Vozila na električni pogon | | Bojan Stojanović | |
Slovenska podjetja niso statisti na svetovnem odru razvoja električnih vozil. Povezujejo se v konzorcije, razvijajo jih samostojno. Zelena vozila so tu. Zdaj? Ne. Električna vozila v prometu niso nič novega. Vlaki in tramvaji že dolgo vozijo na električni pogon. Na začetku 20. stoletja je bilo na cestah celo več električnih kot bencinskih avtomobilov. Največja prednost električnih vozil je vsekakor nični direktni izpust CO2 in trdnih delcev PM10, saj za pogon ne porabljajo fosilnih goriv. Poleg tega električna vozila zmanjšujejo obremenjenost okolja s hrupom in s tem nižajo nivo stresa v mestih. A kaj električna vozila pomenijo za nas, potrošnike? Bodo električni avtomobili zadovoljili naše potrebe po mobilnosti? | |
Raziskave so pokazale, da v Nemčiji 62 % voznikov vsak dan prevozi manj kot 50 km, 90 % pa manj kot 100 km, kar pomeni, da bi električna vozila že danes lahko v veliki meri nadomestila klasične avtomobile in potrošniki pri tem ne bi bili prisiljeni menjati svojih navad.
Globalno naraščanje števila osebnih vozil in zmanjševanje števila potnikov v javnem prevozu kliče k spremembi družbenih vzorcev in tehnologij v prometu. Prehod v trajnostno mobilnost. Po podatkih iz leta 2007 po svetu vozi 806 milijonov avtomobilov in lahkih tovornjakov. Porabijo preko 7 milijard sodov nafte na leto, kar je več nafte, kot jo v Savdski Arabiji, največji izvoznici nafte, načrpajo v dveh letih. Povzročijo izpust 11 milijard metričnih ton toplogrednih plinov (30 % vseh globalnih izpustov CO2). Kar za petino smo odgovorni Evropejci! Tehnološke izboljšave, ki so odgovor na evropsko zakonodajo o izpustih, so pripomogle k opaznemu znižanju izpustov toplogrednih plinov iz motornih vozil (v zadnjem desetletju v članicah EU za približno eno tretjino). Kljub temu pa v Evropi zaradi onesnaženosti zraka vsako leto predčasno umre kar 370.000 ljudi. Vzrok predčasne smrti je predvsem izpostavljenost delcem PM10 in prizemnemu ozonu, s katerima ima velike težave tudi Slovenija, saj večina naših mest vsaj nekaj dni, če ne že nekaj mesecev, presega dovoljene količine delcev PM10 in ozona v zraku, zaradi česar nam iz Bruslja žugajo s finančno kaznijo. Promet sicer ni edini vir izpustov, vendar ima pomembno vlogo pri izpostavljanju ljudi visokim koncentracijam onesnaževal, saj so ceste praviloma blizu ljudi.
Slovenija je pred razvojno dilemo
Poleg povzročanja globalnega segrevanja ima promet še številne druge negativne učinke, kot so povečevanje energetske odvisnosti, nepovratna uporaba zemljišč, hrup, nesreče, nevarni odpadki iz vozil, onesnaženje kopenskih voda in morij, razkosanost prostora in naravnih habitatov ter posledično izguba biotske raznovrstnosti. Navedeni okoljski problemi nas oddaljujejo od tako želenega trajnostnega razvoja naše družbe, zato bomo morali tudi v Sloveniji začeti razmišljati o hitrejši vpeljavi novih tehnologij v prometu. Poleg tega smo Slovenci izredno motoriziran narod, saj imamo v lasti več kot 1,2 milijona osebnih vozil, kar nas po številu vozil na 1.000 prebivalcev uvršča v sam evropski vrh. Mag. Jure Leben iz Službe vlade za podnebne spremembe poudarja ekološko komponentno uvajanja električnih vozil: “Električna mobilnost lahko v veliki meri pripomore k zmanjšanju CO2 emisij v prometu. V analizi emisij v življenjskem ciklu so električna vozila glede na porabo energije že sedaj bolj učinkovita od vozil z motorji z notranjim izgorevanjem. Že uporaba elektrike iz sedanjih slovenskih virov v e-vozilih pripomore k zmanjšanju emisij CO2. Ob tem lahko e-vozila pripomorejo tudi k zmanjšanju lokalnega onesnaženja v mestnih središčih, še posebej NOx in PM10, in k zmanjšanju hrupa, s čimer posredno izboljšujejo kvaliteto življenja.”
Slovenija je podobno kot večina razvitih držav pred pomembno razvojno dilemo. Dostop do zanesljivega in učinkovitega prometnega sistema je v današnjem življenjskem slogu državljanov ključnega pomena, saj je mobilnost za večino temeljni pogoj za kakovostno življenje. Mobilnost ljudi ni v nasprotju s trajnostnim razvojem, pomembno pa je, da državljanom omogočimo pogoje za takšno mobilnost, s katero bi zmanjšali svoj vpliv na okolje in zdravje. Koncept trajnostnega prometa temelji na uvajanju inovativnih strategij v politiko mestnega in primestnega prometa. Zahteva učinkovitost javnega prevoza in spodbujanje alternativnih prevoznih sredstev. Gre za uporabniku prijazen, enostaven in varen javni prevoz, kolesarjenje, Park&Ride parkirišča, car-sharing, uporabo električnih vozil in splošno dostopnost prometnih storitev.
Slovenija je sposobna izdelati pol električnega vozila
Vozilom na električni pogon se obetajo boljši časi. Po Sloveniji trenutno vozi približno dvajset avtomobilov na električni pogon in 1.500 električnih skuterjev, narejenih večinoma s strani eksotičnih proizvajalcev (Kitajska) ali samoukov, ki so predelali lasten avtomobil. Toda v igro počasi, vendar zanesljivo, prihajajo vsi pomembni igralci avtomobilske industrije. Potem, ko so nanje pozabili za več desetletij, so največji globalni avtomobilski koncerni zdaj pripravljeni na nov začetek, saj so vsa večja podjetja, od BMW, Mercedes Benza, General Motorsa, Nissana do Renaulta, že predstavila svoje električne modele, v zelo kratkem času pa jim bodo sledili tudi druga podjetja.
Sodeč po tujih študijah lahko pričakujemo, da bo leta 2030 v Sloveniji na cestah vozilo 400.000 hibridnih vozil, 200.000 “plug-in” hibridov ter 300.000 električnih vozil. A država oz. njene institucije še vedno niso pripravile strategijo vpeljave električnih vozil na množični ravni, s katero bi bili predvideni učinki na porabo električne energije, vpliv na naftno industrijo in državna podjetja v njej ter potrebe po novi infrastrukturi. Zanimivo bi bilo tudi videti, kakšen vpliv bodo imela električna vozila na okoljski odtis države in ali se bodo zmanjšali izpusti CO2 in v kolikšni meri.
Trenutno 85 % prebivalcev EU dnevno ne prevozi več kot 50 km, kar je razdalja, ki jo premagajo že sedaj razpoložljiva e-vozila na trgu. Razvoj električnih vozil je za vsako državo okoljski in ekonomski izziv, saj e-vozila odpirajo nova delovna mesta z visoko dodano vrednostjo. Glede na znanje, tehnološki potencial in osveščenost Slovencev bi lahko v Sloveniji vozilo po cestah več električnih vozil. Vsekakor mora v trg poseči država, ki bi lahko preko svojih institucij, agencij, ministrstev in uradov dvignila povpraševanje po električnih vozilih in omogočila tako potreben zagon trga. Množično uvajanje električnih vozil, ki bi bili vsaj deloma, če ne že v celoti, izdelani v Sloveniji, bi imelo več pozitivnih učinkov na slovensko gospodarstvo in zmanjšalo ogljični odtis celotne slovenske družbe. Slovenija ima precej možnosti za izvajanje pilotnih in demonstracijskih projektov, ki jih lahko, če so uspešni seveda, hitro prenese na višjo raven. Toda strokovnjaki menijo, da Slovenija na področju pilotskih projektov, sistematizacije in zakonodaje bolj ali manj caplja za drugimi. London načrtuje, da bi v dveh do treh letih na ceste zapeljalo že 90.000 električnih vozil. Infrastruktura zanje je že postavljena. Slovenija? Premoremo le nekaj električnih polnilnic. Ambicioznejše projekte pripravljajo v večjih mestih na Danskem, Švedskem, v Nemčiji. Vsem je skupno, da se jih lotevajo v tristranskem sodelovanju med distributerji električne energije, mestno upravo in proizvajalcem električnih vozil.
Mag. Jure Leben meni, da imajo lahko električna baterijska vozila lepo prihodnost v Sloveniji, saj ima Slovenija odlično razvit avtomobilski grozd (ACS) z 61 člani, od teh je 55 podjetij in 6 raziskovalno-razvojnih institucij. “Če bi v Sloveniji zamenjali vsa vozila z baterijskimi električnimi, bi se potreba po elektriki povečala le za 15 %. A ker avtomobili približno 80 % časa mirujejo, se lahko polnijo s tako imenovano jalovo energijo v nočnem času ali pa celo vračajo energijo v omrežje, kadar je to bolj ugodno kot zaganjanje dodatne proizvodnje,” razloži Jure Leben. Po njegovih besedah lahko v Sloveniji trenutno izdelamo 50 % električnega vozila. “Vsekakor pa mora biti naša industrija pripravljena na čas, ko se bo avtomobilska industrija masovno preusmerila na električna vozila. V Sloveniji imamo med 15 in 20 podjetij (Hidria, Iskra Avtoelektrika, Elaphe), ki so vključena v projekte, povezane z električnimi vozili. Ta podjetja, ki delajo na programih za zelena vozila, skupno letno izvozijo za 1,2 miljarde EUR. Aktivna so na področju električnih pogonov, mehatronskih komponent ter komponent in sistemov za lahko gradnjo vozil. V okviru proizvodnje novih modelov Twingo in Smart, ki naj bi na skupni konstrukcijski osnovi od leta 2013 nastajala v Revozu, je predvidena tudi izdelava električne različice obeh modelov,” nam vlogo slovenske avtomobilske industrije predstavi Leben.
Možnost je za slovensko blagovno znamko
A Slovenci nismo omejeni le na podizvajalska dela pri razvoju in izdelavi e-vozil. Naša podjetja dokazujejo, da lahko z lastnim znanjem izdelamo tudi celotno e-vozilo. Dober primer sta podjetji Elaphe, eno najbolj perspektivnih razvijalcev in-wheel električnih motorjev v Evropi, in podjetje SŽ Oprema Ravne, ki skupaj razvijata prototip prvega slovenskega mestnega električnega avtomobila Chebela, ki naj bi na naše ceste zapeljal že leta 2011. Mag. Marjan Kotnik iz podjetja SŽ Oprema Ravne, ki vodi projekt, je povedal, kako je prišlo do ideje za razvoj električnega avtomobila: “Pobuda se je rodila zaradi iskanja novih priložnosti ob začetku recesije leta 2008. Opazovali smo trende doma in v tujini in predlog za razvoj električnega mestnega avtomobila je prišel precej hitro, saj je pospešen razvoj e-vozil predviden v transportni strategiji EU, poleg tega pa je predvideno povečevanje obdavčevanja velikih vozil z motorji na notranje izgorevanje, mestna središča pa se bodo za ta vozila zapirala.” Mag. Gorazd Lampič iz podjetja Elaphe, ki za projekt Chebela razvija in-wheel motorje (elektromotorji, ki so nameščeni direktno v kolesa), je mnenja, da električna vozila in z njimi povezane tehnologije že predstavljajo pomemben del slovenskega gospodarstva. “Velik del naše elektroindustrije, kovinskopredelovalne industrije in avtomobilske industrije je že neposredno ali posredno vključen v projekte v povezavi z električnimi vozili. V kolikor nam bo uspelo uveljaviti slovensko blagovno znamko, potem imamo velike možnosti za bistven preskok v miselnosti in posledično bistveno močnejšemu in stabilnejšemu gospodarstvu. V tem primeru bi lahko tudi še bolje unovčili znanje, ki ga imajo naše raziskovalne institucije.”
Dr. Andrej Detela z Inštituta Jožef Štefan pa na drugi strani meni, da se naše gospodarstvo izrazito premalo zaveda velikih priložnosti, ki jih ponuja elektrifikacija cestnega prometa. “Ta kritika leti predvsem na velike firme iz našega avtomobilskega grozda, ki se izgovarjajo na svojo ‘nemoč’ pred velikimi, za katero pa odgovarjajo same. Svetla izjema so nekatera manjša podjetja, ki dokazujejo, da se da nekaj narediti,” pojasnjuje dr. Andrej Detela. Priložnost za e-vozila vidi tudi v eko turizmu in dostavnih vozilih.
Tudi Ivo Boscarol, direktor podjetja Pipistrel, vidi veliko potenciala za električna vozila, tako zemeljska kot zračna, povsod po svetu in seveda tudi v Sloveniji. Pipistrel je tudi eno redkih proizvajalecv letal, ki jim je uspelo narediti električno letalo (Taurus), razvijajo pa tudi hibridnega. “Mislim, da je v tem trenutku hibridna tehnologija ena od možnosti ekološko prijaznejših vozil, saj omogoča vožnjo na čistejši vir – elektriko, istočasno pa velik doseg kot pri klasičnem avtu. Poleg rekuperacije energije me pri hibridih navdušuje, zlasti pri Toyoti, tudi izjemna tehnlogija. Ko sem skoraj pred desetimi leti kupil enega prvih Priusov v Evropi, je bila tehnologija za tiste čase zelo vesoljska, vendar ugotavljam pri Lexusu in Plug-inu, da so jo uspeli še nadgraditi. To me navdušuje in prepričan sem, da bodo nove generacije Toyotinih hibridnih vozil ponudile to, kar pričakujemo, a je danes še nedosegljivo. To je večji doseg z električnim pogonom in skrajšanje polnilnega časa. Prepričan sem, da je pot prava. Če je sedaj za doseganje zadovoljstva uporabnikov zaslužen predvsem bencinski motor, bo v bodoče sigurno to električni! Polnilna infrastruktura me sploh ne skrbi, ker bodo v bodoče zaradi večje energijske gostote dosegi večji in bodo lastniki polnili večinoma doma ali kjerkoli preko navadnih vtičnic, podobno kot telefon ali računalnik,” nam svoje razmišljanje predstavi Boscarol.
Nakup električnih vozil spodbujajo s subvencijami
Večina evropskih držav je naklonjenih množični vpeljavi električnih vozil in nekatere nakup električnih vozil že spodbujajo s subvencijami (Velika Britanija, Nizozemska, Irska in Portugalska). Nemčija po drugi strani sicer ne daje subvencij za nakup električnih vozil, je pa za razvoj in raziskave na tem področju namenila 500 milijonov EUR. Kitajska zelo spodbuja večji delež električnih vozil – že leta 2012 jih želi na ceste poslati 500.000. Ta ambiciozen cilj spodbuja s subvencijami v skupni vrednosti 600 milijonov EUR. Najbolj pa je električnim vozilom naklonjena zvezna država Kalifornija, kjer so že v preteklem stoletju sprejeli zakon o obveznem deležu električnih avtomobilov v celotnem številu električnih avtomobilov. Administracija ZDA ponuja subvencijo v višini 7.500 USD za nakup električnega avtomobila. Posebno omembo si zaslužita Izrael in Danska, ki skupaj s podjetjem Nissan-Renault sodelujeta v projektu Better Place, katerega cilj je raziskati in implementirati najboljše pristope na državni ravni za množično vpeljevanje električnih vozil (karakteristike avtomobilov, mreža polnilnic, pametna omrežja, menjava baterij, najemno lastništvo). Cilj Izraela je, da bi v prihodnjih desetih letih že 10 % vseh njihovih avtomobilov vozilo na električni pogon.
Pri električnih vozilih je problem baterija
Z množičnim prehodom na električne avtomobile se bo povečala tudi poraba električne energije, s tem pa bi se nujno moral povečati tudi delež obnovljivih virov energije na strani proizvodnje, ki ponekod že zdaj ne dosega zastavljenih ciljev. Le tako bo namreč možno trditi, da gre res za okolju prijazen oz. transport brez emisij. Neodvisna študija, ki so jo pripravile tri evropske nevladne organizacije, Friends of the Earth Europe, Greenpeace in Transport & Environment, sporoča, da večje število električnih avtomobilov na cestah utegne povečati skupne emisije CO2, če jih ne bo poganjala zelena energija. Okoljske organizacije so zato pozvale k uresničevanju ciljev obnovljivih virov električne energije, da se zagotovi dejansko “zero emission” električnih vozil.
Poleg energetske strukture posamezne države, ki v veliki meri determinira okoljski odtis električnih vozil, je pred električnimi vozili še kar nekaj izzivov. Največji problem predstavlja proizvodnja baterij, saj pridobivanje surovin zanje zelo obremenjuje okolje. Eno največjih nahajališč litija, ki je glavna sestavina modernih baterij, se nahaja v Čilu (med 40–50 % svetovnih rezerv). Okoljevarstveniki se že bojijo, da bo pridobivanje litija naredilo velikansko škodo in bo med drugim prizadelo tudi eno od naravnih čudes te države, znamenito slano puščavo. Velik izziv predstavlja tudi sama kapaciteta baterij, a na tem področju v zadnjem času prihaja do velikih tehnoloških inovacij, tako da lahko v nekaj letih pričakujemo lažje in zmogljivejše baterije, narejene iz široko dostopnih materialov, kar bo znižalo tako njihovo ceno, ki trenutno znaša preko 50 % vrednosti avtomobila, kot tudi olajšalo samo ravnanje z odsluženimi baterijami.