Elektrické motory, ich potenciál a problémy s nabíjaním

Elektromotory nie sú vhodné iba do hračiek a električiek, ale ich uplatnenie v osobnej doprave naráža na niekoľko významných problémov. Automobilky majú pred sebou ešte stále úlohy týkajúce sa znižovania hmotnosti a zvyšovania efektivity.   “Vedeli ste, že prvý elektromobil bol verejnosti predstavený v roku 1881? A to, že prvopočiatky elektrických vozidiel nachádzame ešte skôr, […]

Elektromotory nie sú vhodné iba do hračiek a električiek, ale ich uplatnenie v osobnej doprave naráža na niekoľko významných problémov. Automobilky majú pred sebou ešte stále úlohy týkajúce sa znižovania hmotnosti a zvyšovania efektivity.

 
“Vedeli ste, že prvý elektromobil bol verejnosti predstavený v roku 1881? A to, že prvopočiatky elektrických vozidiel nachádzame ešte skôr, už v roku 1828? Odvtedy prešlo veľa desaťročí a zdá sa, že až dnes stojíme na prahu doby, kedy sa začíname dozvedať viac o ambíciách automobiliek o uplatňovanie elektrického pohonu.” takto som začal editoriál k prvému vydaniu magazínu Ecomoto a na tejto strane sa budem venovať pokračovaniu témy, ktorú som na tretej strane načrtol iba jedným odstavcom.
 
Elektrické motory skutočne nie sú žiadnou novinkou a ich využitie je oveľa širšie, ako by ste si mohli myslieť. Nachádzajú uplatnenie prakticky všade – sú v bytovom dome, kde poháňajú výťah, v hračkách, v automatických invalidných vozíkoch, v električkách, v kuchynských i medicínskych prístrojoch a prakticky v každej priemyselnej výrobe. Pri malých výkonoch a pre pohon malých zariadení (alebo naopak veľmi veľkých vozidiel) nie je s elektrickými motormi spojených veľa problémov, tie prichádzajú až pri ich použití v osobnej doprave.
Osobné automobily sú v porovnaní s trolejbusmi, vlakmi a električkami nepomerne menšie a ľahšie a navyše si musia so sebou niesť vlastný zdroj energie. Tieto dva faktory mali snáď najvýznamnejší vplyv na to, že sa elektromobilita začína prudšie rozvíjať až v týchto rokoch. Výkonnejšie elektrické motory sú totiž ťažké a potrebujú na svoj chod veľa energie. Automobilky preto stáli pred neľahkými úlohami, ako skĺbiť nízku hmotnosť, vyšší výkon a rozumnejší dojazd do jedného celku, ktorý by navyše vyzeral dobre, bol by bezpečný a trvácny.
Za vyššou hmotnosťou stojí predovšetkým samotná konštrukcia elektrického motora – v základnej podobe využíva cievku namotanú v rotujúcej časti (rotor) a permanentné magnety v púzdre (stator). Tieto magnety majú veľmi vysokú hmotnosť, preto sa v záujme jej znižovania permanentný magnet nahradil tým elektrickým. Je to v podstate kus kovu obmotaný cievkou, ktorý keď sa pripojí k napätiu a prúdu, tvorí vo svojom okolí magnetické pole. To je možné regulovaním napätia a prúdu ovládať a následne tak ovplyvňovať aj účinnosť celého motora.
 
Zaujímavou vlastnosťou elektrických motorov je spôsob, akým distribuujú krútiaci moment. Ak je elektromotor napojený na nominálne napätie a prúd, prakticky už od prvej otáčky poskytujú maximálny krútiaci moment. Tento detail, avšak veľmi zásadný, je významnou výhodou elektrických motorov v porovnaní s tými spaľovacími. Všetci dobre poznáme benzínové motory, ktoré je potrebné poriadne vytočiť, aby sme cítili ich účinok. Ani naftové motory nie sú odlišné, hoci dokážu maximálny krútiaci moment poskytnúť už pri nižších otáčkach.
 

Nabíjanie elektrických motorov a s tým spojené problémy

Nabíjanie elektromobilov je hotová veda. Dnes aj na Slovensku nájdete dva druhy nabíjacích staníc do 22kW/32A na striedavý prúd (AC) a nad 22kW/32A na jednosmerný prúd (DC).
 
Rozdiel medzi nimi je veľmi veľký, pretože stanice na striedavý prúd sú v skutočnosti iba prípojky a nie pravé nabíjacie stanice. Tých je na Slovensku najviac. Aby ich bolo možné použiť, je nevyhnutné, aby ste mali vo svojom elektromobile vstavanú nabíjačku – je to však štandardná výbava a tieto vnútorné nabíjačky sú označované napríklad 11kW/16A. To napovedá o technických parametroch vstavanej nabíjačky a o tom, ako rýchlo budete môcť dobiť batérie. Platí, že čím vyššie sú hodnoty kW a A, tým rýchlejšie je nabíjanie, zjednodušene napísané, prepustí sa tak viac prúdu. Napríklad taká Tesla Model S má štandardnú nabíjačku 11kW/16A, za príplatok ju môžete doplniť ešte o jednu rovnakú. Tak môže využívať plný potenciál aj domácej elektrickej zásuvky 32A. Naopak, taký ľudový elektromobil Volskwagen e-Up! má vstavanú nabíjačku iba 3,6 kW, takže aj keď vozidlo pripojíte k 20 kW nabíjacej stanici, nebudete môcť využiť jej potenciál.
 
Dôvod, prečo automobilky dávajú do svojich elektromobilov slabé vstavané nabíjačky, by sme mali hľadať v peniazoch. Silnejšie nabíjačky sú skrátka drahšie. Len pre porovnanie uvádzame vybrané elektromobily, ich najlepšie dostupné vstavané nabíjačky a dobu nabíjania na domácej elektrickej zásuvke typu 13A (tá bežná bytová na striedavý prúd):
 
VW e-Up! 18,7 kWh: 3,6 kW, 1-fázová, 8 hodín
Nissan Leaf 24kWh: 6,6 kW/32A, 1-fázová, 10 hodín
BMW i3 24 kWh:  7,4 kW/32A, 1-fázová, 8 hodín
Tesla Model S 85 kWh: 22 kW/32A, 3-fázová, 7,25 hodiny
Zdroj: teslaclub.sk, marec 2014
 
Oveľa výhodnejšie sú nabíjacie stanice na jednosmerný prúd, teda nad 22 kW. Tie s označením “rýchlonabíjačky” sú zvyčajne CHAdeMO (na Slovensku 15), Combo – CCS (Combined Charging System) a Tesla Supercharger. S nimi sa dá aj lacnejší elektromobil nabiť rýchlejšie, pretože sa obchádza jeho vstavaná nabíjačka a energia sa posiela rovno do batérie. Podobných rýchlonabíjacích staníc na jednosmerný prúd je v porovnaní s tými na striedavý nápadne menej.
 

Je to ako budovanie nového sveta

Ako môžete vidieť, elektromobilita je oveľa komplexnejšia téma, než iba výmena spaľovacieho motora za ten elektrický. Automobilky sa pri vývoji elektromobilov stretávajú s radom celkom nových problémov, veľkou výzvou je tiež súbežné budovanie infraštruktúry pre nový pohon. Preto by sa nemala verejná mienka uberať tým smerom, že automobilky zámerne brzdia vývoj; skôr by mala aj laická verejnosť pochopiť, že budovať nový svet jednoducho zaberie ešte nejaký čas.
 

Čítajte aj ďalšie podobné články:

TEST

Test hybridu Mercedes-Benz GLC 350e 4Matic: Elektrina výrazne pomáha, o úspore peňazí však hovoriť nemožno

Týždeň s hybridným GLC ma opäť presvedčil, že ak sa má automobilový pohon elektrifikovať, plug-in hybridy sú tou správnou cestou. GLC 350e je jedno z najpraktickejších áut, aké som tento rok jazdil.   Za zapožičanie vozidla do testu ďakujem spoločnosti Motor-Car Bratislava, spol. s r.o.   Nie je to iba o tom, že jazdíte v […]

18. júla 2017
TEST

Cirrus nám predviedol malé súkromné lietadlo, ktoré si kupujú Česi aj Slováci

Pred niekoľkými týždňami som dostal príležitosť prakticky si odskúšať, aké je to lietať na súkromnom športovom lietadle značky Cirrus. Model SR22T OM-UNI zvnútra vyzerá ako lepší sedan, má kvalitné sedenie, poskytuje dokonca vysokú mieru komfortu a má funkcie, ktoré umožnia bezpečný let aj pilotovi so slabšími skúsenosťami. Lietadlá značky Cirrus, ktoré sa nedávno odprezentovali v […]

5. decembra 2016
TEST

Mercedes-Benz Star Experience 2016 v Piešťanoch

Dobrý vodič nie je ten, ktorý ešte nikdy nekrčil plechy. Je to ten, kto vie bezpečne ovládať svoj automobil a zareagovať na nečakané situácie na ceste aj vo vysokej rýchlosti. Každý človek má však svoje limity a vtedy dokáže pomôcť samotný automobil. Najnovší Mercedes-Benz triedy E prichádza s mnohými asistenčnými funkciami, ktoré dokážu nahradiť reakciu […]

19. septembra 2016
TEST

Dlhodobé skúsenosti s BMW i3 REx

Všetko sa udialo veľmi rýchlo. Dlhé roky sa čakalo na to, kedy konečne BMW začne predávať model vhodný do veľkomesta a jeden z vôbec prvých skutočných elektromobilov na svete. Veľmi krátko po uvedení vozidla na trh som sa stal 21. mája minulého roka jeho majiteľom a dokonca som bol prvým zákazníkom v USA, ktorému bol […]

9. augusta 2016
TEST

Naše skúsenosti s plug-in hybridom Mercedes-Benz GLE 500e

Mercedes-Benz GLE 500e je skvostný automobil, ktorý nemôžete nemilovať. Má skvelé jazdné vlastnosti, nepopierateľnú charizmu a moderný pohon s presvedčivými schopnosťami. Jedno z najlepších SUV na svete sa generačne polepšilo a do ponuky predajcov aj na Slovensku zaviedlo motorizáciu typu plug-in hybrid. To znamená, že robustné drahé SUV-čko môžete pripojiť na elektrický kábel a dobiť […]

25. apríla 2016

Najnovšie

TEST

Test | Recenzia

Epson EF-100W: Ľahký laserový projektor pre malé izby aj veľké konferencie

Veľa muziky za veľa peňazí alebo zlatý štandard pre laserové projektory?

13. decembra 2019

Tlačová konferencia

Nový IQOS 3 DUO sa už predáva, boli sme pri jeho predstavení novinárom

IQOS nemá nič spoločné s kauzami okolo elektronických cigariet. Najnovší IQOS 3 DUO prichádza v ideálnom čase.

27. novembra 2019

Tlač pre biznis

Xerox vylepšil tlačiareň iGen 5 o tlač fluorescenčnej farby na extra dlhý arch XLS

Xerox zdokonaľuje vlastnosti tlačového stroja Xerox iGen 5 o žltú fluorescenčnú farbu a extra dlhý arch XLS.

14. októbra 2019

Tlačová konferencia

Vznikol nový IT holding Aricoma Group a hneď je najväčší. Vyniká stratégiou nezávislosti

Aricoma Group je síce nový holding, firmy v jeho portfóliu však majú bohatú históriu a na konte úspešné príbehy. Zo startupov sa stali IT firmy s tržbami v desiatkach a stovkách miliónoch eur.

19. septembra 2019

Budúcnosť je v atramente

Epson posilňuje externý predaj atramentových tlačových hláv PrecisionCore a MACH

Atramentová tlač je v priemyselnom sektore rovnako výhodná ako v tom komerčnom.

17. mája 2019

Canon podporuje mladých

Canon vyberie 200 študentov z celej Európy, poskytne im exkluzívne vzdelanie

Visa pour l’Image poskytuje fotografickej komunite bezkonkurenčné možnosti výmeny kreatívnych nápadov a účasť na profesionálnych seminároch

8. apríla 2019

Samsung má chladničku so vstavaným tabletom a hlasovým ovládaním

Moderné chladničky vedia odpovedať na vaše otázky a majú displej väčší ako váš pracovný tablet.

10. januára 2019

Výber pozadí pre váš iPhone a Android #22

Výber pozadí vo vysokom rozlíšení

7. januára 2019

Toto je jedna z najväčších fotiek sveta: 25 gigapixelový záber Šanghaja

Môžete sa pozrieť na veľké mesto z vtáčej perspektívy a priblížiť na každú jednu osobu zvlášť.

7. januára 2019

Ako neprísť o peniaze počas Vianoc? Kaspersky Lab zverejnil nepriaznivé zistenia a pridáva odporúčania

Väčšina ľudí si je vedomá finančných kybernetických hrozieb, až tretina ľudí má skúsenosť s tým, že ich citlivé finančné údaje skončili v nesprávnych rukách.

20. decembra 2018

Odporúčané

Tlačová konferencia

Prenosná tlačiareň i supertenké notebooky. HP nám ukázalo svoje najlepšie novinky.

HP nám predviedol svoje najnovšie a najlepšie produkty pre oblasti tlačiarní, monitorov a notebookov. Popri tom značka zdôraznila svoj apel na ekológiu a recykláciu.

9. decembra 2019
TEST

TEST/RECENZIA

Sony Xperia 1: Jedným slovom úžasný

Sony Xperia 1 nás dostala svojím displejom, vodotesným telom a skvelými kamerami. Pozrite si reálne fotografie bez úprav.

18. septembra 2019
TEST

Atrament na celé roky v cene

Test tlačiarne Epson L3110 Eco Tank: Rozumný kompromis s výbornými výsledkami

Pokračujeme v testoch multifunkčných tlačiarní. Epson L3110 je cenovo výhodné zariadenie, ktoré nás dokázalo osloviť.

16. augusta 2019
TEST

Redakčný test

Niceboy RAZE 2 Vertigo: vodotesný bluetooth reproduktor s extra hlasným zvukom

Bezdrôtový reproduktor od značky Niceboy je jedným z najzaujímavejších produktov u nás v redakcii. Na prvý pohľad vyzerá skôr jednoducho, ale práve v tom spočíva jeho schopnosť prekvapiť.

14. augusta 2019

Android Fast Share

Google pracuje na posielaní súborov v štýle Apple AirDrop

Funkcia sa dostane do smartfónov s Androidom čoskoro.

3. júla 2019

Boli sme pri tom

Epson otvoril v Prahe nový showroom, ukázal nám svoju najlepšiu techniku

Značka Epson v stredu 19. júna 2019 slávnostne otvorila svoj showroom vo svojej centrále v Prahe.

26. júna 2019

Z tlačovej konferencie

Boschu sa na Slovensku darí nielen vďaka autopriemyslu. Ukázal nám svoje najnovšie produkty

Mal úspešný rok a chce byť CO2 neutrálny už do konca budúceho roka. Predstavitelia značky nám predstavili portfólio i ročnú bilanciu.

21. júna 2019

EPSON XP-2100 a XP-3100

Epson má nové univerzálne tlačiarne, ktoré tlačia aj z mobilu

Výrobcovi sa podarilo do veľmi kompaktných rozmerov vložiť aj obojstrannú tlač pre formát A4.

18. júna 2019

Fantastické novinky od HP

HP nám predviedlo herný notebook s 2 displejmi a revolučnú laserovú tlačiareň

HP predstavilo celú paletu nových zariadení, ktoré sa môžu pochváliť špičkovými funkciami.

10. júna 2019

Naživo z tlačovky

Slovensko ide učiť ľudí, sa ako sa brániť útokom na internete. ITAS spúšťa projekt kry-sa.sk

Kry-sa.sk nie je len webstránkou, ale osvetovou kampaňou na podporu kybernetickej bezpečnosti.

5. júna 2019