Akumulátory jsou i v současné obě nejslabším článkem elektromobility. Již od konce minulého století se proto věnuje značná pozornost jinému zdroji, kterým je palivový článek. Nejvhodnějším „palivem“ se přitom zdá být vodík. Vodíkový článek generuje elektrickou energii s přispěním kyslíku ze vzduchu, jedinou zplodinou této fyzikálně-chemické reakce je tak voda. Volvo Group je jedním z největších světových výrobců nejen užitkových vozidel, ale také lodních motorů a průmyslových pohonných zařízení. Skupina, do které dnes patří švédský Volvo Trucks, francouzský Renault Trucks i severoamerický Mack Trucks, nyní poskytuje komplexní přepravní řešení a nabízí širokou škálu vozidel pro městskou, regionální, dálkovou i těžkou nákladní dopravu. Zákazníci mají k dispozici síť čítající 2 200 servisních středisek ve více než 130 zemích světa, a užitková vozidla Volvo se vyrábějí ve 13 státech. Koncern klade vysoký důraz na bezpečnost i ekologii a sází přitom na nové technologie.
Baterie představují problém
Éra spalovacích motorů pomalu končí a nastává období elektropohonů. Ten není ničím novým, je dokonce stejně starý jako automobil samotný, ale více než století se hledal vhodný zdroj elektrické energie. Elektromotor má skvělou trakční charakteristiku, vůz proto nepotřebuje ani spojku a převodovku, ale všechny známé akumulátory elektrické energie mají velmi nízkou energetickou hustotu ve srovnání s kapalnými palivy pro spalovací motory. Spoléhat však zatím musí téměř výhradně na lithium-iontový akumulátor. Zásoby lithia však nejsou neomezené a nevýhod je mnohem více. K tzv. dekarbonizaci dopravy, tedy omezení až vyloučení uhlíku v exhalacích, proto firma Volvo Trucks nabízí nejen bateriová elektrická nákladní vozidla, ale též vozidla využívající obnovitelné palivo, tedy bioplyn (metan). V druhé polovině tohoto desetiletí ovšem přibude do jejího produktového portfolia třetí CO2 neutrální varianta: elektrické nákladní vozidlo s palivovými články na vodík. Články bude dodávat nově založená společnost Cellcentric — společný podnik Volvo Group a Daimler Truck AG. Ta staví jedno z největších evropských zařízení na sériovou výrobu palivových článků speciálně vyvinutých pro těžká vozidla.
Řešením je vodík
Představte si nákladní vozidlo, které si samo vyrábí elektřinu, vypouští pouze vodní páru a má dojezd 1 000 km. Ano, elektrická nákladní vozidla s palivovými vodíkovými články budou mít provozní dojezd srovnatelný s nákladními vozidly se vznětovým motorem a dobu potřebnou k doplňování paliva do 15 minut. Dva palivové články ve vozidle poskytnou kapacitu na výrobu 300 kW elektřiny a celková hmotnost soupravy muže být asi 65 t. Tato vozidla budou zvláště vhodná pro dlouhé vzdálenosti a energeticky náročné úkoly a budou také alternativou v zemích, kde nejsou možnosti nabíjení akumulátorů nebo jsou velmi omezené. Vodík je ve vozidle skladován pod tlakem 30 MPa (300 bar) v několika standardních 150l tlakových lahvích, umístěných v rámu podvozku. Původně značně rozměrné palivové články se již podařilo zmenšit na kompaktní svislý modul za budkou. Oproti klasickému automobilu odpadá spalovací motor se spojkou a převodovkou, chladicí soustava motoru a plnicího vzduchu i nádrže na naftu a AdBlue. Trakční elektromotor může být integrován do rozvodovky poháněné nápravy. Velkou výhodou je, že tento elektrický stroj může pracovat nejen v režimu pohonu, ale i generátoru, kdy vyrábí elektrický proud pro rekuperaci energie do akumulátoru. Stává se tak z něj i zpomalovací brzda. Vedle tlakových lahví na vodík a palivových článků naopak přibyly elektrické pohony vzduchového kompresoru pro brzdovou soustavu a čerpadla hydrauliky pro užitkové nástavby. Posilovač řízení může být elektrický. Přepravní kapacita vozidla z hlediska užitečné hmotnosti i ložné plochy či ložného objemu tedy není nijak významně omezena.
Ještě to pár let potrvá
Technologie palivových článků je stále ve fázi vývoje a přináší mnoho výhod, ale doposud i výzev. Nelze opomenout, že výroba vodíku, např. elektrolýzou vody, je energeticky velmi náročná, a proto se také vodík zatím získává především jako vedlejší produkt při zpracovávání zemního plynu, což stále ještě není dostatečně ekologická cesta. Jednou z možných cest je ale „zelený vodík“ získávaný elektrolýzou za pomoci elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Další výzvou je skutečnost, že celá infrastruktura pro výrobu, dopravu a plnění vodíkového paliva musí být teprve vybudována. Vodík je bezpochyby palivem budoucnosti, ale cesta k němu je ještě poměrně dlouhá, z důvodu potřeby snižování emisí proto dopravní společnosti musejí v současnosti využívat alespoň řešení založená na bioplynu, bateriová vozidla a případně další dostupné možnosti. Vozidla s palivovými články budou ale už za několik málo let důležitým doplňkem minimálně v oblasti dálkové a těžké dopravy. Přechod od spalovacích motorů s vnitřním spalováním k elektrickým vozidlům s palivovými články přes bateriová elektrická vozidla ale není úkrokem stranou, jen logickou vývojovou fází. /Branko Remek/
