Jak elektromobily šetří energii?

Darwin by měl radost, protože dokonce i plechová auta znovu potvrdila jeho evoluční teorii – při změně podmínek se musela rychle adaptovat. V případě přechodu k elektromobilitě primárně kvůli maximalizaci dojezdu, k němuž se dá dostat nejen instalací obrovského, těžkého a drahého bateriového balíku, ale také efektivitou nakládání s každou kilowatthodinou, která je v něm uložená. V zásadě jsou tři hlavní cesty, jak z baterií vymáčknout maximum:

Když před pár lety začaly přísné emisní limity tlačit automobilky ke zdi, designéři museli začít vymýšlet fígle, jak si pomoci propracovanější aerodynamikou. S nástupem elektromobility ale musí vytáhnout z rukávu všechny trumfy, kterými proudění větru kolem karoserie přinutí efektivně spolupracovat.

Výsledkem jsou plynulé linie a hladké plochy karoserií, kompletně zakrytované podvozky (už tu nepřekáží výfuková soustava) nebo velkoplošné kryty litých kol, ale také drobné detaily jako zapuštěné kliky nebo digitální zpětná zrcátka (která snižují koeficient odporu vzduchu o nicotné dvě setiny, ale i to se v konečném součtu počítá). Většina automobilek stále lpí na rozměrných čelních maskách, které s elektrickým pohonem zcela pozbyly funkci (elektromotory nepotřebují velké chladiče v přídi) – až tenhle přežitek minulosti hodí za hlavu, posune se design elektromobilů i jejich aerodynamická účinnost zase o něco dál.

Elektromobily dokážou za jízdy získat velkou část kinetické energie zpět regenerativním brzděním svými elektromotory. Většinou si můžete v několika krocích zvolit míru tohoto brzdění od volného plachtění setrvačností až po silnou rekuperaci umožňující řízení jedním pedálem (plynem). Ještě chytřejší je však koncept automatické rekuperace, který zdaleka nejdál dotáhla VW Group. Elektrifikované Volkswageny, Škodovky, Audi, Seaty i Cupry totiž pro řízení rekuperace využívají radar sledující dopravu před vozem, kamery pro čtení dopravních značek a GPS data z navigace, takže dokážou plynule zpomalovat, když zpomalují auta před vámi, když vjedete do zóny s rychlostním omezením nebo na začátku obce, ale také před ostřejší zatáčkou nebo kruhovým objezdem. Naladění systému je prakticky dokonalé a sedí k defenzivnímu stylu jízdy, takže kromě šetření energie také výrazně ulehčuje řízení.

Vytápění nebo vychlazení interiéru auta je pro elektromobily velký žrout energie (běžná auta v zimě nebo v parném létě také žerou klidně o litr víc, ale to jsme se už naučili ignorovat), proto jejich konstruktéři hledají cesty, jak i toto zefektivnit. Základem je funkce klimatizování interiéru při nabíjení (nespotřebovává se tak energie z baterie, ale ze sítě) – stačí si v autě (nebo v mobilní aplikaci) nastavit čas odjezdu a ráno nasednete do příjemně vyhřátého/vychlazeného interiéru. Snížení energetické náročnosti pomáhá také tepelné čerpadlo, které vysává tepelnou energii z okolí a funguje až do -15°C. Dalším trikem je například eko režim klimatizace zaměřený na řidiče, pokud sedí v autě sám, nebo vyhřívaná sedadla a volant, protože teplo přímo na těle zahřívá víc než teplo v okolním vzduchu.

Přiznejme si, že elektromobily jsou stále teprve na začátku své evoluční křivky. Až si tuto technologii inženýři automobilek pořádně osahají, začnou hned přemýšlet, jak ji ještě vylepšit. Krásně to demonstruje progresivní elektrický koncept Mercedesu EQXX, který se k dojezdu 1 000 kilometrů dostal cestou chytrých inovací ve prospěch maximální efektivity.

Pokrok v této oblasti letí na plné pecky, takže výrazná zlepšení očekávejte doslova každým rokem. Inženýři Mercedesu s využitím zkušeností z Formule 1 a Formule E dokázali zmenšit baterii o 50 %, a zároveň posunout účinnost elektrického pohonu z velmi slušných 75 % na takřka dokonalých 95 %! Na spadnutí je také příchod technologie baterií s pevným elektrolytem (Solid-State Battery), což posune hru zase o pořádný kus dál. Vedlejším efektem intenzivního vývoje a zvětšování objemu produkce bude také snižování pořizovací ceny, takže vítězi budou všichni!

Pohyblivé aerodynamické prvky se využívají i u dnešních aut, ale většinou jde jen o drobné mřížky, které se dokážou podle potřeby otevírat (pro lepší chlazení) nebo zavírat (pro nižší odpor vzduchu). V budoucnu by však mohly aktivní prvky najít ještě důmyslnější využití a klidně by mohlo jít o části karoserie – Mercedes na konceptu IAA z roku 2019 experimentoval s prodlužovací zádí, na nejnovější koncept EQXX se tato vize přenesla ve formě vysouvacího difuzoru. Co bude dál? To jsme sami zvědaví, ale v této oblasti se dá vymyslet hodně zajímavých a efektivitu zvyšujících řešení.

Moderní auta jsou těžká, a když do nich vrazíte pár metráků baterií, nijak jim to neprospěje. Jenže už použití dedikované elektrické platformy dokáže uspořit pěkných pár metráků a vytvořit další prostor ke snižování mamutí hmotnosti moderních elektromobilů. Nejde jen o hmotnost samotného bateriového balíku (koncept EQXX má při podobné kapacitě jako u EQS hmotnost o 30 % nižší), jde i o celý zbytek auta – konstrukční prvky, sedadla, dekory a čalounění nebo třeba i koberečky.

Vzpomínáte, jak se u Mazdy kdysi chlubili odlehčováním cívek v reproduktorech, protože při redukci hmotnosti počítali každý gram? Tak přesně takovou míru snahy auta potřebují, aby opravdu shodila. Pomůže to nejen dojezdu, ale také jízdním vlastnostem nebo opotřebení pneumatik a mechanických částí.

Velké plochy karoserie jsou trestuhodně nevyužité, zvlášť v případě střech. Pokud na ně umístíte solární panely využívající sluneční energii i k něčemu jinému než přehřívání interiéru, dostanete… no, žádné perpetuum mobile to nebude, celou baterii s tímto zdrojem nenabijete. Ale kromě pár kilometrů dojezdu navíc získáte především energii, abyste u zaparkovaného auta klimatizovali kabinu v horkém dni nebo ji trochu prohřáli v mrazech, než nasednete dovnitř. A to není k zahození…

To jsou hlavní oblasti, kde mohou elektromobily v cestě za efektivitou dosáhnout největších pokroků. Je skvělé, že po úvodním panickém období „vrazte do toho co největší baterii, ať se můžeme chlubit dlouhým dojezdem“ začaly automobilky konečně také řešit efektivitu celého systému a hledat cesty, jak snížit spotřebu – tak totiž získáme nejen delší dojezd, ale také rychlejší nabíjení, dostupnější pořizovací a provozní náklady. Ještě to chce trochu času, ale elektromobily jako vyšší evoluční stupeň své předchůdce se spalovacím motorem prostě zašlapou do země.