Průvodce prvním australským osvojitelem přechodem na elektrická vozidla

Nyní je tomu 25 let, co General Motors představila světu plně elektrické vozidlo EV1 a při přechodu na EV se stalo něco zajímavého – už to není doména „inovátora“ nebo „prvního osvojitele“.

V zámoří se přechod od ICE (Internal Combustion Engine) k elektrickým vozidlům (EV) za posledních 6–12 měsíců zrychloval a pokles prodeje vozidel ICE, který začal v roce 2017, pokračuje v poklesu.

Ve skutečnosti mnoho největších výrobců vozidel nyní plánuje ukončit výrobu vozidel ICE během příštích 5–15 let.

Dokonce i v Austrálii, kde jsou ve srovnání s jinými západními ekonomikami stále nízké prodeje, se trh chystá překročit fázi „inovátorů“, Spojené království dokonce nyní přestává být „Early Adopter“, Švédsko zasáhlo „Early Majority“ a Norsko účinně začíná čistit 'Laggardy'. (Viz graf níže).

V důsledku toho je pravděpodobně na čase, abych napsal nový článek „EV101“, abych představil elektromobily další (a větší) skupině kupujících elektromobilů v Austrálii – „Early Adopters“. Elektromobily již nejsou doménou geeků – jsou nyní běžnou technologií na cestě k nahrazení dříve zavedené.

Jen aby bylo jasno:První uživatelé se vyznačují ochotou přijímat nové produkty brzy, ale opatrně – na rozdíl od inovátorů, kteří jsou připraveni podstoupit riziko, než se nová technologie usadí.

Co je tedy „EV“?

Termín elektrické vozidlo (nebo „EV“) se používá pro všechny typy vozidel využívajících elektromotor/y jako součást nebo celý jejich hnací systém. Existují čtyři hlavní typy EV – jedná se o BEV, PHEV, HEV a FCEV.

Bateriové elektrické vozidlo (BEV)

Nejjednodušším elektromobilem je bateriové elektrické vozidlo (BEV), které má ve skutečnosti pouze čtyři hlavní součásti:

  1. střídavý elektromotor,
  2. baterii (buď 400 nebo 800 V DC),
  3. řadič motoru, který převádí stejnosměrnou elektřinu na střídavou, aby poháněl motor. (Mimochodem – při brzdění motor vozidla funguje jako generátor pro částečné dobití baterie – proces zvaný regenerativní brzdění ) a
  4. zásuvka, která může přijímat AC nebo DC pro dobíjení baterie.

Všechny nové BEV na australském trhu mají nyní spolehlivý dojezd od 250 km do 550 km v závislosti na velikosti baterie. Nejnákladnější součástí každého elektromobilu je však stále baterie.

Vzhledem k tomu, že BEV potřebují baterii dobré velikosti, aby poskytly slušný dojezd, výrobci v minulosti vyvinuli „hybridy“ technologie EV a ICE, aby minimalizovali ceny vozidel, zatímco výroba baterií vzrostla natolik, že dosáhla úspor z rozsahu potřebných k výraznému snížení jejich nákladů.

Hybridní elektromobily spadají do dvou širokých kategorií.

Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV)

Ke snížení celkových nákladů na vozidlo používají PHEV menší baterii a přidávají naftový nebo benzínový motor pro prodloužení dojezdu. PHEV mají obecně pouze elektrický 1 dojezd 12 – 70 km 2 v závislosti na velikosti baterie.

Za předpokladu, že PHEV jezdí převážně v rámci svého dojezdu pouze na elektřinu a mezi jednotlivými použitími se dobíjí – jeho vlastnictvím lze dosáhnout značných úspor. Vozidla PHEV se nejlépe hodí pro krátké cesty typu „stop-start“ v centru města, kde hraje hlavní roli regenerační brzdění.

Pokud se však s PHEV běžně jezdí dálniční rychlostí a/nebo jede daleko za dojezdem pouze na elektřinu a/nebo se mezi jednotlivými použitími nedobíjí – může PHEV ve skutečnosti generovat více emisí skleníkových plynů než jízda s menším, úsporným vozidlem. Výběr PHEV proto vyžaduje pečlivou analýzu zamýšleného případu použití ve srovnání s variantami BEV i bez EV.

Hybridní elektrické vozidlo (HEV)

HEV jsou první hromadně prodávané elektromobily, které jsou širokou veřejností často považovány za první „elektrické vozidlo“. Nejznámějšími příklady jsou Toyota Prius (představená v Austrálii na počátku 21. století) a současná hybridní Toyota Camry.

HEV mají menší baterie než PHEV a také nemají dobíjecí zástrčku/y. To znamená, že jediný způsob, jak se může baterie HEV dobít, je prostřednictvím rekuperačního brzdění – což v podmínkách stop-start vede k úspoře paliva až 20 %. (Mimochodem, to je důvod, proč jsou HEV v současnosti tak milovaná v odvětví taxislužby).

HEV obecně nemají dojezd pouze na elektřinu, nebo pokud ano, budou fungovat pouze v elektrickém režimu do určité rychlosti – běžně 40 km/h. V důsledku toho mnoho lidí v tomto odvětví nepovažuje HEV za skutečné elektromobily, protože nemohou jezdit bez použití fosilních paliv a nelze je dobíjet ze zásuvky.

Ve skutečnosti jsou HEV zahrnuta do nadcházejících zákazů prodeje nových vozidel na fosilní paliva, která uzákonila řada zemí. Patří mezi ně Norsko a Holandsko v roce 2025, Spojené království v roce 2030 a celá Evropa do roku 2035.

Zde stojí za zmínku, že bod zlomu pro paritu ceny BEV s ICE se předpovídá na přibližně 100 USD/kWh. Vzhledem k tomu, že ceny baterií klesly z více než 1100 USD v roce 2010 na současných přibližně 137 USD, zdá se, že běžně předpovídaný bod cenové parity pro rok 2024 se drží dobře.

Výsledkem je, že hybridy mohou brzy spatřit konec cesty, když budou dojezdy BEV a rychlosti dobíjení považovány za skutečně ekvivalentní ICE (kterého ve většině případů použití nyní dosahují) – a zároveň budou mnohem pohodlnější ve většině případů. „tankování“ se provádí z pohodlí vašeho domova.

FCEV, lépe známé jako „vodíkové auto“, kombinují vodík a kyslík ve speciální reakční komoře, nazývané palivový článek, za účelem výroby elektřiny pro pohon elektromotoru.

Na rozdíl od EV mají FCEV koncovku výfuku – ale z ní vychází jen vodní pára! FCEV obsahují baterii podobnou velikosti jako PHEV, která přijímá dobíjení z regenerativního brzdění a také poskytuje zvýšenou elektrickou kapacitu při akceleraci. (Palivové články netolerují rychlé změny v poptávce po elektrické energii).

V současnosti jsou FCEV a jejich síť tankování mnohem méně rozvinuté než technologie BEV. Kromě toho jsou elektrické potřeby pro generování vodíku pro provoz FCEV výrazně vyšší než potřeba pro provoz BEV na stejnou vzdálenost.

Vzhledem k tomu, že rychlost dobíjení u nejnovějších BEV je nyní až více než 100 km nabitých za 5 minut (s dalšími vylepšeními, které ještě přijdou), dokonce i dříve propagovaná výhoda vodíkové rychlosti tankování oproti BEV byla fakticky ztracena, než budou FCEV k dispozici na prodej v jakákoli čísla.

V důsledku toho je nepravděpodobné, že by FCEV ukrojily kousek z budoucích trhů elektrických osobních nebo lehkých užitkových vozidel. FCEV mohou mít mezeru v těžkých nákladních vozech nebo strojích, ale protože Tesla BEV semi brzy přijde na trh se stejnou nosností jako jeho dieselový ekvivalent, dojezd až 1 000 km plus síť „meganabíječek“ Tesla bude brzy spuštěna. mimo to, může být těžké, aby se objevil specializovaný sektor dopravy vodíku.

Jak nabíjíte elektromobil?

V minulosti zde došlo k určitému zmatku – nepomohla tomu nedávná reklama Toyota na hybridy ukazující změť vývodů – ale buďte si jisti, že jakýkoli zmatek ohledně typů zástrček a vývodů je za námi.

Klíčovým problémem elektromobilů je změna paradigmatu v myšlení o doplňování paliva. Za prvé:statistiky jsou takové, že 90 % nebo více nabíjení se v současnosti provádí doma, přičemž pouze 5 – 7 % využívá rychlé nabíjení DC (DCFC). To znamená, že 90 % nebo více uvažování o čerpacích stanicích je pryč.

Jakmile si uvědomíte, že stát za každého počasí a načerpat palivo do vozidla je ztráta času a že vám elektromobily ušetří 15 až 30 minut týdně při hledání, tankování a návratu na trasu – zbytek je snadný.

Nabíjení EV se místo toho provádí jedním ze dvou způsobů –

  • používáním běžného napájení z domácnosti k nabíjení doma/v práci/na dovolené nebo
  • používáme speciální rychlonabíječku DC (DCFC), která umožňuje mnohem rychlejší nabíjení, když je potřebujete. (Jako když cestujete mezistátní).

Pokud používáte běžnou domácí elektřinu – máte na výběr mezi dobíjením pomocí jednoduché elektrické zásuvky nebo pro rychlejší nabíjení instalací vyhrazené zásuvky s vyšším výkonem nazývané EVSE.

Na cestách se každé dvě až tři hodiny zastavíte, abyste použili jinou nabíječku s trochu jiným tvarem, která pasuje do stejné zásuvky jako vaše domácí nabíječka. (Tomuto se mimochodem říká zásuvka CCS2, jak je znázorněno níže. Všechny zde prodávané nové elektromobily mají zásuvky CCS2 kromě Nissanu Leaf. Nissan však u své nové generace elektromobilu – Ariya) přejde na CCS2.

Nejnovější EV využívající stejnosměrné rychlonabíječky mohou dosáhnout rychlosti nabíjení až 100 km nabitých za 5 minut, přičemž vylepšení ještě přijdou. Elektromobily, které to dělají, nyní zahrnují Porsche Taycan, Mercedes EQS a Tesly s dlouhým dojezdem, stejně jako brzy dorazí Hyundai Ioniq 5.

Abychom pomohli porozumět tomuto novému paradigmatu nabíjení EV, sestavil jsem následující tabulku pro Hyundai Kona a Hyundai Ioniq 5.

Poznámky k tabulce:

Všechny časy jsou pouze odhady a nejsou potvrzeny výrobcem.

  1. Za předpokladu účinnosti 15 kWh/100 km.
  2. Kona má maximální rychlost nabíjení AC 7,4 kW.
  3. Ioniq 5 3fázový AC výkon je 11 kW.
  4. Maximální stejnosměrný proud nabíjení Kona je 70 kW.
  5. Maximální rychlost nabíjení stejnosměrným proudem Ioniq 5 je 220 kW.
  6. Na 80 %.

A to je asi tak všechno! Elektromobily jsou opravdu jednoduché, mnohem jednodušší než jejich předchůdci ICE.

Díky tomu jsou levnější na údržbu a méně pravděpodobné, že se porouchají. Dojde-li „palivo“ je také snazší napravit – žádné čekání, až dorazí místní automobilová asociace, nebo chůze, abyste našli čerpací stanici a vrátili se s špinavou 4l plechovkou a trychtýřem.

Vše, co je potřeba, je najít nejbližší zásuvku a na krátkou chvíli ji zapojit, aby se nabilo dost na to, abyste se dostali k nejbližší stejnosměrné rychlonabíječce.

Vzhledem k tomu, že Austrálie brzy překročí 2% prodej EV, cítím se velmi potěšen, že mohu přivítat další generaci majitelů EV:Early Adopters. Těším se, že se s vámi potkáme na silnicích... a najdu mnoho, mnoho dalších nových přátel.

Poznámky:

  1. Pouze elektrické. Znamená to, že vozidlo může jezdit pouze pomocí elektromotoru bez spuštěného ICE.
  2. BMWi3 REx je výjimkou s dojezdem 200 km pouze na elektřinu u verze 120 Ah.