Dlaczego samochody elektryczne są lepsze od samochodów spalinowych i hybrydowych?

Wiele osób, być może nawet większość ludzi na świecie, nie zdaje sobie sprawy z tego, że samochody mogą jeździć „na prąd” zamiast na benzynę, ropę albo gaz. Nic w tym dziwnego, ponieważ od dziesięcioleci samochody elektryczne były na marginesie i nie poświęcano im wiele uwagi. Niestety ci, którzy o istnieniu samochodów elektrycznych wiedzą, nie zawsze dają wiarę w to, że są one lepsze od obecnie używanych samochodów z silnikami spalinowymi. To również nie dziwi, gdyż większość ludzi stara się stosować sprawdzone, dobrze sobie znane rozwiązania i unika dużych zmian. Tak dzieje się również w innych dziedzinach życia, na przykład w informatyce – osoby przyzwyczajone przez lata do swoich programów niechętnie sięgają po inne, służące do tego samego, ale różniące się w wyglądzie i obsłudze (nawet, jeśli zewsząd słychać, że dany program może być lepszy).

Taki właśnie jest ten świat. Nie należy się jednak zniechęcać, lecz udowodnić tezę o wyższości samochodów (i ogólnie wszelkich pojazdów) elektrycznych. Postawmy sobie najpierw pytanie:

Po co w dużych miastach Polski i Świata od lat stosowane są elektryczne tramwaje, trolejbusy i metro?

Czy byłby sens stosować te pojazdy, gdyby były one nieopłacalne? Nie. Ale jak to możliwe, że opłaca się zbudować i co kilka – kilkanaście lat remontować wielokilometrowe linie trakcji elektrycznej, jeśli mogłyby daną trasą jeździć najnowocześniejsze autobusy z super ekonomicznymi silnikami diesla? Ano odpowiedź jest prosta – silniki spalinowe nigdy nie dorównają pod względem sprawności silnikom elektrycznym. Jeśli tylko będziemy mieli dostępną energię elektryczną to pojazd elektryczny będzie jeździł prawie za darmo w porównaniu do pojazdu spalinowego. Jeżeli do tego dodamy, że taki tramwaj nie zatruwa powietrza w środku miasta to uzyskujemy odpowiedź, dlaczego te pojazdy są lepsze od wszystkich innych – ekonomia i ekologia.

Widzimy już zatem, że pojazdy elektryczne są bardzo opłacalne – podczas ich eksploatacji zwracają się nawet koszty budowy trakcji elektrycznej. Ale co, kiedy nie możemy lub nie chcemy w ten sposób zasilać naszego pojazdu? Wtedy należy stosować akumulatory. Prawdą jest, że przez dziesięciolecia ludzie nie potrafili zmagazynować dostatecznie dużej ilości energii w akumulatorach, aby umożliwić samochodom elektrycznym pokonywanie dalekich dystansów. Ten brak wiedzy, technologii i materiałów był głównym powodem marginalizowania samochodów elektrycznych, które przecież około sto lat temu przewyższały liczbą samochody spalinowe.

Obecnie jednak wszystko się zmieniło. Wraz z opracowaniem akumulatorów (wielu ich odmian), które potrafią zgromadzić bardzo dużą ilość energii i które można naładować w zaledwie kilka minut nikt i nic już nie powstrzyma samochodów elektrycznych przed zajęciem dominującej pozycji na rynku w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat.

Niektórzy producenci samochodów spalinowych o wyższości samochodów elektrycznych nad spalinowymi wiedzą już od dawna. Początkowo wdrażali oni do produkcji samochody hybrydowe, które były tak naprawdę samochodami spalinowymi z dodatkowym silnikiem elektrycznym (głównym zadaniem elektrycznej części napędu było odzyskiwanie energii z hamowania i ponowne jej wykorzystanie podczas ruszania). Dziś nowe samochody hybrydowe tzw. plug-in hybrid, które można doładowywać z gniazdka elektrycznego to już bardziej samochody elektryczne z dodatkowym silnikiem spalinowym (mogą one pokonać nawet kilkadziesiąt km na energii z akumulatorów, a dopiero później uruchamiany jest silnik spalinowy). Widać zatem wyraźną tendencję odejścia od stosowania samodzielnych silników spalinowych i wzrost znaczenia części elektrycznej w samochodach hybrydowych.

Jednak pojazdy hybrydowe nie są konstrukcją docelową, a jedynie pośrednią, gdyż posiadają one szereg wad. Samochody hybrydowe są bardziej skomplikowane od spalinowych, są też od nich zazwyczaj od 1,5 do 2 razy droższe. Podczas jazdy samochodem hybrydowym zazwyczaj używana jest tylko jedna z części napędu – elektryczna lub spalinowa, a druga stanowi w danym momencie balast. Bezspornym faktem jest, że samochód hybrydowy jadąc w trasie na przykład 400 km będzie spalał więcej paliwa niż tradycyjny samochód spalinowy (o identycznym silniku diesla) ze względu na jego mniejszą masę i prostszą konstrukcję.

Wróćmy teraz do pierwszego pytania i spróbujmy na nie odpowiedzieć:

Dlaczego samochody elektryczne są lepsze od samochodów spalinowych i hybrydowych?

Z samochodami elektrycznymi i spalinowymi jest tak jak ze świetlówkami i żarówkami. Chociaż te pierwsze kosztują znacznie więcej i po ich zużyciu należy je oddać do odpowiedniego punktu celem utylizacji (co jest wliczone w cenę świetlówki) to dzięki oszczędności w zużyciu energii wyparły one tradycyjne żarówki.

Podobnie samochody elektryczne są lepsze od samochodów spalinowych pod wieloma względami, z których większość wymieniona zostanie poniżej. Nie są to jednak konstrukcje idealne i posiadają dwie zasadnicze wady – wysoka cena akumulatorów i problem ich recyklingu po okresie eksploatacji. Wady te jednak można rozwiązać ulepszając technologię produkcji i zwiększając jej rozmiar (co obecnie ma miejsce).

Ekonomia:

+ Samochody elektryczne cechują się bardzo wysoką sprawnością, dzięki czemu pokonanie zadanego dystansu odbywa się nawet kilkukrotnie taniej, niż samochodem spalinowym.
+ Samochody elektryczne są bardzo proste w konstrukcji, silniki elektryczne posiadają bardzo mało części ruchomych, przez co zmniejsza się prawdopodobieństwo awarii oraz koszty eksploatacji.
+ Wydobycie dowolnego paliwa kopalnego, jego dostarczenie do elektrowni i zamiana na energię elektryczną, a następnie przesłanie energii elektrycznej do odbiorcy, naładowanie akumulatorów pojazdu elektrycznego i zamiana energii elektrycznej na ruch pojazdu elektrycznego jest procesem bardziej ekonomicznym niż wydobycie zagranicznej ropy, jej dostarczenie do rafinerii i zamiana na paliwo, dostarczenie paliwa na stację benzynową (do odbiorcy) i wykorzystanie paliwa do napędzenia pojazdu spalinowego.
+ Samochody elektryczne mogą odzyskiwać energię elektryczną z hamowania, zwiększając swój zasięg podczas jazdy na przykład w mieście lub w górach. Stosowanie hamowania regeneracyjnego powoduje znaczące zmniejszenie zużycia hamulców. Odzyskiwanie energii ma również swój aspekt ekologiczny.
– Niestety samochody elektryczne między innymi ze względu na małoseryjną produkcję i wysokie ceny akumulatorów są znacznie droższe od spalinowych. Ta sytuacja z biegiem czasu będzie się jednak zmieniać.
Ekologia:

+ Energia elektryczna wytwarzana może być z dowolnych paliw kopalnych, biomasy, a także ze źródeł odnawialnych (np. energia wiatru) natomiast silniki spalinowe potrzebują konkretnych rodzajów paliwa.
+ Spalanie paliw kopalnych w zawodowej elektrownii pracującej pod nadzorem odpowiednich służb, posiadającej bardzo skuteczne filtry zanieczyszczeń jest znacznie bardziej wydajne (najwyższa możliwa sprawność) i ekologiczne, niż spalanie paliwa indywidualnie w milionach samochodów tuż pod nosem spacerujących ludzi.
– Chociaż akumulatory są bezpieczne w użytkowaniu i potrafią spełniać swoją funkcję nawet 10 lat, to pozostaje pytanie co będzie działo się z nimi po okresie eksploatacji. Czy zostaną opracowane tanie i bezpieczne metody ich recyklingu lub utylizacji?
Tesla Roadster Tesla Roadster
Osiągi:

+ Samochody elektryczne pod względem osiągów nie będą w żaden sposób ustępować pojazdom z silnikami spalinowymi, a ponadto dobre osiągi nie spowodują znacznie wyższych kosztów jazdy (zużycia energii), czego dowodem jest chociażby samochód Tesla Roadster.
Komfort podróżowania:

+ Samochód elektryczny nie musi mieć skrzyni biegów ani sprzęgła, dzięki czemu możliwe jest komfortowe podróżowanie (szczególnie w korku). Sportowe samochody elektryczne nie wymagają zmiany biegów uzyskując bardzo dobre przyspieszenia.
+ Silniki elektryczne są nieporównywalnie cichsze od spalinowych, co umożliwia niekiedy „bezszelestne” podróżowanie oraz komfortowe słuchanie muzyki.
Gospodarka i polityka:

+ Wszystkie państwa świata mogą wytwarzać energię elektryczną samodzielnie, dzięki czemu nie będą musiały importować coraz droższej, zagranicznej ropy.
+ Ponieważ energię elektryczną można uzyskiwać na wiele sposobów, z różnych paliw kopalnych to automatycznie gospodarka staje się mniej czuła na brak lub wyższą cenę któregokolwiek z paliw kopalnych.
Podsumowując należy stwierdzić, że samochody w 100% elektryczne są znacznie lepsze od samochodów spalinowych i hybrydowych. Ich jedynym słabym punktem są akumulatory, które jednak z roku na rok stają się coraz lepsze. Postawioną na początku artykułu tezę o wyższości samochodów elektrycznych nad spalinowymi zweryfikuje oczywiście życie. Dziś możemy jedynie powiedzieć, że liczba produkowanych samochodów elektrycznych bardzo szybko rośnie i w najbliższych latach na rynku pojawi się kilkanaście nowych modeli pojazdów elektrycznych.