Když se boří legendy a mýty, které obestírají elektromobilitu

Budeme potřebovat 20 nových Temelínů. Kam se proboha všechna ta auta zapojí? Vždyť z toho bude blackout! A to si jako mám vytáhnout z okna prodlužovačku? Baterie jsou neekologické, toxické a nejde je recyklovat… Elektromobily, jako každá nová technologie vstupující do našich životů, budí vášně. Příznivci je vychvalují, odpůrci zatracují. Zároveň kolem nich, ať už z neznalosti nebo čiré škodolibosti, vznikají mýty a pověsti, které jsou od reality odtržené podobně silně jako 5G čipy ve vakcínách proti covidu‑19.

Elektromobily jsou auta, která jezdí pouze na elektřinu uskladněnou v baterii. S elektřinou se proto pojí většina nejrozšířenějších mýtů. Jeden z nich praví, že abychom mohli přeměnit všechna auta v Česku na elektrický pohon, budeme k tomu potřebovat postavit 10, 20, nebo dokonce 30 a více nových „Temelínů“. „Jeden Temelín“ se v tomto případě stává všeobecně uznávanou výkonovou jednotkou (reálně jsou to asi 2 GW). Samozřejmě je to nesmysl, a to hned z několika důvodů.

Kolik Temelínů vyrobí dostatek energie?

Předně, všechna auta se spalovacím motorem se jako mávnutím kouzelného proutku nepromění v elektromobily. Bude trvat minimálně třicet let, než ze silnic nakonec opravdu zmizí všechna osobní auta se spalovacím motorem, v Česku možná ještě déle. Průměrné stáří vozového parku je tu 15 let a stále roste.

Řekněme, že až toto nastane, budeme tu teoreticky mít asi pět milionů čistých elektromobilů. Půjde o auta s průměrnou spotřebou 15 kWh/100 km a průměrným ročním nájezdem 15 000 km. Za rok tedy jeden elektromobil spotřebuje 2,25 MWh elektřiny. Pro srovnání, průměrná česká domácnost „sežere“ asi dvojnásobek. Všechny české elektromobily by tak ročně spotřebovaly asi 11,25 TWh elektřiny.

Prodeje elektrických aut v Evropě rychle rostou, Česko zatím zaostává

14. 9. 2021 ▪ 6 min. čtení

Jaderná elektrárna Temelín vyrobila za rok 2020 celkem 15,75 TWh elektřiny. Tedy více, než kolik by za rok spotřebovalo pět milionů elektromobilů. Česko je dlouhodobě čistým exportérem elektřiny. V minulých letech jsme vyváželi kolem 17 TWh ročně, tedy více než „jeden Temelín“. Minulý – covidový – rok to bylo výrazně méně, asi 10 TWh.

I kdybychom ale dnes lusknutím prstu proměnili všechna osobní auta na elektromobily, nepotřebovali bychom ani o „jeden Temelín“ navíc. Snad jen to, aby naše jaderné elektrárny o pár dní zkrátily pravidelnou dvouměsíční odstávku.

Energetika se ale dnes rychle mění, podobně jako automobilový průmysl. Staré uhelné elektrárny jsou postupně odstavovány, a pokud chceme jako Česko zůstat co do výroby elektřiny soběstační, bude jejich výkon nutné alespoň částečně nahradit.

S tím jdou ruku v ruce jak plány na stavbu nových jaderných zdrojů, tak i masivní rozvoj obnovitelných zdrojů a dalších moderních technologií, který má ale v tuzemsku stále obrovské rezervy. Například ČEZ za poslední dva roky odstavil v Česku 10 uhelných bloků. V roce 2030 plánuje vyrábět z uhlí maximálně 12,5 procenta elektřiny a pokles chce nahradit primárně solárními elektrárnami, kterých postaví až 6 GW. 

Elektrická auta mají dva výfuky

S tím úzce souvisí další oblíbený příběh o tom, že „elektromobil má přece výfuk v elektrárně“. To skutečně má, stejně jako třeba lednička, pračka nebo rychlovarná konvice, u kterých to zjevně nikomu nevadí. Protože ale uhelné elektrárny během této dekády doslouží a budou nahrazeny nízkoemisními nebo bezemisními zdroji, škarohlídi budou mít zase o jeden náboj méně.

Pokud bychom chtěli do celé problematiky zabrousit hlouběji, zjistíme, že také běžná „fosilní“ auta mají ještě navíc druhý výfuk v elektrárně. Ropa z ropovodů totiž neteče samospádem, je poháněna čerpadly. Rafinerie, které ropu přetvářejí v benzin nebo naftu, také spotřebují značné množství energie (kolem 1–1,5 kWh na 1 litr benzinu/nafty). Benzin nebo naftu je pak potřeba z rafinerie přečerpat do cisteren, těmi ji odvézt k čerpacím stanicím, přečerpat do nádrží a odtamtud ji zase vyčerpat do nádrží aut, kde se konečně spálí. Elektrická energie, která je v rafinerii potřeba jen k výrobě šesti litrů benzinu (bez následného transportu a přečerpávání), průměrnému elektromobilu umožňuje urazit 40 km.

Energii budeme muset dovážet

Častou obavou, která v souvislosti s budoucností výroby elektřiny v Česku vyvstává, je, že ji budeme muset dovážet. Jenže elektřina se do tuzemska dováží každý rok, přeshraniční toky elektřiny sem a tam jsou díky jednotnému evropskému trhu zcela běžnou záležitostí.

Dosud zůstávalo Česko dlouhodobě čistým vývozcem, ale podle odhadů ČEPS budeme již v roce 2030 desetinu roční spotřeby importovat, o dekádu později už celou pětinu. Na vině nebudou ani tak elektromobily, jako spíš ucelená proměna energetiky a s ní související uzavírání uhelných zdrojů. Když si navíc uvědomíme, že ropa do českých rafinerií proudí prakticky jen ze zahraničí (domácí těžba je mizivá), neměl by to vlastně být zas až takový problém.

Auta se připojí do sítě a nastane tma

Pojďme k dalšímu teoretickému problému. Máme pět milionů elektromobilů. Vydrží to ale vůbec rozvodná síť, nebo se po připojení prvních pár tisíc aut republika propadne do temného blackoutu a naše civilizace zpět do doby kamenné? Odpověď zní: vydrží a nepropadne.

Elektroenergetická infrastruktura je v Česku historicky dimenzována velmi štědře, což je dědictví těžkého průmyslu a strojírenství. Tuzemsko ležící ve středu Evropy se také musí popasovat s častými přetoky elektřiny z okolních zemí a zatím to zvládá. O rozvodnou síť Česka a její rozvoj se stará nejen státní ČEPS, který každoročně investuje miliardy do jejího rozvoje, ale také tři velké soukromé energetické společnosti – ČEZ, E.ON a PRE. Všichni společně se ji snaží připravit na budoucí výzvy a zajistit, aby nejhorší možná situace, tedy blackout, nenastala.

Reálně ale dnes nikdo nedokáže odhadnout, jak bude energetická situace v Česku vypadat za deset let. O elektroenergetice blízké i vzdálenější budoucnosti nelze přemítat v myšlenkovém rámci vycházejícím z minulosti. Už dnes se totiž celé odvětví výrazně mění. Existuje řada různých scénářů vývoje, které nejsou jisté.

Jisté jsou pouze trendy: bude masivně přibývat decentralizovaných zdrojů, jako jsou malé plynové kogenerace (vysoce účinné spojení miniteplárny a minielektrárny) a solární elektrárny. Zároveň se konečně začnou i u nás častěji objevovat také velká bateriová úložiště, která poslouží ke stabilizaci rozvodné sítě. Postupně budou přibývat na různých úrovních i další prvky inteligentního řízení, které podporují stabilitu a flexibilitu sítě. Například domácí úložiště nebo chytré wallboxy (nástěnné nabíjecí stanice) pro dobíjení elektromobilů.

K řešení celé situace nakonec mohou pomoct i samotné elektromobily. Jsou to totiž vlastně pojízdné minielektrárny a baterie v jednom. V budoucnu si jejich majitelé budou moct vyhradit část kapacity baterie k tomu, aby s ní mohla pracovat rozvodná síť. V případě přebytků do nich bude elektřinu ukládat, v případě nedostatku odčerpávat. A majitelé elektromobilů za to dostanou zaplaceno.

Jeden takový elektromobil samozřejmě situaci nespasí. Když jich ale budou tisíce, nebo dokonce statisíce, vzniknou tak obrovské virtuální elektrárny/baterie schopné poskytnout až gigawatty výkonu nebo gigawatthodiny úložné kapacity. Do jedné gigawatthodiny lze uložit půl hodiny vý­konu celého Temelína. A samozřejmě platí, že jako se nikdy nestane, že pět milionů spalovacích aut bude stát najednou u čerpacích stanic, nebude ani teoretických pět milionů elektromobilů nikdy najednou nabíjet.

A jak je to s bateriemi?

Když už zarytý odpůrce elektromobilů neví kudy kam, vytáhne z rukávu poslední eso. Baterie jsou jedovaté, za pár let jsou na vyhození a není možné je recyklovat. Všechna tři tvrzení jsou lži. Baterie nejsou samy o sobě jedovaté – jedovaté mohou být výpary uvolňující se při jejich kritickém poškození. Lithium‑iontové články dnešních elektromobilů (ale také notebooků, mobilů a další spotřební elektroniky) obsahují především nikl, kobalt, lithium, dále například také železo nebo mangan.

Pro srovnání, běžná 12V baterie každého auta obsahuje spoustu opravdu toxického olova a kyseliny sírové. Tyto baterie se úspěšně a relativně bez problémů recyklují už desítky let, zcela bez zájmu veřejnosti.

Neplatí ani tvrzení, že baterie elektromobilu je po pár letech na vyhození. Automobilky dnes na články dávají běžně záruku osm let nebo 160 000 km. Během této doby nesmí její kapacita klesnout pod 70 procent. Dlouhodobá statistika ukazuje, že reálně kapacita baterií klesá průměrně za rok asi o jedno procento. Dnešním elektromobilům tak po 20 letech provozu stále budou v baterii zbývat 4/5 dojezdu.

Otázkou je, jak na tom bude samotný zbytek auta. Pokud se majitel rozhodne v takové chvíli baterii nebo celé auto přece jen vyřadit, může si být jistý, že baterie není bezcenná. Má před sebou další desítky let druhého života v bateriovém úložišti, kde ji lze dále využívat. Teprve potom, odhadem třeba po 30–40 letech reálného využití, se může dočkat recyklace. I ta už se dnes v Evropě rozjíždí na plné obrátky, li‑ion baterie běžně recyklují Volkswagen, Renault i další automobilky. Jsou totiž cenným zdrojem zmíněných kovů jako kobalt, mangan nebo nikl.

Nevýhody tu jsou, prozatím

Elektromobily mají své nevýhody, před kterými nelze zavírat oči. Ty hlavní jsou tři: vysoká pořizovací cena, dlouhá doba nabíjení a relativně nižší dojezd proti autům se spalovacími motory. U všech můžeme dodat slovo „zatím“. První problém je ekonomického rázu a platí pro každou novou technologii vstupující na trh. První notebooky, mobilní telefony nebo LCD televize byly neúměrně drahé, přestože technicky nešlo ani tehdy o žádné skvosty. Vždy s sebou ale přinášely jednu kritickou výhodu, díky které byli early adopteři – zákazníci nedočkavci – ochotni všechny ostatní nedostatky ustát.

Notebooky dovolily pracovat kdekoliv a kdykoliv (dokud vydržela baterie). Mobilní telefony zase mluvit s kýmkoliv odkudkoliv (kde bylo pokrytí). LCD televize nabízely významnou úsporu místa a nové možnosti designu interiérů (navzdory tristní kvalitě obrazu). Jejich ceny byly zpočátku pro normálního smrtelníka nedosažitelné, dnes jde ve všech případech o běžné spotřební zboží.

Nejinak tomu bude i v případě elektromobilů. Na trhu si odbyly první dekádu a je možné vypozorovat jasný trend: za stejnou nebo nižší cenu automobilky nabízejí rok co rok výrazně lepší auta. Elektromobily se také obvykle prodávají v lepší výbavě (například vždy mají „automat“) než auta se spalovacími motory a to je třeba při srovnání ceny brát v úvahu. Cenová parita je podle odborníků vzdálena už jen několik let. Mimo jiné ale i díky tomu, že auta se spalovacími motory podražují.

Další dva problémy technického rázu vyřeší, stejně jako ten první, čas a um inženýrů. Opět je to patrné z trendu uplynulých deseti let. Zatímco první elektromobily měly baterii o kapacitě kolem 25 kWh pro dojezd max. 150 km, v zimě ještě méně, dnes jsou běžné třikrát větší baterie pro dojezd kolem 400 km za srovnatelnou cenu.

Zatímco u prvních elektromobilů se považoval za „rychlonabíjení“ výkon 50 kW, dnes je minimum alespoň 100 kW, optimum kolem 150 kW. Ty nejlepší elektromobily si sahají ke 250 kW, tedy pětinásobnému výkonu nabíjení proti prvním generacím elektroaut. Nejnovější modely Hyundai a Kia umí u správné nabíječky nabít baterii za 18 minut z 10 na 80 procent.

Není pro každého

Elektromobil (zatím) není auto, které by si zcela bez rozmyslu mohl koupit každý řidič. Nejsou to vozy pro lidi, kteří nemají možnost si ho zaparkovat doma a nabíjet levným tarifem. Nejsou ani pro ty, kdo potřebují každý den najet stovky kilometrů. Ale ruku na srdce, kolik takových řidičů v Česku existuje? Podle mnoha statistik představuje přes 90 procent denních cest autem v rámci EU vzdálenost do 80 km. Jeden každoroční výlet do Chorvatska není důvod elektromobil zatracovat.

Je pravda, že v elektromobilu těžko budete vozit „kanystr s benzinem“ pro situace, kdy vám náhodou někde v pustině palivo dojde. Doplnit ho v takové krizové situaci je reálně těžší než v případě spalováku. Ale jde to, automobilky nabízejí různé asistenční programy. A nakonec musíme „přiznat“ elektrovozům i to, že když už u nich výjimečně nastane požár, hasí se hůř než v případě auta se spalovacím motorem. I na tyto situace už jsou ale hasiči vyškolováni.

Článek byl publikován ve speciální příloze HN Elektromobilita.