Elektromobilita bezesporu zažívá v posledních letech obrovský boom. Mnoho prodejců a vlastníků elektromobilů ospravedlňuje nákup elektrického automobilu skutečností, že jeho účinnost je mnohem vyšší než v případě spalovacího motoru. Jaká je ale skutečná účinnost, pokud zohledníme všechny procesy?
Samotná účinnost procesů získávání energie pro elektrický automobil je ovlivněna několika faktory, které závisí na zdroji elektřiny, typu baterie a elektromotoru. Zde je několik informací, ze kterých můžeme vycházet:
Zdroj elektřiny: V České republice je elektřina vyráběna z různých zdrojů, jako jsou tepelná, jaderná, vodní, solární a větrná energie. Každý z těchto zdrojů má svou vlastní účinnost, která udává poměr mezi energií získanou a energií dodanou. Například účinnost tepelných elektráren je asi 45 %, jaderných 30–35 %, vodních 90 %, solárních 17 % a větrných 11 %.
Ztráty v přenosové soustavě: Elektřina dodaná do elektrické sítě musí být transformována na různé úrovně napětí pro přenos a distribuci. Při každé transformaci dochází k určitým ztrátám energie přeměněné na teplo. Průměrné ztráty při transformaci a přenosu energie budou záviset na zatížení rozvodné soustavy a mohou se pohybovat okolo 15 %.
Účinnost nabíjení a ztráty při uchování energie v baterii: Baterie elektrických automobilů jsou obvykle lithium-iontové, které mají dobrou kapacitu, rychlost nabíjení a energetickou účinnost. Účinnost nabíjení baterií je asi 90 %, což znamená, že 10 % energie se ztratí při nabíjení. K dalším ztrátám dochází samovybíjením. Ztráty při uchování energie v baterii jsou asi 1 % za den, což znamená, že baterie postupně vybíjí i když není používána.
Účinnost přeměny elektrické energie na mechanickou: Elektrický automobil používá elektromotor k pohonu kol. Elektromotor má velmi vysokou účinnost, která se pohybuje mezi 85 až 95 %. To znamená, že jen malá část elektrické energie se promění na teplo nebo jiné formy energie.
Celkově lze říci, že účinnost procesů získávání, přenosu a použití energie pro elektromobil je součinem účinností jednotlivých procesů. Pokud bychom tedy uvažovali elektřinu vyrobenou z tepelné energie (45 %), transformovanou a přenesenou sítí s účinností 85 %, nabitou do baterie s účinností 90 % a použitou okamžitě k pohonu elektromotoru s účinností 90 % účinností, pak by celková účinnost byla:
0,45 × 0,85 × 0,9 × 0,9 = 0,309
Celý proces má tedy účinnost přibližně 31 %, pokud neuvažujeme samovybíjení.
Stále jsme ale spíše na počátku zavádění elektromobilů do běžného provozu. Některé procesy se časem zefektivní. Mnoho majitelů navíc celý řetězec výrazně zkrátí tím, že bude své vozidlo nabíjet přímo z vlastní fotovoltaické elektrárny. Nezbývá než doufat, že se umoudří i některé nátlakové skupiny a jaderná energie dostane přednost před fosilními palivy.