Alternativní pohony přijíždějí na silnice. V každodenní praxi ale zatím vítězí výhody naftových motorů

Perspektivnost alternativních pohonů záleží zejména na kategorii užitkových vozidel. V krátkodobém až střednědobém horizontu se zřejmě uplatní paliva na bázi metanu, tedy stlačený zemní plyn CNG, vhodný pro lehká užitková vozidla především v městské logistice. Výhodou CNG je jednoduchá a vyzkoušená technologie, hustá síť plnicích stanic i cena. Naopak zkapalněný zemní plyn LNG je volbou zejména pro těžká nákladní vozidla na dlouhých trasách. Oproti CNG má zhruba třikrát menší objem a nákladní vozy tak se stejným objemem paliva ujedou třikrát větší vzdálenost.

"V dlouhodobějším horizontu však mají jednoznačnou budoucnost elektrické pohony," říká Libor Špička, výzkumný pracovník z Centra dopravního výzkumu. "Způsob uložení energie závisí na kategorii vozidel. U lehkých užitkových vozidel jsou již v současné době využívány baterie a v závislosti na vývoji technologií lze do budoucna v této kategorii očekávat také uplatnění palivových článků."

Bateriové elektromobily mohou být se současnými typy baterií a jejich energetickou hodnotou nasazovány zejména v městské logistice. Využití bateriových elektromobilů pro dlouhé cesty těžkých vozidel však zatím není příliš vhodné vzhledem k hmotnosti akumulátorů a nutnosti častého dobíjení. Elektromobily navíc stále nemají dostatečnou infrastrukturu potřebnou k jejich dobíjení.

Pro rozvoj alternativních pohonů se vyslovuje také Svaz průmyslu a dopravy ČR. "Podporujeme všechny konkurenční technologie a zachování principu technologické neutrality," říká prezident svazu Jaroslav Hanák.

V dálkové dopravě má budoucnost jako palivo také vodík. Mezi jeho výhody patří větší dojezd a relativně rychlé doplňování paliva i jeho bezeztrátové skladování. Bude ovšem třeba vyřešit problémy s vysokými náklady na výrobu i skladování a chybějící infrastrukturu pro doplňování paliva. "Vodík tak vidíme jako palivo budoucnosti, které bude reálné spíše pro třetí dekádu 21. století a pro větší firemní flotily. Už teď se ale vozidla na vodík vyvíjejí a dlouhodobě testují, a to i v České republice, například díky ÚJV Řež," dodává Jaroslav Hanák.

Výhody a nevýhody alternativ

Alternativní pohony mohou mít z ekonomického hlediska v různých zemích některé výhody − třeba nulová sazba složky mýtného, menší daňové zatížení paliva a zvýhodnění tam, kde je uplatňována regulace přístupu do měst s nízkoemisními zónami či zónami zpoplatnění. Patří sem i možné upřednostňování dopravců při zadávání tzv. zelených veřejných zakázek.

Naopak nevýhodou je vyšší pořizovací cena vozidel, kterou by ovšem měly vyvažovat nižší provozní náklady za dobu životnosti. Ekonomické bilance se budou postupně měnit v souvislosti s vývojem technologií, objemem výroby, podporou alternativních pohonů a znevýhodňováním konvenčních pohonů.

Ovšem pokud jde o dostupnost paliva, jednoznačně zatím dominuje naftový pohon. "Na konci prvního čtvrtletí letošního roku bylo podle statistik Českého plynárenského svazu provozováno 210 veřejných plnicích stanic CNG, 224 domácích plnicích zařízení, jedna veřejná a tři mobilní plnicí stanice LNG," říká Libor Špička.

Diesel nemusí být sprosté slovo

Ačkoli mají alternativní paliva mnohé výhody, naftě jako palivu ještě nezní umíráček. "Klasický naftový pohon se díky postupnému zavádění norem Euro podařilo za posledních 20 let dostat k tak vysoké technologické vyspělosti, že jeho emise jsou srovnatelné s některými alternativními pohony, třeba plynem," říká David Chleboun z marketingu Mercedes-Benz Trucks Česká republika. "Žádný z alternativních pohonů se mu zatím v každodenní praxi v řadě hledisek nedokáže ekonomicky ani provozně vyrovnat." Ekonomická návratnost plynových vozidel je podle něj dána především rozdílem v ceně paliva a případnou podporou ze strany státu. "Pokud plyn nenakoupíte výrazně levněji než naftu, investice do plynového pohonu nákladního vozu se během běžného cyklu používání nákladních vozidel ani do zhruba osmi let pravděpodobně nevrátí," říká David Chleboun.

Výhodou elektrických vozidel je jízda bez emisí během provozu. Celková emisní bilance elektromobilů ovšem závisí na tom, z jakých zdrojů pochází elektřina, což se v jednotlivých zemích podstatně liší. Elektrická vozidla jsou zatím drahá, a pokud se vůbec dají koupit, dobíjecí stanice s dostatečnými parametry pro nákladní vozidla prakticky v ČR zatím neexistují a dojezd je omezený. Očekává se, že se situace bude postupně zlepšovat, ale budoucnost zřejmě spočívá v pohonu vodíkem. Ten zatím v některých zemích včetně ČR není prakticky dostupný pro čerpání do silničních vozidel.

Z uvedeného srovnání vyplývá, že žádný z alternativních pohonů nemůže z ekonomických nebo provozních důvodů aktuálně zcela nahradit konvenční palivo, ale alternativní pohony se mohou postupně rozšířit do různých oblastí použití, kde bude možné využít jejich vlastnosti a výhody.

Lepší pro životní prostředí

Ale ohledy na životní prostředí jsou stále důležitější a alternativní paliva mají v Evropě zelenou. "Z pohledu ekologické zátěže, respektive přímých spalovacích emisí, jsou vozidla s alternativním pohonem prokazatelně šetrnější," vysvětluje Libor Špička. "Vozidla poháněná zemním plynem mají oproti naftovým nižší zejména emise nespálených uhlovodíků a pevných částic. Naopak vyšší jsou u nich emise metanu, který je u těžkých vozidel limitovaný. Obrovský přínos CNG a LNG vozidel byl prokázán v případě nelimitovaných škodlivin, jako jsou polycyklické aromatické uhlovodíky, karbonylové sloučeniny a lehké aromatické látky, z nichž některé mohou být toxické, případně s mutagenními účinky. Tyto látky se u vozidel poháněných zemním plynem vyskytují ve velice omezené míře a v koncentracích, které jsou oproti naftovému pohonu zanedbatelné. Elektromobily bateriové a s vodíkovými palivovými články jsou z hlediska spalovacích emisí přirozeně bezemisní."

Infografika: Alternativní pohony přijíždějí na silnice

Zvětšit přes celé okno

Hybridy přinášejí výhody

Často se dnes také hovoří o hybridních vozidlech, která kombinují spalovací motor a elektrický pohon. Mohou být přínosem zejména u vozidel provozovaných převážně v městském provozu, kde dochází zejména při častých rozjezdech ke snížení spotřeby paliva, emisí škodlivých látek a hluku. Hybridní vozidlo má klasický hnací agregát, a navíc elektrický motor a akumulátory. Tím ale ztrácí část užitečné hmotnosti. Také se jedná o poměrně drahou technologii, využitelnou jen v omezených počtech vozidel na určitých dopravních relacích.

"V principu je slabinou každé hybridní technologie její komplikovanost, což zvyšuje pořizovací náklady i cenu údržby a také možnost poruchy," vysvětluje Jindřich Karas, marketingový manažer ESA logistika. "Výhody zatím jen málokdy převáží. To se potvrdilo u hybridních vozidel kombinující CNG a benzinový motor, která jsme zkoušeli v praxi."

Potenciál hybridního pohonu vychází především z energie vznikající při brzdění. Nasazení hybridního pohonu má tedy smysl v městském provozu s častými rozjezdy a brzděním. V principu je ovšem slabinou každé hybridní technologie její komplikovanost, což zvyšuje pořizovací náklady i cenu údržby a také možnost poruchy.

"Úspora na spotřebě a snížení emisí díky rekuperaci brzdné energie se i tak může dostat v nejlepším případě k 20 procentům, což je poměrně málo," říká David Chleboun z marketingu Mercedes-Benz Trucks Česká republika. "Hybridní řešení jsme před časem zkoušeli v rozvážkových vozidlech Mercedes-Benz Atego a několik let jsme i v ČR celkem úspěšně prodávali lehké nákladní vozidlo Fuso Canter s hybridním pohonem."

Plyn jako přechodné řešení

Pro automobilové výrobce představují alternativní pohony zajímavou oblast. Zatímco v oblasti osobních vozidel výrobci zejména na elektřinu, u automobilů pro nákladní dopravu se zatím přiklánějí k zemnímu plynu v obou podobách nebo k vodíku. Například koncern Daimler AG a jeho divize nákladních vozidel a autobusů Daimler Truck AG se připojily k cílům evropského programu čisté mobility a na základě toho vyhlašuje jako svůj cíl mít do roku 2050 výrobu i všechny produkty neutrální z hlediska CO₂. Většinu svých vývojových kapacit proto nyní směřuje k vývoji vozidel s elektrickým pohonem. Vozidla s pohonem na akumulátory v ověřovacích sériích již jezdí v reálném provozu u zákazníků a měla by přijít do sériové výroby během příštích dvou let. V dalších letech by je měla následovat vozidla s palivovými články na pohon vodíkem.

S vodíkovým pohonem využívajícím palivové články má Daimler dlouhodobé zkušenosti a označuje jej za klíčovou technologií strategického významu. Palivové články samozřejmě mohou být využívány nejen ve vozidlech, ale i v jiných odvětvích mimo automobilový průmysl.

Jako přechodnou fázi pro aktuální částečné snížení emisí chápe automobilový výrobce vozidla s plynovým pohonem. "V nabídce máme modely Actros a Econic NGT s pohonem na zemní plyn CNG, které jsou využívány především v komunálních službách," říká David Chleboun. Skepticky se však dívá na používání plynu v dopravě. "V pohonu dálkových vozidel zemním plynem ve zkapalněné formě LNG nevidíme významný potenciál, ani ekonomicky, ani pro snížení emisí, a takové provedení nemáme v nabídce. Na splnění ambiciózních evropských cílů snížení emisí ale plynový pohon nestačí − jeho emise CO₂ v přepočtu na kilowatt výkonu mohou být dokonce vyšší než u nejmodernějších vznětových motorů."

Nákladní auta s pantografem

Paletu alternativních řešení nabízí také výrobce nákladních automobilů Scania. Patří mezi ně palivové články, varianty CNG a LNG i elektrická a hybridní vozidla. "Věříme, že v budoucnu nebude jedno univerzální řešení, proto se vývoj ve společnosti Scania ubírá více směry," říká Viktor Tamayo, marketingový manažer Scania CER.

Výrobce ve spolupráci s norskou firmou ASKO provozuje nákladní vozidla s elektrickým pohonem a vodíkovými palivovými články. Na elektrifikovaných testovacích úsecích německých dálnic zase provádí testování vozidel s pantografem a v běžném provozu, převážně v severských zemích, jezdí také řada čistě elektrických nákladních vozidel Scania.

Za aktuálně nejdostupnější a k životnímu prostředí nejšetrnější pokládá Viktor Tamayo v současnosti zemní plyn ve stlačené nebo zkapalněné podobě. V České republice a na Slovensku už firma prodala několik vozidel na LNG a reakce provozovatelů jsou prý pozitivní. Vozidla se jim vyplatí, především když jejich trasy vedou okolo plynových čerpacích stanic, jejichž počet se postupně zvyšuje. Nemalou část ušetří také například na mýtu, protože sousední Německo takto podporuje přechod na alternativní paliva.

Nejčastěji se pořizují vozidla na alternativní pohon v severských státech. Velkou "plynovou" velmocí je pak historicky také Itálie. "Ale už i u nás a na Slovensku se prodeje vozidel na CNG a LNG počítají na desítky," upozorňuje Viktor Tamayo. Dopravci uvádějí, že pro některé zákazníky je nabídka přepravy vozidly na ekologická paliva důležitá a požadují "udržitelnou" přepravu. Díky vozidlům na alternativní paliva tak mohou dopravci uspět v řadě výběrových řízení.

Elektrický Mercedes-Benz Actros potvrzuje, že na elektřinu dnes mohou jezdit i větší nákladní auta.

Foto: Daimler AG

Zkušenosti dopravců

Co si myslí o provozu vozidel na alternativní paliva samotní dopravci? Kladenská logistická firma ESA logistika již vyzkoušela v běžném provozu více alternativ. "Máme již několik let zkušenosti z běžného provozu dodávek Iveco vybavených hybridním pohonem kombinujícím CNG a benzin, dále jsme testovali elektrickou dodávku Nissan E-NV200 a tahače návěsů Scania a Iveco poháněné LNG," vypočítává Jindřich Karas.

ESA logistika by podle Jindřicha Karase chtěla pokračovat v testování vozidel na LNG s využitím certifikované plnicí stanice, která dokáže potvrdit skutečnou spotřebu kapalného plynu. Firma jedná s klientem, který by byl ochoten akceptovat vyšší náklady na nasazení takových vozidel do pravidelného provozu. "Ve spolupráci s ČVUT máme v plánu provést certifikované měření spotřeby vozidla na LNG. Rádi vyzkoušíme i vodíková vozidla, jakmile budou v ČR k dispozici," dodává Jindřich Karas.

Z pohledu dopravní a logistické firmy by pro těžkou kamionovou dopravu zajímavé možnosti poskytovala hybridní technologie vodíkového pohonu s palivovými články. "V kombinaci s bateriemi může takové vozidlo využít všechny výhody hybridního pohonu, tedy částečně elektrickou energii skladovat a získávat ji i pomocí rekuperace. Tato technologie však s sebou ponese všechny klady a minusy, které souvisí s bateriemi v elektromobilech," dodává Jindřich Karas.

Vývoj pokračuje

Do využití a testování alternativních pohonů se pustila také logistická firma Gebrüder Weiss. Mezi Vídní a srbským Kruševacem například provozuje spoj, který zajišťuje kamion poháněný stlačeným zemním plynem. Další nákladní vozidla na CNG jsou v provozu také na pobočkách ve Vídni a v bavorském Memmingenu. "Testujeme jeden z prvních plně elektrických e-trucků od společnosti MAN, v letošním roce jsme navázali spolupráci také s asociací H2 Mobility Switzerland, což nám letos v létě umožní uskutečnit vůbec první testy nákladních vozů s vodíkovým pohonem," uvedl Jan Kodada, obchodní a marketingový ředitel Gebrüder Weiss ČR.

Firmu ale zajímá také vodíkové palivo a plánuje testovat vozidlo na tento pohon v reálném provozu. Udržitelnou logistiku pokládá za jednu ze strategických priorit a ve spolupráci s H2 Mobility podporuje rozvoj infrastruktury a sítě čerpacích stanic, bez níž se masivnější využití alternativních pohonů v nákladní přepravě neobejde.