Účinnosť elektromobilu

Účinnosť elektromobilu opisuje, koľko elektrickej energie vozidlo spotrebuje na prejdenie danej vzdialenosti, a je elektrickým ekvivalentom spotreby paliva pri benzínovom či naftovom vozidle. Najčastejšie sa v Európe vyjadruje v kilowatthodinách na 100 kilometrov (kWh/100 km) alebo vo watthodinách na kilometer (Wh/km) a v Spojených štátoch v míľach na kWh alebo v ekvivalente MPGe. Kľúčové je, že nižšie hodnoty kWh/100 km znamenajú účinnejšie vozidlo, rovnako ako menej litrov na 100 km znamená úspornejší spaľovací motor. Typický moderný elektromobil môže pri zmiešanej jazde spotrebovať niekde medzi 15 a 22 kWh/100 km.

Táto hodnota existuje preto, lebo to, ako ďaleko vozidlo dôjde a koľko stojí jeho prevádzka, určuje energetická účinnosť, nielen veľkosť batérie. Dve vozidlá s rovnakými batériami môžu poskytnúť veľmi odlišný dojazd, ak je jedno výrazne účinnejšie, a prevádzkové náklady z toho priamo vyplývajú: pri danej cene elektriny je vozidlo so spotrebou 16 kWh/100 km na prejdenú vzdialenosť zhruba o tretinu lacnejšie než vozidlo so spotrebou 24 kWh/100 km. Účinnosť teda spája abstraktnú kapacitu batérie s dvoma vecami, na ktorých majiteľom skutočne záleží, s reálnym dojazdom a nákladmi na každú cestu.

Niekoľko fyzikálnych faktorov tlačí účinnosť nesprávnym smerom. Rýchlosť je tým dominantným, pretože aerodynamický odpor stúpa s druhou mocninou rýchlosti, takže trvalá diaľničná jazda spotrebúva oveľa viac energie na prejdenú vzdialenosť než jazda v meste, čo je opak správania benzínového vozidla. Chladné počasie je ďalším najväčším odberom: kúrenie kabíny aj udržiavanie batérie na použiteľnej teplote čerpajú energiu, kým samotná chémia sa v chlade stáva menej ochotnou. Hmotnosť vozidla, valivý odpor, veľké kolesá a vysoká alebo hranatá karoséria, to všetko pridáva svoj podiel, a preto sú aerodynamika a znižovanie hmotnosti pre konštruktérov elektromobilov ústredným záujmom.

Výrobcovia problém riešia na viacerých frontoch. Pomáhajú aerodynamické tvary karosérie s nízkym súčiniteľom odporu vzduchu, pneumatiky s nízkym valivým odporom, ľahká konštrukcia a vysoko účinné motory a meniče. Medzi najúčinnejšie zásahy do každodennej účinnosti patrí tepelné čerpadlo, ktoré zohrieva kabínu presúvaním okolitého tepla, namiesto spaľovania elektriny v odporovom prvku, čím dramaticky znižuje zimnú energetickú stratu a chráni dojazd v chlade.

Pre kupujúcich je najlepšie chápať účinnosť popri kapacite batérie a dojazde, nie namiesto nich. Veľká batéria dokáže zamaskovať pažravé vozidlo a poskytnúť dlhý dojazd za cenu hmotnosti, nákladov a času nabíjania, kým účinné vozidlo dosiahne konkurencieschopný dojazd z menšej, lacnejšej a ľahšej batérie. Porovnanie uvádzanej hodnoty kWh/100 km je najčistejším spôsobom, ako posúdiť, ako dobre daný elektromobil premieňa uloženú energiu na vzdialenosť, a ako predvídať, ako sa bude správať pri vysokej rýchlosti a v zime.