Vyznáte se v elektrifikaci automobilů?

Foto: Škoda

Neustále se zpřísňující emisní předpisy nutí výrobce vozidel k tomu, abychom pod kapotou aut nacházeli ve větší míře baterie, elektrické rozvody a elektromotory.

Čím dál tím častěji se setkáváme s nejrůznějšími typy elektrifikovaných modelů, které elektřinu využívají buďto jen částečně, nebo je hlavním zdrojem jejich pohybu. Ty jsou pak označovány nejrůznějšími zkratkami, které mohou být pro nezasvěceného laika obtížně srozumitelné.

Pro elektromobily je používáno především označení EV (z anglického Electric Vehicle), což je ale velmi obsáhlý pojem zahrnující v nejširším smyslu slova všechna vozidla, která pro svůj pohyb využívají elektřinu. Dále se můžeme setkat se zkratkou BEV, což jsou elektromobily na baterie (z anglického Battery Electric Vehicles), HEV, tzn. hybridní elektromobily (z anglického Hybrid Electric Vehicles), a také FCEV (z anglického Fuel Cell Electric Vehicles), kde se jedná o elektromobily s palivovými články, v současnosti využívající výhradně vodík. A toto základní rozdělení je pak doplněno ještě o některé další typy pohonů. Pro lepší orientaci jsme si proto dovolili krátký exkurz do současného světa elektrické mobility.

Základem čistě elektrických vozů značky ŠKODA je modulární platforma MEB. Nabízí různé možnosti kombinací kapacity baterie a výkonu elektromotoru. Foto: Škoda

Auta s hybridním pohonem

Hybridní vůz na rozdíl od elektromobilu disponuje také nádrží na pohonné hmoty. Ta začne plnit svou funkci v okamžiku, kdy vozidlo potřebuje energii navíc k té elektrické, tato auta se tedy lépe hodí k překonávání delších vzdáleností. Hybridní elektromobily (HEV) můžeme rozdělit podle uspořádání hnacího ústrojí na sériové, paralelní a kombinované. Hybridy lze ale také dělit podle stupně využití elektrického pohonu, viz blok.

• Sériový hybrid

Je poháněn elektrickým motorem a spalovací motor slouží k dobíjení baterií. Nejsilnější stránkou je městský provoz a především jízda obsahující časté rozjezdy a zastavování, při kterých spalovací motor u konvenčních vozů dosahuje nízké efektivity.

• Paralelní hybrid

Ten může být poháněn buď čistě spalovacím motorem, nebo pouze elektrickým motorem, případně jejich kombinací. Oproti sériovému hybridu je efektivnější při vyšších rychlostech, kde dokáže v případě potřeby využít potenciál kombinací obou motorů.

• Sériově-paralelní hybrid

Podle požadavků přepíná mezi sériovým a paralelním režimem a kombinuje jejich výhody. Vůz tak může být poháněn jak pouze elektromotorem, tak pouze spalovacím motorem, případně jejich kombinací.

Elektromobil (BEV – Battery Electric Vehicle)

U elektromobilu je k pohonu využit jeden či více elektromotorů. Elektřina k pohonu je získávána z velkého akumulátoru, který je u současných platforem moderních modelů uložen v podlaze vozu. Elektromobily dnes dosahují dojezdu v řádu stovek kilometrů, ale vzhledem k současnému stavu infrastruktury dobíjecích stanic je nutné v případě delší cesty důslednější plánování. Síť dobíjecích stanic se však neustále rozšiřuje, a tak se zvětšuje i možnost dobíjení.

Pro domácí nabíjení jsou určeny domácí nabíjecí stanice, kdy je možné vozidlo dobíjet například přes noc. A elektromobil můžeme za určitých podmínek dobíjet i z běžné sítě.

Foto: Shutterstock

Vozy s vodíkovým palivovým článkem (FCV – Fuel Cell Vehicle)

Tyto automobily jsou vlastně rovněž elektromobily, ale elektrická energie není získávána z velkokapacitního akumulátoru, pochází z palivových článků. V palivovém článku se elektrochemicky rozkládá vodík za přítomnosti kyslíku, čímž vzniká elektřina sloužící k pohonu elektromotorů, případně je také ukládána v akumulátoru. Odpadní látkou chemické reakce je voda, která odchází výfukovým potrubím. Provoz těchto vozidel je v současnosti omezen především díky nedostatečné síti čerpacích stanic na vodík.

Není hybrid jako hybrid

Auta využívající hybridní elektrický pohon můžeme dále dělit podle stupně hybridizace, tedy míry využití elektrického pohonu, na:

• Micro-hybrid

  Vozidlo využívá systém start/stop a funkci rekuperace brzdné energie. Místo startéru zde najdeme generátor, který kromě spouštění motoru umí právě také generovat elektrickou energii. Ta je používána pro dobíjení 12V akumulátoru nebo i pro pohon příslušenství. Dochází tak ke zvýšení efektivity provozu.

• Mild-hybrid (MHEV)

  Elektromotor podporuje funkci běžného spalovacího motoru. Automobil ale neumí jet čistě na elektrický pohon. Tyto vozy jsou zpravidla vybavovány elektrickou sítí s napětím 48 V, malým akumulátorem pro uložení elektrické energie, elektromotorem podporujícím práci motoru a startér-generátorem, který umožňuje hladké spouštění i zhasínání motoru. Tento systém využívá dobíjení elektrické energie prostřednictvím rekuperace brzdné síly a není připojován k externímu zdroji energie.

• Hybrid (HEV)

  Činnost klasického spalovacího motoru podporuje elektromotor. Spalovací motor pracuje především ve větší rychlosti a elektromotor mu dopomáhá při akceleraci, případně při nízkých rychlostech. Hybridní pohon není možné nabíjet z externího zdroje a elektrická energie je získávána při zpomalování a rekuperací brzdné energie. Hybridní pohon umožňuje zvýšení efektivity provozu díky nižší spotřebě paliva.

• Plug-in hybrid (PHEV)

  Automobily s plug-in hybridním pohonem techniku hybridu dále rozšiřují. Najdeme zde akumulátor s větší kapacitou a také výkonnější elektromotor. K tomu nejdůležitějšímu ale patří zásuvka, díky které je možné dobíjet akumulátor z vnějšího zdroje. Plug-in hybridy umožňují kombinovat jízdu například v městském provozu čistě na elektřinu s dojezdem okolo 50 kilometrů s běžnou jízdou mimo město, kde je využíván spalovací motor. Pokud tedy s tímto vozem budeme jezdit především v městském provozu a budeme pravidelně dobíjet akumulátor ze sítě, dosáhneme významného snížení provozních nákladů. Současně se nemusíme obávat delších jízd, kde je využíván především spalovací motor a dostatečná zásoba paliva.

Text: Jiří Svoboda
Foto: Shutterstock a se svolením firmy Škoda

Vyznáte se v elektrifikaci automobilů?