i

Aktuální číslo:

2024/4

Téma měsíce:

Obaly

Obálka čísla

Elektromobil není jen auto

 |  4. 3. 2024
 |  Vesmír 103, 142, 2024/3
 |  Téma: Elektromobilita

Elektromobily nejsou nic nového pod sluncem, ale teprve v posledních letech se začínají prosazovat ve velkém – mimo jiné díky technologickým průlomům a masivní veřejné podpoře. Do budoucna slibují proměnit nejen dopravu; budou součástí energetické a informační sítě, nabízející zcela nové možnosti.

Elektromobily vnímáme jako technologickou novinku, ale ve skutečnosti jsou starší než auta se spalovacím motorem. První prototypy elektrických samohybných vozidel se objevily už v první polovině 19. století. Jeden z nich sestrojil kolem roku 1842 uherský fyzik, benediktýn Štefan Anián Jedlík. Jiné zprávy uvádějí ještě dřívější datum, to však spíše souvisí s prvními prototypy elektromotoru, nikoli elektromobilu jako takového. Elektrické vozítko nizozemského vynálezce Sibranduse Stratinghta a jeho asistenta Christiaana Beckera údajně vzniklo ještě dříve, někdy v roce 1835. Uvezlo 1,5 kg nákladu a šlo spíše o model, o demonstraci principu.

Aby elektromobily dávaly praktický smysl, bylo nutné je vybavit baterií, kterou bylo možné znovu nabíjet (akumulátor – sekundární článek), a ne pouze jednostranně vybíjecím (primárním) článkem na bázi Voltova sloupu. Taková auta se objevila až kolem roku 1880. Proč? Protože nabíjecí akumulátory musíte mít z čeho nabíjet. A právě v té době se začaly objevovat první pokusy s výkonnějšími elektrárnami.

První veřejnou elektrárnu spustil Thomas Alva Edison v roce 1882 v New Yorku na Pearl Street. Veškerou vyrobenou elektřinu prodal zákazníkům na napájení své patentované žárovky. Mělo to svou logiku: pokud chtěl prodávat žárovky, musel zákazníkům poskytnout i elektřinu, která tehdy nebyla běžně dostupná. V Edisonově době se používal ještě stejnosměrný proud a velká dynama byla poháněna klasickými pístovými parními stroji, hnanými párou vyráběnou spalováním uhlí. Lidé velmi rychle pochopili, jak mnohostranný nástroj je elektřina. Začala se používat ve všech možných zařízeních, a to včetně dopravy – objevily se první tramvaje, elektrické lokomotivy, ale i zmiňované elektromobily.

Jak uložit energii

Zatímco vlak a tramvaj s tzv. závislou trakcí bez jakýchkoliv debat překonaly parní lokomotivy a staly se komplementární k moderním dieselovým nebo diesel-elektrickým strojům, elektřina na gumových kolech to měla těžší. Hlavním důvodem se zdá být akumulace energie, resp. její zásoba na jednu jízdu. Trakční vozidlo si elektřinu doplňuje za jízdy, vozidlo nezávislé na trakci musí mít energii uloženu v akumulátoru. První auta používala akumulátory olověné, později nikl-železné (Ni-Fe) nebo nikl-kadmiové (Ni-Cd). Všechny tyto akumulátory měly velkou nectnost: byly těžké a objemné. Vézt vlastní váhu akumulátoru vyžadovalo další energii a dojezd těchto strojů se pohyboval do 100 km. Přesto si elektromobil připsal jedno významné prvenství, a to překonání rychlosti 100 km/hod. Roku 1899 se to podařilo belgickému vozu La Jamais Contente (viz obálku tohoto čísla).

Trvalo více než století, než přišly technologie s vyšší hustotou energie a s dostatečně nízkou cenou. I když elektromobily s Ni-Cd akumulátory už mohly poskytnout přijatelnou dojezdovou vzdálenost, velmi jednoduchou údržbu a vysokou životnost, konkurence pro auta se spalovacím motorem to v mnoha ohledech nebyla.

V roce 1996 firma General Motors vyvinula elektrické vozidlo, které posunulo hranice elektromobility velmi výrazně. Elektromobil EV1 tehdy vypadal velmi futuristicky, a měl dokonce bezkontaktní indukční nabíjení (Magne-Charge). V druhé generaci s nikl-metal-hydridovými bateriemi (NiMH, 1999) měl dojezd až 257 km na jedno nabití, které trvalo 1–3 hodiny. V této druhé generaci bylo vyrobeno 457 vozů.

Nyní vidíte 24 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
TÉMA MĚSÍCE: Elektromobilita
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Technické vědy

O autorovi

Petr Baxant

Doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D., (*1973) vystudoval obor elektronika a sdělovací technika na Fakultě elektrotechniky a informatiky VUT v Brně. Doktorát získal v Ústavu elektroenergetiky téže fakulty a stal se expertem na světelnou techniku. Kromě technologií se zabývá přírodními vědami, zajímá se o přírodní zahrady a permakulturu a jako součást udržitelnosti integruje i moderní technologie, např. obnovitelné zdroje energie, ale i elektromobilitu. V roce 2014 si pořídil první tříkolový elektromobil City El.
Baxant Petr

Další články k tématu

Otazníky kolem elektromobilůuzamčeno

Elektromobil má některé podstatné výhody. Ale samotné vozidlo je jen jednou ze součástí komplexního systému mobility s environmentálními dopady a...

Jak to bude?

Titulek tohoto krátkého textu sice navazuje na titulek rozhovoru s Klárou Hlouchovou o vzniku života (s. 134), ale neptá se na budoucí evoluci...

Cesta k udržitelné mobilitěuzamčeno

Podíl elektromobilů na celkovém počtu nově registrovaných automobilů postupně roste, loni se v EU přiblížil patnácti procentům. Jednotlivé země...

Hledání rovnováhyuzamčeno

„Nerovnoměrné globální rozmístění ložisek nerostných surovin obsahujících kritické kovy i míst jejich produkce by se mohlo stát geopolitickým...

Doporučujeme

Přírodovědec v ekosystému vědní politiky

Přírodovědec v ekosystému vědní politiky uzamčeno

Josef Tuček  |  2. 4. 2024
Petr Baldrian vede Grantovou agenturu ČR – nejvýznamnější domácí instituci podporující základní výzkum s ročním rozpočtem 4,6 miliardy korun. Za...
Od krytí k uzavření rány

Od krytí k uzavření rány

Peter Gál, Robert Zajíček  |  2. 4. 2024
Popáleniny jsou v některých částech světa až třetí nejčastější příčinou neúmyslného zranění a úmrtí u malých dětí. Život výrazně ohrožují...
Česká seismologie na poloostrově Reykjanes

Česká seismologie na poloostrově Reykjanes

Jana Doubravová, Jakub Klicpera  |  2. 4. 2024
Island přitahuje návštěvníky nejen svou krásnou přírodou, ale také množstvím geologických zajímavostí, jako jsou horké prameny, gejzíry a aktivní...