Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Pro mnoho výrobních a dodavatelských odvětví má velký význam rozvoj hybridních a elektrických pohonů a mobilních zásobníků energie, tedy oblasti označované jako elektromobilita. V příštích několika letech se v tomto oboru počítá s velkým rozvojem, který je podporován ve všech průmyslových zemích světa, protože je považován za jedno z možných východisek ze současné hospodářské krize. Očekává se, že elektromobilita, zejména ve spojení s rozvojem inteligentních elektrických sítí, poskytne nové pracovní příležitosti, pomůže nastartovat investiční výstavbu a současně větším využitím obnovitelných zdrojů přispěje k ochraně zemského klimatu a ke snížení spotřeby fosilních paliv. Zajímavé výsledky přinesla také výhledová studie (Trendreport 2010), kterou vypracoval německý odborný svaz VDE podle výsledků dotazníkového průzkumu mezi svými 1 300 členskými podniky a vysokými školami se zaměřením na elektrotechniku a informatiku.
Elektromobilita a hospodářské postavení Německa
Většina účastníků průzkumu VDE očekává, že v příštích několika letech bude Německo hrát klíčovou roli ve vývoji a zavádění elektromobility. Zhruba 63 % respondentů považuje cíl spolkové vlády, aby se do roku 2020 stalo Německo vedoucím trhem elektromobility, za realizovatelný. Velkou úlohu při rozvoji elektromobility přisuzují téměř tři čtvrtiny podniků a vysokých škol meziodvětvové spolupráci německého elektrotechnického a automobilového průmyslu. Státní podporu přitom považuje 89 % respondentů za nezbytnou pro dostatečně rychlý nástup elektromobilů na trh.
Hlavní přínosy elektromobility vidí účastníci průzkumu především v zajištění technologického prvenství, v posílení hospodářského postavení, ochraně životního prostředí a v lepším využití stále omezenějších zdrojů energie (obr. 1). Asi dvě třetiny respondentů se domnívají, že elektromobilita přispěje ke splnění náročných cílů EU týkajících se emisí do roku 2020. Z rozvoje elektromobility budou mít podle průzkumu prospěch především odvětví automobilové techniky a energetiky (obr. 2). Asi 87 % dotázaných očekává, že elektrotechnický a automobilový průmysl budou společně řešit klíčové problémy. Dvě třetiny dotázaných podniků a vysokých škol se domnívají, že výzkum a průmysl v Německu jsou v oblasti elektrických pohonů, automatizace a výkonové elektroniky na velmi dobré úrovni. Převážná většina respondentů vidí při rozvoji elektromobility největší problémy ve zvládnutí vývoje akumulátorových baterií s kapacitou pro dostatečně dlouhý dojezd, ve vybudování plošné sítě dobíjecích stanic a ve zkrácení doby nabíjení (obr. 3).
V rozvoji inteligentních elektrických sítí (Smart Grids) a systémů nabíjení je postavení Německa ve studii hodnoceno spíše zdrženlivě. Přitom vozidla s elektrickým pohonem by mohla v inteligentní distribuční síti také přispět k vyřešení uskladňování obnovitelné energie (větrné i solární) při jejím přebytku. Odborníci odhadují, že kdyby jen 10 % německého vozového parku osobních automobilů bylo vybaveno elektrickým nebo hybridním pohonem (s kombinací spalovacího a elektrického motoru) s možností dobíjení ze zásuvky (PHEV – Plug-in Hybrid Vehicle), mohly by akumulovat téměř tolik elektrické energie jako všechny současné německé přečerpávací vodní elektrárny dohromady.
Chybějí normy pro elektromobilitu
Podle názoru většiny respondentů je třeba urychlit vytváření norem pro elektromobilitu a inteligentní elektrické sítě. Nejnaléhavějším úkolem je normalizovat jednotný konektor (zásuvky a vidlice) pro dobíjení. Normované dobíjecí vidlice a zásuvky musí být snadno a bezpečně ovladatelné a použitelné na celém světě i přes rozdíly v distribučních elektrických sítích a bezpečnostních požadavcích v různých zemích. Takový standard navrhl odborný svaz VDE se svou normalizační komisí DKE a nyní ho posuzuje mezinárodní normalizační organizace IEC. Standard definuje vidlici a rozhraní pro různé režimy dobíjení: proudem 20, 32, 63 A (jednofázovým a třífázovým) nebo 70 A (jen jednofázovým) při provozním napětí maximálně 500 V a frekvenci 50 až 60 Hz (obr. 4). Perspektivní je také možnost obousměrného přenášení energie, tak aby elektrovozidla mohla proud nejenom odebírat, ale také ho do sítě dodávat. To umožní připojit elektromobil do inteligentní elektrické sítě budoucnosti s velkým podílem proudu z obnovitelných zdrojů energie.
Aby se mohli němečtí výrobci automobilů a energetické rozvodné společnosti na novou normu včas připravit, vydal svaz VDE předběžná aplikační pravidla, která budou později nahrazena schválenou celosvětovou normou IEC. Tyto kroky odborného svazu VDE vítá a podporuje evropská asociace Eurelectric, jež sdružuje na 50 významných evropských distribučních a energetických společností, včetně RWE, ENEL, ČEZ, E-ON a dalších, které usilují o urychlené vybudování infrastruktury veřejných dobíjecích stanic pro elektromobily v Evropě (obr. 5). Podle jejich zástupců si lze totiž těžko představit, že by zákazníci chtěli kupovat elektromobily, při jejichž každém dobíjení by museli shánět jiný konektor.
Vedle standardizace rozhraní pro dobíjení je třeba vypracovat také normy pro komunikaci mezi vozidlem a distribuční elektrickou sítí, normy pro výkonné a spolehlivé pohonné baterie a zejména pro elektrickou bezpečnost hybridních a elektrických vozidel. V konkurenci s levnými dodavateli z Asie by mohlo bezpečnostní hledisko představovat konkurenční přednost.
Národní platforma pro elektromobilitu
Německá vláda schválila Národní program rozvoje elektromobility, podle něhož má být na trh do roku 2020 dodán nejméně jeden milion automobilů s elektrickým pohonem. Pro podporu tohoto cíle je vláda připravena do konce legislativního období vložit do výzkumu a vývoje elektroautomobilů a příslušné infrastruktury zhruba 2,5 miliardy eur. Elektromobily by měly podle informací automobilového průmyslu začít sjíždět z výrobních pásů ve větším množství od roku 2013.
Podle studie přechod společnosti k elektromobilitě a k inteligentním elektrickým sítím zvýší potřebu inženýrů profesně zaměřených na elektrotechniku, elektroniku a informatiku a jejich nedostatek bude pro německý průmysl stále větším problémem. Podrobnější informace naleznou zájemci na webové adrese
www.vde.com, kde si také mohou kompletní studii VDE 2010 objednat za 250 eur.
Ing. Karel Kabeš
[Informace pro tisk odborného svazu VDE z dubna a května 2010.]
Obr. 1. Hospodářské a společenské přínosy elektromobility (zdroj: VDE)
Obr. 2. Odvětví s největším prospěchem z rozvoje elektromobility (zdroj: VDE)
Obr. 3. Největší předpokládané problémy při zavádění elektromobility (zdroj: VDE)
Obr. 4. Pohodlné a rychlé dobíjení elektromobilu (Foto: RWE)
Obr. 5. Dobíjecí stojan na sídlišti (Foto: RWE)