Ján Macek vyštudoval strojné inžinierstvo na Českom vysokom učení technickom. Od 70. rokov pracoval vo Výskumnom ústave ČKD, k práci výskumníka si od roku 1982 pribral ešte výučbu na svojej alma mater. Katedru automobilov a spaľovacích motorov na Fakulte strojného inžinierstva ČVUT neskôr, až do roku 2015, viedol. Je profesorom energetických strojov a zariadení. Hoci je v dôchodku, ďalej učí na ČVUT a vedie Národné centrum kompetencie Josefa Božka pre pozemné dopravné prostriedky. Je jedným z dvoch českých signatárov otvoreného dopisu vedcov, ktorí vyzvali Európsku komisiu, aby upustila od jednostrannej podpory elektromobility. Rozhovor priniesol portál echoprime.cz, pýtal sa Daniel Kaiser.
Prečo ste sa k listu pripojil? Čo vás v ňom najviac oslovilo?
Ten list v jadre hovorí, že zložitá situácia, v ktorej dnes sme, vyžaduje, aby sa k znižovaniu emisií skleníkových plynov používalo viac možností, aby sa ideologicky nediktovala jediná cesta. A práve elektromobilita nie je čiernobiela vec, vyložene dobrá alebo zlá. Je nesporne veľmi užitočná predovšetkým pre dopravu po meste. V meste je elektromobil zaujímavý: pre dochádzanie do práce, jazdy v rozsahu 50-60 kilometrov, čo je akčný rádius, v ktorom vystačí pomerne malá batéria. Okrem toho elektromobily znižujú úroveň lokálne škodlivých emisií, hlavne nespálené uhľovodíky, ktoré vznikajú predtým, než sa spaľovací motor zahreje. Lenže celý ten proces výberu najlepšej varianty bezemisného auta nie je ani zďaleka hotový. Elektromobil je kvôli cene batérie stále podstatne drahší, u malých áut to nebude ďaleko od dvojnásobku ceny adekvátneho vozidla. U veľkých áut, ktoré sú všeobecne drahšie a ťažšie, sa vyššia váha batérie a priestor aj cena schovajú do celkových vyšších nákladov. Tam robí batéria približne jednu tretinu celkovej ceny. My sa v liste dovolávame technologickej neutrality, čo je múdra vec zavedená Britmi: politici majú predpisovať okrajové podmienky, to ďalšie už sa má nechať na špecialistov v odbore. Aby vyvinuli nejaké konkurenčné riešenia, z ktorých potom sa to najvhodnejšie vyberie prirodzenou cestou.
Keď elektroautá dávajú zmysel v meste, aký zmysel dávajú na väčšie vzdialenosti?
SUV s dojazdom 150, 200 kilometrov si, samozrejme, nikto nekúpi. Čím dlhší dojazd, tým väčšia musí byť hmotnosť baterky. Elektrické SUV si so sebou vozia najmenej pol tony batérií, čo zvyšuje spotrebu energie. Má deklarovaný výkon, povedzme, 20 kilowatthodín na sto kilometrov. Ale to v reálnej prevádzke s reálnym brzdením a zrýchľovaním rozhodne nedosiahne. SUV v reálnej prevádzke, s kúrením atď., spotrebujú cca 30 kilowatthodín na sto kilometrov. Bežná kapacita batérií je dnes okolo 0,2 kilowatthodiny na kilogram. Teda, ak by ste mali spotrebu 20 kilowatthodín na sto kilometrov a chceli prejsť sto kilometrov, stačí vám teoreticky stokilogramová batérie. Lenže, ak reálna spotreba nie je 20, ale 30 kilowatthodín a vy potrebujete dôjsť 500 kilometrov, dostávate sa prinajmenšom na pol tonovú batériu. A tá tvorí štvrtinu až tretinu hmotnosti vášho SUV.
V čom je problém? Že ťažšie auto má vyššiu spotrebu, že sa horšie ovláda?
Keď pridám štvrtinu hmotnosti, o štvrtinu mi stúpne spotreba energie na kolesách. Odpor valenia, odpor proti jazde do kopca, odpor proti zrýchľovanie – to všetko sú sily priamo úmerné hmotnosti auta. Jediný významný odpor, ktorý sa neriadi hmotnosťou, je odpor vzduchu. Ťažšie auto znamená vyššiu spotrebu, je to taká záporná špirála. Čím dlhší dojazd, tým vyššia spotreba. Povedal by som to asi tak, že dojazd nie je priamo úmerný veľkosti batérie, rastie síce, ale pomalšie. Okolo toho je v literatúre, na webe strašná kopa zlých informácií. Váham povedať, že schválne zlých.
Udávané údaje o dojazde nie sú spoľahlivé?
Tá čísla sa hodia na vzájomné porovnávanie rôznych značiek. Rozhodne by som podľa nič neplánoval napríklad počet nabíjania, z tohto hľadiska to realistické nie je. Skúšky dojazdu, spotreby, sa pri autách, aj so spaľovacími motormi, robia s jedným človekom, po rovine, s predpísaným jazdným cyklom, ktorý neobsahuje žiadne veľké zrýchlenie. Je to veľmi idealizovaná hodnota. Pri aute so spaľovacím motorom sme týmto zoznamom snáď povedali všetko, pri elektromobile málinko padá na váhe to, že aj keď pôjdete do kopca, alebo budete zrýchľovať viac ako pri teste, môžete časť energie využiť späť do akumulátorov. To do nádrže auta so spaľovacím motorom, samozrejme, nejde. Bohužiaľ, aj pri elektroautách je tento efekt prekvapivo malý, v jednotkách percent zo spotreby. Potom výkon znižuje ešte energia na kúrenie v aute. Auto so spaľovacím motorom tu má výhodu, vnútro si ohrieva z tej spústy nevyužitej tepelnej energie, ktorá odchádza cez chladič, cez výfuk. Elektroauto kúri čiastočne z batérie. Jasne, keď si niekto kúpi elektromobil, tak ten kožuch na sebe už má tiež. Lenže aj vodič v kožuchu musí ešte odhmlievať a odmrazovať čelné a bočné sklá, aby videl. A to samo o sebe, aj pri pomerne malom auta v zime okolo mínus desiatich stupňov, je cez jeden kilowatt. Čo, povedzme, v zápche nie je proti príkonu trakčnej časti vôbec zanedbateľné. Na jazdu v meste desať kilowatt stačí, a teraz k tomu však máte kilowatt navyše na kúrenie. A do tretice, v zime využiteľná kapacita klesne. Tá elektrina sa nestratí, bohužiaľ, bez ohriatia ju z batérie nedostanete.
O koľko môže kapacita batérie v zime spadnúť?
Pokojne o tretinu. Samozrejme, kto má garáž, alebo kto si môže auto predhriať tým, že v noci stojí na nabíjačke, čím si aj baterku ohreje, má výhodu. Pokiaľ je ale baterka úplne studená, nie je výnimkou, keď vodič hlási, že auto miesto dojazdu 150 malo 50 kilometrov.
Keď havarujete, môže sa elektroauto samo vznietiť. Je to vážne nebezpečenstvo, alebo to kritici elektromobility preháňajú?
Keď havarujete, nebezpečenstvo priamo pre vodičov, ak teda neporuší plomby a nezačne sa v batérii vŕtať, je malé. Najväčšie nebezpečenstvo po havárii hrozí tým, ktorí vás zachraňujú. V aute máte samozrejme veľa bezpečnostných systémov, ktoré elektrické okruhy vozidla odpojí. Ale batérie sama o sebe zostane živá. V batérii je veľa paralelne a sériovo spojených článkov, každý veľký niekoľko centimetrov na niekoľko centimetrov. Po havárii by bolo potrebné všetky vzájomne oddeliť, čo by ale znamenalo strašnú veľa bezkontaktných polovodičových spínačov. To je ohromne drahé, to takto nikto nerobí. Vyskytujú sa rôzne polovičaté riešenie, ale v zásade stále platí, že batéria po nehode zostane živá. Že niekde v batérii sú nejaké terminály stále pod napätím. Druhá vec: lítium-iónové batérie všeobecne majú tú nepríjemnú vlastnosť, že elektrolyt vo vnútri je vodivý ako z hľadiska kladných lítiových iónov, tak z hľadiska záporných elektrónov, ktoré sa ale majú posielať do vonkajšieho okruhu. Takže, na jednej z tých elektród musí byť nainštalovaný takzvaný polopriepustný separátor, ktorý pri spotrebe batérie púšťa z jednej elektródy na druhú lítiové ióny, ale neprepustí elektróny. Separátor, bohužiaľ, môže mať poruchu, napríklad tým, že vzniknú kryštály elektrolytu, ktoré ho porušia. K poruche separátora môže samozrejme dôjsť aj pri crash, pri mechanickej deformácii batérie. V tej chvíli sa však batéria začne zahrievať vnútorným skratom. Ten ani nemusí byť nijako zvlášť intenzívny. Zahrieva sa postupne, a keď presiahne určitú mieru, začne v batérii chemicky reagovať ako elektrolyt, tak lítium s kyslíkom, ktorý je viazaný na onej druhej elektróde. A akonáhle sa batéria dostatočne ohreje, uvádza sa niečo cez 100 stupňov, začne horieť. Pokojne tri týždne po havárii. Batérie sú dnes síce vybavené vnútorným snímaním teploty, ale je otázka idúce až k základným ľudským právam, či systém má rast teploty udať polícii alebo neviem komu. Alebo, či sa má spoliehať na to, že majiteľ pôjde s autom dobrovoľne do karantény.
Aj u nás v debatách o energetike a doprave chýba hlas technickej inteligencie. Čím to?
My nie sme žiadni píáristi, naša úloha je úplne iná. A toto je časovo náročné, robíte to mimo svoj úväzok. Navyše, moja žena hovorí, že debatu je potrebné viesť tak, aby tomu rozumela aj bába Dymáková. Ale u nás sa čísla neradi počúvajú. Avšak, keď u elektriny máme pol kila CO2 na kilowatthodinu, pričom uhlíková povolenka prekročila 50 eur na tonu, vychádza z toho jednoduchou úvahou, že za onej pol tony zaplatíme 25 eur na megawatthodinu. Dnes sa megawatthodinu silovej elektriny predáva v priemere za 50 eur. Tých 25 je už dnes vo výške polovice ceny silovej elektriny navyše k oným 50. Emisná povolenka stávala menej, kedysi päť eur. Do ceny elektriny za pohon elektromobilu sa to započíta úmerne, pri 20 kWh / 100 km teda 0,5 eura. To sú čísla, ktoré by snáď aj tá baba Dymáková pochopiť mohla. Že to je potenciálne poriadny prúser. Ešte v roku 2015 v Nemecku minister dopravy, keď sa jednalo o zákazoch pre spaľovacie motory, hovoril, že väčšiu hlúposť nikdy nepočul. No a za päť rokov … Európa ako keby sa totálne zbláznila. Zdá sa, že spoločnosť potrebuje šok. Že buď musí prísť blackout, alebo nejaké šialené zdraženie energie, aby sa všetci chytili za hlavu. Potom je otázka, koho označí za vinníka.
