Mechanický výkon elektromobilu: co skutečně dostanete za své peníze

Technická data některých elektromobilů uvádí nejen nejvyšší, ale i třicetiminutový nebo trvalý výkon. Co to znamená a jak výkonný elektromobil ve skutečnosti máte?

Co znamená „maximální“ vs. „třicetiminutový“ výkon?

Maximální výkony elektrických aut, zejména těch silných, bývají ohromující. Takové Hyundai Ioniq 5 N třeba nabízí až 650 koní (478 kW), ale o řádek níž v technických datech najdeme kolonku „Maximální 30min výkon elektromotoru“, který už je jen 214 koní (158 kW) - 33 % maximálního výkonu. Hyundai je jedna z velmi mála automobilek, které údaj třicetiminutového výkonu v technických datech uvádí. Čísla se dají najít i pro Cupru Born, která nabízí 231 koní (170 kW) nejvyššího výkonu, ale jen 95 koní (70 kW) trvalého výkonu - 41 % toho nejvyššího. A takové Audi Q6 e-tron má maximum 387 koní (285 kW), ale specifikace uvádí „výkon udržitelný po 30 min“ jako 163 koní (120 kW), tedy 42 % maxima.

Lepší poměr je u elektromotoru, který je coby součást šestistupňové převodovky DQ400e evo zapojen do pohonného řetězce nejmodernějších plug-in hybridů koncernu Volkswagen. Ten dává 116 k (85 kW) nejvyššího výkonu, ale 75 koní (55 kW) třicetiminutového výkonu - tedy 65 %. Jedním z dalších, kdo toto číslo uvádí, je výrobce náklaďáků Scania. Jeho verze elektro-trucků s označením 45 má nejvyšší výkon 695 koní (511 kW) a trvalý výkon - zde nikoliv třicetiminutový, na webu stojí „trvalý“ - 612 koní (450 kW). Zde to tedy je 88 % nejvyššího výkonu.

Jak dlouho vydrží nejvyšší výkon?

Když tedy jdete koupit elektromobil, jaký výkon dostáváte za své peníze? Ten trvalý, resp. třicetiminutový, nebo ten nejvyšší? Jak dlouho dokáže vůz poskytovat nejvyšší výkon a je ten nižší omezený půlhodinou, nebo ho je vůz schopný dávat trvale?

Změřit nejvyšší výkon nějakého auta není problém, existuje na to zařízení zvané motorová brzda. Skutečně standardizovaná hodnota však není nejvyšší výkon, nýbrž ten trvalý. Ten byl definován jako hodnota, kterou může měnič dodávat v průměru po dobu 30 minut - odtud označení „třicetiminutový výkon“ - aniž by došlo k přehřátí či překročení konstrukčních limitů. Princip je v tom, že zatímco konvenčního auta je to jen spalovací motor, co je určující pro dodávaný výkon, u elektromobilu se k elektromotoru přidává ještě baterie a měnič, také zvaný invertor, a výkonová elektronika. Martin Vaculík zjišťoval, jak dlouho vydrží baterka elektromobilu! Všechno tohle je samozřejmě nutné chladit a požadavky na chlazení jsou tím vyšší, čím větší proudy tečou přes jednotlivé součásti. Pokud chladicí systém nestíhá a teplota některé ze součástí roste příliš vysoko, řídící jednotka omezí množství proudu a s tím klesá i výkon. Do třicetiminutového výkonu tedy vstupují právě schopnosti chladicího systému vozu - čím výkonnější je chlazení, tím vyšší je třicetiminutový, resp. trvalý výkon.

„Nejvíce to souvisí s teplotou pohonné jednotky, která s využitím maximálního výkonu roste a ve chvíli, kdy je dosaženo povoleného maxima teploty, se motor vrací k trvalému výkonu. Po poklesu teploty je maximální výkon opět k dispozici,“ vysvětluje zástupce Scania. Audi doplňuje, že podle směrnice ECE R85 se měření výkonu dělí na „užitečný“ a „trvalý“ výkon. Užitečný výkon je maximální výkon, kterého lze krátkodobě dosáhnout, ale nemůže být zaručen trvale - baterie obvykle nemůže trvale dodávat potřebný proud a s poklesem nabití klesá i napětí a proud. Teplotní vlivy a stav baterie (např. 100 kWh v případě SDI článků) dále ovlivňují dosažitelný výkon. Po shrnutí Audi uvádí, že „trvalý výkon 120 kW lze poskytnout ve spojení s nainstalovanou baterií po dobu nejméně 30 minut, ale užitečný výkon 225 kW lze poskytnout pouze tehdy, když baterie je obvykle dobře nabitá a pouze na omezený čas.“

Jak dlouho tedy potřebujete nejvyšší výkon? Po vybití baterie bývá nejvyšší výkon dostupný jen krátkodobě; při dostatečné tuhosti chlazení a dobré nabití baterie lze dosáhnout vyššího výkonu po delší dobu, ale vždy jen do vymezeného časového okruhu. Praktický význam nejvyššího výkonu je v krátkých intervalech pro zrychlení ze zatáčky nebo předjíždění, zatímco třicetiminutový výkon má význam pro dlouhé jízdy vysokou rychlostí nebo tažení těžkého nákladu do kopce.

Praktické souvislosti pro řidiče

Pro použití elektromotoru v osobním vozidle je rozhodující špičkový výkon, který má vliv na dynamiku jízdy v reálném provozu s častým, ale časově omezeným zrychlováním a zpomalováním. Dodaná data ukazují, že pro dosažení ani udržení nejvyšší rychlosti vozidla není špičkového výkonu potřeba. Enyaqu 85 ukazuje, že špičkový výkon bývá dostupný v určitém rozmezí otáček a rychlostí, které odpovídají daným jízdním podmínkám.

U konvenčních pohonů je podobně určována doba, po kterou motor zvládne v zátěži podávat svůj maximální výkon, avšak spalovací motor neustále vyzařuje teplo, zatímco elektromotor teplotně více závisí na chlazení. V dnešních elektromobilech je řada technických inovací, které dovolují reálně využívat vyšší výkony při efektivním chlazení a inteligentní regulaci výkonu. Moderní baterie s řízením a komunikací uvnitř samotného systému vozu umožňují lepší kontrolu výkonu a využití obnovitelné energie prostřednictvím režimů rekuperace a funkce V2L/V2G.

Jak výkony souvisejí s technologiemí a jízdními dojmy

Elektrický pohon je mechanicky jednodušší než spalovací motor: má málo pohyblivých částí a elektromotory mohou být modulárně rozmístěny na nápravách, což umožňuje rychlou reakci na změny adheze. Rozjezd je plynulý díky absenci klasické převodovky a nízkému těžišti díky baterii uložené v podlaze vozu. Rekuperace umožňuje plynulé zpomalení, které lze řídit různými úrovněmi, a režim jedním pedálem usnadňuje jízdu po městě či na dlouhých trasách. Aerodynamika, odhlučnění a dynamický design hrají klíčovou roli ve zvyšování dojezdu a celkové pohody v kabině.

Na závěr je třeba připomenout, že elektrický výkon je vždy výsledkem celého systému pohonu: výkon motoru, kapacita a stav nabití baterie, kvalita chlazení a řízení výkonu. Při výběru elektromobilu tedy hledejte, jaké jsou hodnoty 30min výkonu a trvalého výkonu, jaké má systém chlazení a jaké jsou typy motorů a pohonu - to vše ovlivní reálný dojezd a dynamiku vozu.

Uživatelé mohou ocenit i možnosti moderního nabíjení a „power banking“ funkce, které umožňují využití energie z baterie mimo samotnou jízdu. Rozložení hmotnosti s baterií v podlaze zajišťuje nízké těžiště a lepší jízdní stabilitu. Každý systém pohonu nabízí své variace - jednopohon pro městské vozy, pohon všech kol s dílenským řízením vlivů adheze a rychlé reakce řídicí jednotky na změny podmínek.

Je tedy zřejmé, že odpověď na otázku, jaký výkon elektromobilu dostanete za své peníze, závisí na tom, zda chcete krátkodobý špičkový výkon pro akceleraci, nebo stabilní dlouhodobý výkon pro trvalou zátěž. Oba typy výkonu lze v případě dobře navrženého systému dosáhnout - a navíc s výhodou tichého pohonu, rekuperace a moderního řízení energie.

tags: #mechanicky #vykon #elektromobili