Vodík versus baterie: Srovnání koncepcí Hyundai Nexo a Ioniq 6

Předně si pojďme ujasnit jednu zásadní věc. Ať už se bavíme o palivových článcích (FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle), nebo o bateriích (BEV, Battery Electric Vehicle), vždy hovoříme o elektrickém pohonu. Kola tedy vždy roztáčí elektromotory, ale liší se způsob, jak získávají energii. Bateriová auta ji přes zásuvku (wallbox, nabíječku) získávají z blízké elektrárny, zatímco auta s palivovými články si elektrárnu vozí s sebou.

Vlastní elektrárna – to zní zajímavě, že? Můžeme do toho zabřednout hlouběji a řešit protony a elektrony, ale vám stačí vědět, že do palivového článku vstupuje vodík (z nádrže) a kyslík (ze vzduchu) a výsledkem jejich elektrochemické reakce je elektrická energie a čistá voda unikající „výfukem“ auta ve formě páry.

Tento palivový článek v autě obvykle zabírá stejné místo v přídi jako spalovací motor, vysokotlaké nádrže na vodík (obvykle dvě nebo tři) jsou pak ukryté v prostoru kolem zadní nápravy, takže by vlastně nebyl problém využít platformu pro běžné auto se spalovacím motorem. Celé řešení je poměrně kompaktní a především lehké – vodíkové Nexo tak nepřichází o vnitřní prostor a neváží o nic víc než ostatní podobně velká SUV (cca 1,8 tuny).

To Ioniq 6 je jiná váhová kategorie, kvůli nějakým pěti metrákům bateriového balíku se pohybuje kolem úrovně dvou tun (a spíš přes ni). Baterie (ať už jde o standardní technologii lithium-polymerovou, nebo lithium-železo-fosfátovou) jsou největší, nejtěžší a nejdražší komponentou bateriových elektromobilů.

Integrace baterie ale autu v mnohém také prospívá – její velikost (spojená s kompaktností elektromotorů) umožňuje natáhnout rozvor a s ním maximalizovat prostor pro posádku. Větší půdorys zlepšuje také stabilitu na silnici, vyšší hmotnost zcela u podlahy zase snižuje těžiště, což zlepšuje jízdní vlastnosti. Jenže za jakou cenu, ptáte se…?

Cena baterií je často skloňované téma a skutečně tato technika ještě cenově není na úrovni spalovacích motorů – Hyundai Ioniq 6 tak začíná s cenou na úrovni 1 159 900 korun. S vyššími objemy výroby a pokračujícím technickým vývojem má však tato technologie potenciál významně klesnout, za pár let by tak bateriový elektromobil mohl stát stejně jako auto se spalovákem.

To cena palivových článků jen tak neklesne, protože jde ze své podstaty o velice složité zařízení (a tak masová adopce jako u BEV nejspíš jen tak nehrozí). Vysokotlaké nádrže také nejsou lacinou záležitostí a veškerá řídicí elektronika rovněž. Říci tedy, že u Nexa s cenovkou 1,9 milionu platíte za vodíkový pohon a auto k němu dostanete zadarmo, by sice bylo přehnané… ale ne o moc.

A protože se tato jemná a citlivá technika pohonu nachází v nárazem ohrožené přídi auta, tak bourat skutečně nechcete. To baterie ukryté uprostřed vozu a chráněné vysoce odolnou klecí mají přece jen vyšší šanci na přežití.

Pokud by ale náraz byl skutečně tak velký, aby se bateriový balík poškodil, mohlo by dojít k požáru, který je pak velmi obtížné hasit (přiznejme si však, že by to musela být taková rána, že by vám to už nejspíš bylo stejně jedno). Automobilky spolu s hasiči stále hledají způsob, jak tato rizika minimalizovat a proces uhašení požáru urychlit, ale ještě to bude chtít nějaký vývoj.

S nádržemi vysoce výbušného vodíku přímo pod zadkem nepůsobí situace o nic víc uklidňujícím dojmem, riziko exploze je však ve skutečnosti velmi nízké. Kompozitní nádrže jsou balisticky odolné a v případě požáru vozu jako takového se vodík upustí, takže nepředstavuje velkou hrozbu.

Od bateriových elektromobilů si jejich uživatelé slibují především jednodušší provoz a snazší údržbu. A praxe to potvrzuje, s Ioniqem musíte do servisu jen jednou za dva roky a prakticky jen pro jistotu – technik ho prohlédne, prověří, že svítí a brzdí, vymění kabinový filtr a můžete zase spokojeně jezdit. To s Nexem musíte do servisu každý rok stejně jako s autem se spalovacím motorem.

Určitá nejistota zatím panuje kolem životnosti baterií. Výrobci v rámci záruky garantují 70 % kapacity po 8 letech nebo 160 000 kilometrech. První údaje z reálného světa však ukazují podstatně nižší hodnoty degradace kapacity baterie a při slušném zacházení by vám baterie (maximálně s výměnou některých jednotlivých článků) mohla vydržet po celou dobu životnosti vozu.

To s vodíkovým Nexem bude nejspíš více starostí. Malá elektrárna pod kapotou vyžaduje pravidelnou údržbu a její výkon s časem klesá (životnost vám kvůli nedostatku dat z reálného provozu ale nikdo přesně neřekne), nádrže také nejsou nesmrtelné – jejich životnost je naplánovaná na 15 let a cena výměny se pohybuje v nízkých statisících.

A to nejdůležitější nakonec – které řešení je vlastně zelenější? Přeskočme teď fázi výroby, protože o těžbě surovin pro baterie koluje mnoho fám (a o recyklaci zase řada nejasností) a o výrobě složitých palivových článků je toho zase veřejně známo příliš málo.

Co se týče provozu samotného mají bateriové elektromobily jasně navrch, protože výroba elektřiny a její transport je vysoce efektivním procesem. To u vodíku máte na začátku procesu vysoce energeticky náročnou výrobu a skladování, následně transport, další skladování u plnicí stanice a jeho přeměnu v palivovém článku na elektrickou energii. S každým dalším krokem vám efektivita padá o desítky procent dolů (sám palivový článek přitom pracuje s efektivitou nějakých 50-60 %), přičemž na začátku všeho vstupuje do procesu elektrická energie, kterou by šlo využít přímo k nabití baterie. Každý, kdo si vzal do ruky kalkulačku, už jasně vidí, že to nikdy nemůže vyjít…

Jedinou opravdu zásadní výhodou aut na vodík s palivovými články tak zbývá rychlost tankování – ale o tom si řekneme něco víc v dalším dílu tohoto miniseriálu.