Pierwsze samochody z napędem elektrycznym były w istocie jednymi z pierwszych samochodów w historii. Wystarczy przypomnieć wehikuł zbudowany przez Gustave Trouvé’a w 1881 roku – jeszcze przed uznawanym za pierwsze auto, spalinowym Patentwagen Nr 1 zbudowanym przez Carla Benza. Oczywiście pierwsze elektryczne wehikuły były dalekie od doskonałości. Tragicznie mały zasięg, duża masa, bardzo mało wydajne akumulatory, kłopotliwa eksploatacja, czy – to dziś może wydawać się dziwne – brak elektryczności w wielu miejscach. Jednak bariery elektromobilność napotyka i dziś, błędy popełniają producenci również w XXI wieku. Świadomość problemów związanych z elektromobilnością to nie jej krytyka, wręcz przeciwnie – to impuls do tego, by przyszłość transportu zbudować w sposób odpowiedzialny, pamiętając o konsekwencjach – o tym w przypadku gospodarki napędzanej ropą naftową zapomniano.
Samochody elektryczne są świetne, ale…
Jazda samochodem elektrycznym najczęściej jest znacznie przyjemniejsza niż jego spalinowym odpowiednikiem. Doskonała reakcja na gaz, moment obrotowy dostępny “od zera”, zazwyczaj świetna dynamika (przynajmniej w niższych prędkościach), zero emisji (nie udusisz się, gdy zostawisz włączonego elektryka w garażu), nisko umieszczony środek ciężkości (świetna stabilność auta)… Wymieniać można długo. Ktoś, kto z góry krytykuje elektryczne samochody to najprawdopodobniej osoba, która nigdy nie miała okazji prowadzić takiego typu auta. Jednak niech ten cukierkowy obraz budowany przez pozytywne emocje podczas prowadzenia zeroemisyjnych pojazdów nie przesłoni nam holistycznego podejścia na elektromobilność jako całość, bo tu problemy są. I to niemało. I nie chodzi o to, żeby negować elektromobilność, bo na dobrą sprawę nie mamy innego wyjścia. Natura nie negocjuje, a emisje gazów cieplarnianych same się nie zatrzymają. Niemniej o paru kwestiach warto pamiętać.
Recykling baterii – bez tego nie ma co myśleć o elektromobilności
Dziś nowe auta elektryczne zachwycają, a rynek śrubuje coraz to nowe rekordy sprzedaży aut z silnikami na prąd czerpany z akumulatorów. Za pierwsze, masowo produkowane auto z silnikiem elektrycznym można uznać debiutującą na rynku w 1997 roku pierwszą generację Toyoty Prius, samochód z hybrydowym zespołem napędowym, którego co prawda nie trzeba było ładować z gniazdka, ale akumulator trakcyjny na pokładzie był (przy okazji, zajrzyjcie do naszego materiału o napędach hybrydowych – warto poszerzać horyzonty). Co prawda wielu producentów już wcześniej podejmowało próby z autami elektrycznymi i zelektryfikowanymi, wystarczy wspomnieć np. o Volkswagenie Golfie CityStromer, czy GM EV1, ale trudno w tym przypadku mówić o masowej, globalnej sprzedaży. Wróćmy zatem do Toyoty Prius. Toyota w tej pierwszej generacji swojej hybrydy zdecydowała się na zastosowanie ogniw niklowo-wodorkowych, gorszych od dziś stosowanych akumulatorów litowo-jonowych. Od debiutu tego auta mijają 24 lata. To oznacza, że kończące swój żywot egzemplarze muszą być właściwie zutylizowane, a zużyte akumulatory to dość kłopotliwy odpad.
Producenci aut powinni budować zakłady recyklingu baterii. Wszyscy. Bez wyjątku
Dobra wiadomość jest taka, że problem widzą i producenci aut. Swoje plany w zakresie recyklingu zużytych zespołów akumulatorów z aut elektrycznych przedstawił jakiś czas temu Volkswagen, informując o odpowiednim przystosowaniu swojego zakładu produkcyjnego w Salzgitter, chwaląc się, że możliwe będzie odzyskanie aż 90 proc. surowców użytych na budowę poddawanych recyklingowi materiałów. Podobną deklarację dotyczącą pełnego recyklingu akumulatorów ze swoich aut jakiś czas temu ogłosiła również Tesla oświadczając iż “żaden z naszych złomowanych akumulatorów nie trafia na wysypisko, wszystkie poddawane są recyklingowi” (źródło).
Warto też pamiętać, że recyklingowi należy poddawać akumulatory, których nie da się wykorzystać w żaden inny sposób. Tymczasem gdy pojemność trakcyjnych baterii napędzających auto elektryczne znacząco spadnie, akumulatory te wciąż mogą jeszcze dość długo posłużyć w roli stacjonarnych magazynów energii. Takie magazyny już zresztą istnieją – np. stadion drużyny Ajax Amsterdam efektywnie wykorzystuje zespół częściowo zużytych (nie nadają się już do aut, ale wciąż przechowują energię) akumulatorów trakcyjnych z Nissana Leafa. Ok, te baterie w końcu też kiedyś się zużyją, dlatego recykling jest tak istotny. Nie chodzi tylko o środowisko, choć to niezwykle ważna kwestia, ale też o to, że produkcja akumulatorów do aut elektrycznych to bardzo złożony proces wymagający globalnego łańcucha dostaw. Budowa własnych zakładów recyklingu baterii przez producentów aut, choć kosztowna, to niejako częściowe zabezpieczenie łańcucha dostaw surowców na poczet przyszłych baterii, które trafią do kolejnych aut. Dlatego istotne jest, by każdy z producentów, którzy w najbliższych latach ostro skręcą w stronę elektromobilności, zadbał również o tę kwestię.
Recykling a wydobycie
Recykling ma też znaczenie o tyle, że dziś akumulatory wymagają materiałów wydobywanych tylko w kilku miejscach na świecie. To oznacza transport i to na duże odległości. Nie ma jeszcze elektrycznych czy wodorowych masowców, a każdy kilometr pokonany przez wielkie transportowce to – zgadliście – duża emisja CO2. Dlatego chcąc realnie zmniejszyć ślad węglowy całego cyklu produkcji nowoczesnego auta elektrycznego, trzeba już z góry myśleć o tym, w jaki sposób “świeży i pachnący”, nowy samochód na prąd zakończy swój żywot.
Warto jednak przy tym podkreślić, że tak nagłaśniane przez przeciwników elektromobilności, czy może raczej lobbystów naftowych, “trujące wydobycie litu” i innych metali oraz surowców wymaganych do produkcji baterii aut elektrycznych jest wciąż mniej trujące od przemysłu naftowego, rafinerii, rurociągów, transportu ropy i całej infrastruktury pozwalającej dotrzeć wydobytym z ziemi węglowodorom sprzed milionów lat do baku twojego auta. Doskonale to widać na przykładzie Australii: największego na świecie producenta litu (tak, tego od akumulatorów litowo-jonowych). Same władze Australii przyznają, że większym problemem dla środowiska są istniejące na jej terenie rafinerie ropy naftowej niż kopalnie litu. Oczywiście gdy aut elektrycznych będzie więcej – a wszystko ku temu zmierza – udział gospodarki litem na tle ropy będzie się zwiększać, a to jeszcze jeden argument przemawiający za recyklingiem zużytych akumulatorów. Jakkolwiek byśmy nie patrzyli na elektromobilność, gospodarka naftowa w większym stopniu degraduje środowisko, polecam uwadze poniższe wideo, które w lekkiej formie pokazuje przewagę elektromobilności nawet przy założeniu niesprzyjających okoliczności (w stylu “auto elektryczne truje, bo prąd czerpie z węgla” itp.)
Unia Europejska ma ambicje stać się drugim największym na świecie (pierwsze są oczywiście Chiny) producentem ogniw akumulatorowych do aut elektrycznych. Podczas niedawnego (w marcu br.) spotkania ministrów środowiska państw członkowskich UE podkreślano również bardzo istotną kwestię maksymalizacji cyklu życia baterii litowych. W swojej wypowiedzi dla mediów minister środowiska i klimatu Portugalii João Pedro Matos Fernandes podkreślał, że recykling akumulatorów to kluczowa kwestia w dążeniu do spełnienia wspomnianych produkcyjnych ambicji UE (źródło). W pełni się z tym zgadzamy, pytanie, czy zdanie Portugalczyka podzielają również inni ministrowie środowiska państw członkowskich Unii. Bruksela dąży do tego, by po drogach UE do 2025 roku poruszało się jakieś 7 milionów aut elektrycznych – to siedem razy więcej, niż jest ich obecnie.
Elektryczne auta i błędy młodości
Za każdym razem pojawienie się jakiegoż zupełnie nowego produktu, czy technologii indukuje problemy, których w fazie projektowania nie przewidziano. Nie ustrzegli się tych błędów również producenci aut elektrycznych. Poniżej przykłady takich niedoróbek. Przy czym, żeby było jasne, nie chodzi o to, żeby podważać zasadność inwestowania w elektromobilność, czy uderzać w poszczególnych producentów, którzy zresztą również w dziedzinie produkcji aut spalinowych nie ustrzegli się wielu wpadek. Po prostu warto zdać sobie sprawę, że elektromobilność to nietrywialny temat. Jesteśmy na dobrą sprawę dopiero na początku tej drogi i to w znacznej mierze od nas wszystkich zależy, jak ta droga dalej będzie wyglądać. To co szczególnie istotne, to fakt, że auta elektryczne w znacznym stopniu polegają na oprogramowaniu i to właśnie błędy w kodzie często decydują o potencjalnych problemach dla użytkowników.
Fiat 500e i dziwna praca “skrzyni”
Fiat 500e, czyli elektryczna odmiana kultowej wręcz “500-tki”. Stylistycznie z całą pewnością ciekawe auto, ale Włosi nie ustrzegli się od pewnych błędów. Jeszcze w 2015 roku Green Car Reports informował o tym, że FCA ogłosiło akcję serwisową na rynku amerykańskim. Akcja dotyczyła 3815 egzemplarzy samochodów Fiat 500e wyprodukowanych od 8 marca 2013 r. do 7 marca 2015 roku. Na czym polegał problem? Błąd oprogramowania jednostki sterującej elektrycznym zespołem napędowym tego modelu. Polegał on na tym, że w trakcie jazdy mógł pojawić się błąd diagnostyczny, który skutkował przełączeniem się elektronicznej “skrzyni biegów” w bieg neutralny, co – z oczywistych względów – unieruchamiało auto. Błąd wymagał wizyty w serwisie i przeprogramowania systemów auta.
BMW i3 z range extenderem i amerykański pozew
W grudniu 2020 roku do mediów (o sprawie informował m.in. serwis CarComplaints) przedostała się informacja o pozwie zbiorowym złożonym przez mieszkańców Kalifornii i posiadaczy BMW i3 z range extenderem, czyli niewielkim silnikiem spalinowym pełniącym rolę generatora prądu dla głównego silnika elektrycznego tego pojazdu. Otóż użytkownicy tego modelu bawarskiego producenta skarżą się, że auto traci zdolność do przyśpieszania, gdy poziom naładowania akumulatorów spadnie poniżej pewnej wartości. W pierwszej chwili nas to nieco zdziwiło, bo przecież tryb ekstremalnej ekojazdy (spadek dynamiki, mniejsza prędkość, gorsze przyśpieszenie) to typowe rozwiązanie w wielu modelach aut elektrycznych. Jednak Amerykanie (skarżący właściciele BMW i3) podkreślają, że uruchomienie range extendera nie rozwiązuje problemu, auto traci przyśpieszenie i hamuje mimo to, a w niektórych przypadkach ponoć nawet nie działają światła hamowania. Zgodnie z informacjami zawartymi w pozwie, problem był znany BMW, dotyczył i3 z lat 2014 – 2016 w wersji z range extenderem.
VW, Tesla i testy na klientach
Kolejny przykład to seria problemów zgłaszanych przez klientów skuszonych na elektromobilny szlagier z Wolsfburga, czyli Volkswagena ID.3. Lista problemów dotyczących modelu ID.3 jest całkiem spora, obejmuje m.in.: losowe wyłączanie się kamery cofania, trzeszczący głośnik, ale tylko, gdy system audio był parowany ze smartfonem przez bluetooth, niestabilne działanie systemu bezkluczykowego i wiele więcej (o sprawie pisali m.in. w InsideEVs). Volkswagen zresztą jest doskonale świadom tych problemów, firma ogłosiła, że na ostateczną wersję oprogramowania nabywcy modelu ID.3 w 2020 roku musieli czekać do stycznia 2021, firma zaoferowała też klientom pewne udogodnienia (np. punkty o wartości 600 euro na doładowania w sieci Ionity, zestaw bezpłatnych opon zimowych, czy pierwsze 3 miesiące leasingu bezpłatnie). Mówiąc wprost Volkswagen zaoferował auto w wersji beta, jednocześnie proponując łagodzące ewentualny szok konsumenta profity. Zatem doskonale wiedział o co chodzi. Czemu taki pośpiech? Odpowiedź jest oczywista – normy emisji. Wprowadzając na rynek produkt w wersji beta, żeby już tak pozostać przy informatycznych odniesieniach, Volkswagen nie zrobił nic nowego, od lat taką strategię przyjmuje Tesla – i całkiem nieźle na tym wychodzi. Inna sprawa, że charakter błędów w obu markach jest nieco odmienny. Volkswagen wprowadza dopracowane jakościowo samochody z niedopracowanym oprogramowaniem, które zamierza systematycznie ulepszać. Z kolei Tesla nie ma problemu z oprogramowaniem – pod tym względem firma Elona Muska jest jednym ze światowych liderów – jednak każdy kto pamięta jakość konstrukcji pierwszych Tesli doskonale wie, że problemem w tym przypadku jest kontrola jakości samego produktu. Tesla z 2013 roku i Tesla z 2021 to auta, które pod względem jakościowym dzieli przepaść.
KIA i Hyundai – problemy z napędem i akumulatorami
Tym razem coś z naszego podwórka. 19 listopada 2020 roku UOKiK opublikował powiadomienie dotyczące modelu Hyundai Kona Electric (mieliśmy okazję testować ten model – w naszym przypadku obyło się bez awarii). Możemy przeczytać, że w samochodach marki Hyundai KONA electric, wyprodukowanych w Korei Południowej od 31 stycznia 2018 r. do 20 marca 2020 r., może występować usterka akumulatora wysokonapięciowego, która może prowadzić do przegrzania i zapłonu pojazdu (pełna treść komunikatu). Brzmi groźnie, prawda? W naszym kraju kampanią przywoławczą objętych zostało 191 sztuk elektrycznej Kony.
W Polsce problem dotyczy niewielkiej liczby aut, ale na świecie już tak dobrze to nie wygląda. Zdaniem serwisu MotorBiscuit, kłopoty z akumulatorami grożącymi potencjalnym zapłonem ma prawie 100 tysięcy sztuk modeli Kona Electric, Iconiq EV oraz autobusy Elec City. Przy czym od razu trzeba zaznaczyć, że nie jest tak, że rzeczone auta płoną na potęgę, jak dotąd spłonęło 11 aut w Korei, jedno w Kanadzie i jedno w Australii. Podobny problem i akcje serwisowe mieli również inni producenci – General Motors (69 tysięcy egzemplarzy elektrycznego Chevroleta Bolt wezwano do serwisu), Ford, czy BMW. Kia? Kia korzysta z tych samych zespołów napędowych i akumulatorów co Hyundai, więc…
Mustang Mach-E i problem… z prądem
Niektórzy, w pewnym sensie słusznie, określają samochody elektryczne nieco pogardliwym mianem “akumulatory na kołach”. Nie do końca się z tym zgadzamy, ale obecności dużych zasobów energii w formie elektryczności trudno odmówić w samochodzie elektrycznym. Jednocześnie wielu producentom umknął pewien detal. Otóż samochody elektryczne są wyposażane również w klasyczne, doskonale znane z aut spalinowych, akumulatory pracujące na napięciu 12 V. Ten mały akumulator nie ma nic wspólnego z napędem, ale odpowiada za zasilanie niektórych podsystemów auta, np. odpowiada za centralny zamek, reakcje na kluczyk, itp. Najnowszym autem w Polsce, które – jak się okazuje – ma problem z tym akumulatorem 12 V jest wchodzący na nasz rynek elektryczny Mustang Mach-E (opublikowaliśmy ceny tego modelu). W teorii jest tak, że akumulator 12 V jest ładowany przez duży i znacznie potężniejszy akumulator trakcyjny. Kłopot polega na tym, że w trakcie ładowania głównej baterii Mustanga Mach-E oprogramowanie sterujące pracą układu elektrycznego i instalacją, odcina energię do przetwornicy zasilającej i ładującej akumulator 12 V. W efekcie może dojść do dość absurdalnej sytuacji – właściciel może dysponować w pełni naładowanym Mustangiem Mach-E, którego… nie sposób otworzyć czy uruchomić z powodu kompletnego rozładowania akumulatora 12 V. Problem dotyczy ponoć modeli Mustang Mach-E wyprodukowanych do 3 lutego 2021 roku. Te schodzące z taśm produkcyjnych później są już go pozbawione. Co może pomóc? Wizyta w serwisie i przeprogramowanie. Aktualizacji nie da się wykonać metodą OTA (bezprzewodowo przez internet), choć model Mach-E obsługuje taką możliwość. Po prostu błąd zaszyty jest głębiej niż w pakietach zgodnych z aktualizacjami online.
Elektromobilność i… klęski żywiołowe
Na koniec jeszcze jeden problem związany z elektromobilnością. W witrynie ScienceAlert opublikowany został artykuł naukowy zwracający uwagę na to, że mimo niewątpliwych zalet pojazdy elektryczne mogą okazać się pewnym wyzwaniem dla ich właścicieli stojących w obliczu klęsk żywiołowych. Ucieczka z zagrożonego rejonu wymaga energii. Tymczasem odległości wymaganej, bezpiecznej ewakuacji ze strefy zagrożenia (np. nadchodzącym huraganem) mogą przekraczać możliwości zasięgowe samochodów elektrycznych. Owszem, energię można uzupełnić w publicznych punktach ładowania, sęk w tym, że stacje ładowania również w takiej sytuacji mogą nie działać, mogą zostać zalane, czy w inny sposób odcięte od źródeł prądu. Owszem, w analogicznej sytuacji problem będą mieć także stacje benzynowe (nieświadomym przypominamy – pompy dystrybutorów paliwa na stacjach także są na prąd), ale awaryjne uzupełnienie energii “na zapas” w postaci paliwa (benzyny, oleju napędowego) jest prostsze i szybsze niż w przypadku energii elektrycznej. Tej na zapas nie weźmiemy, można jedynie liczyć na pojemność pokładowych akumulatorów. Ponadto w przypadku masowej ewakuacji ze strefy zagrożenia sami właściciele pojazdów elektrycznych (które przecież w przyszłości mają być masowym środkiem transportu) mogą po prostu przeciążyć sieć energetyczną. To kolejny problem, który decydenci powinni wziąć pod uwagę.
Niektóre rozwiązania już istnieją, np. Volskwagen jakiś czas temu zaprezentował mobilny system automatycznego ładowania, zwany przez wielu “robotem-ładowarką”. Robot sam w sobie jest fajny, ale główną zaletą tego rozwiązania jest możliwość ulokowania ładowarek w miejscach pozbawionych odpowiedniej infrastruktury energetycznej. W kontekście sytuacji kryzysowych to ma olbrzymie znaczenie, istotna jest też możliwość łatwej wymiany modułów akumulatorów, z których czerpie energię taka mobilna stacja ładowania. Niestety jedna rzecz wciąż pozostaje do rozwiązania – ładowanie samochodu elektrycznego wciąż trwa dłużej niż tankowanie auta spalinowego.
Elektromobilność to dla ludzkości szansa. Z jednej strony szansa na to, byśmy wciąż mieli możliwość wygodnego przemieszczania się, ale tym razem bez emisji obciążających środowisko. Jednak globalna elektryfikacja światowego transportu to także szansa na rozwój naszej cywilizacji na znacznie szerszym poziomie niż wyłącznie transport: sektor energetyczny, oprogramowanie, sztuczna inteligencja, autonomia, mechatronika, odnawialne źródła energii – zakres tematów związanych ściśle z elektromobilnością jest znacznie szerszy niż nam się to na pozór wydaje. Immanentną cechą każdego rozwoju technologicznego, są błędy pojawiające się po drodze. Tych nie unikniemy. Ważniejsze jest jednak to, czy potrafimy z tych błędów wyciągać słuszne wnioski.