Historia motoryzacji jaka wryła nam się w pamięć dotyczy wyłącznie samochodów z silnikami spalinowymi. A przecież równocześnie obok prac nad samochodami na ropę pracowano nad pojazdami napędzanymi silnikami szczotkowymi. Pochylmy się więc na chwilę nad samochodami elektrycznymi i sprawdźmy jak mogą nam pomóc w walce o czyste środowisko.
O samochodach elektrycznym napisano i powiedziano już niemalże wszystko co było do napisania i powiedzenia. Chodź jeszcze kilkanaście lat temu w Polsce samochód elektryczny kojarzył się wyłącznie z poczciwym Melexem, to obecnie jako uczestnicy globalnej wioski wciągnęliśmy się w modę na elektryki. Dzisiaj, jeśli spytać się przechodnia z czym kojarzy mu się samochód elektryczny, to z pewnością odpowie: Tesla. Firma, która zawdzięcza swoją nazwą genialnemu serbskiemu wynalazcy szturmem zdobyła rynek i świadomość odbiorców proponując nowoczesne samochody na prąd. Tesla dała początek modzie na elektryki czego dowodem są największe koncerny motoryzacyjne świata. Każda z marek już teraz ma w ofercie elektryczne wersje swoich sztandarowych samochodów i nie ma się co dziwić, bo jest to odpowiedź na potrzeby rynku.
Obecnie samochody elektryczne wpisują się w światowy trend walki z zanieczyszczeniem powietrza, ale czy elektryki są naprawdę tak bardzo eko? Pochylmy się w takim razie nad samochodami elektrycznymi oraz na ich wpływie na walkę z zanieczyszczeniem powietrza.
Problem smogu w Polsce jest dyskutowany od kilku lat, a jego źródłem są zarówno piece ogrzewane węglem oraz samochody spalinowe. Szczególnie jest to widoczne w wielkich miastach, gdzie dominują pojazdy napędzane ropą. Gdy przyjrzymy się statystykom na temat ilości i rodzaju samochodów zarejestrowanych w Polsce, to dojdziemy do wniosku, że samochody spalinowe stanowią ogromną większość, żeby nie powiedzieć – monopol. W 2018 roku w Polsce sprzedanych zostało około 600 tys. nowych samochodów osobowych i lekkich dostawczych. W tym samym roku do Polski sprowadzono niemalże milion używanych samochodów, których średni wiek wynosił 12 lat. W tym przedziale znalazły się także używane samochody z silnikiem diesla. Według danych CEP (Centralna Ewidencja Pojazdów) w naszym kraju zarejestrowanych jest około 20 mln samochodów, których średni wiek wynosi 14 lat!
Zanieczyszczenie nie tylko z rur wydechowych
Powyższe dane pokazują, że to szczególnie stare samochody, które nie spełniają najnowszych norm emisji spalin (Euro 6) odpowiadają za smog. Przesiadka z takich pojazdów na samochody elektryczne przyniesie więc zauważalną zmianę w postaci ograniczenia zanieczyszczeń powietrza w wielkich miastach. Obiegowa opinia głosi, że smog pochodzący z niskiej emisji, czyli między innymi z rur wydechowych samochodów jest problemem wielkich miast. Dzieje się tak dlatego, że wielkie miasta w Polsce posiadają stacje pomiarowe. Natomiast trzeba zwrócić uwagę również na mniejsze miejscowości, w których często problem smogu jest większy niż w takim Krakowie czy Wrocławiu. Mniejsze miasta i wsie nie dorobiły się własnych stacji pomiarowych i z tego względu nie możemy wiedzieć, że stan powietrza w takich miejscowościach jest gorszy niż w dużych polskich miastach. Dlatego mieszkańcy miasteczek i wsi również powinni myśleć o przesiadaniu się na samochody elektryczne.
Ograniczając liczbę samochodów spalinowych na rzecz elektrycznych przyczynimy się do poprawy jakości powietrza, ponieważ samochody te nie emitują żadnych spalin. Jedyne co wydzielają, to ciepło, którego i tak jest 10 razy mniej niż w przypadku silników spalinowych. Przerzucając się na samochód elektryczny wybieramy przede wszystkim komfort cichej jazdy, ale także pewne benefity. Mowa tutaj o licznych prawach jakie przysługują posiadaczom elektryków takich jak zezwolenie na jazdę pasami ruchu przeznaczonymi dla komunikacji zbiorowej czy darmowe parkowanie w strefach. Wiele miast – takich jak Kraków – wprowadza zielone strefy, do których prawo wjazdu mają wyłącznie pojazdy zeroemisyjne.
Jednak zanieczyszczenie powietrza to nie tylko rury wydechowe, ale także pył powstały w wyniku zużywania elementów układu hamulcowego. Tarcze hamulcowe w pojazdach spalinowych zużywają się szybciej i produkują więcej szkodliwego pyłu, który opada na jezdnię. Samochody elektryczne z racji ograniczonej pojemności baterii są wyposażone w specjalne systemy odzyskiwania energii podczas hamowania. Sprawia to, że elektryki siłą rzeczy emitują mniej szkodliwych pyłów pochodzących z tarcz hamulcowych. Warto zauważyć przy okazji, że w takie systemy wyposażone są również elektryczne autobusy, które jeżdżą po polskich miastach.
Dlaczego warto mieć elektryka
Podstawowym argumentem przemawiającym za posiadaniem elektryka jest ekologia, ale przeciętny polski kierowca niekoniecznie musi się przejmować środowiskiem naturalnym i stanem jakości powietrza – choć powinien. Argumentem koronnym dla takich osób jest ekonomia.
Samochody elektryczne są drogie – zgadza się, ale w dłuższym okresie czasu zwrócą się one ze względu na rosnące ceny ropy. Trzeba także pamiętać, że światowe ceny ropy to jedno, a ceny na polskich stacjach paliw to drugie. Ceny paliw na polskich stacjach są wysokie nie tylko ze względu na cenę ropy na rynkach światowych, ale głównie przez podatki. A te stanowią w naszym kraju 60 proc. ceny paliwa. Jeśli ktoś liczy na to, że włodarze naszego kraju zdecydują się kiedyś na ich obniżkę, to jest co najmniej naiwny. Galopujące ceny paliwa stanowią poważny argument za posiadaniem samochodu elektrycznego. Zwłaszcza, że ceny takich pojazdów, których zasięg ogranicza się do 200 – 250 km wciąż spadają.
Jeszcze kilka lat temu jedynym miejskim samochodem elektrycznym był BMW I3, na które i tak mogły pozwolić sobie osoby o wysokich zarobkach. Przeciętny Kowalski mógł tylko oglądać je na ulicy. Wspomniane nowe BMW i3 kosztuje obecnie minimum 169 tys. złotych. Natomiast w 2020 roku swoją premierę miał elektryczny Fiat 500, którego cena wynosi 98 tys. złotych dla zasięgu 190 km w cyklu mieszanym WLTP. Dla informacji: WLTP jest normą zużycia paliwa, która weszła jako standard w 2018 roku i jest bliżej rzeczywistości niż poprzednia norma NDEC.
Z punktu widzenia komfortu jazdy, to samochód elektryczny nie ma sobie równych. Kilka lat temu miałem przyjemność przez miesiąc testować Nissana Leaf oraz Kia Soul – oba elektryczne. Są to typowe samochody przeznaczone do jazdy po mieście. Pierwsze co się rzuca w oczy to brak skrzyni biegów – nie mam tutaj na myśli automatycznej skrzyni biegów. W silniku elektrycznym skrzynia biegów jest zwyczajnie nie potrzebna – to było pierwsze zaskoczenie. Samochody elektryczne wyposażone są w funkcjonalność, która sprawia, że nawet stanie w korkach jest przyjemne. Po zwolnieniu hamulca samochód ten sam się toczy, co do jazdy w korku jest wręcz idealne. Innym zaskoczeniem jest moment obrotowy, który w przypadku silników szczotkowych jest minimalny. Mam świadomość, że zarówno Nissan i Kia nie dorównują tutaj Tesli i jej przyspieszeniu, ale i tak start tego samochodu był niesamowity.
Sprawność elektryka
W przypadku samochodów z silnikami spalinowymi możemy powiedzieć jedno: mają większe zasięgi i więcej dostępnych części zamiennych przez co ich eksploatacja jest tańsza. Czy na pewno? Przecież konstrukcja samego tylko silnika elektrycznego jest o wiele prostsza od silnika spalinowego. W przypadku tego drugiego należy wziąć pod uwagę, że ze względu na tarcie tłoków i innych części metalowych musi być zaopatrzony w olej, który ograniczy to tarcie i zmniejszy zużycie się części silnika. Skoro obecny jest olej, to trzeba zastosować także specjalne filtry. A to już rodzi pewne problemy, bo filtry trzeba wymieniać, a olej regularnie uzupełniać. Samochody elektryczne są pozbawione tych problemów, a jedyne co trzeba robić, to regularnie je ładować.
Mimo ograniczonego zasięgu względem samochodów spalinowych trzeba zaznaczyć, że sprawność silnika elektrycznego jest wyższa niż spalinowego. Pisząc sprawność mam na myśli procent energii przekształcanej na pracę mechaniczną. W przypadku samochodów elektrycznych wynosi on 90 proc. Samochody spalinowe posiadają sprawność na poziomie 33 proc., przy czym pamiętajmy o tym, że od tego należy odjąć zużycie części mechanicznych takich jak skrzynia biegów, wał napędowy, sprzęgło czy mechanizm różniczkowy. Ostatecznie okazuje się, że w samochodzie spalinowym realna sprawność wynosi 16 proc.
W samochodach napędzanych silnikiem elektrycznym sprawność wynosi około 65 proc. przy uwzględnieniu strat mechanicznych. Jeśli silniki w samochodach elektrycznych zaczną być seryjnie montowane w kołach, to realna sprawność jeszcze wzrośnie.
Dzięki tak dużej różnicy w sprawności silnika elektrycznego względem spalinowego, użytkowanie samochodu elektrycznego zostawia mniejszy ślad węglowy niż korzystanie z samochodu spalinowego nawet w przypadku, gdy prąd, którym jest ładowany pochodzi z elektrowni węglowej.
Ładowanie
W czasie moich testów jeździłem przez miesiąc każdym z tych samochodów przez 8 godzin dziennie. Udawałem się do stacji gdy poziom naładowania baterii spadł do około 20 proc., czyli po około 4 – 4,5 godzinach ciągłej jazdy. Aby naładować baterie do poziomu 80 proc. musiałem czekać 30 minut. Po tym czasie jeździłem równo 4 godziny. W tym czasie przejeżdżałem około 150 km. Zwracam uwagę, że jeździłem po mieście w czasie od godziny 8 rano do 16. Jeśli ktoś regularnie odbywa podróże do pracy samochodem, to elektryk w niczym nie będzie ustępował samochodowi spalinowego.
Co ciekawe na początku byłem sceptyczny wobec elektryków w mieście głównie ze względu na brak ładowarek. Jednak życie pokazało, że w Krakowie nie było problemu ze znalezieniem punktu do ładowania komercyjnego. Obecny trend sprawia, że każdy nowobudowany biurowiec ma już ładowarki do samochodów elektrycznych. Zarządcy tych starszych również decydują się na montaż takiego sprzętu.
Idealną sytuacją jest również posiadanie domu wyposażonego w panele fotowoltaiczne. Wyprodukowana z nich nadwyżka energii elektrycznej nie koniecznie musi być sprzedawana do sieci tak jak to ma miejsce obecnie. Już teraz w Polsce istnieją firmy, które sprzedają urządzenia podłączające fotowoltaikę do europejskich systemów ładowarek elektrycznych. System ten zlicza nadprodukowaną energię elektryczną, którą potem można już za darmo odebrać ładując swój samochód. Taką firmą w Polsce jest na przykład Nexity. Oprócz tego każdy właściciel domu jednorodzinnego może zamontować przydomową stację ładowania, dzięki której samochód naładuje się szybciej, bezpieczniej i taniej, a przede wszystkim ekologicznie, zwłaszcza jeśli prąd produkowany jest przez domową instalację fotowoltaiczną lub przydomową elektrownię wiatrową.
Tesla
Niewątpliwym symbolem rewolucji jest firma Tesla. Firma należąca do Elona Muska jest do dzisiaj najbardziej rozpoznawalnym producentem produkującym samochody elektryczne. Cena ich najnowszego dzieła – Tesli model 3 – wynosi około 80 tys. dolarów. Dla przeciętnego Amerykanina nie jest to wygórowany wydatek, zwłaszcza jeśli weźmiemy pod uwagę jej osiągi. Samochody elektryczne to niewątpliwie melodia przyszłości, ale już nie tej odległej. W Norwegii już teraz więcej jeździ elektryków niż spalinowców. Co prawda jest to efekt dopłat rządowych, ale i tak jest to warte zauważenia, ponieważ mieszkańcy tego kraju często traktują samochody elektryczne jak magazyny energii. W razie braku prądu w domu może on dostarczyć część zmagazynowanej przez siebie energii.
Problem zasięgu może zostać rozwiązany przez zastąpienie baterii litowo-jonowej. Na taki pomysł wpadła firma Toyota, która produkuje samochodów napędzany ogniwami wodorowymi. Jej model – Mirai również jest elektrykiem – z tą różnicą, że na jej pokładzie wozimy małą elektrownię zamiast gotowej baterii. W tym przypadku problem stanowi sam wodór, który przedostaje się przez większość znanych nam materiałów. Jedynym metalem, który zatrzymuje jego cząsteczki jest tytan, ale jego wysoka cena jest potężnym znakiem stopu dla rozwoju tej technologii.
Bez względu na to, które rozwiązanie zdobędzie większą popularność, to w niedalekiej przyszłości wszystkich nas czeka przesiadka na samochody elektryczne – czy tego chcemy czy nie. Zadecyduje o tym ekonomia, ekologia oraz polityka, która będzie wprowadzała kolejne limity i ograniczenia w emisji spalin. Jednak im szybciej to nastąpi tym lepiej dla środowiska, walki z globalnym ociepleniem, a przede wszystkim dla skutecznej walki ze smogiem, który tak bardzo negatywnie wpływa na nasze zdrowie.
