Vedeli ste, že elektrický motor bol na svete skôr ako ten spaľovací? A dokonca, že aj elektromobil bol na ceste skôr, ako klasický automobil s vôňou spáleného benzínu za ním?
Nemožno teda hovoriť, že elektromobil je výmyslom poslednej doby. Naopak, elektromobily tu boli podstatne skôr.
Elektromotor a elektromobil skôr ako žiarovka?!
Povedali by ste, že elektrický motor bol na svete skôr ako taká žiarovka? Všetko to začalo v roku 1821, teda pred vyše 200 rokmi, kedy Angličan Michael Faraday, slávny vedec a vynálezca, vymyslel a o rok neskôr aj postavil prvý elektrický motor. Išlo síce o extrémne primitívny elektromotor, minimálne v našom súčasnom ponímaní, no bol vynájdený výrazne skôr, ako prvý spaľovací motor.
O ten sa postaral Francúz Alphons Beau de Rochas až v roku 1862. Už tu delí spaľovací a elektrický motor 40 rokov. História elektrického pohonu tým ale nekončí. Mimochodom, žiarovku ako sme ju poznali donedávna, vynašiel T. A. Edison až v roku 1879.
Kým spomínaný Alphons Beau de Rochas ešte len dumal nad spaľovacím motorom, americký vynálezca Thomas Davenport zostrojil prvý automobil s elektrickým pohonom. Bolo to v roku 1835, rok po tom, čo zostrojil svoj vlastný elektrický motor na batérie! Samozrejme, prvý elektromobil bol na míle vzdialený elektromobilom, ako ich poznáme dnes. Avšak písal sa rok 1835, kedy ešte vedci a inžinieri nemali postavení ani len spaľovací motor, nie to ešte auto.
Za prvý automobil sa pritom považuje ten od slávneho Carla Benza, spoluzakladateľa dnes svetoznámej nemeckej automobilky. Svoje prvé auto na spaľovací pohon postavil až v roku 1885, teda neuveriteľných 50 rokov po prvom elektrickom automobile. Prvá ho pritom šoférovala jeho manželka, ktorá o tom manželovi ani nepovedala. Vydala sa vraj na 106 km dlhú cestu, ktorá jej trvala 12 hodín.
Nemôžeme povedať, že medzi prvým elektromobilom a prvým automobilom so spaľovacím motorom nič neexistovalo. Boli tu mnohé pokusy na najrôznejšie druhy pohonu, napríklad automobily na parný pohon, ktorý v tom čase úspešne poháňal vlaky či lode. V autách bol ale veľmi nepraktický a dlho sa na cestách neudržal.
Nepraktický bol koniec-koncov aj elektrický pohon, no len v automobiloch. Elektrický motor si našiel obrovské množstvo využití, od pohonu strojov, cez generovanie elektrickej energie až po samotné automobily, v ktorých existuje alternátor. Po zmenšení sa objavil zas v produktoch každodennej spotreby – od kuchynských mixérov až po elektrické zubné kefky či holiace strojčeky. Elektromotory sú jednoducho všade.
Dôvod, prečo elektromotor neuspel v automobiloch bol jednoduchý a prakticky rovnaký ako dnes – dojazd. To je však jediný hendikep aj súčasných elektromobilov. Nie všetkých, no stále väčšiny. Aspoň mnohí si to myslia. Určite však za to nemôže elektrický motor. Ten je naopak výrazne lepší ako spaľovací.
Je lepší elektrický alebo spaľovací motor?
Rozdielov medzi elektrickým a spaľovacím motorom je veľké množstvo. Zásadným je určite veľkosť a teda i hmotnosť. Kým výkonný spaľovací motor potrebuje minimálne 3-4 valce a prípadne aj turbo, ktoré zväčšujú objem celého telesa motora, elektrický motor nič také nemá a ani nepotrebuje. Výkonovo porovnateľné elektrické a spaľovacie motory sú preto výrazne odlišné svojou veľkosťou aj hmotnosťou.
Spaľovací motor totiž potrebuje množstvo komponentov, vrátane nasávania vzduchu. V týchto motoroch je to aj turbodúchadlo, ale aj pomerne veľká prevodovka. Prevodovka a ostatné komponenty sú tým najväčším rozdielom medzi elektromobilmi a klasickými automobilmi. Elektromotor v elektromobile si vystačí s jednostupňovou prevodovkou, resp. dvojstupňovou prevodovkou v športových elektromobiloch. Klasický motor potrebuje viacstupňovú prevodovku, ktorá je väčšia, ťažšia a má množstvo mechanických prvkov.
Netreba zabúdať na to, že elektromotor či vysokonapäťová batéria môžu byť jednou z najdrahších častí vášho elektromobilu. Preto odporúčame myslieť na poistnú ochranu vášho auta prispôsobenú špecifikám elektromobilov. Napríklad v Allianzi je o vašu vysokonapäťovú batériu či nabíjaciu výbavu v poistení MOJE AUTO dokonale postarané.
Ešte zaujímavejšie je, že výkonnejšie elektromobily majú ešte menšie elektromotory. Často ich majú umiestnené priamo na náprave, resp. pri kolesách, a tak v prednej časti ostáva dosť priestoru napríklad na sekundárny batožinový priestor, tzv. frunk (spojenie anglických slov front a trunk). Najznámejšia je tým automobilka Tesla, no podobné riešenia používajú aj mnohé ďalšie, a to už nielen prémiové automobilky.
Práve športové a hyperšportové automobily s elektrickým a spaľovacím motorom majú obrovský rozdiel v pohonnom ústrojenstve. Kým taký Rimac Nevera, jeden z najvýkonnejších elektromobilov súčasnosti, má 4 pomerne malé (cca 80 kg), ale extrémne výkonné elektrické motory produkujúce celkovo 1 400 kW (1 900 k), sesterský Bugatti Chiron Super Sport 300+ potrebuje pre svojich 1 175 kW (1 600 k) výkonu neuveriteľne obrovský 8-litrový W16 motor s hmotnosťou stoviek kilogramov (cca 500 kg iba motor). Nehovoriac o tom, že Nevera má dvojstupňovú prevodovku priamo v motore, Chiron má 7-stupňovú veľkú dvojspojkovú prevodovku pri motore navyše.
Motor Bugatti Chiron
Zadný duálny motor Rimac Nevera
A keďže už zo základov fyziky vieme, že ťažšie teleso sa rozbieha pomalšie, je náročnejšie rozhýbať spaľovací motor ako elektrický. Alebo sa vedia rozhýbať rovnako, no spaľovací motor pritom spotrebuje výrazne viac energie.
Pre porovnanie, Rimac Nevera vystrelí na 100 km/h za 1,81 sekundy, Chiron Super Sport na to potrebuje 2,4 sekundy. Na prvý pohľad je to minimálny rozdiel, v percentách už ide o 32,5 %. Podobné, ak nie ešte väčšie rozdiely sú medzi ďalšími porovnateľnými automobilmi so spaľovacím a elektrickým motorom.
Dokonca aj tie najlacnejšie elektromobily dokážu šprintovať minimálne do rýchlosti 50 km/h rýchlejšie ako bežné automobily porovnateľnej či dokonca i vyššej triedy. V mestách sa tak niet čomu čudovať, že elektromobily vystrelia zo semaforu rýchlejšie ako akékoľvek iné autá.
Rozdiel je v tom, že elektromotor má prakticky okamžitý nárast a dodávanie výkonu, klasický motor sa musí dostať do určitých otáčok, kým ponúkne potrebný výkon. Aj 100 kW elektromotor dokáže výrazne prekonať 100 kW benzínový či naftový motor. Dôvod je aj krútiaci moment, ktorý má elektromotor dostupný od nulových otáčok.
Rozdielom je i samotná energia, ktorú oba motory premieňajú na pohyb. Elektromotory vedia premieňať 80-90 % dodanej elektrickej energie na mechanickú energiu, teda pohyb. Spaľovacie motory sú oproti tomu výrazne horšie. Ich efektivita sa za tých 140 rokov existencie automobilu so spaľovacím motorom veľmi nezmenila. Je úbohých 25-30 %.
Zvyšok dodanej energie sa v oboch prípadoch premieňa hlavne na teplo a aj preto je nutné klasické spaľovacie motory navyše ešte aj chladiť. Spaľovacie motory na pohyb vpred využívajú výbuch, resp. vznietenie paliva. To nastáva v komorách (valcoch), v ktorých sa pohybujú piesty. Tie následne rozpohybujú hriadeľ a ten kolesá. Veľmi zjednodušene povedané. V praxi je tak potrebné veľké množstvo dielov, ktoré musia fungovať dlho a dobre. Inak je motor často opravovaný a nákladný na fungovanie. Nehovoriac o prevodovke, ktorá prenáša silu z motora na kolesá.
Elektromotoru (v jednoduchosti) stačí iba cievka, magnety a hriadeľ. Samozrejme, je potrebná aj prevodovka, no aj tá je podstatne jednoduchšia ako prevodovka v klasickom automobile. V drvivej väčšine je jednostupňová, iba extrémne výkonné elektromobily využívajú spomínanú dvojstupňovú prevodovku. Elektromotor je tak veľmi jednoduchý, čo sa týka pohyblivých častí, a tak aj možné zlyhanie niektorého dielu je minimálne, hlavne oproti motorom na fosílne palivá.
Elektrický motor Audi.
Inou výhodou, ktorá je určite nezanedbateľná, sú prakticky nulové emisie. Elektrické automobily vďaka využívaniu elektromotora počas jazdy nevypúšťajú žiadne emisie, ak nepočítame tie z mechanických častí vozidla a pneumatík. Automobily so spaľovacím motorom okrem týchto čiastočiek vypúšťajú skleníkové plyny, ktoré prispievajú k zmene klímy.
Mnohí oponujú, že elektrinu je nutné niekde vyrobiť. To je pravda, ale čoraz viac krajín zatvára uhoľné elektrárne a prechádzajú na čisté formy získavania elektrickej energie, a to zo slnka, vetra či vody, mnohé aj z geotermálnych vrtov. Aj na Slovensku je podiel „špinavej“ elektriny na ústupe a spoliehať sa budeme hlavne na jadrovú energiu a obnoviteľné zdroje. Príkladom môže byť aj Nórsko, kde obrovské množstvo energie čerpajú z vody a vetra. A pritom tam jazdí najviac elektromobilov na obyvateľa na svete. Netreba tak veriť všetkým fámam, ktoré sa šíria internetom o elektrických automobiloch.
Bonusovou výhodou elektromobilu je tichosť. Elektrický motor síce vydáva zvuky, no sú neporovnateľne slabšie, ako tie z konvenčného motora na fosílne palivá. Aj preto sú elektromobily čoraz viac obľúbené vo veľkomestách. Ani státie so „zapnutým“ motorom nikoho navôkol neruší. A ďalšia nezanedbateľná výhoda? „Naštartovanie“ na diaľku a následné vyhriatie alebo vychladenie kabíny elektromobilu motor ani len nezapne. Elektromobil má napríklad tepelné čerpadlo, ktoré funguje ako to v domácnosti. Klasické spaľováky na to potrebujú zapnúť aspoň maličký motor na fosílne palivá, ktorý je nielen hlučnejší, ale zároveň vypúšťa nepríjemné splodiny.
Elektromobily dojazdom veľmi neohúria?
Hoci sú spaľovacie motory výrazne horšie, čo sa týka premeny dodanej energie na pohyb, vďaka vysokej energetickej efektívnosti benzínu či nafty dokážu prejsť pomerne veľké vzdialenosti. Stačí za pár minút natankovať plnú nádrž a automobil na benzín či naftu (alebo aj plyn) prejde stovky kilometrov, no pokojne aj viac ako 1 000 km. To je neodškriepiteľný fakt.
V tomto prípade elektromobily zaostávajú rovnako, ako zaostávali pred tými 140 rokmi. Už vtedy totiž automobil na spaľovací motor prešiel viac ako akýkoľvek iný elektromobil. A to bol ešte iba v plienkach. Dnes sú v plienkach elektromobily a to len preto, že dlhé roky sme nemali dostatočne vyvinuté batérie na to, aby dokázali uskladniť potrebné množstvo energie na chod elektromotora.
Viac o batériách pre elektromobily sa dočítate v našom samostatnom článku Batérie v elektromobiloch nie sú strašiakom.
Je elektromobil veľmi drahý?
Tento mýtus dnes už nie je celkom pravda. Hlavne po tom, čo sme sa v posledných rokoch dočkali neuveriteľného zdražovania klasických automobilov. Dnes má už nejedna značka v ponuke hneď niekoľko druhov pohonu aj pri jednom modeli. Hovoríme pritom o benzínovom, naftovom, hybridnom i elektrickom pohone.
Cenový rozdiel medzi jednotlivými motorizáciami môže byť aj niekoľko tisíc eur, no elektromobil šetrí len čo si ho kúpite. Prvým šetrením je totiž registračná daň. Tá je vždy rovnaká, nech si kúpite 100 kW, alebo 300 kW elektromobil, a to 33 €. V prípade spaľováku s 300 kW výkonom si pripravte 1 000 €.
Rovnako začnete šetriť aj pri jazdení. Len pre ilustráciu, 300 kW elektromobil môže mať spotrebu okolo 25-30 kWh/100 km, čo pri domácom nabíjaní predstavuje len 5-6 € na 100 km. Ak si pozriete spotrebu 300 kW spaľováku, hýbeme sa na zhruba 11-14 litroch na 100 km. V prípade dnes ešte stále lacnejšieho benzínu je to 17-22 € na 100 km jazdy.
V prípade nájazdu 10 000 km je cenový rozdiel pokojne aj 1 500 €. Už len v priebehu prvých 10 000 km tak môžete s elektromobilom ušetriť tisícky eur. Samozrejme, všetko záleží od spôsobu jazdy a aktuálnych cien za pohonné hmoty či elektrinu. Šetrenie tým však nekončí.
Drvivá väčšina výrobcov dáva na batériu záruku 6-8 rokov, takže o jej schopnosti sa báť nemusíte ani dávno po tom, čo padne klasická záruka na zvyšok automobilu. Keďže elektromobil má výrazne menej pohyblivých častí, na pravidelný servis stačí chodiť raz za rok či dva. S klasickým automobilom tam budete určite častejšie a určite s vyššími nákladmi.
Pri kúpe elektromobilu je dobré myslieť aj na kvalitné poistenie, ktoré vám kryje vysokonapäťovú batériu a nabíjaciu výbavu vrátane nabíjačky. Cenu takéhoto poistenia si môžete vypočítať v online kalkulačke poistenia auta od Allianzu.
V konečnom dôsledku tak elektromobil v priebehu niekoľkých rokov dokáže ušetriť také množstvo nákladov, že pokryje mierne vyššiu nadobúdaciu cenu. Ak k tomu pripočítame množstvo výhod, ktoré so sebou elektromobil a elektromotor prinášajú, mýtus o tom, že sa elektromobil neoplatí, je nepravdivý.
TENTO ČLÁNOK VZNIKOL V SPOLUPRÁCI S ALLIANZ.