Nejnavštěvovanější odborný portál
pro stavebnictví a technická zařízení budov
estav.tvnový videoportál

Elektromobily II. – cena, dojezd, infrastruktura

Důvodů, proč lidé stále preferují méně bezpečná, znečišťující, hlučná a neúčinná auta se spalovacím motorem, postupně ubývá. Zbývají ale pořád dva zásadní důvody: cena a omezená nabídka elektrických aut. V druhé řadě se řeší nabíjení a dojezd. Dobrá zpráva je, že všechny tyto parametry se s časem zlepšují.

Elektromobil Tesla Model 3, Se svolením společnosti Tesla, Inc.
Elektromobil Tesla Model 3, Se svolením společnosti Tesla, Inc.

Vysoká pořizovací cena elektrických aut

Hlavní příčina, proč dosud elektromobily nejsou masovou záležitostí, je vysoká pořizovací cena. Elektromobily jsou v roce 2022 drahé, což je primární důvod, proč si elektromobil nepořídí ani řada jejich příznivců. Zatímco do 500 000 Kč se dá v ČR pořídit plnohodnotné nové auto se spalovacím motorem, elektromobily v této cenové kategorii nabízejí jen minivozítka.

Koncepce elektromobilu je přitom starší než auto se spalovacím motorem. Jak je možné, že je po takové době elektromobil dražší, než spalovací auto? Důvodem je, že technologický pokrok nenastává samovolně v čase, ale tím, že ho někdo aktivně „postrkuje“ dopředu. A zatímco auta se spalovacím motorem se usilovně vyvíjejí přes 100 let, na vývoj elektromobilu se začalo významně tlačit až v posledních deseti letech, zejména díky zásluze Teslyaféře Dieselgate.

Nejdražší částí elektromobilů jsou velké baterie s kapacitou v řádu desítek kilowatthodin, které elektromobil potřebuje na dojezd několika set kilometrů. Bude vyžadovat dalších několik let intenzivního vývoje, než baterie a s nimi i elektromobily zlevní na úroveň vozů se spalovacím motorem. V dražších segmentech se to již podařilo, luxusní Tesly stojí podobně jako jejich srovnatelné spalovací protějšky. Nižší třídy vyrovnání cen teprve čeká.

Dobrá zpráva je, že podíl ceny baterií na celkových nákladech na výrobu elektrického auta klesá velmi rychle. Zatímco v roce 2015 cena baterie tvořila více než polovinu ceny auta, v roce 2019 už to byla třetina. Výrobní náklady elektromobilů přitom nezvyšují jen baterie, na začátku je i vývoj a výroba souvisejících komponentů jako jsou měniče nebo elektromotory. I zde se očekává zlevnění, až se do elektrického pohonu naplno pustí velké automobilky. A když už se zmiňují automobilky, pokud je hotová baterie, celá výroba elektromobilu je oproti spalovacím motorům mnohem jednodušší, rychlejší a tím i levnější.

S přihlédnutím ke státním a nadnárodním regulacím, které elektromobilitu podporují, je velmi pravděpodobné, že se cenové parity elektrického a spalovacího motoru dočkáme během tohoto desetiletí.

Porovnání modelů elektromobilu Nissanu Leaf z roku 2011 a 2018. Novější model má při shodné ceně o třetinu vyšší výkon, dvojnásobný dojezd a jen o 60 kg vyšší hmotnost.
Porovnání modelů elektromobilu Nissanu Leaf z roku 2011 a 2018. Novější model má při shodné ceně o třetinu vyšší výkon, dvojnásobný dojezd a jen o 60 kg vyšší hmotnost.

Druhá dobrá zpráva je, že na rozdíl od pořizovacích nákladů jsou elektromobily v porovnání s auty se spalovacím motorem mnohem levnější na provoz a údržbu a to ze dvou důvodů:

  1. elektrický pohon je mnohem účinnější a k jízdě potřebuje méně energie, „paliva“. Cesty elektromobilem jsou proto levnější. I ta nejžravější elektrická auta (velká, těžká, rychlá, typicky Porsche Taycan, Tesla X nebo Audi E-Tron) mají reálnou spotřebu okolo 25 kWh na 100 km, což odpovídá zhruba 2,5 litru benzínu/nafty na 100 km. U menších elektroaut je spotřeba nižší, 14–18 kWh. Na ujetí stejné trasy tak majiteli stačí nakupovat méně „paliva“, než kdyby jezdil autem se spalovacím motorem. Cena elektřiny samozřejmě v čase kolísá stejně jako cena paliv, o to výhodnější je díky účinnosti pohonu nakupovat energie co nejméně.
  2. nižší náklady na údržbu a servis. V elektrickém autě je méně dílů, které se u spalovacích motorů opotřebovávají a musí se měnit – těsnění, filtry, oleje, řemeny, čerpadla, svíčky, výfuk… z čehož plynou výrazně nižší náklady na údržbu a opravy. Samozřejmě záleží na tom, jak se s autem jezdí. Při vyšším nájezdu (cca 400 000 km a více) může nastat čas na výměnu nejdražší části auta – baterie. Zda tomu tak opravdu bude, to bude záležet na opotřebení baterie době výměny (baterie s postupem času zlevňují). Záleží i na výrobci auta, například Tesla nebo Nissan mění baterii v rámci záruky. A konečně v budoucnu nejspíš nebude baterie z elektromobilu jen nebezpečným odpadem, ale cenným zdrojem.

Vzhledem k mnohem nižším nákladům na provoz a servis elektrického auta a dalším zmíněným výhodám – tichý a čistý provoz, lepší zrychlení atd. – by při shodných cenách naprostá většina řidičů zvolila elektrické auto i s dnešními parametry dojezdu a možnostmi dobíjení. Obojí se přitom bude do budoucna zlepšovat. Spalovací motor by si volil jen zlomek zákazníků, kteří opravdu potřebují jezdit často dlouhé vzdálenosti do oblastí, kde nejsou dostupné nabíječky, nebo kde jsou náročné klimatické podmínky.

Jak to? Před zákazníkem stojí dvě srovnatelná auta. Jedno je se spalovacím motorem, druhé je elektrické. Cena je stejná. Výhody a nevýhody jednotlivých typů pohonů z pohledu zákazníka jsou následující.

Auta se spalovacím motorem Elektromobily
Výhody Rychlé tankování Tichý provoz bez vibrací
Dostatek veřejných čerpacích stanic Lepší zrychlení
Vysoký dojezd na jednu nádrž Nižší provozní náklady
Minimální pokles dojezdu v zimě Nižší servisní náklady
Vysoký dojezd s těžším přívěsem Možnost nabíjet doma/z nejbližší zásuvky
Nižší hmotnost Možnost nabíjet čistou elektřinou z vlastního zdroje (fotovoltaiky)
Lokálně bezemisní provoz
Vyšší účinnost pohonu = nižší spotřeba energie
Rekuperace energie při brzdění = nižší opotřebení brzd
Možnost používat auto jako pojízdnou baterii
Nevýhody Hlučný provoz a vibrace Nabíjení trvá déle než tankování
Zplodiny z výfuku Zatím nižší počet veřejných dobíjecích stanic (přibývají stovky ročně)
Horší dynamika Většinou kratší dojezd
Vyšší provozní náklady Výrazně kratší dojezd v mrazu
Vyšší náklady na údržbu Výrazně kratší dojezd s těžkým přívěsem
Častější návštěvy servisu za účelem výměny spotřebních dílů a provozních kapalin Ekologicky náročnější výroba
Nelze natankovat doma Vyšší hmotnost
Nízká účinnost pohonu = vyšší spotřeba energie

Tabulka 1, porovnání elektromobilu a vozidel se spalovacím motorem, zdroj: redakce TZB-info

Nabídka elektromobilů v roce 2022

Podobně jako cena odpovídá i rozsah nabídky aut s čistě elektrickým pohonem aktuálnímu stadiu vývoje. Elektromobily s prodeji v řádu statisíců jezdí teprve posledních několika letech a tomu odpovídá i omezená nabídka modelů. Elektrický ekvivalent nejoblíbenějšího českého auta – Octavie kombi – zatím není dostupný vůbec, plnohodnotných elektrických dodávek je na trhu jen pár a nákladní vozy na tom nejsou o moc lépe. Byť se nabídka elektrických aut rozšiřuje, v roce 2022 se nedá srovnávat s nabídkou vozidel se spalovacím motorem. Nezbývá, než čekat.

Přečtěte si také AERS a IBG Česko ve spolupráci se Škoda Auto vyvinuli kontejnerové bateriové úložiště za použití second-life baterií z elektromobilů Přečíst článek

Dojezd elektromobilu

Elektromobil v roce 2022 ujede 100–695 kilometrů na jedno nabití v závislosti na konkrétním modelu. To je pořád méně než dojezd aut se spalovacím motorem, ale zároveň více, než většina řidičů potřebuje na jednu jízdu nebo na den. I když podle internetových diskuzí to vypadá, že majorita řidičů jezdí denně z Prahy do Ostravy po dálnici, faktem je, že průměrný řidič ujede denně 50–60 km. Vezmeme-li průměrný dojezd elektromobilu 330 km, pak by řidiči s průměrným nájezdem stačilo nabíjet jednou týdně.

Pochopitelně občas je potřeba dojet dále a pak záleží na každém řidiči, co znamená „občas“, co znamená „dále“, a jak ho v těchto parametrech dojezd a nabíjení elektromobilu omezuje.

Dojezd automobilu snižuje také zima. To platí i pro automobily se spalovacím motorem, u elektromobilu se ale teploty pod nulou projevují mnohem výrazněji. S nízkými teplotami v bateriích tuhne elektrolyt, což má za následek snížení dostupné energie pro provoz auta. Při teplotách pod nulou se zkrácení dojezdu elektromobilu pohybuje nejčastěji kolem 30 %, u některých modelů se ale dojezd může snížit až o polovinu.

Není však třeba se obávat, že by se elektromobil při silnějších mrazech vůbec nerozjel, nebo že by se při stání v zimní zácpě vybil během dvou hodin. K vyhřívání auta není potřeba vysoký výkon. Výhodou je naopak vyhřátí (nebo v létě vychlazení) kabiny elektrického auta před jízdou, které lze nastavit na dálku přes mobil.

Dojezd bezprostředně souvisí s dostupností a délkou nabíjení.

Přečtěte si také Vodík by potřeboval zázrak, aby v dopravě předstihl baterie Přečíst článek

Nabíjecí infrastruktura v ČR – počet elektromobilů, nabíječek a doba nabíjení

Počet elektromobilů – v ČR je v roce 2022 registrováno přibližně 12 000 elektromobilů, zhruba 0,2 % (dvě promile) českého vozového parku. Tento podíl je dobré mít na paměti, bavíme-li se o stavu nabíjecí infrastruktury.

Elektromobily se v roce 2022 mohou v ČR nabíjet u přibližně 950 veřejných nabíjecích stanic, které nabízejí 1 841 nabíjecích bodů. Pro srovnání, veřejných čerpacích stanic je v ČR bezmála 4 000.

Nabíjecí stanice v ČR přibývají po stovkách ročně. Stavba nabíječky není náročná ani příliš drahá, lze tedy předpokládat, že rozvoj infrastruktury bude pokračovat adekvátně k rozvoji elektromobilů. Nabíječky se nacházejí také u benzinových pump, u restaurací, na odpočívadlech podél silnic nebo na parkovištích u obchodů, podniků a kanceláří. V budoucnu by jimi měla být vybavena i garážová stáníparkoviště.

Kromě veřejných nabíjecích stanic lze elektromobil nabíjet všude, kde lze zaparkovat v blízkosti elektrické zásuvky. Tedy nejčastěji doma.

Přečtěte si také Nabíjení elektromobilů, zatížení sítě a řízení výkonu – část II., řízení výkonu Přečíst článek

A co obyvatelé na sídlištích? Jak budou nabíjet elektromobily?

Obyvatelé sídlišť nebo městských center budou využívat buď veřejné nabíječky přímo na parkovišti u domu, nebo jinde v okolí. Elektromobilů na českých sídlištích v roce 2022 mnoho není, zatím se na tento krok připravuje infrastruktura a distribuční soustava.

Příprava na nabíjení elektromobilu na parkovišti u bytového domu.
Příprava na nabíjení elektromobilu na parkovišti u bytového domu.
Posilování elektrického vedení na pražském sídlišti.
Posilování elektrického vedení na pražském sídlišti.

Doba nabíjení – ve srovnání s natankováním nádrže je nabíjení baterií pomalé. Dnešní (rok 2022) rychlá nabíječka nabije většinu elektromobilů z 0 na 100 % za necelou hodinu. Taková situace však nenastává často, tzn. zpravidla se nenabíjí úplně vybité auto a obvykle se na rychlonabíječce nenabíjí ani do 100 %.

To potvrzují i data z jedné rychlonabíjecí stanice v Praze, které má redakce k dispozici. Z nich je patrné, že nejčastěji zákazníci stráví zákazníci u rychlonabíjecího stojanu 10–20 minut. Naopak nabíjení v délce 40 a více minut využívá jen zhruba 20 % zákazníků. Většina uživatelů si tak jezdí k rychlonabíječce jen „cucnout“ a hlavní nabíjení si odbydou jinde – třeba doma nebo na nákupu, až bude auto stát delší dobu. Tím se dostáváme k druhému faktoru.

Přečtěte si také Smart grid v praxi: Nabíječka elektromobilů díky FVE a baterii pomáhá stabilizovat síť Přečíst článek

Ne vždy se na nabití auta spěchá. Pokud čtete tyto řádky, vaše auto zrovna stojí na parkovišti nebo v garáži. Běžné auto ve skutečnosti stojí 95 % svého „života“. Bude-li vaše auto v budoucnu elektrické, bude nejspíš právě připojené k síti, pomalu se nabíjet a na další cestu budete vyrážet „s plnou nádrží“. A pokud se vaše nejbližší cesta bez přestávky vejde do 100–700 km v závislosti na modelu, nabijete si auto zase v cíli.

Bude-li cesta delší, bude to znamenat zastávku u nabíječky. Pro dojetí do cíle často není potřeba dobíjet baterii na 100 %. Stačí se zastavit na několik minut, během kterých se dojezd obvykle stihne prodloužit o další desítky kilometrů, které budou dostačující pro dojetí do cíle. Je-li cesta ještě delší (obligátní dovolená v Chorvatsku), bude potřeba strávit u nabíječek cestou tam i zpátky několik hodin. Kompenzací může být fakt, že cesta na elektřinu vyjde levněji, než se spalovacím motorem.

A konečně poslední možností, kdy se elektrická auta mohou nabíjet, je za jízdy, kdykoli řidič sundá nohu z plynu. To znamená při brzdění a cestou z kopce pomocí rekuperace. Kola potom roztáčí elektromotor, který začne fungovat jako generátor a dobíjí baterie. Tedy pokud elektromobil brzdí, místo aby kinetickou energii vozidla bez užitku měnil na teplo, jako je tomu u aut se spalovacím motorem, doslova „vrací do nádrže palivo“.

S rekuperací se dá různě hrát, například řídit auto jen pedálem plynu, nebo před odjezdem z horského výletu nabít auto na 70 % a zbytek baterie si dobít cestou z kopce pomocí rekuperace.

Přečtěte si také Elektromobily jako podpůrná služba? Chybí obchodní model Přečíst článek

Nástup elektromobilů

Díky nižší spotřebě energie a lokálně bezemisnímu provozu bude rozvoj elektromobilů ve větším měřítku významným přínosem pro životní prostředí, nejvíce v oblastech husté dopravy. Rozvoj infrastruktury probíhá adekvátním tempem a budou-li pokračovat stávající trendy – rozšiřování nabídky a pokles cen – dočkáme se většího počtu elektrických aut v ulicích už během této dekády.