Druhy pohonu vozidel: od mikrohybridu po vodíkové elektromobily a jejich dopady na spotřebu a emise

Odůvodněná dojezdová vzdálenost a způsob měření se neustále vyvíjí. WLTP stanovuje realističtější hodnoty spotřeby paliva a emisí CO2 oproti dosavadnímu NEDC, a to od 1. 9. 2017 pro homologaci a od 1. 9. 2018 již plně nahrazuje NEDC v hodnocení. V praxi však skutečná dojezdová vzdálenost závisí na jízdním stylu, rychlosti, pneumatikách, použití komfortních a dalších spotřebičů, vnější teplotě, počtu spolujezců a zavazadel a trase.

Hybridní pohony se dělí na několik variant podle schopnosti pohonu a způsobu nabíjení. Mikrohybrid (MHEV) představuje základní vstup do světa elektrifikace: má malý elektromotor a 48 V systém, slouží k hladšímu startování motoru a k řízené rekuperaci, ale nemůže jet čistě na elektrický pohon. Zároveň poskytuje výhody jako start-stop a snížení opotřebení startéru.

Průřez hybridy pokračuje u mild hybrid (Mild-hybrid) a plného hybridu (Full hybrid). Mild hybrid podporuje spalovací motor malým elektromotorem, ale auto obvykle nejede pouze na elektřinu; elektromotor pomáhá při akceleraci a plachtění, rekuperuje energii, ale bez možnosti samostatného pohonu na elektřinu. Full hybrid kombinuje spalovací motor s elektromotory a dovoluje částečnou jízdu na elektřinu, avšak s omezením na krátké vzdálenosti a rychlosti.

Plug-in hybrid (PHEV) rozšiřuje baterii a možnost nabíjení ze zásuvky, což umožňuje delší čistě elektrický dojezd; typicky až kolem desítek kilometrů bez zapínání spalovacího motoru. Rozdíl oproti klasickému full hybridu spočívá v možnosti externího nabíjení a větším elektrickém dojezdu.

Elektromobily BEV (Battery Electric Vehicles) používají výhradně elektromotory poháněné velkými akumulátory. Příznivci zdůrazňují jednoduchost konstrukce, tichou jízdu, nulové lokální emise a provozní náklady. Nevýhodou bývá vyšší pořizovací cena a potřeba infrastruktury pro nabíjení, včetně domácí nabíjecí stanice pro pohodlné nabíjení doma.

Infografika: Srovnání typů pohonů - MHEV, HEV, PHEV, BEV

Vodíkové elektromobily FCV (Fuel Cell Vehicles) ukládají energii v palivových článcích a využívají vodík jako zdroj energie. Vozidlo nejčastěji nepotřebuje velkou baterii, elektrochemicky se vodík přeměňuje na elektřinu a na výfuku zůstává jen vodní pára. Hlavní výhodou je rychlé doplňování vodíku; nevýhodou pak relativně slabá infrastruktura čerpacích stanic v ČR a nižší celková efektivita ve srovnání s BEV.

V každém typu pohonu hraje roli i ekonomika a ekologické dopady. Elektromobily obecně nabízejí snížené provozní náklady a nižší emise CO2 při provozu, ale závisí to na zdroji elektřiny a způsobu nabíjení. U WLTP se v důsledku realističtějšího měření očekávají vyšší hodnoty spotřeby než u NEDC, což se promítá i do zdanění některých vozidel od roku 2018.

Pro technické zázemí a simulace provozu lze využít software Ricardo Ignite, který umožňuje simulovat spotřebu paliva a emisní nároky pro různé koncepce pohonu na zadané trasy. Tato diplomová práce rozlišuje cradle-to-grave, well-to-tank a tank-to-wheel pohledy a ukazuje, že volba pohonu ovlivňuje nejen dojezd, ale i emise CO2 během celého životního cyklu vozidla.

Nedávné trendy ukazují, že na trhu se setkáváme s různými typy elektrifikovaných modelů: od nejjednodušších mild-hybridů až po plně elektrické BEV a vodíkové FCV. Důležité je zvážit, zda preferujete krátké městské jízdy s čistě elektrickým pohonem, nebo potřebujete širší dojezd pro vyjížďky mimo město.

Schéma architektury elektrických a hybridních pohonů

Každý majitel elektromobilu by měl zvážit instalaci domácí nabíjecí stanice pro pohodlné každodenní nabíjení. Hlavními výhodami BEV zůstávají nízké provozní náklady, absence lokálních emisí a vysoká účinnost, zatímco hlavními nevýhodami bývají pořizovací cena a infrastruktura pro nabíjení. Vodíkové elektromobily nabízejí rychlé doplňování paliva, ale stále chybí rozsáhlá síť čerpacích stanic a jejich provozní efektivita je nižší než BEV.

Typ pohonu Hlavní charakteristika
MHEV Malý elektromotor, 48 V; start-stop; nemá čistě elektrický režim
HEV Elektrický motor s rekuperací; spalovací motor hlavní zdroj výkonu
Plug-in Hybrid (PHEV) Větší baterie, nabíjení ze zásuvky; částečný elektrický dojezd
BEV Jediný pohon elektromotorem; vysokokapacitní baterie; nulové lokální emise
FCV Palivové články s vodíkem; rychlá doplňovací infrastruktura

V závěru lze říci, že výběr pohonu by měl vycházet z vašich jízdních návyků a dostupné infrastruktury. Mikrohybrid je vhodný pro skeptičtější zákazníky, mild-hybrid pro městské provozy, full hybrid pro kombinační úspory a částečné elektrické jízdy, PHEV pro časté nabíjení a BEV pro nejnižší provozní náklady a nulové lokální emise. Vodíkové FCV představují alternativu s rychlým doplňováním paliva, avšak s omezenou infrastrukturou.

tags: #druhyn #nahonu #vozidla