Pionir elektrifikacije avtomobilov

Leta 2015 je Pečjak s svojim električnim avtomobilom brez vmesnega polnjenja baterije po Nemčiji s povprečno hitrostjo 72 kilometrov na uro prevozil 824 kilometrov – razdaljo, ki je bila za serijske električne avtomobile takrat nedosegljiva.

Visoka nabavna cena, razmeroma majhen doseg, pa tudi zamudnost in druge težave s polnjenjem baterij so verjetno glavni razlogi, da je električnih avtomobilov na cestah še vedno malo. Kdaj bodo po vašem mnenju glede tega primerljivi s “klasičnimi”?
Razvoj je zadnja leta bliskovit, vanj se zlivajo milijarde, in to, za kar so prej potrebovali desetletje, bodo zdaj nare­dili v enem letu. Električnih avtomobi­lov je pri nas malo, drugje pa prihajajo v takem številu, kot ga dopušča pro­izvodnja, vendar ta še vsaj deset let ne bo dohajala povpraševanja. Za večino modelov, še zlasti za novejše, so čakal­ne dobe dolge. Tu se skriva tudi razlog, da so še vedno razmeroma dragi. Elek­trični avtomobil ima manj komponent kot “fosilni”, proizvodna cena baterij je pri velikih proizvajalcih že nižja od sto dolarjev za kilovatno uro, zato bi pričakovali znižanje cene. Vendar se cena ne znižuje, saj je ne oblikujejo proizvodni stroški, ampak trg, ta pa je lačen električnih vozil. To je ključni razlog, da veliki proizvajalci izdelujejo le srednje velike in velike električne avtomobile, cenejših mestnih, ki bi bili tudi po ekološki plati bolj smiselni, pa ne. Pri večjih vozilih imajo večji zaslužek glede na vložek. Zato je na primer eden od velikih proizvajalcev avtomobilov opustil proizvodnjo tudi pri nas prodajno uspešne “elektrifici­rane” različice majhnega mestnega avtomobila.

V prihodnjih 20 letih se bo po svetu elektrificirala več kot milijarda vozil in po načelu večjih dobičkov so najprej na vrsti kupci z globljimi žepi.Glede polnjenja – prebivalec EU, ki ima dostop do vtičnice tam, kjer par­kira, in ki kupuje avtomobil srednjega ali visokega razreda, pri nakupu elek­tričnega avtomobila ne bo imel težav. Doseg je krepko več kot 300 kilometrov tudi po avtocesti, to zadošča za vsako­dnevne vožnje, na dolgih poteh pa se je tako in tako priporočljivo vsakih 300 kilometrov ustaviti “na kavici”. Polnje­nje na hitrih polnilnicah ob avtocesti traja od 20 do 50 minut, doma pa se avtomobil napolni čez noč. Težave so v podrobnostih: v Sloveniji približno tretjina prebivalstva stanuje v blokih, kjer nima dostopa do vtičnice.

Dokler se zakonodaja ne bo spremenila (v ne­katerih državah se je že), zanje ne bo prave rešitve. Druga težava so hitre pol­nilnice, ki jih je večinoma financirala EU, niso pa prijazne do uporabnika. Če imaš teslo (tesla 3 je s ceno dobrih 40 tisoč evrov vozilo srednje kategorije), se lahko tudi na dolge razdalje voziš tako kot s “fosilnim” avtomobilom, saj ima Tesla mrežo vedno delujočih hitrih pol­nilnic, kjer samo “vtakneš in polniš”. Nasprotno EU ni izkoristila priložnosti, da bi poenotila sistem hitrih polnilnic, ko je bil ta na začetku vzpostavljanja. Zato imamo kaos ponudnikov, saj ima “vsaka vas svojo kartico ali aplikacijo”, z bančno kartico pa lahko plačujemo le na redkih polnilnicah.

Če zaključim: po tehničnih lastno­stih so električni avtomobili povsem primerljivi s “fosilnimi”, nimamo pa urejene polnilne infrastrukture (razen tiste, ki jo zagotavlja Tesla) in ni po­nudbe celotne palete vozil. Manjkajo mestni avtomobili, kombiji, karavani in pravi terenci, a prepričan sem, da bodo prišli v prihodnjih petih letih. Prav tako ni trga rabljenih vozil, po katerih bi posegali tisti z manjšo kupno močjo, toda tudi ta se bo v petih letih razvil.

Viri litija za izdelavo litijionskih baterij, ki poganjajo električna vozila, so razmeroma omejeni, s pridobivanjem so še druge težave. Ali je na obzorju kakšen nov material ali tehnologija, ki bi lahko v recimo desetih letih primerno nadomestila litijionske baterije?
Litij je 25. najpogostejši element v ze­meljski skorji, samo zadnje nahajališče, ki so ga odkrili v Porenju v Nemčiji, bo zadoščalo za pol milijarde električnih vozil. Večja težava je industrializacija proizvodnje litija, ki težko sledi pove­čanemu povpraševanju. Tako bo vsaj še deset let, potem se bosta proizvodnja in povpraševanje stabilizirala, začel se bo tudi dotok recikliranega litija iz iztrošenih baterij in cena se bo občutno znižala. Nove tehnologije so na vidi­ku, a dvomim, da bodo v doglednem času nadomestile litijionsko. Velikani avtomobilske industrije so začeli po­stavljati gigatovarne litijevih baterij in pri tej tehnologiji bodo zaradi velikih finančnih vložkov vztrajali podobno kot pri tehnologiji fosilnih goriv. Ko se bo vzpostavila proizvodna veriga, jim ne bo do tega, da bi jo zamenjali. Morda imamo nekaj več možnosti pri energetskih zalogovnikih, kjer gigapro­izvodnja še ni stekla, tam tudi nismo tako zelo omejeni s težo kot pri vozilih, kjer morajo biti baterije čim lažje.

Skoraj tretjina elektrike, ki jo porabimo v Sloveniji, prihaja iz TEŠ 6, največjega posamičnega vira ogljikovega dioksida, pa tudi drugi elektroenergetski objekti niso brez vpliva na okolje. Električni avtomobil je torej v primerjavi s klasičnim le manjši vir toplogrednih plinov in onesnaženja.
Nič, kar izdela in uporablja človek, ni brez negativnega vpliva na oko­lje. Vendar ima električni avtomobil celo, če bi uporabljal le elektriko iz termoelektrarne, manjši izpust CO2, drobnih delcev in strupenih plinov kot avtomobil na fosilna goriva. Nas pa hitrost podnebnih sprememb sili k precej bolj drastičnemu zmanjšanju izpustov CO2, kot bi ga zagotovil zgolj prehod na električna vozila, zato je hkrati z elektrifikacijo prometa nujno razogljičiti tudi proizvodnjo elektrike.

Kako bi po vašem mnenju lahko pridobivali zadostne količine take “čiste elektrike”? Hkrati z elektrifikacijo transporta poteka tudi uvajanje toplotnih črpalk, ki bodo, če bodo postale množične, prav tako velik porabnik. Elektroenergetiki še pravijo, da bo treba pri nas, če bo stekla množična elektrifikacija, skoraj v celoti zamenjati električno omrežje, saj bi bilo sedanje za take obremenitve prešibko.
Jasno je, da elektrifikacija vsega po­meni tudi povečano porabo električne energije. Se pa ta prehod izvaja sočasno z digitalizacijo. Ta lahko ravno pri elek­tričnih vozilih in toplotnih črpalkah pomaga, da bo prehod hitrejši in manj boleč, kakor bi bil s klasičnimi ener­getskimi rešitvami, kot je postavitev velikih energetskih objektov. Reši­tev je v povezanem sistemu velikih hid roelektrarn in jedrskih elektrarn z dodanimi velikimi fotovoltaičnimi in vetrnimi elektrarnami v povezavi z mikroomrežji z nadzorovano porabo in proizvodnjo. V teh enotah mikro­omrežja (hiša, blok, vas ali poslovni prostor) bodo igrali glavno vlogo elek­trični avtomobil, fotovoltaika na strehi, baterijski zalogovnik in toplotna črpal­ka, kjer bosta obe, poraba in oddaja energije v omrežje, dinamično vodeni. Problem omrežja ni poraba, ampak neenakomernost porabe in konice, ko so potrebe po elektriki velike.

Verjetno bi bilo mogoče v razvitem delu sveta v 10 do 20 letih, v nerazvitem pa v 20 do 30 letih preiti na tak sodobni sistem, ki bo uravnaval proizvodnjo in porabo elektrike in bo dokaj ogljično nevtralen – popolnoma seveda ne more biti. Naj povem preprosto: ko je poraba v siste­mu majhna, proizvodnja pa velika (na primer, ko piha veter in sije sonce), se polnijo energetski zalogovniki (baterij­ski, vodikovi, črpalne hidroelektrarne), polnijo se električni avtomobili, delu­jejo toplotne črpalke. Ko je potreba po elektriki velika, se energija iz teh zalo­govnikov dodaja v omrežje, polnjenje električnih vozil se zmanjša, ustavi ali pa steče v drugo smer, vodi se tudi delovanje toplotnih črpalk. Vse to se regulira s ceno oziroma z dinamičnim tarifiranjem, upravljanje pa bo v rokah ponudnika energije ali stranke. Če bo stranka hotela napolniti avtomobil, ko bo energija najdražja, bo to lahko storila, vendar jo bo tako polnjenje udarilo po žepu.

Več si preberite v tiskani oktobrski številki revije National Geographic Slovenija.