Samochody z napędem elektrycznym

Samochody z napędem elektrycznym

Samochody elektryczne reklamowane są jako zero emisyjne i wydaje się, że to do nich będzie należała przyszłość motoryzacji. Jeszcze do niedawna wydawało się, że pojazdy elektryczne nie mają szans w starciu z tymi spalinowymi.

Marketingowy sukces Tesli uświadomił koncernom motoryzacyjnym, jak wielki potencjał tkwi w tej branży. Najwięksi gracze na rynku postanowili włączyć się do rewolucji.

Przedstawiciele Volvo zapowiedzieli, że od 2019 roku firma całkowicie wycofa się z produkcji aut spalinowych i wszystkie nowe pojazdy będą wyposażone w silnik hybrydowy bądź elektryczny. Koncern Mazda planuje zakończyć produkcję samochodów spalinowych do 2035 roku. Podobne deklaracje złożyły także takie firmy jak BMW, Mercedes czy Volkswagen.

Zerowa emisja spalin, bezgłośny układ napędowy, oraz wysoki komfort użytkowania sprawiają, że coraz więcej osób rozpatruje zakup samochodu elektrycznego. Kolejny jest argument to koszty użytkowania. Dzisiaj pokonanie 100 kilometrów to koszt zaledwie 4 złotych, czyli nieco więcej niż litr paliwa.

Podstawową wadą samochodów elektrycznych jest jednak ich ograniczony zasięg, wysoka cena i potrzebna dodatkowa infrastruktura w postaci stacji ładowania.

Sposób magazynowania energii wciąż jest największym wyzwaniem dla konstruktorów aut elektrycznych. Producenci nieustannie pracują nad usprawnieniem przede wszystkim systemów zasilania, aby proces ładowania przebiegał jak najsprawniej, a same ogniwa były bezpieczne w eksploatacji. Największym wyzwaniem dla konstruktorów jest opracowanie takiej baterii, która będzie jednocześnie wydajna i bezpieczna, a ładowanie jej będzie możliwie jak najszybsze. Sprostanie tym wymaganiom nie jest łatwe, zwłaszcza że baterie nie służą wyłącznie do zasilania układu napędowego, wykorzystuje się je także do m.in. ogrzewania i klimatyzacji samochodu.

Rozwiązaniem usprawniającym korzystanie z samochodów elektrycznych mogłoby być stworzenie gęstej sieci stacji szybkiego ładowania, które pozwoliłyby naładować baterie niemal do pełna w ciągu kilkunastu minut.

Należy również pamiętać, że obecnie 90% energii elektrycznej produkowanej w Polsce pochodzi z elektrowni opalanych węglem kamiennym. Oznacza to, że większa ilość samochodów na prąd przyczyniałaby się do zwiększonej emisji zanieczyszczeń powietrza. Wytworzenie prądu dla auta elektrycznego powoduje większą emisję dwutlenku węgla do atmosfery, niż ma to miejsce w samochodzie spalinowym. Z drugiej strony trzeba pamiętać, że samo wytworzenie paliwa w rafinerii też powoduje dodatkowe zanieczyszczenie środowiska.

Niezaprzeczalną zaletą samochodów elektrycznych jest to, że nie emitują spalin w miejscu, w którym jadą, a to oznacza, że nie zanieczyszczają powietrza np. w centrach miast. Należy jednak pamiętać, że oprócz emisji dwutlenku węgla, trujących tlenków azotu, samochody powodują pojawianie się pyłu w powietrzu. Są trzy źródła takiego zanieczyszczenia: rura wydechowa, ścieranie się opon i hamulców oraz tzw. pylenie wtórne, czyli podrywanie pyłu z nawierzchni podczas jazdy. W samochodach elektrycznych nie występuje tylko to pierwsze, natomiast największym źródłem jest to ostatnie, które odpowiada za 80% pyłu.

Kolejną kwestią związaną z ekologia i zanieczyszczeniem środowiska jest proces produkcyjny. W przypadku samochodów elektrycznych generuje on zdecydowanie więcej spalin, ale ma też inne złe działania na środowisko. Najważniejsza kwestią są akumulatory, które wykorzystują metale ziem rzadkich. Wydobywa się je tylko w niektórych miejscach na świecie, a już samo to powoduje potrzebę ich transportu. Dodatkowo np. do oddzielenia ich od gliny wykorzystuje się siarczan amonu. W kopalni w Chińskim Jiangxi tylko 0,2% wydobytego materiału to pożądane pierwiastki wykorzystywane w przemyśle. Reszta (już skażona) zostaje niewykorzystana. Jeszcze gorzej sytuacja wygląda w innych kopalniach, gdzie jest potrzeba przebijania się przez grube skały, a cały sprzęt zużywa bardzo dużo energii często pochodzącej z elektrowni węglowych.

Nie można też zapominać o fakcie, że później z samochodem elektrycznym są większe problemy z utylizacją. Idealną sytuacją byłoby odzyskiwanie materiałów z akumulatorów, jednak na razie nie jest to szczególnie nieopłacalne. Sytuację mogłoby poprawić dalsze wykorzystywanie starych akumulatorów w miejscach, gdzie ich częściowa sprawność nie ma znaczenia np. przy zasilaniu budynków czy magazynowaniu energii z elektrowni wiatrowych lub słonecznych.

Wszystko to oznacza, że samochody elektryczne są tak „czyste” jak ich wytwarzanie, zasilanie i późniejsza utylizacja. Zatem faktyczne znaczące obniżenie emisji spalin możliwe jest przy wykorzystaniu źródeł odnawialnych lub elektrowni atomowych.

Według prognoz Frost & Sullivan, globalna sprzedaż aut elektrycznych wyniesie 1,6 mln egzemplarzy w 2018 roku i 2 mln sztuk w 2019 roku. Allied Market Research prognozuje zaś, że globalny rynek samochodów elektrycznych będzie rósł w tempie blisko 20%, by w 2023 roku osiągnąć wartość 351 mln dolarów

Prognozuje się, iż w 2020 roku przynajmniej 10% nowych samochodów będzie sprzedanych z silnikami elektrycznymi. Pozostałe, nadal będą napędzane klasycznymi jednostkami spalinowymi.

Rynek aut elektrycznych w Polsce

Rynek aut elektrycznych w Polsce wciąż raczkuje. Doświadczenia z innych krajów w tym zakresie pokazują, że najpierw musi powstać infrastruktura do ładowania, a dopiero potem klienci zaczynają kupować samochody elektryczne.

Polacy są skłonni wymienić swoje samochody na elektryczne, ale pod pewnymi warunkami. Przede wszystkim musieliby dzięki temu zaoszczędzić. Z badań wynika, że głównym powodem, dla którego większość polskich kierowców mogłaby się przesiąść do samochodów na prąd, jest oszczędność. Przekonałby ich: niskie koszty użytkowania, duży zasięg, a także dofinansowanie zakupu samochodu przez państwo.

Udział samochodów elektrycznych i hybryd typu plug-in na polskim rynku oscyluje wokół 0,1%. Według danych CEPIK w okresie od stycznia do października 2017 roku w Polsce zarejestrowanych zostało 860 tego rodzaju pojazdów, podczas gdy rok temu wskaźnik zatrzymał się na 473 autach, a dwa lata wcześniej osiągnął poziom 295.

Niebawem taki stan może ulec znaczącej poprawie. Kilka miesięcy temu Ministerstwo Energii przedstawiło Plan Rozwoju Elektromobilności, zakładający, że do 2025 roku po polskich drogach będzie jeździć milion aut elektrycznych.

Wzrosnąć ma także liczba stacji ładowania. Obecnie jest ich 305, a będzie 6500. Odległości między nimi będą nie większe niż 80 km, a podróżowanie stanie się bardziej elastyczne.

Ministerstwo nie wyklucza się również zachęt finansowych do zakupu pojazdów elektrycznych i hybrydowych w postaci ulg podatkowych czy darmowego parkowania.

Coraz mniej barier dla rynku samochodów elektrycznych będzie zapewne napędzać wzrost zainteresowania pojazdami zarówno nowymi, jak i używanymi. W tej chwili czteroletni używany samochód elektryczny kosztuje mniej więcej połowę swojej ceny początkowej. Dla klientów, których nie stać na zakup nowego auta, jest osiągalny cenowo i stanowi ciekawą alternatywę dla konwencjonalnych silników spalinowych.

Rynek aut elektrycznych na Świecie

Szacuje się, że dziś po ulicach całego świata jeździ ponad 2 mln samochodów elektrycznych (ta granica padła w grudniu zeszłego roku). Jeszcze w grudniu 2015 r. liczbę samochodów elektrycznych na świecie oceniano na 1,2 mln pojazdów, z czego mniej więcej 1/3 stanowiły samochody w USA. Dane z końca 2016 roku roku wskazują jednak, że na czoło wysunęły się Chiny, w których od 2010 roku sprzedano już ok. 640 tys. takich samochodów.

Rosnąca popularność elektryków widać szczególnie na przykładzie krajów europejskich. Według European Automobile Manufacturers Association (ACEA) w 2016 roku na terenie Unii Europejskiej zarejestrowano ponad 155 tys. takich aut, co oznacza (wzrost blisko 5%.)

W Wielkiej Brytanii już jest 80 tysięcy aut elektrycznych, a jeszcze w 2013 roku było ich zaledwie 3,5 tysiąca. Holandia i Norwegia mają wprowadzić zakaz poruszania się za pomocą pojazdów spalinowych w całym kraju do 2025 roku. W Niemczech z kolei planują to zrobić w 2030 roku, ale już teraz chcą wprowadzić zakaz wjazdu aut napędzanych dieslem do Berlina. Prognozuje się, że do 2040 roku już 35% wszystkich samochodów będzie napędzanych elektrycznie.

Zainteresowanie samochodami elektrycznymi rośnie na całym świecie. Już w 2015 r. ich sprzedaż wzrosła o 50% w porównaniu z poprzednim rokiem. Zdaniem analityków z czasem ich cena powinna być niższa niż spalinowych.

Dla kogo napęd elektryczny

  • dla osoby jeżdżącej dużo po mieście
  • często stojącej w korkach
  • liczącej się z aspektem ekologicznym czyli niskim zanieczyszczeniem środowiska przez samochód

Kwestia dofinansowania za zakup samochodu

Kwestia dofinansowania za zakup samochodu od lat budzi kontrowersje. Nie brakuje opinii, które w wykorzystaniu takiego instrumentu widzą sposób na wsparcie producentów samochodów.

Od 2019 roku w Niemczech, zdecydowani na samochód elektryczny będą mogli otrzymać dopłatę w wysokości 4 tys. euro. Ponadto właściciele samochodów elektrycznych zostaną na 10 lat zwolnieni z konieczności płacenia podatku od pojazdów mechanicznych.

Z drugiej strony w dziewięciu stanach USA wprowadzono opłaty, którymi obciążani są właściciele samochodów napędzanych elektrycznie. Wynoszą one od 50 do 200 dolarów i mają pokryć brak wpływów do budżetu związany z faktem, że ich kierowcy nie kupują paliwa, w którego cenę wliczony jest podatek drogowy.

Podstawowe zalety samochodów elektrycznych

  • nie produkują żadnych zanieczyszczeń – są to samochody zero emisyjne

Podstawowe wady samochodów elektrycznych

  • wysoka cena zakupu – koszt zakupu samochodu elektrycznego dowolnej marki to wydatek co najmniej 150 tys. złotych
  • ograniczony, zbyt krótki zasięg samochodu – samochody elektryczne bardziej nadają się do jazdy po mieście niż na dalszy wypad za miasto
  • dodatkowe koszty inwestycyjne – w postaci montażu np. w domu, instalacji do ładowania samochodu
  • potrzebna infrastruktura – zarówno w postaci stacji ładowania w miejscach użyteczności publicznej, na stacjach, parkingach, w miejscu zamieszkania
  • niezbyt tania eksploatacja – samochód zużywa sporo prądu, którym trzeba doładować akumulatory
  • długi czas ładowania – najkrótszy czas to 30 minut do 80%, ale tylko z mocną ładowarką 50kW

Stacje ładowania samochodów elektrycznych

combined charger system
combined charger system

Przeszkodą stojącą na drodze do popularności pojazdów elektrycznych stoi kwestia ładowania. Niewielka dostępność stacji sprawia, że auta te mogą być użytkowane głównie w miastach, gdyż na trasach nie bardzo jest gdzie uzupełnić energię w akumulatorach.

Europejskie koncerny motoryzacyjne chcą to zmienić i dlatego zawiązały spółkę, której celem jest budowa sieci stacji szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych, która powstanie na głównych europejskich autostradach.

Plan zakłada budowę sieci stacji ładujących o mocy co najmniej 350 kW, które znacząco zredukują czas potrzebny na naładowanie baterii auta. Przy takiej mocy, szybkość ładowania baterii powinna być porównywalna z czasem, jaki potrzeba na zatankowanie pełnego zbiornika auta z silnikiem spalinowym. Dotychczas instalowane stacje ładowania mają zazwyczaj 50 kW, rzadkością są wersje o mocy 145 kW (stacje Supercgharger instalowane przez Teslę).

Trzeba jednak pamiętać, że nie wszystkie pojazdy są kompatybilne z systemem szybkiego ładowania, więc nie da się w nich wykorzystać pełnej mocy. Nowsze modele będą jednak mogły być ładowane w ciągu kilku minut.

Łącznie powstać ma 400 takich stacji, które zostaną wyposażone w dwuelementowe gniazda standardu Combined Charging System, kompatybilne z obecnymi modelami aut elektrycznych, oraz ich przyszłymi generacjami. Budowa nowej sieci stacji rozpocznie się w 2017 roku, a zakończenie całego projektu planowane jest na 2020 rok.

Obecnie obowiązują trzy standardy ładowania pojazdów elektrycznych

  • CHAdeMO – rozwiązanie japońskie
  • DC Combo – standard europejski
  • ładowanie prądem przemiennym AC


Ceny ładowania na stacjach Supercharger w wybranych krajach europejskich

Polska – 0,50 PLN/min. (do mocy 60 kW włącznie) – 1,00 PLN/min. (powyżej mocy 60 kW)
Wielka Brytania – 0,20 GBP/kWh
Francja – 0,20 EUR/kWh
Niemcy – 0,17 EUR/min. (do mocy 60 kW włącznie) – 0,34 EUR/min. (powyżej mocy 60 kW)
Czechy – 5,00 CZK/kWh
Słowacja – 0,20 EUR/kWh

W Polsce stacje Supercharger zostały otwarte w Kostomłotach pod Wrocławiem, w Katowicach i Poznaniu.


Przydatne informacje

Co oznacza pojęcie transportu

Podstawowe informacje na temat transportu
Transport to w prostych słowach przemieszczanie ludzi, ładunków w przestrzeni przy wykorzystaniu odpowiednich środków transportu. Transport należy do sektorów gospodarki o najbardziej szkodliwym wpływie na środowisko naturalne i zdrowie.


Ekojazda - Eco-driving - podstawowe zasady jazdy ekonomicznej

Ekojazda (ecodriving) czyli podstawowe zasady jazdy ekonomicznej
Ekojazda to ekonomiczna i ekologiczna technika jazdy samochodem, a zarazem odpowiednia taktyka poruszania się na drodze, korzystna dla portfela i środowiska naturalnego. Stosując zasady ekojazdy kierowca ma możliwość znacznie obniżyć zużycie paliwa, zmniejszyć mechaniczne zużycie podzespołów samochodu, dba o środowisko naturalne poprzez ograniczenie emisji CO2 i hałasu.


Ekonomiczna eksploatacja samochodu

Ekonomiczna eksploatacja samochodu
Odpowiednia technika jazdy to podstawowa zasada jazdy ekonomicznej czyli ecodrivingu. Jednak świadomy kierowca dba także o prawidłową eksploatację samochodu, co przekłada się na korzyści dla bezpieczeństwa, kieszeni, oraz środowiska.


Kilka prostych sposobów na oszczędzanie paliwa

Kilka prostych sposobów na oszczędzanie paliwa
Jak zmniejszyć zużycie paliwa czyli kilka prostych sposobów na oszczędzanie paliwa


Samochody osobowe zero i niskoemisyjne

Samochody zero i niskoemisyjne
Przed zakupem samochodu każdy kierowca powinien zastanowić się nad rodzajem napędu. Powinien być on dopasowany do warunków w jakich najczęściej użytkujemy auto. Ma to realny wpływ na nasze wydatki i w dalszej perspektywie pomaga chronić środowisko naturalne.


Carsharing

Carsharing
Carsharing to zorganizowane, współdzielone użytkowanie samochodów osobowych. Użytkownicy systemu carsharing mają dostęp do samochodu, bez konieczności jego posiadania, opłat za naprawę, ubezpieczenie, czy sprzątanie samochodu. Carsharing stanowi uzupełnienie dostępnej komunikacji zbiorowej.


Carpooling

Carpooling
Carpooling to system wspólnych, zorganizowanych przejazdów jednym samochodem. Polega on na zwiększaniu liczby pasażerów w czasie przejazdu samochodem, poprzez kojarzenie osób dojeżdżających do danego miejsca na tych samych trasach. Jest rozwijany w sytuacjach, gdy ze względu na małe natężenie ruchu nieopłacalne jest uruchamianie zorganizowanego transportu zbiorowego.


Etykieta energetyczna dla opon

Etykieta energetyczna dla opon samochodowych
Wzór i zasady etykietowania opon określone unijnym rozporządzeniem. Zasady wprowadzane przez Unię Europejską, nakazują producentom obowiązkowe etykietowanie opon. Oznaczenia odpowiednio kategoryzują opony, określają ich wpływ na wydajność paliwową, bezpieczeństwo, oraz poziom generowanego hałasu.