Dziennik Gazeta Prawana logo

Samochód spalinowy, elektryczny czy wodorowy? Który lepszy? Eksperci pokazali dowody

3 maja 2020, 16:21
Ten tekst przeczytasz w 12 minut
Volkswagen Passat GTE
<p>Volkswagen Passat GTE</p>/dziennik.pl
Sześciu na dziesięciu polskich kierowców co miesiąc wyrzuca do kosza na stacjach paliw nawet 360 zł – twierdzą analitycy. A który rodzaj napędu jest najmniej efektywny? Silnik spalinowy, elektryczny czy ogniwa paliwowe, produkujące prąd na bieżąco z wodoru?

Polskie Stowarzyszenie Paliw Alternatywnych w raporcie Barometr Nowej Mobilności wylicza, że 59 proc. Polaków co miesiąc wydaje na paliwo od ponad 200 do 600 zł (31 proc. w przedziale 201-400 zł, a 28 proc. między 401 zł a 600 zł). Co może zaskakiwać, niemal 30 proc. puszcza z dymem spalin więcej niż 600 zł na miesiąc. Stąd – jak wskazuje PSPA – nic dziwnego, że ponad połowa polskich kierowców właśnie tankowanie uważa za największe obciążenie finansowe związane z utrzymaniem samochodu. A jak te wskazania mają się do rzeczywistości? To z kolei sprawdzili analitycy polskiej firmy badawczej InsightOut Lab do spółki z ekspertami marki Volkswagen. Tęgie głowy twierdzą teraz, że sześciu na dziesięciu (57 proc.) kierowców nad Wisłą każdego miesiąca wyrzuca do kosza na stacjach paliw od 121 do 360 zł. Jednocześnie niemal 30 proc. traci powyżej 360 zł miesięcznie. –– podkreślają. Ktoś może zapytać: Jakim cudem?

Sprawność silnika Diesla i benzynowego 

W dużym uproszczeniu, sprawność silnika można obliczyć, uzyskując odpowiedź na pytanie, ile z paliwa wlewanego do baku jest podczas spalania przemieniane w energię napędzającą koła, a ile tracone. Wartości różnią się w zależności od rodzaju silnika – inne są chociażby dla jednostek benzynowych, a inne dla silników Diesla. Nowoczesne i dopracowane pod kątem sprawności cieplnej silniki benzynowe mają sprawność na poziomie około 0,4, a wysokoprężne – około 0,5. Oznacza to, że 40 proc. (w przypadku konstrukcji benzynowych) i 50 proc. (w przypadku silników Diesla) energii cieplnej przemieniane jest w energię mechaniczną. Pozostałe 60 i 50 proc. to para w gwizdek.

wyliczają analitycy i wskazują, że zdecydowanie bardziej efektywne pod względem wykorzystania energii są silniki elektryczne. Przy tym podpierają się danymi z badania zatytułowanego "Przemysł Samochodowy 2035 – Prognozy na Przyszłość", w którym grupa ekspertów z firmy doradczej Horvath&Partners (H&P) sprawdziła, czy w przyszłości przewagę zyskają auta elektryczne zasilane prądem z akumulatorów czy te zasilane wodorem. I jak pod względem efektywności oraz ceny wypadają paliwa alternatywne – zarówno z punktu widzenia producentów, jak i samych kierowców. Mówiąc wprost – chodziło o zbadanie, jaki rodzaj napędu jest najbardziej opłacalny dla jednych i drugich. Badania trwały ponad pół roku, prowadziło je ponad 80 osób, a finansowane były przez H&P.

10483905-.jpg
Tankowanie auta na stacji paliw

wyjaśnił Dietmar Voggenreiter, który kierował zespołem fachowców H&P. Analitycy przeprowadzili m.in. analizę przyczyn, dla których ludzie kupują samochody. Dlaczego mieliby oni przesiąść się do pojazdów elektrycznych? W ocenie autorów raportu najbardziej prawdopodobny jest teraz scenariusz dwuetapowy, czyli faza "push", a potem "pull".

W tej pierwszej trwającej od dzisiaj do 2023/2025 roku producenci mieliby promować elektryczne auta. Powodem są coraz ostrzejsze normy ograniczające emisję dwutlenku węgla. Do tego dochodzą początkowe wysokie koszty inwestycji. – czytamy w dokumencie H&P.

W drugiej fazie, "pull", trwającej do 2030/2035 roku, elektryki miałyby stać się dla kierowców bardziej atrakcyjne także pod względem finansowym. To dlatego, że wraz z wprowadzeniem normy Euro 7 auta z silnikami spalinowymi podrożeją i różnica cen między nimi a samochodami elektrycznymi się zmniejszy. – – wyjaśnili eksperci i wskazali, że dodatkową zachętą będzie również tańsza eksploatacja aut elektrycznych w porównaniu z zasilanymi benzyną i olejem napędowym. – – zauważyli.

volkswagen-12621359.jpg
Volkswagen/ULI_SONNTAG

W badaniu szacuje się, że zależnie od modelu koszty paliwa będą niższe o 400 do 600 euro rocznie (od 1800 zł do 2700 zł), a serwisu o 200 do 400 euro (od ok. 900 zł do 1800 zł). Łącznie kierowca ma zaoszczędzić od 600 do 1000 euro (od 2700 zł do 4600 zł) każdego roku.  – stwierdził Voggenreiter z Horvath&Partners.

Analitycy H&P uwzględnili także obawę przed zbyt małym zasięgiem i potrzebę szybkiego ładowania. zapewnili autorzy badania. – – ocenili.

A co z ograniczeniem emisji CO2? Przecież prąd wykorzystywany przy produkcji samochodów elektrycznych nie jest dzisiaj pozyskiwany w całości ze źródeł odnawialnych, dlatego aut tych nie można nazwać w pełni obojętnymi dla środowiska. – – wynika ze badań. Zdaniem H&P dzięki wykorzystaniu do produkcji aut elektrycznych i akumulatorów większej ilości prądu ze źródeł odnawialnych, pierwotne obciążenie będzie się stopniowo zmniejszać, w wypadku samych e-samochodów emisja CO2 będzie malała szybciej.

Horvath&Partners w swoim badaniu uwzględnia również fakt, że auta elektryczne nie zawsze mogą korzystać z energii odnawialnej, choćby dlatego, że z powodu warunków pogodowych nie zawsze jest ona dostępna na bieżąco – np. wiatraki nie wytwarzają jej gdy nie ma wiatru, a panele fotowoltaiczne nie produkują energii w nocy. W takich okresach akumulatory aut elektrycznych są zasilane prądem z tradycyjnych źródeł – doliczono to do ich ogólnego zapotrzebowania energetycznego.

12670012-toyota-mirai.jpg
Tankowanie wodorem Toyoty Mirai

Wtyczka czy przewód z wodorem?

I najciekawsza część badania. Jaki rodzaj napędu samochodów elektrycznych jest najbardziej efektywny i najtańszy? Akumulator czy ogniwo paliwowe wykorzystujące wodór? Eksperci wskazują, że w wypadku samochodów "bateryjnych" jedynie 8 proc. energii zostaje utracone podczas przesyłu, zanim trafi ona do akumulatora. Potem podczas przemiany energii elektrycznej potrzebnej do napędu silnika powstają straty na poziomie 18 proc. – wylicza H&P.

Grupa badaczy zauważa jednocześnie, że w wypadku aut elektrycznych, w których energia powstaje z wodoru straty są znacznie większe – 45 proc. energii zostaje utracone już w procesie elektrolizy, podczas której powstaje wodór. Z pozostałych 55 proc. pierwotnej energii znowu ponad połowa (55 proc.) idzie w gwizdek podczas zamiany wodoru w energię elektryczną w pojeździe. – – czytamy w raporcie. To wynik gorszy niż w przypadku nowoczesnych silników spalinowych i oznacza tyle, że z każdych 100 zł wydanych na wodór, w najlepszym wypadku 65 zł to strata pieniędzy.

ostrzegają eksperci firmy doradczej Boston Consulting Group w nowym badaniu, cytowanym przez "Handelsblatt". Także analiza Horvath&Partners zawiera takie wnioski. –– podsumowali autorzy badania.

 stwierdził Frank Klose, współautor badania H&P.

1-efektywnosc-samochodow-elektrycznych-a-wodorowych-1024x576-19929333.jpg
Efektywność samochodów elektrycznych i wodorowych

Horvath&Partners w we wnioskach określa jednoznacznie: ogniwo paliwowe ma wiele zalet (zasięg, szybkie tankowanie, brak ciężkiego akumulatora w pojeździe), ale ma też zasadniczą wadę – jest mało wydajne i drogie.

– wskazał Dietmar Voggenreiter, szef badaczy H&P.

W ocenie naukowców jedynie w zastosowaniach niszowych (w wypadku samochodów ciężarowych i autobusów) oraz na dalekich trasach można by stosować wodór. Bo właśnie tam dużą rolę odgrywają masa akumulatora, zasięg i czas tankowania. Zwiększają się one wraz ze wzrostem pojemności akumulatorów, co sprawia, że ich wykorzystanie staje się niemożliwe nawet w samochodach ciężarowych. – czytamy w raporcie.

A co z tego ma zwykły użytkownik samochodu? Analitycy są pewni, że samochody zasilane wodorem w porównaniu z tymi wyposażonymi w akumulator elektryczny będą coraz droższe nie tylko pod względem ceny, lecz także podczas eksploatacji. Dwa razy większa ilość energii potrzebna do zasilania aut wodorowych w stosunku do zasilanych prądem z akumulatora będzie miała wpływ na koszty użytkowania obydwu rodzajów pojazdów. – – kwitują.

Przykładowo w Niemczech, największym rynku motoryzacyjnym UE, samochodów wyposażonych w ogniwo paliwowe jest zarejestrowanych kilkaset sztuk. A modeli czerpiących energię elektryczną z akumulatora jest kilkadziesiąt tysięcy. Jednak większość aut i tak ma pod maską silniki benzynowe lub Diesla, w Niemczech jest ich niemal 50 mln. Największy europejski producent samochodów, czyli koncern VW wierzy w moc baterii – gigant przestawił swój biznes na auta zasilane energią z akumulatorów i w przyszłości zamierza sprzedawać takich pojazdów ponad milion rocznie. A drogę do zostania e-milionerem VW mają ułatwić hybrydy plug-in, czyli z napędem spalinowo-elektrycznym z możliwością ładowania z gniazdka – to rozwiązanie ma dać kierowcom przedsmak jazdy 100-proc. elektrykiem i w efekcie skłonić do przesiadki na auto czysto akumulatorowe. Podobną filozofię wyznaje francuska Grupa PSA (Opel, Peugeot, Citroen, DS) czy Koreańczycy z Kia. Z kolei Toyota i Hyundai ufają technologii wodorowej, ale równocześnie pracują nad własnymi samochodami bateryjnymi.

volkswagen-passat-gte-19883376.jpg
Volkswagen Passat GTE

Copyright
Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu za zgodą wydawcy INFOR PL S.A. Kup licencję
Źródło dziennik.pl
Zapisz się na newsletter
Zmiany w przepisach dla kierowców, najświeższe informacje ze świata motoryzacji, premiery, testy najnowszych modeli aut, porady. Od kiedy zakaz samochodów spalinowych? Czy pieszy ma zawsze pierwszeństwo? Gdzie zainstalują nowe fotoradary i kamery odcinkowego pomiaru prędkości? Odpowiedzi na te i inne pytania znajdziesz w newsletterze Auto.dziennik.pl.

Zapisując się na newsletter wyrażasz zgodę na otrzymywanie treści reklam również podmiotów trzecich

Administratorem danych osobowych jest INFOR PL S.A. Dane są przetwarzane w celu wysyłki newslettera. Po więcej informacji kliknij tutaj