´ UNIVERZITA V LIBERCI TECHNICKA Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborov´ ych studi´ı
´ LN´I PRA ´ CE SEMESTRA
Liberec 2011
Bubla, Bl´ıˇzkovsk´ y, Vanˇcura
´ UNIVERZITA V LIBERCI TECHNICKA Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborov´ ych studi´ı
Studijn´ı program: N2612 Elektrotechnika a informatika Studijn´ı obor: 3902T005 Automatick´e ˇr´ızen´ı a inˇzen´ yrsk´a informatika
Alternativn´ı a hybridn´ı pohony
Semestra´ln´ı pra´ce
Autoˇri:
V Liberci 22.4.2011
Bc. Viktor Bubla Bc. Martin Bl´ıˇzkovsk´ y Bc. Luk´aˇs Vanˇcura
Obsah 1 Úvod
3
2 Alternativní pohony 2.1 CNG . . . . . . . . . . . . 2.2 Elektromobily . . . . . . . 2.3 Vod´ıkov´ y spalovac´ı motor 2.4 Palivov´e ˇcl´anky . . . . . .
4 4 5 6 8
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
3 Hybridní technologie 11 3.1 Rekuperace kinetick´e energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.2 Hybridn´ı pohony . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Závˇ er
15
Použité zdroje
16
2
1 Úvod V dobˇe neust´ale rostouc´ıch cen ropy, nebezpeˇc´ı jej´ıho vyˇcerp´an´ı, tlaku ekolog˚ u, straˇs´ak˚ u glob´aln´ıho oteplov´an´ı, rostouc´ıho zalidnˇen´ı mˇest, zvyˇsov´an´ı hluˇcnosti, praˇsnosti a technologick´eho pokroku se koneˇcnˇe zaˇc´ınaj´ı prosazovat ekologicky ˇcistˇs´ı, u ´sporn´e a hospod´arn´e pohony bˇeˇzn´ ych dopravn´ıch prostˇredk˚ u nad lobby naftaˇrsk´ ych spoleˇcnost´ı. T´ema alternativn´ıch a hybridn´ıch pohon˚ u je bohuˇzel natolik rozs´ahl´e, ˇze nen´ı v naˇsich moˇznostech ho v tomto rozsahu systematicky zmapovat. Proto jsme vybrali nˇekolik druh˚ u alternativn´ıch zdroj˚ u energie, o kter´ ych se snaˇz´ıme struˇcnˇe poreferovat tak, aby ˇcten´aˇr z´ıskal tuˇsen´ı, na jak´em principu syst´em pracuje, jak´e jsou jeho v´ yhody a nev´ yhody a kde se jiˇz napˇr´ıklad v praxi pouˇz´ıv´a. Jedna kapitola je vˇenov´ana problematice hybridn´ıch pohon˚ u, jejich dˇelen´ı a praktick´emu vyuˇzit´ı.
3
2 Alternativní pohony 2.1 CNG Jedn´ım z alternativn´ıch paliv je zemn´ı plyn uchov´avan´ y ve stlaˇcen´em stavu, oznaˇcovan´ y zkratkou CNG (z anglick´eho Compressed Natural Gas). Pro jeho pouˇzit´ı jako paliva v automobilov´em pr˚ umyslu hovoˇr´ı nˇekolik v´ yhod. Jedn´a se o levn´e a velmi ˇcist´e palivo, kter´eho jsou celosvˇetovˇe vˇetˇs´ı z´asoby oproti ropˇe. V neposledn´ı ˇradˇe je tak´e snazˇs´ı jeho distribuce, protoˇze lze pouˇz´ıt jiˇz existuj´ıc´ıch plynovod˚ u. Motory na CNG Pro spalov´an´ı CNG lze vyuˇz´ıt klasick´ ych z´aˇzehov´ ych motor˚ u, nicm´enˇe vlastnosti zemn´ıho plynu umoˇzn ˇuj´ı nˇekter´e parametry motoru pozmˇenit, coˇz m´a za d˚ usledek zv´ yˇsen´ı efektivnosti. Z´asadn´ı odliˇsnost´ı je vyˇsˇs´ı oktanov´e ˇc´ıslo zemn´ıho plynu, kter´e dosahuje hodnoty aˇz 130. Pˇri jeho pouˇzit´ı je tedy motor odolnˇejˇs´ı v˚ uˇci detonaˇcn´ımu spalov´an´ı. D˚ usledkem je moˇznost zv´ yˇsen´ı kompresn´ıho pomˇeru motoru. Motory ˇcistˇe na zemn´ı plyn se vˇsak nevyr´abˇej´ı, vˇzdy um´ı spalovat i benz´ın, kter´ y se vyuˇz´ıv´a napˇr´ıklad pˇri startov´an´ı. Parametry motoru se vˇsak vol´ı prim´arnˇe pro spalov´an´ı zemn´ıho plynu. Tankování a skladování Tankov´an´ı je obdobn´e jako u klasick´ ych benzinov´ ych automobil˚ u. Liˇs´ı se pouze proveden´ım tankovac´ı hadice. Zaj´ımavost´ı je, ˇze maxim´aln´ı natankovan´e mnoˇzstv´ı zemn´ıho plynu se odv´ıj´ı od tlaku, pod kter´ ym je plyn na ˇcerpac´ı stanici skladov´an. Standardn´ı hodnota se pohybuje kolem 220 bar˚ u. Co se t´ yˇce hustoty s´ıtˇe pˇr´ısluˇsˇ n´ ych ˇcerpac´ıch stanic, v souˇcasn´e dobˇe je jich v Cesk´e republice 32. V automobilu je skladov´an´ı ˇreˇseno pomoc´ı tlakov´ ych z´asobn´ık˚ u, kde je plyn uchov´av´an pˇri podobn´em tlaku jako na ˇcerpac´ıch stanic´ıch, tedy okolo 220 bar˚ u. Bezpeˇ cnost Provozov´an´ı automobilu na zemn´ı plyn je dokonce bezpeˇcnˇejˇs´ı, neˇz klasick´ ych automobil˚ u na benzin. D˚ uvodem jsou fyzik´aln´ı vlastnosti zemn´ıho plynu a jeho uskladnˇen´ı v automobilu. Jednou z nich je jeho hustota, kter´a je menˇs´ı oproti vzduchu. Vozidla na CNG tak mohou vj´ıˇzdˇet do podzemn´ıch gar´aˇz´ı. Druh´ ym parametrem zvˇetˇsuj´ıc´ım bezpeˇcnost je vˇetˇs´ı teplota vzplanut´ı oproti benzinu. Z d˚ uvodu skladov´an´ı CNG v plnostˇenn´ ych tlakov´ ych z´asobn´ıc´ıch se pˇri crash testech uk´azala jejich vˇetˇs´ı odolnost v˚ uˇci klasick´ ym palivov´ ym n´adrˇz´ım.
4
Pˇríklady vyrábˇ ených vozu˚ ˇ e republice poˇr´ıdit napˇr. v˚ Na pohon CNG lze v Cesk´ uz VW Passat TSI EcoFuel, Opel Zafira CNG Turbo a dalˇs´ı. Urˇcitˇe stoj´ı za zm´ınku, ˇze v pˇr´ıpadˇe VW se jedn´a o motor s obsahem 1,4 litru s v´ ykonem 110 kW. Stejn´ y v´ ykon m´a i Opel s pˇreplˇ novan´ ym motorem 1,6.
2.2 Elektromobily Pod pojem elektromobil spad´a nejr˚ uznˇejˇs´ı ˇrada vozidel. Jedn´a se o vozidla poh´anˇen´a pouze pomoc´ı elektromotoru a bateri´ı, o vozidla nap´ajen´a ze sol´arn´ıch panel˚ u, tzv. sol´arn´ı automobily, nebo vozidla poh´anˇen´a elektromotorem i konvenˇcn´ım spalovac´ım motorem, tzv. hybridy. Pojmem elektromobily je vˇsak ˇcasto ch´ap´ana pouze prvnˇe zmiˇ novan´a skupina vozidel, tedy automobily poh´anˇen´e v´ yhradnˇe elektromotorem nap´ajen´eho z bateri´ı. Pr´avˇe touto skupinou se bude tato kapitola vˇenovat. Historie Prvn´ı elektromobily vznikali jiˇz na konci 19. stolet´ı a byly popul´arn´ı jeˇstˇe na zaˇc´atku 20. stolet´ı, neˇz je u ´plnˇe vytlaˇcili vozidla se spalovac´ım motorem. Pˇrevaha elektromobil˚ u v poˇca´tku v´ yvoje automobil˚ u se spalovac´ım motorem spoˇc´ıvala v jejich jednoduchosti, tichosti a ˇza´dn´ ym spalin´am. Jako pˇr´ıklad jednoduch´eho uˇz´ıv´an´ı elektromobilu v˚ uˇci automobilu se spalovac´ım motorem je jiˇz samotn´ y start vozidla, kdy bylo nutn´e klasick´a vozidla nutn´e startovat rozt´aˇcen´ım klikou. Na druhou stranu byly konvenˇcn´ı automobily v´ yhodnˇejˇs´ı z hlediska dojezdu a rychlejˇs´ıho tankov´an´ı. Spolu se zaveden´ım s´eriov´e v´ yroby a t´ım p´adem i sn´ıˇzen´ım ceny automobil˚ u se spalovac´ım motorem prodej tˇechto vozidel pˇrev´aˇzil nad prodejem elektromobil˚ u. Na sc´enu se elektromobily opˇet dostali v 70. a 80. letech minul´eho stolet´ı vinou energetick´e krize a v souˇcasn´e dobˇe je jiˇz moˇzn´e elektromobily zakoupit. Motor a baterie Hlavn´ımi odliˇsn´ ymi ˇc´astmi elektromobilu oproti konvenˇcn´ım vozidl˚ um je pochopitelnˇe elektromotor a baterie. Elektromotory se vyr´abˇej´ı od mal´ ych v´ ykon˚ u pˇribliˇznˇe 15 kW aˇz po velmi v´ ykonn´e. V´ yrazn´ ym rozd´ılem elektromotoru v˚ uˇci spalovac´ımu motoru je pr˚ ubˇeh a z´avislost toˇciv´eho momentu. U spalovac´ıho motoru z´avis´ı toˇciv´ y moment na ot´aˇck´ach a maxim´aln´ıch hodnot nab´ yv´a v omezen´em rozmez´ı ot´aˇcek. U elektromotoru z´avis´ı moment na velikosti proudu tekouc´ıho do motoru a je ve velk´em rozsahu rozsahu od nulov´ ych ot´aˇcek t´emˇeˇr konstantn´ı. Jako pˇr´ıklad lze uv´est druh´ y koncept vozu E-tron od automobilky Audi s dvojic´ı asynchronn´ıch motor˚ u s celkov´ ym v´ ykonem 150 kW a toˇciv´ ym momentem 2650 Nm. Druhou nem´enˇe v´ y-
5
znamnou ˇca´sti elektromobilu jsou baterie. Ve sv´e podstatˇe se jedn´a o kl´ıˇcovou ˇc´ast vozidel na elektˇrinu, na kter´em z´avis´ı celkov´ y v´ yvoj elektromobil˚ u. Baterie jsou totiˇz nejdraˇzˇs´ı ˇc´ast´ı elektromobilu a nav´ıc jejich zat´ım nedostateˇcn´a kapacita neumoˇzn ˇuje velk´ y dojezd elektromobil˚ u. Se zaj´ımav´ ym ˇreˇsen´ım v t´eto oblasti pˇriˇsla spoleˇcnost Tesla Motors, kter´a vyuˇz´ıv´a technologie bateri´ı pouˇz´ıvan´ ych v notebooc´ıch. Hlavn´ı v´ yhodou je v´ yraznˇe niˇzˇs´ı cena oproti jin´ ym typ˚ um bateri´ı. Dojezd a dobíjení Jak jiˇz bylo naznaˇceno, souˇcasn´ ym limituj´ıc´ım faktorem elektromobil˚ u jsou baterie. At’ jiˇz z hlediska mal´e kapacity, tak rychlosti dob´ıjen´ı. Dob´ıjen´ı elektromobil˚ u je moˇzn´e rozdˇelit na tˇri r˚ uzn´e zp˚ usoby. Prvn´ı moˇznost´ı je nab´ıjen´ı elektromobil˚ u doma z bˇeˇzn´e elektrick´e s´ıtˇe. Zde je limituj´ıc´ım faktorem pˇristaven´ y elektrick´ y v´ ykon. Nab´ıjen´ı proto trv´a dlouho. Druh´ ym zp˚ usobem nab´ıjen´ı je vyuˇzit´ı rychlo nab´ıjec´ıch ˇcerpac´ıch“ stanic. Zde by bylo moˇzn´e dob´ıt automobil pˇribliˇznˇe za 15 aˇz tˇricet ” minut. V´ yhodou je, ˇze stavba tˇechto stanic nen´ı pˇr´ıliˇs n´akladn´a. Na rozd´ıl od tˇret´ıho zp˚ usobu dob´ıjen´ı, kde je uvaˇzov´ano, ˇze by dob´ıjen´ı elektromobilu prob´ıhalo pomoc´ı v´ ymˇeny vybit´ ych bateri´ı za nabit´e. Rychlost doplnˇen´ı energie t´ımto zp˚ usobem by mohla b´ yt dokonce vˇetˇs´ı neˇz je tomu u doplˇ nov´an´ı paliva do bˇeˇzn´ ych vozidel. Bohuˇzel v´ ystavba takov´ ychto stanic je finanˇcnˇe velice n´akladn´a a budoucnost tohoto ˇreˇsen´ı je proto nejasn´a. Skrytá problematika elektromobilu˚ V´ ymˇenou elektrick´eho motoru za spalovac´ı motor doch´az´ı pochopitelnˇe i na problematiku vyhˇr´ıv´an´ı kabiny vozu. To b´ yv´a ˇreˇseno pomoc´ı odporov´ ych topn´ ych tˇeles. Klimatizov´an´ı je naopak moˇzn´e ˇreˇsit pomoc´ı tepeln´ ych ˇcerpadel (Toyta Prius) nebo s vyuˇzit´ım PTC jevu (Tesla Roadster). Druhou problematikou, kter´a nemus´ı b´ yt na prvn´ı pohled patrn´a je tichost vozidel poh´anˇen´ ych elektromotorem. Pro pos´adku vozu je to zcela jistˇe v´ yhoda, ale pro chodce a cyklisty m˚ uˇze b´ yt tato skuteˇcnost nebezpeˇcn´a. Nˇekteˇr´ı v´ yrobci proto elektromotory vybavuj´ı syst´emem, kter´ y napodobuje zvuk automobilu se spalovac´ım motorem.
2.3 Vodíkový spalovací motor Jedn´a se o spalovac´ı motor obdobn´e konstrukce jako spalovac´ı motory na bˇeˇzn´a paliva, kter´ ymi jsou napˇr´ıklad benzin nebo nafta. V pˇr´ıpadˇe tohoto typu motoru je vˇsak ve v´alc´ıch spalov´ana smˇes vod´ıku a vzduchu. Prvn´ı n´avrh spalovac´ıho motoru schopn´eho spalovat vod´ık vznikl okolo roku 1806. Autorem tohoto n´avrhu byl francouzsk´ y vˇedec a politik Francois Isaac de Rivaz. Myˇslenka je to tedy velice star´a,
6
ale dlouhou dobu byla bez povˇsimnut´ı. K tomuto konceptu se vˇeda vr´atila aˇz s n´astupem 21. stolet´ı spolu s hrozbou nedostatku fosiln´ıch paliv. N´avrat nastal spolu s projektem HyICE, kter´ y vypsala evropsk´a unie. C´ılem projektu bylo vytvoˇrit vod´ıkov´ y spalovac´ı motor s u ´ˇcinnost´ı alespoˇ n 42 % a s v´ ykonem o 20 % vyˇsˇs´ım neˇz bˇeˇzn´e benzinov´e motory. Tohoto projektu se ujala automobilka BMW a v souˇcasnosti tak existuje pouze jeden v´ yznamnˇejˇs´ı vod´ıkov´ y syst´em. Princip Principem motoru jak jsem jiˇz zm´ınil je spalov´an´ı smˇesi vod´ıku a vzduchu, obdobnˇe jako u jin´ ych spalovac´ıch motor˚ u. Nespornou v´ yhodou vod´ıku vˇsak je, ˇze se nejedn´a o fosiln´ı druh paliva. Pˇri spalov´an´ı vod´ıku s kysl´ıkem vznik´a pouze vodn´ı p´ara. V pˇr´ıpadˇe spalov´an´ı smˇesi vod´ıku a vzduchu, jak je to u vod´ıkov´ ych spalovac´ıch motor˚ u vznik´a tak´e vodn´ı p´ara, nav´ıc vˇsak vznik´a tak´e dus´ık a mal´e mnoˇzstv´ı oxid˚ u dus´ıku znaˇcen´e jako NOx. Dus´ık se v tomto procesu objevuje z toho d˚ uvodu, ˇze je dominantn´ım plynem ve spalovan´em vzduchu. Nejvˇetˇs´ım probl´emem vod´ıku je jeho dostupnost. Jedn´a se o plyn, kter´ y se ned´a tˇeˇzit a v pˇr´ırodˇe se v ˇcist´e formˇe nevyskytuje. Mus´ı se tedy z´ısk´avat za pouˇzit´ı jin´ ych zdroj˚ u energie a nikdy tak nem˚ uˇze vyprodukovat v´ıce energie, neˇz bylo vynaloˇzeno k jeho zisku. Jeho ekologiˇcnost je tedy diskutabiln´ı, jelikoˇz energie z nˇej z´ıskan´a je vˇzdy jen tak ˇcist´a, jak ˇcist´a je energie pouˇzit´a k jeho v´ yrobˇe. Proto se k jeho v´ yrobˇe pouˇz´ıv´a hlavnˇe energie z obnoviteln´ ych zdroj˚ u, jak´ ymi jsou napˇr´ıklad vˇetrn´e nebo sol´arn´ı elektr´arny nebo tak´e geoterm´aln´ı elektr´arny, kter´e se nach´azej´ı hlavnˇe na Islandu. Uskladnˇ ení V automobilech je vod´ık uchov´av´an v kapaln´em stavu. D´ıky tomu se dos´ahne mnohem vyˇsˇs´ı energetick´e hodnoty na jednotku objemu neˇz v pˇr´ıpadˇe uskladnˇen´ı v plynn´em stavu. Pro uchov´an´ı vod´ıku v n´adrˇzi v kapaln´em stavu mus´ı b´ yt podchlazen na cryogenickou teplotu, tedy maxim´alnˇe -253 °C. N´adrˇze jsou tak ve formˇe speci´aln´ıho dvouvrstv´eho cryo kontejneru, u kter´eho jsou vnˇejˇs´ı a vnitˇrn´ı vrstva oddˇeleny vakuem a nˇekolika vrstvami tepelnˇe izolaˇcn´ı pokoven´e folie pro minimalizaci pˇrenosu tepla z okol´ı do n´adrˇze. Ani tak vˇsak nen´ı moˇzn´e zajistit dokonalou izolaci a k urˇcit´ ym prostup˚ um tepla doch´az´ı. Pˇri provozu automobilu je obsah n´adrˇze chlazen s´am a na chlazen´ı n´adrˇze se spotˇrebuje aˇz tˇretina energie uloˇzen´e v n´adrˇzi. V klidov´em stavu nen´ı n´adrˇz chlazena a tak doch´az´ı k ohˇrevu jej´ıho obsahu. Ohˇrev kapaln´eho vod´ıku m´a za n´asledek n´ar˚ ust tlaku v n´adrˇzi. Pˇrebytek tlaku se redukuje odpouˇstˇen´ım vod´ıku z n´adrˇze prostˇrednictv´ım pˇretlakov´eho ventilu. Kapaln´ y vod´ık pouˇziteln´ y jako palivo v takov´eto n´adrˇzi vydrˇz´ı bez pouˇzit´ı maxim´alnˇe nˇekolik t´ ydn˚ u. To je znaˇcn´a nev´ yhoda oproti skladov´an´ı vod´ıku v plynn´e podobˇe, kde nen´ı
7
doba skladov´an´ı nijak v´ yraznˇe omezena. Palivová soustava Po odˇcerp´an´ı d´avky vod´ıku z n´adrˇze se zahˇra´t´ım pˇrevede vod´ık do plynn´eho stavy, ve kter´em je vstˇrikov´an do sac´ıch kan´al˚ u, ve kter´ ych se m´ıs´ı se vzduchem. Druh´ ym zp˚ usobem je vstˇrikov´an´ı plynn´eho vod´ıku do spalovac´ıho prostoru prostˇrednictv´ım speci´aln´ıch vysokotlak´ ych vstˇrikovaˇc˚ u. Tlak vstˇrikovan´eho vod´ıku dosahuje v takov´em pˇr´ıpadˇe aˇz 300 bar˚ u. K zap´alen´ı vznikl´e smˇesi doch´az´ı stejnˇe jako u bˇeˇzn´ ych spalovac´ıch motor˚ u prostˇrednictv´ım sv´ıˇcek. V pˇr´ıpadˇe sv´ıˇcek se pouˇz´ıvaj´ı sv´ıˇcky vyroben´e z materi´al˚ u, kter´e chemicky nereaguj´ı s vod´ıkem. Nepouˇz´ıvaj´ı se tak napˇr´ıklad platinov´e sv´ıˇcky. Potenciál Energetick´ y obsah bˇeˇzn´ ych benz´ın˚ u ˇcinn´ı pˇribliˇznˇe 35 MJ/l v pˇr´ıpadˇe kapaln´eho vod´ıku je tato hodnota rovna pˇribliˇznˇe 10 MJ/l. Z toho plyne, ˇze pro pohon ekvivalentn´ıho motoru na vod´ık pˇri zachov´an´ı stejn´ ych v´ ykonov´ ych parametr˚ u, je potˇreba 3,5x v´ıce kapaln´eho vod´ıku neˇz benz´ınu. Provoz je to tedy vzhledem k jin´ ym vod´ıkov´ ym technologi´ım znaˇcnˇe neefektivn´ı. Tato technologie spotˇrebuje aˇz 10x v´ıce vod´ıku na provoz neˇz napˇr´ıklad technologie palivov´ ych ˇcl´ank˚ u. Nejvˇetˇs´ı v´ yhodou tohoto syst´emu tak je potˇreba relativnˇe n´ızk´ ych investic do v´ yvoje tohoto syst´emu. Jelikoˇz se d´a pouˇz´ıt vˇetˇsina technologi´ı pouˇz´ıvaj´ıc´ıch se v konvenˇcn´ıch spalovac´ıch motorech. Vzhledem k v´ yˇse zm´ınˇen´ ym nev´ yhod´am tohoto syst´emu, jak´ ymi je obt´ıˇzn´ y zisk vod´ıku v kontrastu s jeho vysokou spotˇrebou pˇri spalov´an´ı se vˇetˇsina svˇetov´ ych automobilek vˇenuje sp´ıˇse technologii palivov´ ych ˇcl´ank˚ u. Aktivnˇe se v t´eto oblasti nyn´ı angaˇzuje pouze BMW a dˇr´ıve tak´e Mazda se sv´ ymi wankelov´ ymi motory
ˇ lánky 2.4 Palivové c Jedn´a se o syst´em pˇremˇen ˇuj´ıc´ı palivo prostˇrednictv´ım chemick´e reakce na elektrickou energii. Existuje ˇrada r˚ uzn´ ych palivov´ ych ˇcl´ank˚ u, kter´e pouˇz´ıvaj´ı pro v´ yrobu energie r˚ uzn´e druhy paliv. T´ım nejrozˇs´ıˇrenˇejˇs´ım a nejperspektivnˇejˇs´ım je v souˇcasnosti vod´ıkov´ y syst´em. Jako palivo je pouˇzit vod´ık, kter´ y reaguje s oxidaˇcn´ım ˇcinidlem, kter´ ym je kysl´ık. Ve vˇetˇsinˇe pˇr´ıpad˚ u je kysl´ık do ˇcl´anku dod´av´an prostˇrednictv´ım vzduchu, ve kter´em je obsaˇzen. Bez dod´avek paliva ˇcl´anek negeneruje ˇz´adnou elektrickou energii, nechov´a se tedy jako bˇeˇzn´e baterie, ale sp´ıˇse jako gener´ator.
8
ˇ lánku Struktura c ˇ Palivov´ y ˇcl´anek je tvoˇren dvˇema elektrodami, kter´e jsou oddˇeleny elektrolytem. Cinidlo na anodˇe, kter´e zajiˇst’uje pˇremˇenu molekul vod´ıku na kationty je vˇetˇsinou tvoˇrenou platinou. Na katodu je pˇriv´adˇen kysl´ık, kter´ y je pˇremˇenˇen na anionty prostˇrednictv´ım ˇcinidla vyroben´eho vˇetˇsinou z niklu. Elektrolyt je vyr´abˇen z r˚ uzn´ ych materi´al˚ u. Podle typu elektrolytu se dˇel´ı jednotliv´e ˇcl´anky a elektrolytem je d´an tak´e pˇresn´ y princip ˇcinnosti. Nejz´akladnˇejˇs´ım moˇzn´ ym dˇelen´ım ˇcl´ank˚ u je dle provozn´ı teploty. Existuj´ı ˇcl´anky pracuj´ıc´ı pˇri bˇeˇzn´e n´ızk´e teplotˇe a ˇcl´anky vysokoteplotn´ı. Pracovn´ı teplota vysokoteplotn´ıch ˇcl´ank˚ u se pohybuje mezi 200 aˇz 800 °C. V pˇr´ıpadˇe n´ızkoteplotn´ıch dosahuje teplota maxim´alnˇe 90 °C. Nejrozˇs´ıˇrenˇejˇs´ım typem ˇcl´anku vhodn´ ym pro mobiln´ı pouˇzit´ı je ˇcl´anek typu PEM. Jedn´a se o n´ızkoteplotn´ı ˇcl´anek jehoˇz elektrolyt je tvoˇren polymern´ı membr´anou. Speci´aln´ı vlastnost´ı t´eto membr´any je, ˇze propouˇst´ı protony vod´ıku. Princip Princip ˇcinnosti PEM ˇcl´anku je n´asleduj´ıc´ı. Vod´ık, jako palivo je pˇriveden na anodu ˇcl´anku, kde doch´az´ı prostˇrednictv´ım platiny ke katalytick´e reakci, vlivem kter´e se atomy vod´ıku rozkl´adaj´ı na protony a elektrony. Protony jsou vedeny membr´anou ke katodˇe. Vzhledem k tomu, ˇze je membr´ana dielektrikum a tedy i elektrick´ y izolant oddˇelen´e elektrony mus´ı proj´ıt ke katodˇe pˇres vnˇejˇs´ı okruh, ve kter´em je zapojen spotˇrebiˇc. Na stranˇe katody reaguj´ı elektrony, kter´e proˇsli elektrick´ ym okruhem, s kladn´ ymi ionty vod´ıku, kter´e proˇsli membr´anou a s kysl´ıkem, kter´ y je na katodu pˇriv´adˇen a vznik´a tak voda nebo vodn´ı p´ara, kter´a je z katodov´eho prostoru odv´adˇena jako odpad spolu s nezpracovan´ ym kysl´ıkem, nebo vzduchem. ´ V dneˇsn´ı dobˇe generuje pr˚ umˇern´ y palivov´ y ˇcl´anek napˇet´ı mezi 0,5-1 V. Uroveˇ n ˇ anky je moˇzn´e s´eriovˇe i paralelnˇe ˇradit pro napˇet´ı je z´avisl´a na jeho zat´ıˇzen´ı. Cl´ zv´ yˇsen´ı napˇet´ı ˇci v´ ykonu. V´ ykon ˇcl´anku je d´an hlavnˇe jeho plochou. V souˇcasnosti ´ cinnost ˇcl´ank˚ ˇcl´anky dosahuj´ı pˇribliˇznˇe 5 kW/m2. Uˇ u pˇresahuje 50 %, kde zbyl´ ych 50 % je pˇremˇenˇeno na teplo. V pˇr´ıpadˇe cel´eho syst´emu je moˇzn´e dos´ahnout u ´ˇcinnosti aˇz 80 % pˇri pouˇzit´ı ztr´atov´eho tepla, napˇr´ıklad na vyt´apˇen´ı automobilu. Jednou z nejvˇetˇs´ıch v´ yhod palivov´ ych ˇcl´ank˚ u je jejich extr´emn´ı spolehlivost. Vzhledem k absenci jak´ ychkoliv pohybliv´ ych ˇc´ast´ı mohou pracovat pˇri spr´avnˇe konfiguraci i nˇekolik let bez pˇreruˇsen´ı. Dalˇs´ı nespornou v´ yhodou je, ˇze nen´ı nutn´e dod´avat v podobˇe paliva ˇcist´ y vod´ık. S drobn´ ymi u ´pravami je moˇzn´e vod´ık dod´avat prostˇrednictv´ım r˚ uzn´ ych uhlovod´ık˚ u, v´ ystupem je vˇsak n´aslednˇe v´ıce odpadn´ıch l´atek a ne pouze voda.
9
Nevýhody Palivov´e ˇcl´anky vˇsak maj´ı i ˇradu nev´ yhod. Vzhledem k potˇrebˇe relativnˇe velk´eho mnoˇzstv´ı vz´acn´ ych kov˚ u, pˇrev´aˇznˇe platiny a tak´e n´aroˇcn´e v´ yrobˇe speci´aln´ıho dielektrika jsou v souˇcasnosti palivov´e ˇcl´anky st´ale velice drah´e. Dalˇs´ım probl´emem je zisk vod´ıku. I pˇres vysokou efektivitu cel´eho syst´emu palivov´eho ˇcl´anku, pro zisk jeho paliva je st´ale nutn´e pouˇz´ıvat neefektivn´ı zdroje energie. Dalˇs´ım probl´emem je skladovatelnost vod´ıku, jelikoˇz m´a v plynn´e formˇe extr´emnˇe n´ızkou hustotu a je tak obt´ıˇzn´e uloˇzit ho dostateˇcn´e mnoˇzstv´ı do automobilu pro jeho pohon. I pˇres to, ˇze existuje jiˇz nˇekolik r˚ uzn´ ych koncept˚ u v automobilov´em pr˚ umyslu, nen´ı tato technologie st´ale pˇripravena pro masov´e vyuˇzit´ı. Využití v souˇ casnosti Nejvˇetˇs´ı pozornost v pˇr´ıpadˇe vyuˇzit´ı palivov´ ych ˇcl´ank˚ u jako alternativn´ıho pohonu byla vˇenov´ana hromadn´e dopravˇe. Existuje nˇekolik model˚ u autobus˚ u, kter´e disponuj´ı touto technologi´ı. Mezi jejich v´ yrobce patˇr´ı napˇr´ıklad spoleˇcnosti Daimler, Irisbus, Toyota, Ford. Tyto autobusy jsou vˇetˇsinou provozov´any v omezen´ ych poˇctech na nˇekter´ ych letiˇst´ıch nebo pˇri speci´aln´ıch pˇr´ıpadech. Nejv´ıce aktivn´ım v oblasti osobn´ıch automobil˚ u je zat´ım automobilka Honda, kter´a v souˇcasnosti celosvˇetovˇe prezentuje svoj´ı technologie na modelu Honda FCX, ale touto technologi´ı se zab´ yv´a i vˇetˇsina dalˇs´ıch v´ yznamn´ ych svˇetov´ ych automobilek, jako VW, GM, Toyota, Ford.
10
3 Hybridní technologie 3.1 Rekuperace kinetické energie U konvenˇcn´ıch brzdn´ ych syst´em˚ u se veˇsker´a energie pˇri brˇzdˇen´ı mˇen´ı na ztr´atov´e ´ celem syst´em˚ teplo. Uˇ u na rekuperaci kinetick´e energie je ˇc´ast t´eto energie zachytit a vyuˇz´ıt pˇri n´asledn´e akceleraci. Nab´ız´ı se dvˇe z´akladn´ı ot´azky, jak´ ym zp˚ usobem energii zachytit a jak´ ym zp˚ usobem ji uloˇzit pro budouc´ı vyuˇzit´ı. Vyuˇz´ıv´a se nˇekolika r˚ uzn´ ych zp˚ usob˚ u. Mechanický systém ˇ e mechanick´ Cistˇ y syst´em vyuˇz´ıv´a pro uloˇzen´ı energie setrvaˇcn´ıku. Ten je pˇripojen na v´ ystupu pˇrevodovku pˇres s´erii pˇrevod˚ u, spojku a CVT (pˇrevodovka s pr˚ ubˇeˇznˇe mˇeniteln´ ym pˇrevodem). Pˇri brˇzdˇen´ı je setrvaˇcn´ık rozt´aˇcen. Pˇri akceleraci je tomu naopak. Mechanicko-elektrický systém K uloˇzen´ı energie je opˇet vyuˇzit setrvaˇcn´ık. K pˇrenosu energie je vyuˇzito v nejjednoduˇsˇs´ım pˇr´ıpadˇe dvojice elektromotor˚ u. Jeden z nich je pˇres pˇrevodov´e u ´stroj´ı spojen s koly, druh´ y se zm´ınˇen´ ym setrvaˇcn´ıkem. Bˇehem brˇzdˇen´ı kola rozt´aˇcej´ı s nimi spojen´ y motor, kter´ y se chov´a jako gener´ator. Vytvoˇren´a elektrick´a energie nap´aj´ı druh´ y motor, kter´ y roztoˇc´ı setrvaˇcn´ık. Pˇri vyuˇz´ıv´an´ı takto z´ıskan´e energie se role elektromotor˚ u vymˇen´ı. ˇ e elektrický systém Cistˇ Pro uloˇzen´ı energie je vyuˇzito bud’ bateri´ı, nebo superkondenz´ator˚ u. D´ale syst´em obsahuje elektromotor, vyuˇz´ıvan´ y pˇri brˇzdˇen´ı k dob´ıjen´ı bateri´ı. Tento syst´em nal´ez´a uplatnˇen´ı pˇredevˇs´ım v elektromobilech a hybridn´ıch vozidlech s elektromotorem. Jako gener´atoru k dob´ıjen´ı bateri´ı je totiˇz moˇzn´e pouˇz´ıt pˇr´ımo pohonn´ y elektromotor. Využití Syst´emy na rekuperaci kinetick´e energie se vyuˇz´ıvaj´ı napˇr. ve vozech formule 1 od roku 2009. V tomto pˇr´ıpadˇe se jedn´a o ˇcistˇe elektrick´e syst´emy. Mechanickoelektrick´ y syst´em lze nal´ezt v z´avodn´ım voze Porsche 911 GT3 R Hybrid. Zde je vyuˇzito dokonce dvou elektromotor˚ u um´ıstˇen´ ych v pˇredn´ıch kolech. Jako setrvaˇcn´ık slouˇz´ı tˇret´ı elektromotor s maxim´aln´ımi ot´aˇckami 40.000 za minutu. U civiln´ıch voz˚ u se tento syst´em vyuˇz´ıv´a pˇredevˇs´ım u hybridn´ıch voz˚ u a elektromobil˚ u.
11
Využití energie výfukových plynu˚ Druh´ ym syst´emem pro rekuperaci energie je syst´em TIGERS (Turbo-generator Integrated Gas Energy Recovery syst´em). U tohoto syst´emu se vˇsak nevyuˇz´ıv´a kinetick´a energie vozidla, ale v´ yfukov´ ych plyn˚ u. Podobnˇe jako u pˇreplˇ novan´ ych motor˚ u, i tento syst´em vyuˇz´ıv´a turbo gener´atoru. V tomto pˇr´ıpadˇe vˇsak turbo poh´an´ı gener´ator elektrick´e energie. Syst´em umoˇzn ˇuje u ´ˇcinn´e ˇr´ızen´ı, kter´e m´a za u ´kol napˇr. pˇri volnobˇeˇzn´ ych ot´aˇck´ach gener´ator odpojit a naopak pˇri j´ızdˇe na d´alnici maxim´alnˇe vyuˇz´ıvat. Z´ıskanou energi´ı je moˇzn´e nap´ajet podp˚ urn´e syst´emy automobilu, jako je napˇr. klimatizace nam´ısto pohonu pomoc´ı ˇremen˚ u. Autoˇri tohoto syst´emu uv´adˇej´ı ˇze pohony pomoc´ı ˇremen˚ u aˇz 6 kW u automobilu stˇredn´ı tˇr´ıdy. Nap´ajen´ım tˇechto syst´em˚ u elektˇrinou by se zamezilo tˇemto ztr´at´am a ud´avan´a u ´spora paliva ˇcin´ı 510 %. U hybridn´ıch vozidel je moˇzn´e t´ımto zp˚ usobem dob´ıjet baterie a prodluˇzovat tak jeho dojezd.
3.2 Hybridní pohony Jako hybridn´ı pohon je oznaˇcov´an kaˇzd´ y pohon, kter´ y vyuˇz´ıv´a dva nebo v´ıce r˚ uzn´ ych zdroj˚ u energie. Nejobvyklejˇs´ı je v dneˇsn´ı dobˇe ve vozidlech kombinace bˇeˇzn´eho spalovac´ıho motoru s jedn´ım nebo v´ıce elektromotory (Hybrid Electric Vehicle). Jako hybridn´ı pohony vˇsak mohou b´ yt oznaˇceny vˇsechny pohony vyuˇz´ıvaj´ıc´ı kombinaci nˇekter´ ych z n´asleduj´ıc´ıch zdroj˚ u energie: nab´ıjec´ı akumul´atory, stlaˇcen´ y vzduch, pevn´e palivo (uhl´ı, dˇrevo), elektˇrina, elektromagnetick´e nebo radiov´e vlny, stlaˇcen´ y nebo zkapalnˇen´ y plyn, lidsk´ y pohon, vod´ık, tekut´ y dus´ık, benz´ın, nafta, sluneˇcn´ı energie, v´ıtr, odpadn´ı teplo spalovac´ıch motor˚ u. . . D˚ uvodem pro volbu hybridn´ıho pohonu m˚ uˇze b´ yt zjednoduˇsen´ı pˇrenosu v´ ykonu, sn´ıˇzen´ı n´aklad˚ u na provoz, sn´ıˇzen´ı emis´ı, sn´ıˇzen´ı hluku, zv´ yˇsen´ı komfortu, odstranˇen´ı z´avislosti na jedin´em druhu paliva, zv´ yˇsen´ı v´ ykonu, akcelerace nebo dojezdu. Dvoukolová hybridní vozidla Mopedy, elektrick´a j´ızdn´ı kola a dalˇs´ı podobn´e dopravn´ı prostˇredky jsou pˇr´ıkladem kombinace spalovac´ıho motoru nebo elektromotoru a jezdcov´ ych sval˚ u. Na stejn´em principu pracovaly historicky prvn´ı motocykly na konci devaten´act´eho stolet´ı. Hybridn´ı pohon tˇechto dopravn´ıch prostˇredk˚ u m˚ uˇzeme dˇelit na paraleln´ı a s´eriov´ y. Paraleln´ı pohon vyuˇz´ıv´a souˇctu v´ ykonu ˇclovˇeka a motoru v m´ıstˇe ped´al˚ u, pomoc´ı pˇrevodovky nebo v´aleˇcku pˇritlaˇcovan´eho ke kolu. Toˇciv´e momenty od motoru a ˇclovˇeka jsou sˇc´ıt´any. M´enˇe bˇeˇzn´a s´eriov´a varianta spoˇc´ıv´a v kombinaci gener´atoru, elektroˇ ek v tomto pˇr´ıpadˇe pˇres ped´aly rozt´aˇc´ı gener´ator, kter´ motoru a akumul´atoru. Clovˇ y dob´ıj´ı akumul´ator a poh´an´ı elektromotor. Doch´az´ı tak vlastnˇe k plnˇe nemechanick´emu pˇrenosu energie. Elektromotor v tomto pˇr´ıpadˇe mus´ı b´ yt schopen dodat pln´ y
12
toˇciv´ y moment, protoˇze od ped´al˚ u se pˇr´ımo ˇz´adn´ y nepˇren´aˇs´ı. Prvn´ı experimenty se s´eriov´ ym hybridn´ım pohonem na tomto principu sahaj´ı do roku 1975. V roce 1994 byl vyroben prototyp, kter´ y umoˇzn ˇoval rekuperaci energie pˇri brˇzdˇen´ı a dob´ıjen´ı akumul´atoru ˇslap´an´ım na m´ıstˇe. Tˇ ežká vozidla Hybridn´ı diesel-elektrick´e nebo turbo-elektrick´e pohony se pouˇz´ıvaj´ı v lokomotiv´ach, tˇeˇzk´ ych n´akladn´ıch automobilech, mobiln´ıch hydraulick´ ych stroj´ıch a lod´ıch. Nˇekter´a forma tepeln´eho motoru poh´an´ı elektrick´ y gener´ator nebo hydraulick´e ˇcerpadlo. Pomoc´ı dr´at˚ u nebo potrub´ı se d´ale v´ ykon rozv´ad´ı k elektrick´ ym nebo hydraulick´ ym motor˚ um. V´ yhodou tohoto ˇreˇsen´ı je jednoduˇsˇs´ı pˇrenos v´ ykonu oproti mechanick´emu ˇreˇsen´ı pomoc´ı sloˇzit´ ych a tˇeˇzk´ ych pˇrevodovek. Naopak nev´ yhodou je potˇreba dvoj´ı konverze v´ ykonu a s t´ım souvisej´ıc´ı ztr´aty. V´ yhody vˇsak pˇrevaˇzuj´ı a ztr´aty se d´ale ´ sniˇzuj´ı s rostouc´ı velikost´ı. Uˇcinnost diesel-elektrick´eho gener´atoru dosahuje 30-38 %, turbo-elektrick´eho gener´atoru 40-60 %. Hybridní osobní vozidla Prvn´ı hybrid, kter´ y vyrobil Ferdinand Porche v roce 1900, pracoval na principu kombinace benz´ınov´eho motoru, gener´atoru a dvou elektromotor˚ u uloˇzen´ ych v kolech. Tento syst´em patˇr´ı do kategorie s´eriov´ ych hybrid˚ u, kde spalovac´ı motor a kola nejsou mechanicky spojena. Dneˇsn´ı automobily pracuj´ıc´ı na tomto principu vyuˇz´ıvaj´ı k pohonu energii z akumul´ator˚ u a ve chv´ıli, kdy je energie nedostatek, spust´ı se spalovac´ı motor a akumul´ator je dob´ıjen. Nˇekdy je tento typ pohonu oznaˇcov´an jako elektronick´a pˇrevodovka. Term´ınem parallel hybrid jsou oznaˇcov´ana vozidla, kter´a maj´ı pˇrevodovku, spalovac´ı motor a elektromotor mechanicky spojen pomoc´ı automatick´ ych spojek a na pohonu se pod´ıl´ı jak spalovac´ı, tak i elektrick´ y motor. Pˇri ˇcistˇe elektrick´e j´ızdˇe je spojka mezi elektromotorem a spalovac´ım motorem rozpojena. Kdyˇz spalovac´ı motor bˇeˇz´ı, je spojen a ot´aˇc´ı se stejnou rychlost´ı, jako elektromotor. Prvn´ım s´eriovˇe vyr´abˇen´ ym vozidlem tohoto typu je Honda Insight. Mild parallel hybrid je oznaˇcen´ı pro vozidla, kter´a nejsou schopna pracovat v ˇcistˇe elektrick´em reˇzimu. Elektromotor s v´ ykonem obvykle pod 20 kW je vyuˇz´ıv´an pouze pro zv´ yˇsen´ı v´ ykonu pˇri akceleraci, pro rekuperaci energie pˇri brˇzdˇen´ı a pro funkci auto-stop/start. Power split nebo series-parallel hybrid jsou term´ıny pouˇz´ıvan´e pro vozidla, kde se na pohonu pod´ıl´ı spalovac´ı motor a elektromotor v mˇeniteln´em pomˇeru 0-100 % pomoc´ı dˇeliˇce v´ ykonu realizovan´eho planetovou pˇrevodovkou. Elektromotor se m˚ uˇze z´aroveˇ n chovat jako gener´ator. Ke spalovac´ımu motoru, kter´ y je vyuˇzit za bˇeˇzn´ ych
13
okolnost´ı, se napˇr´ıklad pˇri pˇredj´ıˇzdˇen´ı kr´atkodobˇe pˇripoj´ı elektromotor a zv´ yˇs´ı celkov´ y efektivn´ı v´ ykon motoru. Power-split hybridy jsou napˇr´ıklad Toyota Prius nebo hybridn´ı modely znaˇcky Lexus. Plug in Hybrid Electric Vehicle (PHEV) jsou oznaˇcov´ana vozidla, jejichˇz akumul´atory, kter´e maj´ı zv´ yˇsenou kapacitu, je moˇzn´e nab´ıjet z bˇeˇzn´e elektrick´e s´ıtˇe a tak pˇredch´azet potˇrebˇe dob´ıjen´ı pomoc´ı spalovac´ıho motoru. Pouˇz´ıv´a se v kombinaci se s´eriov´ ymi i paraleln´ımi variantami hybridn´ıch pohon˚ u. Tato varianta je atraktivn´ı moˇznost´ı dosaˇzen´ı nulov´ ych emis´ı CO2 a zejm´ena minim´aln´ımi provozn´ımi n´aklady. Elektrick´a energie nen´ı zat´ıˇzena spotˇrebn´ı dan´ı a nav´ıc je moˇzn´e automobil nab´ıjet pˇres noc. Continuously outboard recharged electric vehicle (COREV) jsou vozidla, kter´a mohou b´ yt dob´ıjena ze s´ıtˇe za j´ızdy. Slouˇz´ı k tomu elektrick´a kolejnice, trolej nebo p´as uloˇzen´ y na d´alnic´ıch. Vozidlo tak m´a teoreticky neomezen´ y dojezd a v pˇr´ıpadˇe, ˇze by cestovalo mezi m´ısty, kter´a jsou vzd´alena do 100 km od d´alnice, nemuselo by nikdy spouˇstˇet spalovac´ı motor. Hybrid fuel nebo tak´e dual mode jsou oznaˇcov´ana vozidla, kter´a umoˇzn ˇuj´ı pouˇz´ıvat v´ıce druh˚ u paliva. Flexible-fuel vozidla mohou spalovat nˇekolik paliv sm´ıchan´ ych v jedn´e n´adrˇzi — benz´ın, ethanol, methanol nebo biobutanol. Jako Bi-fuel vozidla jsou oznaˇcov´any palivov´e soustavy se dvˇema oddˇelen´ ymi n´adrˇzemi. V nich uloˇzen´e palivo spaluje jeden motor, nelze je vˇsak skladovat ve spoleˇcn´e n´adrˇzi. Pˇr´ıkladem je kombinace benz´ınov´eho nebo naftov´eho motoru s LPG nebo CNG. Nev´ yhodu potˇreby oddˇelen´ ych n´adrˇz´ı pˇrevaˇzuje zv´ yˇsen´ı dojezdu a niˇzˇs´ı z´avislost na m´ıstn´ı infrastruktuˇre ˇcerpac´ıch stanic. Nakonec do t´eto kategorie patˇr´ı i vozidla upraven´a pro provoz na LPG nebo odpadn´ı rostlinn´ y olej. Hydraulick´a nebo pneumatick´a hybridn´ı vozidla vyuˇz´ıvaj´ı motor k plnˇen´ı tlakov´ ych akumul´ator˚ u, vyuˇz´ıvan´ ych k pohonu kol pomoc´ı hydraulick´ ych nebo pneumatick´ ych jednotek. V´ yhodou oproti nab´ıjen´ı bateri´ı je vyˇsˇs´ı rychlost uskladnˇen´ı a vyˇsˇs´ı u ´ˇcinnost 60-70 %. Oproti bateri´ım jsou tyto syst´emy tak´e levnˇejˇs´ı. Naopak nev´ yhodou je potˇreba v´ıce prostoru pro tlakov´ y akumul´ator. Fuel cell hybridy jsou ˇcistˇe elektrick´e automobily, kter´e z´ısk´avaj´ı energii z akumul´ator˚ u. Ve chv´ıli, kdy jsou akumul´atory vybit´e, spust´ı se nab´ıjen´ı z vod´ıkov´ ych palivov´ ych ˇcl´ank˚ u.
14
Závˇ er Z pˇrehledu alternativn´ıch zdroj˚ u energie a popisu hybridn´ıch technologi´ı vypl´ yv´a, ˇze nyn´ı nezb´ yv´a nic jin´eho, neˇz se tˇeˇsit na masov´e rozˇs´ıˇren´ı hybridn´ıch vozidel na trh a na s t´ım souvisej´ıc´ı sn´ıˇzen´ı jejich cen. Je evidentn´ı, ˇze technologie jsou dnes na vysok´e u ´rovni a od plug in hybridu v naˇs´ı gar´aˇzi n´as skuteˇcnˇe zat´ım dˇel´ı pouze cena, kter´a je z d˚ uvod˚ u n´aroˇcn´e v´ yroby, nedostatku vz´acn´ ych surovin a nes´eriovosti natolik vysok´a, ˇze si bˇeˇzn´ y spotˇrebitel radˇeji koup´ı nˇekolikan´asobnˇe v´ ykonnˇejˇs´ı automobil se spalovac´ım motorem a vˇcetnˇe provozn´ıch n´aklad˚ u za dobu pouˇz´ıv´an´ı vozidla st´ale uˇsetˇr´ı. Dalˇs´ım aspektem pˇri v´ ybˇeru automobilu je jistˇe i nebezpeˇc´ı poruch, spolehlivost a cena oprav. V pˇr´ıpadˇe alternativn´ıch pohon˚ u typu CNG a vod´ıku je samozˇrejmˇe nejvˇetˇs´ım probl´emem ˇr´ıdk´a s´ıt’ ˇcerpac´ıch stanic. I zde vˇsak doch´az´ı k pokrok˚ um. Vˇeˇr´ım, ˇze bˇehem deseti let budou automobily s palivov´ ymi ˇcl´anky a benz´ıno/nafto/elektrick´e hybridy na naˇsich silnic´ıch stejnˇe bˇeˇzn´e, jako jsou dnes automobily upraven´e na LPG.
15
Použité zdroje [1] AutoCZ [online]. URL http://www.auto.cz/audi-e-tron-2915 [2] BMW Hydrogen [online]. URL http://www.bmw.com/com/en/insights/technology/ efficientdynamics/phase_1/hydrogen_introduction.html [3] CNG Auto [online]. URL http://www.cngauto.cz/bezpecnost/ [4] European Biofuels [online]. URL http://www.biofuelstp.eu/hydrogen.html [5] Flywheel KERS [online]. URL http://www.flybridsystems.com/index.html [6] Honda FCX [online]. URL http://automobiles.honda.com/fcx-clarity/ [7] Hybrid Vehicle [online]. URL http://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_vehicle [8] HybridCARS [online]. URL http://www.hybridcars.com/electric-car [9] The Online Fuel Cell Information Resources [online]. URL http://www.fuelcells.org/ [10] Spiegel Online International: BMW’s Hydrogen 7 [online]. URL http://www.spiegel.de/international/spiegel/0,1518, 448648,00.html [11] TIGERS [online]. URL http://www.greencarcongress.com/2005/09/tigers_ exhaust_.html [12] U.S. Dept. of Energy: Fuel Cell Technologies Program [online]. URL http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/ fuelcells/ [13] Vˇse o CNG [online]. URL http://www.cng.cz/cs/zajimavosti-136/
16
