Az elektromos autóké a jövő?

Előnyök és hátrányok

A villanyautóról hajlamosak vagyunk azt hinni, hogy modern találmány, pedig nem az. Már az 1880-as években megépítették az első elektromos meghajtású gépkocsikat, sőt a XIX. és a XX. század fordulóján még úgy tűnt, az övék a jövő, mivel kényelmesebbek és könnyebben kezelhetők voltak, mint az első, belső égésű motorral működő autók. Ám a robbanómotorok fejlődése és a benzinmotoros autók tömeggyártásának a beindulása teljesen háttérbe szorította az elektromos gépkocsikat. Most viszont a nálunk fejlettebb országokban megfordult a trend.

Az ok a globális felmelegedésben keresendő, melynek előidézőjeként a legtöbb kutató a fosszilis üzemanyagok elégetését jelöli meg, s nem egy ország a klímavédelem érdekében, illetve a levegőszennyezés csökkentése végett támogatja a villanyautók vásárlását, bár pozitívumaik mellett negatívumaik is vannak. Mielőtt azonban rátérnénk az elektromos gépkocsik előnyeire és hátrányaira, röviden ismerkedjünk meg a működésükkel.

Elöljáróban meg kell jegyezni, hogy vannak ún. hibrid járművek, melyekben az elektromos meghajtás csak másodlagos szerepet tölt be, és vannak tisztán árammal működő villanyautók. Mivel az utóbbiakat nevezhetjük valódi elektromos gépkocsiknak, ezért a továbbiakban csak ezekkel foglalkozom. Ami a felépítésüket illeti, 90 százalékkal kevesebb mozgó alkatrésszel rendelkeznek, mint a belső égésű motorral működő járművek, s általában véve is nagyságrendekkel kevesebb alkatrészből állnak. Az egyik legfontosabb alkotóelemük az akkumulátor, mely az autó energiatároló egységeként energiát biztosít a villanymotor működéséhez (bár egyes típusok esetében akkumulátor helyett szuperkondenzátorban tárolják az energiát), s nagyrészt nikkel-fém hibrid, illetve litiumion-akkumulátorok léteznek, melyeket külső áramforrásról lehet feltölteni. A másik fő alkotóelemük a villanymotor, mely energiát biztosít a kerekek meghajtásához. Egyenárammal vagy váltóárammal működik, de elterjedtebbek a váltóáramot felhasználó motorok. Ugyancsak fontos egység az inverter, mely egyaránt képes átalakítani a váltóáramot egyenárammá, illetve az utóbbit az előbbivé. Miért van rá szükség? Az akkumulátorok kizárólag egyenáramot tudnak elraktározni, ezért a hálózati váltóáramról való feltöltésük során a váltakozó áramot egyenárammá kell átalakítani, a váltóárammal működő villanymotorok esetében pedig az akkumulátorokban tárolt egyenáramot szükséges átalakítani váltakozó árammá. A hajtásláncukkal kapcsolatban pedig tudnunk kell, hogy az elektromos gépkocsik egysebességes sebességváltóval rendelkeznek, mely az energiát továbbítja a motorból a kerekek felé, a villamos hajtáslánc előnye pedig az, hogy a robbanómotoros autókhoz viszonyítva egyszerűbb, kevesebb karbantartást igényel, és az üzemanyag-fogyasztása is alacsonyabb. Az elektromos gépkocsik akár háztartási áramforrásról is feltölthetők, gyárilag biztosított a többnyire 10 amperes töltő, de célszerűbb otthon fali töltőállomást létesíteni, illetve töltőpontokon feltölteni az akkumulátort, hogy hosszabb utakat lehessen megtenni egyszeri feltöltéssel. Megjegyzendő: mivel a különböző típusú villanyautók feltöltéséhez különböző kábelek kompatibilisek, ezért azokat a tulajdonosoknak magukkal kell vinniük a töltőpontokra.

Melyek az elektromos gépkocsik előnyei? Nincsenek kipufogógázaik, nem bocsátanak ki szén-dioxidot, szén-monoxidot, ólmot, ózont, nitrogén-oxidokat, így maguk a járművek nem szennyezik a környezetet, s egészségkárosodáshoz sem vezetnek (a kipufogógázok rendszeres belélegzése nagymértékben növeli a légzőszervi megbetegedések kialakulását). Csendesek, ezért nem okoznak zajártalmat. Gyártásuk során sok újrahasznosítható anyagot alkalmaznak. A karbantartásuk sokkal könnyebb, tehát sokkal olcsóbb is, mint a robbanómotoros gépkocsiké, nem kell motorolajt, szűrőt cserélni, s mivel fékezéskor nem a fék alkatrészei feszülnek egymásnak, hanem a generátorként energiát visszanyerő motor végzi a fékezést, így a fékek kopása minimális, a fékbetéteket nagyon ritkán kell cserélni, a féktárcsáké pedig a legtöbb gépkocsi esetében el is marad. Emellett a villanyautónak nincsenek olyan problémás alkatrészei, mint például a sebességváltó, a külön generátor, az önindító, a lendkerék, a turbó stb. A villanymotorok hatásfoka sokkal jobb, mint a belső égésű motoroké: az utóbbiak esetében az energiahatékonyság mintegy 30 százalékos, az előbbieknél viszont 85–90 százalékot tesz ki. Az elektromos autók fürgébbek, mint a robbanómotorosak, emiatt sokkal jobban megfelelnek a városi forgalom számára, mint a benzin- vagy gázolajüzemű autók. Továbbá a gyorsulás terén is lehagyják azokat. A felső kategóriás elektromos gépkocsik közül egyesek 2,8 másodperc alatt 0-ról 100 km/h-s sebességre tudnak felgyorsulni, de a nem felső kategóriás villanyautók is jóval hamarabb gyorsulnak fel, mint a belső égésű motorosak, amellett simábban is gyorsulnak. Gyakori tévhit, miszerint a villanyautók akkumulátorai 3-4 év alatt elhasználódnak. Ezzel szemben a gyakorlat azt mutatja, hogy a 4-5 éves villanyautók még csaknem ugyanakkora hatótávúak, mint amilyenek új korukban voltak, vagyis az akkumulátoraik teljesítménye nem romlott jelentős mértékben. Az akkukat valószínűleg akkor fogják közlekedésre alkalmatlanoknak minősíteni, ha már nem képesek gyári kapacitásuk 50–60 százalékának a leadására, ekkor viszont még alkalmasak maradnak a házi napelemtáblák által nappal megtermelt áram tárolására.

Ám a pozitívumok mellett megannyi negatívumuk is van az elektromos gépkocsiknak. Míg a robbanómotoros autók gyártási költsége mintegy 14 ezer euró, addig a villamos meghajtásúaké több mint 20 ezer euró. Ezért aztán az utóbbiak ára is magasabb, amit két tétel emel meg jelentősen: maga az elektromos meghajtás, mivel a gyártók dollármilliárdokat öltek bele a fejlesztésekbe, amit vissza akarnak kapni, illetve az akkumulátorcsomag, hiszen az akkumulátorgyártás költsége is magas. S mindez odahat, hogy például az alsó középkategóriájú elektromos gépkocsik ára 45 százalékkal magasabb, mint az azonos kategóriájú, belső égésű motorral meghajtottaké, ami elriasztja tőlük az alacsonyabb jövedelmű vásárlókat. Az Oliver Wyman amerikai tanácsadó cég előrejelzése szerint viszont a következő tíz évben jelentősen csökkenhet az áruk. Ehhez a vásárlásukhoz nyújtott állami támogatás, illetve az elterjedésük szükségeltetik, amihez már több ország nyújt kormányzati ösztönzőket. Már vannak is állami támogatások a megvételükhöz. Nem egy országban 2030-ra vagy 2050-re le akarják állítani a belső égésű motoros gépkocsik gyártását, Norvégiában viszont már 2025-től leállítják ezek forgalmazását. Viszont a villanyautók gyors elterjedése nem lehetséges, mivel az túlterhelné az elektromos hálózatot. Ugyancsak hátrány, hogy a feltöltésük hosszabb időt vesz igénybe, mint a robbanómotoros gépkocsiké, a 220 voltos hálózatról való feltöltésük az akkumulátorok kapacitásától függően 6–15 óráig tart, vagyis célszerű a munkanap végén, esetleg helyhez kötött munka esetén munkaidőben töltőre állítani a kocsikat. Vannak, persze, töltőpontok, ún. villámtöltők, de ott is 30 percig tart az akkumulátorok 80 százalékos kapacitásig való feltöltése. Ráadásul a töltőpontok hálózata sincs még jól kiépülve. Igaz viszont, hogy jelenleg még olcsóbb az áram, mint az üzemanyag, így az akkumulátorok egyszeri feltöltése kevesebb pénzbe kerül, mint a tankolás. De hány kilométert lehet egyszeri feltöltéssel megtenni? A legtöbb villanyautó esetében 250–300-at, míg a csúcskategóriás Teslákkal 400–500-at. A legtöbb gépkocsi-tulajdonos számára ez elegendő, viszont messze nem mindenki számára az.

Végezetül pedig szólnunk kell arról, hogy az akkumulátorgyártás során szennyező anyagok kerülnek a környezetbe, a lítium bányászata is károsítja a környezetet, a villanyautók működtetéséhez szükséges áram nagy részét pedig még mindig szén-, kőolaj- vagy földgázüzemű hőerőművekben állítják elő, melyek nem éppen környezetbarátak. A villanyautók akkor válhatnak igazán környezetkímélőkké, ha minél több áramot termelnek atomerőművekben (ezek esetében viszont komoly veszélyforrás a reaktorbaleset), s pláne nap-, illetve szélerőművekben, melyek hatásfoka viszont még alacsony, illetve ha esetleg a lítiumos akkuk helyett másféléket fejlesztenek ki. Ugyanakkor lehetséges, hogy az elektromos gépkocsik esetében a szuperkondenzátorok jelentik az energiatárolás jövőjét, sőt a villanyautókat felválthatják a hidrogénhajtású gépkocsik. Az utóbbi lehetőségek ismertetése azonban túllépi e cikk kereteit, így ezekre a következő írásomban térek ki.

Lajos Mihály