Samochody elektryczne – co, jak i dlaczego – część pierwsza.

Autor opracowania: Andrzej Karpiuk

Trwa wielka zmiana w sposobie poruszania się Europejczyków. Od kilku lat coraz bardziej jesteśmy indoktrynowani, że tylko samochody elektryczne są przyszłością motoryzacji. Czytając media widać wyraźny podział na dwie strony: bezkrytycznych entuzjastów elektromobilności  oraz realistów zadających pytania – niewygodne dla pierwszej grupy.

Wyzwania XXI wieku

Świat stoi przed wielkimi wyzwaniami. Przez tysiąclecia liczba ludności świata była mała i rosła powoli. Ocenia się , że w roku 5000 p.n.e. było nas około 10 milionów. W roku zerowym około 250 milionów. 300 milionów w roku 500. 500 milionów w roku 1500. Pierwszy miliard osiągnęliśmy około roku 1820. Potem poszło już z górki. 1930 – 2 miliardy, 1960 – 3 miliardy, 1974 – 4 miliardy, 1987 – 5 miliardów, 1999 – 6 miliardów, 2011 – 7 miliardów, 2022 – 8 miliardów. Patrząc na wykres przyrostu ludności widzimy wielką zmianę. Pytanie: co będzie dalej, ile miliardów ludzi będzie na świecie w następnych dziesięcioleciach?

Do transportu używamy pojazdów napędzanych ropą naftową i jej pochodnymi. Przy obecnym zapotrzebowaniu na ten surowiec skończy się on za 47 lat. Również zasoby gazu skończą się za 53 lata o węgla za 114 lat ( badania geologa i ekspert ds. energetyki Christophera McFadden). Nawet jeżeli w międzyczasie zostaną odkryte kolejne złoża ropy, węgla i gazu to termin zakończenia wydobycia co najwyżej przesunie się o kilka, może kilkadziesiąt lat do przodu. Tak więc prędzej czy później czaka nas koniec ery ropy, węgla i gazu.

Transport

Trudno wyobrazić sobie dzisiejszy świat bez transportu mechanicznego. Prawie wszystko co nas otacza, co widzimy w domu, w pracy, na ulicy, co jemy, w co się ubieramy itd. w trakcie swojego powstawania korzystało z transportu mechanicznego. Prawie – gdyż rzeczy historyczne powstałe przez wiekiem pary powstały tylko z pomocą ludzkich rąk ( zamki, obrazy, ubiory, zbroje). Każda nowsza rzecz, którą teraz widzisz dookoła siebie „zaliczyła” kontakt z paliwem.

Elementy metalowe: ruda wydobyta w kopalni jest transportowana do huty, z huty do walcowni, z walcowni do przedsiębiorstw przerobu metali a stamtąd do sklepów w postaci gotowych wyrobów. Na przykład krzesło na którym teraz siedzę. Pod sufitem wisi lampa również metalowa. Komputer na którym piszę również ma aluminiowe części. Budynek w których teraz jestem ma zbrojenie stalowe. Kable które dostarczają prąd oraz sygnał do komputera również przebyły drogę kopalnia-huta itd.

Jedzenie: oranie, sianie, nawożenie, zbieranie, transport do skupu, transport do zakładów przetwórczych oraz transport do konsumenta. Żadna z tych czynności nie jest wykonywana już w sposób ręczny czy za pomocą zwierząt pociągowych.

Spójrz na dowolny przedmiot w swoim otoczeniu i wyobraź sobie jaką drogę przebył od momentu kiedy był tylko surowcem naturalnym, poprzez wszystkie etapy przemian, do chwili gdy widzisz go obecnie. Wyobraź sobie każdy samochód, każdy silnik spalinowy w fabryce, który pracując spowodował powstanie tej rzeczy.

Transport ludzi

Ludzie od zarania dziejów podróżowali. W większości były to podróże z konieczności: na pole po żywność, do lasu po drewno na opał i budowę zimowych schronień, do miasteczka żeby sprzedać swoje wyroby i kupić wyroby mieszczan, pomiędzy miastami i państwami żeby handlować. Bogaci podróżowali również dla przyjemności. Wszystko to za pomocą zwierząt i per pedes.

Dzisiaj podróżujemy również z jednej strony dla przyjemności a z drugiej w interesach. Załatwiamy sprawy, o których nasi przodkowie mogliby tylko pomarzyć. Jeździmy na przykład do lekarza. Nie tego najbliższego ale do wielkiego miasta, do specjalisty. W dalszym ciągu zdobywamy pożywienie – polujemy w supermarketach na okazje. Jeździmy do pracy – kilka, kilkanaście kilometrów to norma. Osobiście znam pana, który codziennie dojeżdżał do pracy z Lublina do Warszawy! 200 km.  Rekord ustanowiła pewna Włoszka dojeżdżająca ponad 1400 km z południa na północ Włoch. Codziennie! Nasze dzieci mogą uczęszczać do dalszej, lepszej szkoły. Możemy mieszkać dalej a jednocześnie opiekować się, mieszkającymi daleko, starszymi rodzicami.

Navigare necesse est

Tak – zgodnie ze starożytną sentencją Pompejusza Wielkiego: żeglowanie jest koniecznością. A parafrazując dla dzisiejszych czasów: przemieszczanie się, transport jest koniecznością.  I tu rodzi się pytanie jak pogodzić przymus przemieszczania się z końcem paliw i drastycznym zwiększeniem liczby ludności? Już dzisiaj liczba samochodów w krajach zachodu powoduje w miastach zatrucie powietrza, wielkie korki komunikacyjne, znaczne pogorszenie się warunków życia. Odpowiedzią mają być samochody elektryczne.

Samochody elektryczne akumulatorowe

Ale czy na pewno ten typ napędu zaspokoi nasze wszystkie problemy? Przekaz elektro entuzjastów jest taki: kupujesz samochód elektryczny: ekologia, silnik elektryczny o bardzo dobrych parametrach, zero emisji CO2, dodatkowe przywileje jak na przykład: dozwolona jazda bus pasami, parkowanie darmowe, niekiedy darmowy prąd, niski poziom hałasu, brak paliwa, które mogło by wybuchnąć. Same plusy. 

Spójrzmy zatem okiem realisty. Czego oczekujemy od samochodu? Po pierwsze, że jest. Czeka na mnie pod blokiem, domem. I mogę go użyć kiedy tylko chcę bez zbędnych opóźnień. Po drugie zasięg. Nie jest ważne tak do końca ile km przejadę na jednym zbiorniku ale ile zajmie mi przejechanie danego odcinka wraz z tankowaniem lub ładowaniem. Inne funkcje są wtórne – mniej istotne. Czy bagażnik ma pojemność taką czy taką nie jest tak istotne. Przyspieszenie do setki również. A już najmniej istotny jest wygląd. Co mi po samochodzie, który ma przyspieszenie i ładnie wygląda ale co chwila muszę go tankować? Oczywiście ludzkie potrzeby są różne ale mówimy tu o zaspokojeniu podstawowych potrzeb: dojazdu od pracy, po zakupy, do lekarza, do szkoły.

Porównajmy: samochód spalinowy spełnia nasze wszystkie potrzeby. Możemy kupić samochód droższy, ładniejszy, szybszy i zrywniejszy lub tańszy. Z większym bagażnikiem lub mniejszym. Obecnie na samochód jest stać każdego. Jeżeli tylko ma potrzebę przemieszczania się wystarczająco często to może za niewielkie pieniądze ( np. jedną pensję) kupić samochód. A jak wygląda to z samochodami elektrycznymi? Cena nowych pojazdów zaczynają się w okolicach  stu kilkudziesięciu tysięcy złotych  i idą w górę. Czy samochód w zasadzie jest ale kupić go może tylko dobrze sytuowany klient. Ale, ale… samochodu spalinowego też nie kupujemy nowego za jedną pensję. I tu dochodzimy do punktu nr 2. Zasięg. Obecnie handel samochodami wygląda tak: Niemiec kupuje nowy, drogi samochód. Po kilku latach ( i być może stłuczce) sprzedaje go Polakowi z wielkiego miasta. A on z kolei po następnych kilku latach sprzedaje go niezbyt zamożnemu Kowalskiemu. Kowalski potrzebuje samochodu. Jest młody, ma żonę w ciąży – trzeba jeździć do lekarza. Jeszcze się nie dorobił majątku albo mieszka w regionie gdzie są słabe płace albo najpierw woli wydać środki na zakup własnego M i remont. W takim wypadku stary samochód jest jak najbardziej na miejscu. Nie będzie go szkoda na wożenie cegieł, worków z cementem itp. rzeczy. A żonie też się nic nie stanie jak do lekarza pojedzie starym pojazdem. Taki samochód to jest jej bezpieczeństwo. W razie jakichkolwiek problemów żony z ciążą Kowalski wsiada do własnego pojazdu, w ciągu sekund uruchamia go i jedzie do szpitala. Jeżeli przypadkowo pojazd był nie zatankowany to wizyta na jakiejkolwiek stacji paliw – 4 minuty i mamy zasięg liczony w setkach kilometrów.

A jak podobna sytuacja będzie wyglądała przy samochodzie elektrycznym? Ktoś bogaty kupi samochód nowy o zasięgu przykładowo 500 km na jednym ładowaniu. Po kilku, może 10 latach, samochód stanieje na tyle żeby go mógł kupić Kowalski. Ale wtedy jego zasięg już nie będzie wynosił 500 km a na przykład 80 km( tyle zasięgu ma znajomy w swoim elektryku). Podróż z Lublina do Warszawy samochodem spalinowym 2 godziny – samochodem elektrycznym również 2 godziny + dwa ładowania po trasie. W zależności czy jesteśmy pierwsi w kolejce do ładowania czy nie może to potrwać od dodatkowych np. 40 min na ładowanie do wielokrotności tej wartości jeżeli przed nami jest kilka wcześniejszych pojazdów.

Ta dwa problemy wymienione powyżej są największymi minusami samochodów elektrycznych. Czy Unia Europejska wprowadzając takie rozwiązanie przeoczyła ten fakt? Nie sądzę. Do polityki idą ludzie inteligentni, pracowici, zaradni, sprytni. Te rozwiązanie jest dokładnie tym o co im chodzi. Droższe samochody spowodują, że kupić go będą mogli tylko lepiej zarabiający a fakt niewymienności baterii spowoduje, że nie będzie samochodów starych. Nikomu nie będzie potrzebny pojazd o zasięgu np. 30 km. Spowoduje to znaczne zmniejszenie ilości pojazdów w Europie.

Oczywiście z biegiem czasu samochody elektryczne będą tanieć i być może osiągną pułap cenowy taki, że w krajach zachodu samochody spalinowe stracą tylko najbiedniejsi. Ale proszę pamiętać, iż wschodnia Polska – „Polska B” jest uznawana za jeden z najbiedniejszych regionów całej Unii Europejskiej. Czy czeka tutaj nas  wykluczenie komunikacyjne?

Inne aspekty elektromobilności – pytania

Ekologia

Samochód spalinowy i elektryczny są bardzo do siebie podobne: nadwozie, podwozie, koła, kokpit, szyby itd. Jedyna różnica to w jednym mamy silnik spalinowy i zbiornik paliwa a w drugim silnik elektryczny i baterie. Ekologicznie i emisyjnie produkcja jednego i drugiego jest porównywalna. Natomiast elektrykiem będziemy jeździć ok. 10 lat a spalinowym pojazdem jeździ się bez problemu 20 lat. Zatem wszelkie emisje rozkładają się na dwa razy dłuższy okres. Inaczej mówiąc trzeba będzie wyprodukować dwa samochody elektryczne zamiast jednego spalinowego.

Co prawda samochód spalinowy „kopci” gdy jeździ ale elektryczne obecnie też – prąd mamy z węgla. W Europie jedynie Francja ma czysty prąd pochodzący w 80% z elektrowni atomowych. Produkcja baterii – pozyskanie surowców odbywa się np. w krajach afrykańskich – tam powstają zanieczyszczenia. Dodajmy do tego fakt niewymienności baterii – tzn. można wymienić baterię – technicznie jest to do zrealizowania. Trzeba wyjąć wszystko ze środka pojazdu – siedzenia, tapicerkę. Całą podłogę należy wyciąć, roznitować, rozwiercić spawy. Potem wstawiamy nową baterię i łączymy wszystko od nowa. Oczywiście taka ingerencja w kokpit nie może być wykonana przez zwykłego mechanika. Ta procedura jest wykonalna ale kompletnie nieopłacalna. Proszę poszukać w Internecie wyników wideo dla hasła Finlandia, Tesla, wysadzić, dynamit. Niewielki otwór w bloku akumulatorów powoduje wielkie koszty naprawy. Fin, który dowiedział się ile ma kosztować naprawa jego pojazdu ( rocznik 2013), zdecydował się wysadzić go w powietrze – dosłownie (2021r.).  

Bezpieczeństwo

Baterie samochodowe są bardzo ciężkie – samochody elektryczne ważą od ok. 1,5 tony wzwyż. Zatem opony też są większe ( R18, R20) i drogie(500 zł i więcej). Droga hamowania dłuższa. Skutki zderzenia większej masy przy tej samej prędkości będą donioślejsze. Co prawda OC nie jest jakoś widocznie większe ale to kwestia czasu i skali: gdy elektryków będzie dużo i będą uczestniczyć w wypadkach to likwidacja tych szkód będzie dużo kosztować czyli OC wzrośnie. Dokładnie tak jak się to stało z samochodami z kierownicą po prawej stronie. Koszt OC jest dwa razy wyższy dla „anglika” niż dla takiego samego samochodu z kierownicą po lewej stronie. Oczywiście AC jest liczone od wartości czyli droższy samochód to …

Dalsze rozważania na temat samochodów elektrycznych w przyszłym, tygodniu.