Silnik elektryczny potrafi zamienić zdecydowaną większość energii w ruch, podczas gdy jednostki spalinowe – nawet zasilane paliwami syntetycznymi – tracą ją głównie w postaci ciepła. Różnica jest tak duża, że przy tej samej energii elektryk może przejechać nawet sześć razy dalej. Dlaczego tak się dzieje? Oto odpowiedź!

  • Napęd elektryczny osiąga około 70% realnej sprawności.
  • Silniki spalinowe wykorzystują około 25% energii.
  • Jednostki napędowe na e-paliwa oddają na koła tylko ułamek energii.

W rozmowie z austriackim Der Standard, Johannes Kuckens – fizyk i popularyzator nauki – stawia tezę, która dla części branży motoryzacyjnej brzmi jak wyrok. Samochód elektryczny, startując z tego samego punktu, czyli z energii elektrycznej – potrafi przejechać nawet sześć razy więcej niż auto spalinowe, napędzane paliwem syntetycznym. Dlaczego? Ponieważ omija fundamentalne ograniczenia silnika cieplnego – czytamy w materiale en.clickpetroleoegas.

Kuckens zwraca uwagę na nadużywane w debacie pojęcie „wydajnych silników spalinowych”. Benzynowe i wysokoprężne jednostki napędowe, niezależnie od stopnia zaawansowania technologicznego, podlegają drugiej zasadzie termodynamiki.

Mercedes FAME silnik
W silniku spalinowym dużo energii zostaje rozproszona w postaci ciepła.

Oznacza to, że nigdy nie są w stanie zamienić całej energii powstałej ze spalania paliwa na ruch. Duża jej część musi zostać rozproszona w postaci ciepła – informuje portal elektromobilni.pl.

Wydajność silnika elektrycznego przebija spalinowy

Nawet w warunkach laboratoryjnych sprawność najlepszych silników benzynowych sięga około 40%, z kolei w przypadku diesla to 45%. W realnym ruchu drogowym, z przyspieszaniem, hamowaniem i zmiennym obciążeniem, efektywność spada do około 25%.

Zdaniem niemieckiego fizyka to granica, której nie da się znacząco przesunąć. Oczekiwania, że silniki spalinowe osiągną kiedyś sprawność rzędu 80 czy 90%, określa wprost jako pozbawione podstaw naukowych. Ten argument szczególnie mocno uderza w narrację promującą paliwa syntetyczne jako uniwersalne rozwiązanie problemu emisji.

zużycie paliwa
Produkcja e-paliw wymaga dużo energii.

E-paliwa powstają z odnawialnej energii elektrycznej, wodoru i wychwyconego z atmosfery CO₂. Proces brzmi obiecująco, ale (jak podkreśla Kuckens) na każdym etapie generuje straty energii. Elektroliza wody, synteza paliwa, transport, a na końcu spalanie w silniku cieplnym sprawiają, że do kół trafia niewiele ponad 10% energii, którą włożono na samym początku.

W praktyce oznacza to, że przy tej samej ilości zielonej energii elektrycznej samochód elektryczny może przejechać nawet 6 razy dalej niż auto na e-paliwo!

90% energii zamienianie w ruch

Dla porównania, sam silnik elektryczny potrafi zamienić ponad 90% energii elektrycznej na ruch. Po uwzględnieniu strat związanych z ładowaniem i przesyłem energii, całkowita sprawność auta elektrycznego w realnym użytkowaniu sięga około 70%.

Nawet w zestawieniu z samochodami spalinowymi na paliwa kopalne różnica pozostaje ogromna. Pojazd elektryczny potrafi bowiem przejechać około trzykrotnie więcej, wykorzystując tę samą ilość energii pierwotnej.

żywotność akumulatora
Problemem nie jest silnik elektryczny, tylko gęstość energetyczna akumulatorów.

Te wyliczenia trafiają w sam środek politycznego sporu w Unii Europejskiej. Kilka dni temu Rada i Parlament Europejski uzgodniły wiążący cel redukcji emisji gazów cieplarnianych netto o 90% do 2040 roku w porównaniu z poziomem z 1990 roku.

To kolejny, bardzo wyraźny sygnał, że kurs na neutralność klimatyczną do 2050 roku pozostaje niezmienny. Co ważne, Bruksela w końcu uznała dogmat o elastyczności technologicznej, otwierając się -po 2035 roku na inne samochody niż elektryczne.

Producenci stawiają na elastyczność

Właśnie w tej luce próbują odnaleźć się producenci tacy jak Toyota, która otwarcie stawia na strategię wielotorową i mocno akcentuje rolę hybryd. Akio Toyoda wielokrotnie podkreślał, że nie wierzy w szybkie i pełne zdominowanie rynku przez auta bateryjne, Wskazywał on także na koszty, infrastrukturę i zróżnicowanie rynków poza Europą. Według jego prognoz udział aut elektrycznych globalnie może ustabilizować się w okolicach 30%.

Akia Toyoda
Akio Toyoda od lat domaga się dowolności technologicznej w redukcji dwutlenku węgla.

Kuckens nie atakuje jednak żadnej marki wprost. Jego argumentacja dotyczy systemu jako całości – efektywności energetycznej, zapotrzebowania na zieloną energię i skali, jakiej wymagałoby oparcie mobilności na paliwach syntetycznych.

W tle pozostają też kwestie eksploatacyjne. Elektryczny układ napędowy jest prostszy mechanicznie, ma mniej ruchomych części i z reguły wymaga mniej serwisowania. Baterie, choć wciąż budzą emocje, coraz częściej projektowane są z myślą o recyklingu, a europejskie moce w tym zakresie systematycznie rosną.

elektromobilni.pl
Udostepnij:

Otomoto.pl News to najnowsze informacje i aktualności motoryzacyjne oraz baza wiedzy na temat modeli, marek i danych technicznych. Chcesz być na bieżąco? Obserwuj nas w Google News.

Obserwuj nas na Google News

Czytaj również