poniedziałek, 14 października 2013

JAZDA Z PRĄDEM

Nadciąga elektryczna rewolucja. Samochody spalinowe znikną. Tak jak zniknęły parowozy, jak znikają sprzęt analogowy i telefony stacjonarne

Mój nowy samochód jest bezgłośny i nie emituje spalin. Wracam z redakcji, stawiam go w garażu i przez noc ładuję baterię do pełna ze zwykłego domowego gniazdka. Mogę na niej przejechać 160 kilometrów. Gdy jadę w długą trasę, „tankuję” prąd na stacjach szybkiego ładowania. W czasie gdy wypijam kawę i zjadam hot-doga, bateria napełnia się w 80 procentach. Auto wygląda jak zwykły sedan. Ładny, wygodny i pakowny.

To nie fantastyka. Niemiecki rząd planuje, że do 2015 roku po tamtejszych drogach będzie jeździć milion samochodów elektrycznych. Rząd w Lizbonie w umowie podpisanej z aliansem Nissan-Renault zobowiązał się, że już za dwa lata 20 procent floty publicznej (auta wszelkich służb – od rządowych limuzyn, przez policyjne radiowozy, po terenówki leśników) będą stanowiły samochody elektryczne, a kraj pokryje sieć 5000 stacji szybkiego ładowania. Żeby na EV (electric vehicle) przerzucili się też zwykli Portugalczycy, państwo daje ulgi podatkowe do sumy 4000 euro. Izrael będzie wkrótce pierwszym państwem na ziemi pokrytym gęstą siecią punktów wymiany baterii. Dzięki temu oraz szczodrym zachętom finansowym Izraelczycy niemal na pewno przestaną jeździć benzyniakami. W połączeniu z programem rozwoju energetyki słonecznej ma to zmniejszyć uzależnienie państwa od arabskiej ropy. Dziś większość energii pochodzi z elektrowni naftowych, ale na pustyni Negew powstaje siłownia słoneczna o mocy 1 gigawata, która pokryje niemal jedną dziesiątą krajowego zapotrzebowania na prąd, a do roku 2020 ze źródeł odnawialnych ma pochodzić 20 procent energii.
Do państw, których rządy ustawami i zachętami finansowymi wspierają elektryczną motoryzację, należą: Japonia, Korea Południowa, USA, Nowa Zelandia, Włochy, Szwajcaria czy Hiszpania (Madryt i Barcelona zamierzają przerobić niszczejące budki telefoniczne na stacje szybkiego ładowania). A polski rząd śpi.

Choć wicepremier i minister gospodarki Waldemar Pawlak przyznał niedawno, że świat jest w tej dziedzinie „bardzo blisko przełomu”, to ani w jego resorcie, ani w ministerstwach Środowiska czy Infrastruktury nie ma komórki do koordynowania działań w tym zakresie. Z kolei w Ministerstwie Finansów – według szczerych słów wicepremiera: – Jest dramatyczny opór przeciw wspieraniu pojazdów ekologicznych, bo odbierają one akcyzę za paliwo.

Klaster Green Stream skupiający podmioty zainteresowane zakończeniem ery ropy naftowej w Polsce w ciągu 2 lat wybuduje pierwsze 330 stacji ładowania w kilku miastach, ale jak przyznaje przedstawiciel organizacji Stanisław Mrozik, na razie będą one miały głównie znaczenie promocyjne.

Auto jak komórka
Dziś po europejskich drogach jeździ nie więcej niż kilka tysięcy elektrycznych samochodów. W USA jest ich 10 tysięcy, ale większość to przeróbki. Powód jest prosty – prawie nikt ich nie produkuje. Jednak koncerny samochodowe zwęszyły interes w niepewnym rynku ropy i wzroście zainteresowania ekologią, więc idą ramię w ramię z rządami w tworzeniu nowego rynku. Nissan Leaf, Mitsubishi iMiEV, Chevrolet Ampera, Renault Kangoo ZE, elektryczna wersja Smarta wejdą do sprzedaży w salonach w przyszłym roku. Modele elektryczne mają też w przygotowaniu Fiat, Toyota, Chrysler i Ford. Do tego dochodzą samochody produkowane poza branżą. Brak silnika spalinowego powoduje, że EV jest produktem całkowicie nowym, i debiutanci na rynku motoryzacyjnym nie stoją na straconej pozycji w konfrontacji z potentatami. Przykład: sportowy (od zera do setki w 3,7 sekundy) Roadster firmy Tesla Motors z Doliny Krzemowej. 

W tym roku wart 121 tysięcy dolarów Roadster znalazł już ponad 700 nabywców, a firma po raz pierwszy zanotowała zysk netto i dostała 465 milionów preferencyjnej pożyczki od rządu w ramach wartego 25 miliardów programu wspierania elektrycznych samochodów.
Ofertę dużej konkurencji ma szansę przebić BYD, owoc pracy chińskich inżynierów z firmy produkującej akumulatory. Auto będzie można kupić w Polsce już w przyszłym roku, ma być tańsze od hybrydowej toyoty prius (cena w Polsce: 103 tysiące złotych, 1,27 miliona sprzedanych egzemplarzy na całym świecie). O tym, że Chińczycy mogą odnieść sukces, niech świadczy zainteresowanie, jakim obdarzył ich najsłynniejszy inwestor świata Warren Buffet, przejmując 10 procent udziału w firmie.

Wchodzące na rynek modele elektryczne znanych producentów będą drogie – przynajmniej w Polsce, gdzie rząd nie planuje na razie żadnego dofinansowania. Mitsubishi iMiEV ma kosztować 140 tysięcy złotych. Za nissana leafa nie trzeba będzie zapłacić więcej niż za zwykłego kompakta, jak volkswagen golf czy opel astra, ale ta cena nie obejmie akumulatora.
A to właśnie bateria na obecnym etapie rozwoju elektrycznych pojazdów jest ich największą wadą i najpoważniejszym wyzwaniem dla technologów. W zasadzie wszyscy producenci stosują akumulatory litowo--jonowe znane z komórek i laptopów.Mogą one stanowić nawet jedną trzecią ceny auta, a ich osiągi nie powalają. Bateria w leafie przy pełnym naładowaniu da zaledwie 160 kilometrów jazdy. Redmer van der Meer z Nissana mówi, że w ciągu pięciu lat użytkowania pojemność akumulatora zmniejszy się najwyżej o 20 procent. Co potem? Dalej można jeździć, ale bateria powoli „umiera”.

Entuzjaści uspokajają sceptyków: – Technologia produkcji akumulatorów będzie rozwijać się szybko, bo warte wiele miliardów dolarów badania prowadzą nie tylko koncerny, ale też państwa – choćby departament energetyki USA – zapewnia doktor Jan Iwaszkiewicz z Instytutu Elektrotechniki w Gdańsku.

Można się spodziewać, że akumulatory będą coraz lepsze, a samochody coraz tańsze. Na razie do ceny leafa trzeba dorzucić około ośmiu tysięcy euro na baterię. Chyba że sprawdzi się rozwiązanie proponowane przez firmę Better Place, która buduje stacje wymiany baterii w Izraelu, Australii, Danii, na Hawajach i dla 60-tysięcznej floty tokijskich taksówek. Samochód bez akumulatora staje się dużo tańszy, a koszt przejechanego kilometra na wynajmowanych bateriach nadal jest mniejszy niż na paliwie. W przyszłości firma planuje wprowadzanie systemu abonamentów: jeśli zapiszemy się na odpowiednią liczbę kilometrów w miesiącu, samochód dostaniemy za złotówkę. Better Place pracuje z koncernami nad standaryzacją rozmiaru i sposobu montowania baterii, dzięki czemu ich wymiana na zautomatyzowanej stacji będzie trwała kilkadziesiąt sekund.

Krytycy dopytują też, co stanie się z milionami szkodliwych dla środowiska zużytych akumulatorów. Branża odpowiada: zajmiemy się nimi tak jak tymi tradycyjnymi. Rzeczywiście, system wymiany starych akumulatorów na nowe sprawia, że ponad 90 procent z nich poddaje się recyklingowi. Tak samo wielkie baterie litowo-jonowe trafią do specjalnych zakładów odzyskiwania. Departament energetyki USA zasilił właśnie firmę Toxco pracującą nad doskonaleniem recyklingu baterii grantem w wysokości 9,5 miliona dolarów.

Energetycznie niezależni
Pewność ekspertów, że przyszłość należy do EV, wynika przede wszystkim z tego, że samochód elektryczny jest składową zapowiadanego przewrotu energetycznego. Polega on na tym, że produkcja i zarządzanie prądem mają w perspektywie 20–30 lat odbywać się w małych, inteligentnych sieciach energetycznych opartych na mikroelektrowniach wytwarzających prąd z odnawialnych źródeł.

W Szwecji już dziś buduje się energetycznie samowystarczalne osiedla. Prąd produkowany w panelach słonecznych jest magazynowany w stacjonarnych akumulatorach oraz w bateriach samochodów elektrycznych mieszkańców. Całością zawiaduje system komputerowy.
Pełną niezależność energetyczną dzięki takiej sieci osiągają najpierw pojedyncze budynki, potem osiedla, gminy, w końcu cały kraj pokryty gęstą siatką mikroelektrowni wytwarzających energię z wody, ze słońca czy z biomasy. Na tym oparta jest rządowa strategia energetyczna Niemiec i Japonii. Korea Południowa zamierza osiągnąć w ten sposób pełną niezależność energetyczną do 2030 roku.

Samochód elektryczny jest ważnym elementem takiego systemu, bo wyprodukowaną lokalnie energię trzeba magazynować i samochodowa bateria staje się jednym z zasobników. Mrozik: – Zajeżdżam do biura i podłączam się na parkingu do ładowania, a w komputerze ustawiam, że chcę mieć pełny akumulator na godzinę 16. Do tego czasu system robi z moją baterią, co chce – wykorzystuje zgromadzoną w nim energię choćby do oświetlania korytarzy w moim biurze.

Skąd prąd?
W strategii polskiego Ministerstwa Gospodarki „Polityka energetyczna Polski do 2030 roku” nie ma ani słowa o inteligentnych sieciach i samochodach elektrycznych, nie pada określenie IT. Według profesora Jana Popczyka z Politechniki Śląskiej rząd kompletnie nie bierze pod uwagę, że mamy przewrót energetyczny, i nie pobudza innowacyjności.

Program nie podoba się też Tomaszowi Chmalowi, ekspertowi od energetyki z Instytutu Sobieskiego, mimo że nie należy on do entuzjastów elektrycznej motoryzacji. Uważa, że Polska nie powinna rezygnować z energetyki opartej na węglu, tylko uzupełniać ją o elektrownie nuklearne i wykorzystywanie źródeł odnawialnych.

– W strategii rządu jest dla każdego coś miłego: trochę o węglu, trochę o atomie, trochę o biomasie. Tylko nie ma informacji, co konkretnie musi się stać, żeby osiągnąć wyznaczone cele.

Nawet jeśli prąd do aut ma pochodzić głównie z węgla, ich promowanie ma w Polsce sens. Przy zasilaniu EV energią wyprodukowaną w skojarzeniu (gdy jednocześnie wytwarza się prąd i ciepło dla budynków albo na potrzeby procesów przemysłowych) z dużej elektrociepłowni węglowej emisja CO2 będzie mniejsza o 10 procent niż w przypadku przeciętnego benzyniaka. Jeśli prąd powstanie w niewielkiej biogazowni, bilans emisji CO2 będzie korzystniejszy o dwie trzecie.

Sceptyków niewierzących w globalne ocieplenie niech przekona to, że samochodowe spaliny stanowią 90 procent zanieczyszczenia powietrza w większości dużych miast i według Światowej Organizacji Zdrowia powodują rocznie 25 milionów dodatkowych zachorowań na schorzenia dróg oddechowych i 32 tysiące dodatkowych zgonów. Z EV będziemy najzwyczajniej w świecie lepiej oddychać, a nasze miasta staną się cichsze.

Niektórzy eksperci globalny projekt zmiany samochodu spalinowego na elektryczny porównują do zelektryfikowania kolei. Już na starcie tego projektu Polska zostaje z tyłu. Gdy uda nam się dogonić najlepszych w kwestii autostrad i superszybkich pociągów, oni będą już w całkiem nowej, dla nas