Elektromobily sa za posledné roky stali obrovskou témou. Ešte nedávno ich mnohí považovali za drahú technologickú novinku pre nadšencov, no dnes ich na cestách pribúda každým mesiacom. Napriek tomu stále existuje veľké množstvo ľudí, ktorí o elektromobiloch prakticky nič nevedia. Nevedia, ako funguje nabíjanie, čo znamenajú jednotky kWh alebo kW, aký je rozdiel medzi domácim wallboxom a rýchlonabíjačkou, alebo prečo elektromobil v zime spotrebuje viac energie.
A práve to je úplne normálne. Elektromobilita funguje trochu inak než klasické spaľovacie autá a človek sa musí naučiť niekoľko nových pojmov. Dobrá správa však je, že v skutočnosti nejde o nič zložité. Keď pochopíte základné princípy fungovania batérie, spotreby a nabíjania, elektromobil začne dávať veľmi logický zmysel.
V tomto článku si vysvetlíme všetko podstatné jednoducho, prakticky a bez zbytočne komplikovaných technických výrazov.
Ako funguje elektromobil
Najväčší rozdiel medzi elektromobilom a klasickým autom spočíva v pohone. Namiesto spaľovacieho motora používa elektromotor, ktorý energiu získava z trakčnej batérie.
Ak si to chceme predstaviť úplne jednoducho, batéria predstavuje palivovú nádrž, elektromotor nahrádza benzínový alebo dieselový motor a nabíjanie funguje podobne ako tankovanie.
Elektromotor je oproti spaľovaciemu motoru výrazne jednoduchší. Obsahuje menej pohyblivých súčiastok, nepotrebuje olej, rozvody, sviečky ani množstvo ďalších komponentov typických pre spaľovacie motory.
Práve v tom spočíva jedna z najväčších výhod elektromobilov. Menej mechanických súčiastok znamená nižšiu pravdepodobnosť poruchy, menej servisu a nižšie prevádzkové náklady.
Veľkým rozdielom je aj samotný pocit z jazdy. Elektromotor dokáže podať maximálny výkon okamžite, preto elektromobily pôsobia veľmi svižne už od rozjazdu. Navyše jazdia mimoriadne ticho a bez vibrácií.
Prečo sú elektromobily lacnejšie na servis
Mnoho ľudí sa pri elektromobiloch sústredí hlavne na cenu nabíjania, no veľká úspora často prichádza práve pri servise.
Klasické spaľovacie auto obsahuje obrovské množstvo komponentov, ktoré sa časom opotrebujú. Potrebuje pravidelnú výmenu oleja, filtrov, rozvodov či ďalších dielov. Elektromobil väčšinu týchto súčiastok vôbec nepotrebuje.
To neznamená, že elektromobil je úplne bezúdržbový. Stále je potrebné kontrolovať podvozok, pneumatiky, brzdy alebo klimatizáciu. Počet servisných úkonov však býva výrazne nižší.
Veľkou výhodou je aj rekuperácia. Elektromobil pri brzdení využíva elektromotor na spomaľovanie auta a časť energie vracia späť do batérie. Vďaka tomu sa klasické brzdy používajú menej a často vydržia výrazne dlhšie.
Čo znamená kapacita batérie a jednotka kWh
Jedným z najdôležitejších údajov pri elektromobile je kapacita batérie. Tá sa udáva v kilowatthodinách, teda kWh.
Práve toto býva pre nových používateľov často mätúce. kWh totiž neoznačuje výkon, ale množstvo energie uložené v batérii.
Najjednoduchšie je predstaviť si batériu ako nádrž na palivo. Čím väčšia nádrž, tým viac kilometrov dokáže auto prejsť. Presne rovnako funguje aj elektromobil.
Menšie mestské elektromobily môžu mať kapacitu okolo 35 až 45 kWh, väčšie rodinné modely často disponujú batériami s kapacitou 60 až 80 kWh a luxusnejšie elektromobily môžu mať aj viac než 100 kWh.
Samotná veľkosť batérie však ešte automaticky neznamená veľký dojazd. Rovnako dôležitá je aj spotreba auta.
Celková a využiteľná kapacita batérie
Pri elektromobiloch často nájdete dva údaje — celkovú a využiteľnú kapacitu batérie.
Výrobcovia totiž zámerne neumožňujú úplné nabitie alebo úplné vybitie batérie. Časť energie zostáva ako ochranná rezerva.
Dôvod je jednoduchý. Lítiové batérie sa najviac opotrebúvajú pri extrémne vysokom alebo nízkom stave nabitia. Rezerva preto pomáha predĺžiť životnosť batérie a znižovať degradáciu.
Ak má elektromobil napríklad celkovú kapacitu 82 kWh, vodič môže reálne využívať približne 77 kWh. Práve využiteľná kapacita je dôležitá z pohľadu reálneho dojazdu.
Ako sa počíta spotreba elektromobilu
Spotreba elektromobilu funguje veľmi podobne ako pri spaľovacích autách. Rozdiel je len v jednotkách.
Kým pri benzínových autách používame litre na 100 kilometrov, pri elektromobiloch sa používa údaj kWh na 100 kilometrov.
Ak elektromobil spotrebuje napríklad 18 kWh na 100 kilometrov, znamená to, že pri prejdení 100 kilometrov využije 18 kilowatthodín energie z batérie.
Čím nižšia spotreba, tým dlhší dojazd auto dosiahne. Spotrebu pritom výrazne ovplyvňuje štýl jazdy, rýchlosť, počasie, kúrenie, klimatizácia alebo profil trasy.
Prečo elektromobil na diaľnici spotrebuje viac
Elektromobily sú mimoriadne efektívne v meste alebo pri nižších rýchlostiach. Pri diaľničnej jazde však spotreba výrazne rastie.
Dôvodom je najmä odpor vzduchu, ktorý pri vyšších rýchlostiach dramaticky stúpa. Čím rýchlejšie auto ide, tým viac energie potrebuje.
Ak elektromobil v meste spotrebuje približne 15 kWh na 100 kilometrov, na diaľnici môže spotreba bez problémov narásť aj na viac než 25 kWh na 100 kilometrov.
Práve preto býva reálny diaľničný dojazd nižší než papierové hodnoty podľa normy WLTP.
Ako funguje nabíjanie elektromobilu
Nabíjanie elektromobilu je v princípe veľmi jednoduché. Auto sa pomocou kábla pripojí k nabíjačke a energia začne prúdiť do batérie.
V praxi však existujú dva základné typy nabíjania — AC a DC nabíjanie.
AC nabíjanie využíva striedavý prúd a ide o najbežnejší spôsob domáceho nabíjania. Používa sa najmä doma, vo firmách, na parkoviskách alebo v obchodných centrách.
Pri AC nabíjaní musí auto pomocou palubnej nabíjačky premieňať striedavý prúd na jednosmerný.
DC nabíjanie predstavuje rýchlonabíjanie. Energia ide priamo do batérie, čo umožňuje výrazne vyšší výkon a kratší čas nabíjania. Práve DC nabíjanie nájdete najmä pri diaľniciach a na rýchlonabíjacích staniciach.
Typy konektorov pri elektromobiloch
Nových používateľov často mätie aj množstvo rôznych konektorov.
V Európe sa dnes najčastejšie používajú dva hlavné typy.
Type 2 konektor slúži na AC nabíjanie a používa sa pri domácich wallboxoch alebo pomalších verejných nabíjačkách, zvyčajne do 7kW.
CCS2 konektor slúži na DC rýchlonabíjanie a ide o dnešný európsky štandard, 150 – 200kW.
Staršie elektromobily môžu používať aj CHAdeMO konektor, ktorý bol populárny najmä pri japonských vozidlách. Dnes však jeho význam postupne klesá.
Prečo sa pri wallboxoch riešia ampére a ističe
Pri elektromobiloch sa často stretnete aj s pojmami ako 16 A, 25 A alebo 32 A.
Ampére označujú elektrický prúd a práve ten určuje, aký výkon dokáže wallbox alebo elektrická prípojka zvládnuť.
Práve preto sa pri elektromobiloch rieši veľkosť hlavného ističa domácnosti.
A tu prichádza veľmi dôležitá vec, ktorú si mnoho ľudí neuvedomuje. Hlavný istič neslúži iba pre wallbox. Napája celý dom.
To znamená, že z jedného ističa funguje nabíjanie auta, rúra, indukcia, bojler, klimatizácia, tepelné čerpadlo aj všetky ostatné spotrebiče.
Ak by wallbox odoberal príliš veľký výkon a zároveň by doma bežalo viac energeticky náročných zariadení, mohlo by dôjsť k vypnutiu hlavného ističa.
Práve preto sa pri domácich wallboxoch veľmi často odporúča výkon okolo 11 kW, ktorý predstavuje rozumný kompromis medzi rýchlosťou nabíjania a bezpečným fungovaním celej domácnosti.
Dynamické riadenie výkonu wallboxu
Moderné wallboxy dnes často používajú takzvané dynamické riadenie výkonu.
Wallbox sleduje aktuálnu spotrebu domu a automaticky upravuje výkon nabíjania tak, aby nevyhodilo hlavný istič.
Ak napríklad zapnete indukčnú dosku, rúru alebo klimatizáciu, wallbox automaticky zníži výkon nabíjania. Keď spotreba domácnosti klesne, wallbox opäť zvýši výkon.
Práve toto je dnes veľmi populárne riešenie pri rodinných domoch.
Rekuperácia a brzdenie elektromotorom
Jednou z najzaujímavejších technológií elektromobilov je rekuperácia.
Keď vodič pustí akcelerátor alebo začne brzdiť, elektromotor začne fungovať ako generátor a premieňa kinetickú energiu späť na elektrinu. Tá sa následne vracia do batérie.
Vďaka tomu elektromobil spotrebuje menej energie, brzdy sa menej opotrebúvajú a jazda v meste je efektívnejšia. Niektoré elektromobily umožňujú takmer jazdu jedným pedálom bez častého používania klasických bŕzd.
Ako funguje elektromobil v zime
Zima patrí medzi najdiskutovanejšie témy elektromobility. Je pravda, že chladné počasie má na batériu negatívny vplyv a dojazd býva nižší. Energia sa spotrebúva na kúrenie, vyhrievanie batérie, vyhrievanie okien alebo sedadiel. Pri silných mrazoch môže dojazd klesnúť približne o 10 až 30 percent. Moderné elektromobily však používajú tepelné čerpadlá, predohrev batérie a inteligentný manažment teploty, ktoré pomáhajú znižovať negatívne vplyvy zimy.
Plánovanie dlhých ciest elektromobilom
Jednou z najväčších obáv nových používateľov býva cestovanie na dlhé vzdialenosti. Moderné elektromobily však dnes dokážu plánovanie zvládať veľmi efektívne. Navigácie automaticky počítajú spotrebu, navrhujú nabíjacie zastávky a odhadujú stav batérie po príchode. Pri elektromobile je často efektívnejšie nabíjať kratšie a častejšie. Batéria sa totiž najrýchlejšie nabíja približne medzi 10 a 80 percentami kapacity. Práve preto býva na dlhých trasách výhodnejšie spraviť viac kratších zastávok než čakať na plné nabitie.
Elektromobilita už dávno nie je budúcnosť
Elektromobily sa za posledné roky posunuli obrovským tempom dopredu. Majú väčší dojazd, rýchlejšie nabíjanie, lepšie batérie aj hustejšiu sieť nabíjacích staníc. Pre mnohých vodičov dnes predstavujú pohodlnejší, tichší a lacnejší spôsob každodennej dopravy. Najväčším problémom elektromobility už dávno nie je samotná technológia, ale skôr množstvo nejasností a mýtov okolo nej. Keď človek pochopí základné princípy fungovania batérie, spotreby a nabíjania, elektromobil prestane pôsobiť komplikovane a začne dávať veľmi logický zmysel.
