Ścigacz.pl

W ostatnim czasie temat pojazdów elektrycznych zaczyna pojawiać się w naszej prasie z narastającą częstotliwością. Pomimo coraz bardziej pragmatycznych dyskusji, w publicznym obiegu wciąż egzystują informacje nieprecyzyjne, wręcz nieprawdziwe. Mnóstwo też niechęci do napędu elektrycznego argumentowane jest dziwnie pojmowaną tradycją, bezpieczeństwem, troską o środowisko naturalne. Czas uporządkować nasz obecny stan wiedzy na temat motocykli elektrycznych.

Suche liczby

Jako student Politechniki Warszawskiej i pasjonat tego tematu, staram się być na bieżąco w nowych technologiach i wynikach badań, dotyczących tego zagadnienia. Silniki elektryczne mają dużo plusów. Największy z nich to mała liczba części ruchomych (mają tylko jeden - wał, gdzie silnik spalinowy ma ich około stu, dochodzą do tego jeszcze łożyska, a w realnym świecie pojawiają się także reduktory, tudzież mechanizmy wstępnego przeniesienia napędu), paliwo do nich jest tanie, duży moment obrotowy dostępny od obrotów zerowych, wyższy stosunek mocy do ceny (od 2 do 6 razy w stosunku do spalinowych). Napęd elektryczny jest cichy i wyjątkowo sprawny (około 90% energii dostarczonej do silnika zamieniana jest w pracę, podczas gdy silniki spalinowe wahają się w okolicach 30-40%). Sam fakt, że właściwie skrzynia biegów jest zbędna, powoduje że na pierwszy rzut oka, te silniki mają wyższą trwałość i niższe koszty eksploatacji, niż ich staromodne, spalinowe odpowiedniki.

Brzmi jak idealne rozwiązanie z punktu widzenia naszego portfela oraz środowiska naturalnego? Problem jest taki że to nie jest do końca prawdą. Okazuje się bowiem, że jeżeli patrzymy na dużą skalę, a mianowicie od momentu produkcji, przez cały okres eksploatacji, do momentu utylizacji i zakończenia żywota danego produktu (Life-Cycle Assessment) to badania wykazują niezbicie, że pojazdy o silnikach elektrycznych są bardziej szkodliwe (na razie) dla środowiska, niż ich spalinowe odpowiedniki. Dzieje się tak, ponieważ proszę pamiętać, że podłączamy nasze elektryczne maszyny do sieci energetycznej, która nie tylko ma niską sprawność (rzędu kilku procent), to jeszcze jest zasilana węglem i w dodatku, sektor energetyczny (szczególnie polski) jest omalże tak samo odpowiedzialny za zanieczyszczenia powietrza, co sektor transportu. Oczywiście ten problem byłby "łatwo" rozwiązany instalując elektrownie jądrowe, ale z tym są inne problemy... Nie jest także żadną tajemnicą, że baterie jonowe to ogromne zagrożenie dla środowiska naturalnego. Lit, kadm, nikiel to metale powszechnie w nich wykorzystywane, nie licząc wszystkich odczynników i chemikaliów używanych w trakcie ich produkcji. Baterie kwasowe wykorzystujące ołów również nie są ulubieńcami matki natury, nie wspominając już o wodorotlenku potasu, który często występuje jako elektrolit w akumulatorach, znany także wszystkim z takich produktów jak „Kret”.

Do tego dochodzi cena, która w chwili obecnej nie zachęca do nabywania motocykli i samochodów elektrycznych. O tym, że pojazdy elektryczne i hybrydowe są droższe od konwencjonalnych można przekonać się bez żadnych badań. Wystarczy pójść do najbliższego salonu Toyoty i porównać cenę Corolli i hybrydowego Priusa.

Co z tym zwarciem?

Bezpieczeństwo pojazdów elektrycznych również stoi pod znakiem zapytania. Jak na razie nie ma poważnych badań na temat wypadków elektro-pojazdów. Mimo to, tak na zdrowy rozsądek można już teraz powiedzieć, że wypadki podczas deszczu dla motocykli i samochodów elektrycznych, będą miały znacznie poważniejsze konsekwencje, niż dla ich spalinowych odpowiedników. Lit ma tendencję do reagowania z wodą przy wydzieleniu palnego gazu, jakim jest wodór. Wszyscy wiemy, że pojazdy napędzane benzyną wybuchają najczęściej w hollywoodzkich produkcjach. Polanie się benzyną podczas wypadku zaszkodzi co najwyżej cerze (o ile trzymamy się z dala od źródeł ognia), a polanie się kwasem, czy zasadą z akumulatora, będzie znacznie bardziej bolesne. Akumulatory podczas wypadków, muszą być zabezpieczone od dostępu do wody i od dostępu do wszelakich przewodników, co utrudni pracę strażaków i ratowników. Już zwarcie małego akumulatora stosowanego obecnie np. w jednośladach może okazać się niebezpieczne dla ludzkiego zdrowia. Zwarcie baterii o dużej pojemności (dziś takie baterie stosuje się np. w lotnictwie) topi stal jak wosk i prowadzi do natychmiastowego pożaru, a skończyć się może nawet wybuchem ogniwa. Taka „klatka bezpieczeństwa” z akumulatorami oczywiście też swoje waży, co pogorszy właściwości jezdne i drogę hamowania.

Mały, bardzo ciężki skuter

Ponadto, mamy problem technologiczny baterii. Otóż nie tylko są ciężkie, mają małą pojemność, to ich wytrzymałość wysokocyklowa jest strasznie niska. Akumulator ołowiowy, który jest znany z bycia najbardziej trwałym, szacuje się na około 1500 cykli, gdzie litowo jonowy od 400 do 1200 cykli. Rezultat jest taki, że pojazdy wyposażone w tego typu baterie są bardzo ciężkie, nie oferują też rozsądnego zasięgu. 

Proszę zerknąć na swoją komórkę. Kiedyś wytrzymywała znacznie dłużej na baterii niż dziś, a od jak dawna ją użytkujemy? Degradacja akumulatora, a co za tym idzie parametrów użytkowych postępuje błyskawicznie. Do dziś można kupować motocykle mające po 20 lat, które jeżdżą praktycznie tak samo, jak w dniu zakupu. W wypadku litowo jonowej technologii, jest to wręcz niemożliwe. Niestety, dopóki krótki żywot, mały zasięg i szkodliwość podczas utylizacji (czy wypadków) akumulatorów się nie zmieni, to nie można mówić o realnym zastępowania napędu spalinowego. Pozostaje czekać na baterie nowej generacji.

Poszukiwanie rozwiązań

Nie ma jednak sensu siedzieć z założonymi rękoma. Inny sposób zasilania aut zaproponowało Renault. Dla ładowania swoich samochodów elektrycznych Francuzi wymyślili 3 możliwości: ładowanie z gniazda w domu, szybkie ładowanie z gniazd mocy (czas ładowania w okolicach 30-40 min.) i podjechanie na specjalną platformę, gdzie robot wyrywa nam baterie, oddaje je do magazynu, do ładowania, a zwraca nam w pełni załadowane (czas wymiany do 3 min.). Niestety o ile ten ostatni wariant jest najbardziej zbliżony do naszych nawyków tankowania, to wymagałby rozbudowanie całej infrastruktury, co najmniej co 100 km na każdą trasę (aktualny zasięg pojazdów elektrycznych).

Pytanie jednak czy koncerny samochodowe są naprawdę zainteresowane poważnym zaangażowaniem się w rozwój i produkcję elektrycznych aut? Pamiętacie Marka Laszkiewicza i jego elektrycznego GSa500? Okazuje się, że zdolny mechanik potrafi bez wsparcia sztabu inżynierów i gigantycznych budżetów stworzyć funkcjonalny elektryczny motocykl. Marek zbudował także elektrycznego, a właściwie hybrydowego Citroena Saxo. Pojazd zużywa 2,5 litra paliwa na 100km i dzięki zainstalowanym panelom słonecznym w dachu – sam doładowywuje się gdy stoi na wolnym powietrzu. Mechanik z Bytomia potrafi, a Citroen nie? Wierzyć się nie chce.

Trudności i bezczynność producentów pojazdów nie zniechęcają jednak firm zainteresowanych rozwojem sieci stacji ładowania. Wiosną tego roku firma RWE zaprezentowała na targach motoryzacyjnych w Genewie nową, uniwersalną stację szybkiego ładowania dla samochodów elektrycznych. Urządzenie wyposażone jest w dwa wyjścia: trójfazowe Mennekes VDE-AR-E 2623-2-2 o mocy 22 kW oraz prądu stałego CHAdeMO o mocy 50 kW, które w większości przypadków pozwoli uzupełnić energię od 0 do 80% w około 30 minut. Nowa stacja ładowania będzie ponadto umożliwiała płacenie za pobraną energię elektryczną kartą płatniczą lub przez SMS wysłany z telefonu komórkowego. Nie musimy wcale jechać do Genewy, aby stacje ładowania zobaczyć, a nawet samodzielnie użyć. W Warszawie uruchomionych zostało 10 punktów szybkiego ładowania samochodów elektrycznych. Słupki, przypominające małe parkomaty, to punkty szybkiego ładowania o mocy do 22 kW. Punkty są bezpłatne i ogólnodostępne: obecnie ich finansowanie oraz pokrycie kosztów energii zapewnia RWE. Dziewięć z dziesięciu nowych stacji zapewnia szybkie ładowanie. W każdym takim punkcie można bardzo szybko do pełna naładować akumulatory samochodu elektrycznego. W standardowym gniazdku ładowanie baterii do pełna trwa około sześciu godzin. Tak wygląda teoria. Praktyka nie jest już taka optymistyczna. Latem zeszłego roku w Warszawie miało być już 130 stacji do ładowania pojazdów elektrycznych. Jak wiecie, ta liczba ciągle funkcjonuje w sferze planów.

A może to właśnie, zamiast infrastruktury, to my powinniśmy się zmienić? Przecież nikt nie jeździ na stacje paliw, aby zatankować telefon komórkowy. Nikt, podczas rozmowy, nie mówi: „Poczekaj chwilkę, tylko doleję do zbiorniczka”. Może w tym tkwi problem, że się przyzwyczailiśmy i jesteśmy niechętni do zmian, nawet wobec coraz to droższych cenach paliw? Przyjęliśmy, że tak powinno być że to motocykle się tankuje, a komórki się ładuje i zgodnie z tym, pozostaje nam nic innego niż czekać na nowe technologię i lepszych akumulatorów, zanim realnie pomyślimy o elektrycznym wariancie naszego pojazdu.

Wielka polityka w tle...

...a właściwie na pierwszym planie. W przypadku energii nie da się uniknąć także kwestii finansowo-politycznych. Energia i nośniki energii to władza, polityka i gigantyczne pieniądze. Dość powiedzieć jak agresywnie i skutecznie w walce o nośniki energii poczyna sobie jej największy światowy konsument, czyli US Army. Nie jest także żadną tajemnicą jak duży opór wytwarza branża petrochemiczna dla rozwoju alternatywnych źródeł napędu. Ludzkość już od blisko 70 lat dysponuje bronią jądrową, ponad 40 lat temu wysłaliśmy człowieka na Księżyc. Czy naprawdę nie potrafimy stworzyć porządnej baterii? Oczywiście, że potrafimy, tylko że paliwa to gigantyczne dochody i dla przemysłu petrochemicznego i dla budżetów większości państw świata zachodniego. Przerzucenie transportu drogowego z zasilania spalinowego na elektryczne dla zbyt wielu okazałoby się szokiem nie do zniesienia. Z tego punktu widzenia wydajne baterie i pojazdy elektryczne mogą jeszcze poczekać…

A może z innej strony?

Zmianę pozycji segmentu pojazdów elektrycznych najlepiej widać na imprezach targowych. O ile jeszcze niedawno na stoiskach targowych wypatrzeć mogliśmy różnej maści prototypy i jednoślady od których biło na odległość prowizorką, teraz sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Wybór pojazdów jest oszałamiający. W ofercie są nie tylko skutery, ale także quady, łaziki, łodzie z napędem elektrycznym, a obok nich wszystko co potrzebne jest aby takie pojazdy budować, serwisować i eksploatować. Mam tutaj na myśli silniki elektryczne, przekaźniki, kompletne układy zasilania, osprzęt, a nawet stacje ładujące. Na swojej konferencji prasowej KTM w trakcie targów EICMA zauważył, że takie na przykład sporty motorowe, a w szczególności offroadowe obarczone są w wielu krajach niskim poziomem społecznej akceptacji. Głównie z uwagi na kwestie środowiskowe, przede wszystkim hałas. Odpowiedzią na to wyzwanie mogą być właśnie maszyny napędzane elektrycznie. A zatem już nie tylko jak najtańsza alternatywa dla spalinowej konkurencji i nudne dojazdy do pracy (o ile ta jest w zasięgu dostępnych na dzień dzisiejszy baterii). Od teraz pojazdy elektryczne mają się także kojarzyć z możliwością czerpania frajdy z jazdy w miejscach, gdzie dotychczas było to niemożliwe. Freeride E lub Husqvarna E-go są forpocztą tego sposobu myślenia.

Od pewnego czasu poważne koncerny motocyklowe zaczynają prezentować zaawansowane pojazdu do użytku codziennego, a także do sportu. To właśnie rywalizacja jest w stanie, obok poważnych środków na rozwój, pchnąć rozwój elektrycznych napędów do przodu. Honda niedawno zaprezentowała model RC-E, coraz mocniej rozkręcają się „elektryczne” serie wyścigowe jak choćby TTXGP.

Najciemniej pod latarnią?

A może problem nie tkwi ani w koncernach motoryzacyjnych, petrochemicznych, ani w politykach? Może po prostu to my jako konsumenci jesteśmy zbyt przyzwyczajeni do wygodnego korzystania z pojazdów benzynowych? Kto ma potencjalnie większą siłę oddziaływania na producentów, niż właśnie konsumenci? Czy nie chcemy kupować elektrycznych maszyn tylko dlatego, że są drogie? Jak mawiał Józef Ignacy Kraszewski, ludzie boją się zmian, nawet jeśli są to zmiany na lepsze. Czy to oznacza, że nawet mając świadomość zalet napędów elektrycznych, budzą one w nas naturalną, ludzką niechęć do nowego? A jak wy uważacie?