogram za minutu. Při čerpání doplna tedy u stojanu strávíte asi pět minut. To je oproti desítkám minut i u „rychlonabíjecích“ stanic elektromobilů obrovský rozdíl. České rychlonabíječky zatím končí na výkonu 50 kilowattů, což u takové Tesly se 100kWh baterií znamená i dvouhodinové nabíjení a u běžných elektromobilů půl hodiny až hodinu. Tesla Supercharger je samozřejmě rychlejší, ale na pět minut se rozhodně nedostanete.

U vodíkových aut není nutno řidiče přeučovat na jiné chování, neb s vodíkovým autem fungují stejně jako se svým stávajícím spalovacím. Přijedou na čerpací stanici, během pár minut nádrž doplní a ujedou další stovky kilometrů. Výhodou je také fungování v zimě, protože při výrobě energie z vodíku a kyslíku na palubě auta vzniká velké množství odpadního tepla, které lze využít pro vytápění. Naproti tomu klasické elektromobily pálí cenné kilowatthodiny vyhříváním, a tak v zimě mají o poznání kratší dojezd.

Jediná velká výhoda vodíkových aut, tedy rychlé tankování, však možná brzy zmizí. Však Tesla Supercharger V3 zvládá nabíjení výkonem 250 kW. IONITY mají stanice o výkonu 350 kW, což bude rapidně snižovat čas, který budete muset trávit na nabíjecích stanicích. Počkat si však musíme na modely, které takto výkonné nabíjení budou zvládat. Jedním takovým je například Porsche Taycan a další budou jistě přicházet.

Nezapomínejme také, že výhodou elektromobilů je možnost dobít je kdekoliv, tedy i z normální zásuvky. Pokud tedy bydlíte v rodinném domě, můžete každé ráno odjíždět s plnou baterií bez jakékoli ztráty času. A tomu vodík konkurovat prostě nemůže.

Zvládneme vybudovat kabelovou síť?

Infrastruktura a auta – jde o spojené nádoby. Pokud nebudou auta, nebudou se stavět stanice, ať už vodíkové nebo elektrické. Pokud nebudou stanice, nebudou si auta pořizovat lidé. A i když stanice budou, lidé si nebudou auta kupovat, pokud bude čerpání drahé. To je jednoduchá logika.

S vodíkem to (naneštěstí) funguje úplně stejně jako s dnešními palivy. Je nutné ho vyrobit, převézt na čerpací stanici, přečerpat do ní a znovu načerpat do auta. Už samotná výroba vodíku je energeticky náročný (a drahý) proces, stejně tak nákup nových technologií. Z toho bohužel pramení zatím vysoká cena vodíku. Kilogram načerpáte v Německu zhruba za 250 korun a vystačí na 100 kilometrů. Cena by však postupně měla klesat. Toyota tvrdí, že i vodíkové modely brzy budou stát jako hybridní vozy.

Oproti tomu je elektřina výrazně levnější a dobíjecí stanice dnes ČEZ, PRE, Innogy a další firmy i městské samosprávy stavějí u obchodních center a na dalších frekventovaných místech. Dobít elektromobil navíc mohou lidé i z vlastní zásuvky v garáži. Není potřeba nikam nic převážet, distribuční síť je totiž už hotová. Nebo ne? Velkým problémem při rozvoji elektromobility bude právě nedostatečná kapacita rozvodných sítí. Při rychlonabíjení mnoha elektromobilů najednou je potřeba zajistit dostatečný přívod energie, což může být v některých lokalitách problém. Energetické společnosti se tedy budou muset na nástup elektromobility připravit, jinak to skončí velkým průšvihem, přesněji blackoutem.

Starej se o mě. Nebo ne?

V porovnání s akumulátorovými elektromobily mají vodíková auta o poznání složitější konstrukci. Palivový článek je velký jako konvenční motor a nelze jej tak jednoduše zabudovat mezi nápravy. Nedokáže také ve velikosti, která je v osobních autech možná, poskytnout nárazově velké množství energie. Proto mají vodíková auta i akumulátor, který pomáhá při větších odběrech energie, například při rozjezdu či předjíždění. Složité na zabudování jsou i objemné tlakové nádrže na vodík, které se navíc musí zhruba po osmi letech vyměnit, aby splňovaly bezpečnostní standardy. A protože je vodíkové auto elektromobilem, samozřejmě musí mít elektromotory. Servisní síť tedy určitě bude mít z majitelů těchto aut větší radost, protože – zjednodušeně řečeno – čím víc komponent, tím větší vzniká šance poruchy, zejména po skončení záruky. Akumulátorové elektromobily jsou výrazně jednodušší: mají pouze elektromotor, měnič a akumulátor. Díky možnosti zabudovat elektromotor přímo na nápravu jsou pak i mnohem prostornější.

Přečtěte si také

Technologie v autech: palivový článek

Pokud si to shrneme, má vodíkový pohon určitě jisté přednosti. Ty však budou do velké míry v několika letech eliminovány novou generací elektromobilů a nabíječek. Ano, je tady mnoho „ale“, avšak současný vývoj mluví ve prospěch elektromobilů. Jak totiž víme, rozhoduje trh. Prodeje akumulátorových elektromobilů v současnosti rostou meziročně o 50 až 70 procent a zhruba za dva roky se dočkáme masivní ofenzivy nových modelů od mnoha automobilek včetně Škody. Zatímco akumulátorových elektromobilů se loni celosvětově prodalo více než tři čtvrtě milionu, vodíkových aut bylo do provozu uvedeno jen sedm tisíc. Jejich budoucnost tak bude zřejmě hlavně v nákladní dopravě, případně i hromadné (třeba autobusové dálkové) dopravě, tedy všude kde jsou potřeba velmi dlouhé dojezdy „na jeden zátah“ a rychlé čerpání. Pokud se něco zásadně nezmění, v současné konstelaci v individuální osobní dopravě však vodík příliš budoucnosti nemá a zůstane spíše exotickou záležitostí.