Bude svět automobilů hledat stále i v roce 2018 alternativní pohony?
Zásadní otázkou však je, co chce najít, proč to chce najít a k čemu vlastně alternativu hledá.
Mobilita je fenoménem lidstva od nepaměti, v posledních 100 letech se zdá, že z hlediska člověka snad ani nemá jeho osobní mobilita na Zemi žádné technické limity. Je možné se dostat téměř kamkoliv, kdykoliv a otázkou jsou jen rychlost, komfort, bezpečnost či náklady. Motorem této mobility v obecném slova smyslu byly a jsou tepelné stroje a zařízení pracující na principu chemických reakcí (mj. i hoření) zejména fosilních paliv, případně biohmoty. A to ať už přímo, tedy spalováním například uhlí či dřeva pod kotly parních strojů, nebo prostřednictvím spalování ropných produktů (včetně CNG a LPG) ve spalovacích motorech automobilů, lodí i letadel, nebo nepřímo ve formě výroby nějakého „silového“ média (elektřiny, průmyslově vyrobeného vodíku či jiných syntetických látek), které je následně použito k pohonu dopravních prostředků. Zatím jen o velmi zanedbatelné části dopravních výkonů realizovaných technickými prostředky, jako jsou vozidla, vlaky, letadla, dopravní lodě apod., na celém světě lze říci, že pro jejich pohyb není využita energie fosilních paliv a biohmoty, přičemž ale i vznik a další provozní nároky těchto dopravních prostředků se zatím bez využití následně různě zpracovaných fosilních paliv nebo biohmoty neobejdou (plasty, maziva...).
Přesto, že lidstvo již od počátku průmyslového využití fosilních paliv vědělo, že jejich zásoby jsou omezené a jednou se musí vyčerpat, na nákupní chování uživatelů dopravních prostředků tato informace neměla dlouho pražádný vliv. Až v okamžiku celosvětové ropné krize v 70. letech si lidé uvědomili, že hrozba vyčerpání zásob fosilních paliv není jen v podobě jakési hypoteticky vzdálené budoucnosti, ale může se jich reálně dotknout ještě během jejich života. Výsledkem byla změna nákupního chování mj. u automobilů, na kterou museli výrobci reagovat rychlým a razantním snižováním spotřeby paliva a zvyšováním účinnosti spalovacích motorů. Jedním z efektů bylo i významné rozšíření vznětových motorů, protože jejich mechanická účinnost, a tedy i efektivita je znatelně vyšší, než u benzínových.
Další výrazná změna na trhu automobilů je spojena s poznáním, že emise výfukových plynů ohrožují zdraví lidí. Nicméně i v tomto případě byly informace o škodlivosti emisí NOx či mikroskopických částeček sazí (PM) apod. známé už delší dobu, aniž by se to jakkoliv zásadně projevilo na nákupním chování lidí. To se změnilo až v okamžiku, kdy byla veřejnost konfrontována s nezpochybnitelnými důkazy, že tyto exhalace mohou způsobit těžké následky či zkrácení života již během krátké doby expozice. Tedy lidé opět pochopili, že nejde o nějakou imaginární hrozbu, která se jich konkrétně nedotýká, ale že jde o dopady, které postihnou každého a mohou se projevit i v řádu několika málo let. Tedy z imaginární hrozby se stalo reálné nebezpečí pro každého jednotlivce. To vyvolalo posun v myšlení i chování nadkritického množství populace (bohužel zatím jen ve vyspělých částech světa), které vyprovokovalo zejména na přelomu osmdesátých a devadesátých let tlak na politiky i výrobce. Výsledkem je třeba to, že sledované emise ohrožující zdraví lidí se za posledních cca 15 let u užitkových vozidel nově uváděných do provozu snížily téměř až o neskutečných 98 %.
V obou výše zmíněných situacích byli uživatelé vozidel také ochotni více méně dobrovolně investovat do vyřešení zmíněných problémů se spotřebou paliv i snížení zdraví přímo ohrožujících emisí, a to formou akceptace mírného navýšení pořizovacích nákladů – takováto vozidla vyžadují totiž složitější technologie, které je třeba zaplatit.
A nyní se dostáváme k aktuální agendě snižování skleníkových plynů, tedy zejména CO2. Pracujeme přitom s hypotézou, že produkce skleníkových plynů ohrožuje budoucí život na Zemi. Hypotézou to lze nazvat proto, že zatím se lidstvo většinově neshodlo na tom, zda lze tuto teorii považovat za jednoznačně prokázaný fakt, nebo zda jde jen o produkt určitého světonázoru či ideologie. Nicméně i v případě, pokud by tato hypotéza byla nezvratně prokázána, si zatím lidé evidentně nejsou schopni spojit toto ohrožení se svým konkrétním životem. Zatím tedy nedošlo k propojení obdržené informace s reálným životem každého člověka podobně jako u předešlých dvou případů. I většina těch, kteří s uvedenou hypotézou globálního oteplování souhlasí, nemá zatím takový pocit osobního ohrožení, který by ji motivoval ke změně jejího dennodenního chování. Tedy i ke změně priorit v případě nákupu automobilu, notabene k ochotě investovat určité vícenáklady či strpět nějaký ústupek z dosavadního komfortu.
Může nastat situace, kdy se o potřebnou změnu chování populace budou snažit politické elity. Pokud ale zvolí necitlivou násilnou formu vnucování změny nákupního a uživatelského chování, zákonitě přijde dříve či později reakce v podobě výměny za jiné politiky, kteří se vůči svým voličům nebudou chovat tak vrchnostenským způsobem. Ostatně zažili jsme si to v naší zemi na vlastní kůži, kdy způsoby chování, založené na těch „jediných správných ideách“, které společnosti vrcholní politici vnucovali proti vůli většiny, nebyly dlouhodobě udržitelné. Vedlo to k rozdělování společnosti, deziluzím ohledně modelu řízení státu, nedodržování a masovému obcházení pravidel až po neslavný odchod dané politické garnitury i s jejími ideologiemi na smetiště dějin.
Tedy jaké bychom chtěli mít automobily v nejbližší budoucnosti? Určitě nikdo z uživatelů nebude chtít slevit z těch výdobytků, které již více jak stoletý vývoj tohoto dopravního prostředku přinesl. V první řadě to bylo naplnění touhy po nezávislosti cestování. Pak to byly parametry užitečnosti – kolik nákladu či osob, na jakou vzdálenost a jakou rychlostí lze přesunout z bodu A do bodu B. Poté nastoupila kritéria komfortu. Následně se zlepšovaly parametry bezpečnosti (a stále se intenzivně vylepšují). Ve zmíněných sedmdesátých letech došlo na ekonomiku a náklady dopravy, od osmdesátých let se začaly radikálně vylepšovat parametry ovlivňující život a zdraví lidí. Aktuálně jsme svědky masového rozvoje konektivity a automatizace různých činností při užívání vozidel. Nic z těchto výdobytků nebudou pravděpodobně ochotni uživatelé vozidel do budoucna obětovat na oltář něčeho, na co si zatím nemohou nikterak „sáhnout“. Je vysoce pravděpodobné, že ani hrozba globálního oteplení naší planety významnou část zákazníků a provozovatelů automobilů nepřesvědčí, aby nakupovali dražší vozidla, která budou mít omezenější autonomii a komfort pohybu (např. menším dojezdem či řídkou síť čerpacích/dobíjecích stanic), uvezou méně nákladu nebo osob (protože část kapacity pro náklad nebo osoby bude muset být využita pro méně efektivní skladování média pro pohon nebo složitějších, větších a těžších agregátů), zvýší se jejich negativní dopady na zdraví lidí (použitím nějakých toxických paliv) nebo se sníží jejich bezpečnost (například rizikem výbuchu či zahořením nějakého nestabilního paliva či nestabilních energetických článků apod.).
Jaké jsou tedy alternativy pohonů ke stávajícím pohonům založeným na fosilních palivech? Pohon zemním plynem (CNG i LNG), případně i propan butanem (LPG) sice přinesl pokrok ve snížení emisí nebezpečných lidskému zdraví, ale je založen na fosilních palivech. Tedy není v pravém smyslu alternativní. Pohon vodíkem (ať už jeho využitím ve „spalovacím cyklu“ motoru, nebo jako zdroje pro výrobu elektřiny při slučování se vzdušným kyslíkem v palivových článcích) to také není, protože účinnost výroby, distribuce a skladování vodíku pro tyto účely je stále v praktickém užití několikanásobně menší, než účinnost klasického spalovacího motoru. Nemluvě o tom, že průmyslová „výroba“ vodíku je dnes v převážné míře chemickou cestou z fosilních paliv.
V Německu se nyní hovoří hodně o nových syntetických palivech, ale jejich příprava je zatím ve fázi výzkumu a zkušenosti s jejich použitím jsou pouze laboratorní. Nehledě k tomu, že odhady jejich ekonomičnosti/nákladovosti zatím hovoří o čtyřnásobku ve srovnání se současnými klasickými palivy.
Pomineme-li určité výstřelky doby v akumulaci energie v podobě vysokootáčkových setrvačníků uložených v magnetickém poli (studie z 80. let pro pohon autobusů) nebo pohon vysoce stlačeným vzduchem, který by roztáčel jakési pístové motory, ze známých řešení zbývají už téměř jen elektropohony. Je třeba si přitom uvědomit, že vozidla poháněná elektřinou mají historii delší, než automobily s benzínovým motorem, o dieselových ani nemluvě. Vlastní pohon elektromotorem je za více jak 100 let intenzivního vývoje vypiplán téměř k dokonalosti. Tam, kde je možno využít závislé trakce – tedy na elektrifikovaných železnicích, v tramvajích, trolejbusech –, je nasazení elektrických dopravních prostředků významné již dnes. Nicméně stále přetrvávajícím problémem je, jak elektrickou energii získat a jak ji distribuovat a skladovat, a to až do koncového bodu spotřeby v automobilu.
Bohužel, stále hustota uchované energie na jednotku objemu i hmotnosti je u klasických paliv, jakými jsou benzín, nafta, zemní plyn či propan butan výrazně vyšší, než u nejnovějších prakticky využitelných elektrických baterií. Tedy elektromobily zatím nedosahují konkurenceschopných parametrů s vozidly spalujícími fosilní paliva. Co do dojezdu, rychlosti doplnění/dobití, hmotnosti zásobníků energie, jejich velikosti, nároků na jejich údržbu, ale hlavně co do nákladů na jejich výrobu. V neposlední řadě i nákladů na jejich ekologickou likvidaci. Vývoj jde sice velmi rychle kupředu, ale ještě zdaleka nepřináší takové výsledky, které by byly konkurenceschopné vůči stávajícím standardům vozidel. Na tom nic nezmění ani různě medializované výjimečně rekordní hodnoty dojezdů na jedno nabití, protože tyto a podobné výstřelky ještě nejsou dostatečně ověřeny v naprosto běžných a reálných podmínkách, ve kterých je třeba také svítit, topit, klimatizovat, stírat okna, posilovat řízení a brzdy, regulovat podvozek apod.
Tudíž vznikají různé hybridní kombinace pohonů, kdy si vozidlo s sebou veze jak elektromotor s potřebnými bateriemi, ale k zachování potřebného dojezdu a dalším funkcím ještě i spalovací motor s generátorem a aby toho nebylo málo, tak navíc i dobíjecí zařízení, měniče či další pomocné prvky. Tím se jednak opět zvýší hmotnost, sníží využitelná kapacita, zvýší provozní náklady a nakonec i ony přímé či nepřímé emise. Hlavním znakem je ale výrazně vyšší pořizovací cena a také celkové náklady na provozování (TCOp – Total Cost of Operation). Na jedné straně tedy tato vozidla vykazují jakýsi přínos pro budoucnost naší planety, na druhé straně vyžadují, aby zákazníci a uživatelé vytáhli nemalé peníze ze svých kapes navíc oproti variantě stávající. A je přitom jedno, zda se tyto vícenáklady projeví přímo v prodejní ceně, nebo je politici „vytáhnou“ z kapes nějakou povinnou daní či poplatkem a pak je redistribuují na úhradu vícenákladů na tato hybridní vozidla.
Poslední, ale o to více kontroverzní otázkou je, zda můžeme považovat elektromobily, nebo i hybridní „polo-elektromobily“ za vozidla bezemisní, když v evropském energetickém mixu je stále podstatná část elektrické energie vyráběna z fosilních paliv, v USA dokonce z více jak 90 %.
České prostředí je však přece jen trochu specifické. Jednak se naše energetická koncepce výrazněji opírá o ekologicky výrazně čistší jadernou energii (oproti energii z fosilních paliv). Současně je ČR šestým největším výrobcem automobilů v Evropě a také ekonomikou nejvíce založenou na průmyslové produkci, kam spadá i výroba komponentů a příslušenství pro automobily. Také stáří našeho vozového parku není typické; vozový park ČR patří v průměru v Evropě k těm nejstarším. Kupní síla obyvatel i firem je ale stále výrazně slabší ve srovnání s našimi sousedy na západě. Typickým rysem naší národní povahy je i určitá skepse k moderním nevyzkoušeným ideám a stále ještě relativně čerstvá zkušenost se zaváděním těch „jediných správných idejí“ i proti vůli společnosti.
Co z toho všeho může vyplývat? Pokud by byl evropský automobilový průmysl nucen direktivním způsobem „shora“ radikálně změnit nabídku svých výrobků tak, že by nebyla v souladu se skutečnou poptávkou nakupujících a uživatelů, pravděpodobně by to znamenalo rázné snížení nákupu vozidel. Ti, kteří by vozidla nadále potřebovali ke svému životu, by se snažili udržovat ještě určitou dobu v provozu svá stávající, čímž by průměrné stáří našeho vozového parku opět narostlo se všemi negativními dopady. A nová nastupující generace ekonomicky aktivních mladých lidí by se zřejmě z větší části potřeby vlastnit automobil zřekla a „návyk“ kupovat vozidlo by si ani nevytvořila. Výroba vozidel a tím i jejich komponentů či technologií nutných k automobilní výrobě by se snížila adekvátně klesajícím prodejům, což by nejvýrazněji muselo dopadnout na ty země, které jsou nejvíce výrobně, resp. průmyslově orientovány, tedy především na ČR. Tím by následně opět klesla kupní síla zdejších obyvatel i podnikatelů a nůžky mezi koupěschopnou poptávkou po vozidlech a nabídkou drahých elektromobilů či hybridů by se u nás opět rozevřely. Není to pro nás příliš příjemný scénář, ale bohužel není také nereálný.
Druhou možností je, že se politikům podaří nalézt nějaké argumenty, které by dobrovolně přesvědčily společnost, že je v jejím zájmu, aby se postupnými kroky, tedy neustálým vývojem bez jakýchkoliv ideologických „revolucí“ nařízených shora, parametry současných pohonů vozidel vyvíjely tak, až jednoho dne bez velkého humbuku a násilí odejdou staré známé spalovací motory na smetiště dějin, tedy spíše do technických muzeí. Potenciál k tomu určitě evropská, americká, japonská i čínská technika a průmysl mají. Docílit toho za jedno volební období parlamentu nebo funkční období Evropské komise je ale zřejmý nesmysl.