Elektrická nákladní mobilita: Utopie, nebo zářná budoucnost?

Při pohledu zvenčí vypadá situace ideálně – už při současných technologiích by se dálkový kamion přece mohl nabíjet celou dobu odpočinku řidiče a pak jet bez emisí další kus cesty. Navíc velký a už tak těžký tahač nebo nákladní vůz by vespod jistě našel dost místa pro baterie.

Ačkoliv na silnicích potkáváme drtivou většinu nákladních aut se vznětovými motory, elektrické náklaďáky se dávno prodávají. Značky, kterým se na tomto poli daří nejvíc, jsou pravděpodobně švédské Volvo a Scania, alespoň v rámci Evropy.

Scania má v nabídce elektrické náklaďáky v řadách L a P s bateriemi o kapacitě 165 nebo 300 kWh s tím, že větší baterie je k mání pouze v delších variantách šasi. Jejich elektromotory zvládají nejvyšší výkon 401 koní a točivý moment 2200 N.m, na jedno nabití dojedou až 250 km daleko a jejich nejvyšší povolená hmotnost soupravy je 29 tun. Nabíjet je možno stejnosměrným proudem o výkonu až 130 kW, s nímž trvá 80% nabití 165kWh baterie zhruba 40 minut a 300kWh baterie zhruba 65 minut.

Elektrická nákladní auta jsou ve své pohotovostní hmotnosti pochopitelně těžší než dieselové vozy, právě kvůli bateriím. Průměrně je to o 3–4,5 tuny. 

Ovšem tato švédská firma má eso v rukávu – tahače s pantografem. To jsou de facto plug-in hybridní náklaďáky, takže mají vznětový motor, elektromotor a baterii, kterou můžou nabíjet ze zásuvky, ovšem díky pantografu ve střeše kabiny se můžou napojit na troleje a jet na elektřinu jako tramvaj.

Nejde samozřejmě použít trolejové vedení tramvají ve městě. Nejznámějším místem, kde fungují troleje pro nákladní auta, je dálnice A5 jižně od Frankfurtu nad Mohanem v Německu, ale troleje fungují také ve Šlesvicku-Holštýnsku a Bádensku-Württembersku. 

Do pilotního projektu je zatím zapojena jen hrstka tahačů a trolejí je v provozu jen několik kilometrů. Spolková asociace německého průmyslu (BDI, Bundesverband der Deutschen Industrie) nicméně už nyní doporučuje takto elektrifikovat nejrušnější 4000 kilometrů dálnic z celkových více než 13 000.

„Pokud bude odezva z testování pozitivní a pokud by zhruba třetina německé dálniční sítě byla vybavena touto technologií, pak by ji v budoucnosti díky tomu mohlo využívat zhruba 80 % těžkých v Německu registrovaných nákladních aut. To přispěje ke snížení uhlíkových emisí velmi významně,“ předpověděl Heinrich Kerstgens z firmy Contargo, která jednu z pantografových Scanií využívá.

Dalším nápadem Scanie jsou nákladní auta se solárními panely. Skříně či návěsy mají po stranách a na střeše obrovské rovné plochy, takže využít je pro fotovoltaiku může dávat smysl. Trocha skepse je však samozřejmě na místě.                

Předně, solární panel nebude jediným zdrojem energie pro tyto vozy. Jejich pohonné ústrojí v konceptech Scanie je plug-in hybridní. Úspory jako takové přesto nejsou zanedbatelné – firma uvádí, že na 18 metrů dlouhý přívěs vměstná celkem 140 m² solárních panelů. To by mělo při provozu ve Švédsku stačit k vygenerování 14 000 kWh ročně, a tedy k úspoře v nákladech na palivo cca o 5–10 %, což v žádném případě není málo.              

Ve Španělsku, které má zhruba o 80 % více hodin slunečního svitu, je úspora až dvojnásobná. Samozřejmě, musíme se ptát, co znamenají solární panely na návěsu pro kapacitu skříně a pro užitečnou hmotnost; to automobilka v tiskové zprávě neuvádí.

V úvodu zmíněné Volvo se nedávno pochlubilo největší jednorázovou zakázkou na elektrické tahače ve své historii – kalifornské firmě Quality Custom Distribution během následujících dvou let dodá 14 elektrických VNR.

Tento model je poháněn elektromotorem o výkonu 461 koní a točivém momentu 5492 N.m, krmeným dvěma bateriemi o celkové kapacitě 264 kWh. To stačí k dojezdu až 240 kilometrů na jedno nabití – samozřejmě v závislosti na konfiguraci vozu a hlavně nákladu. Nabíjet je možno stejnosměrným proudem o výkonu až 150 kW a z nuly na 80 % to trvá 70 minut. Řada VN v USA patří do třídy 8, tedy nejvyšší třídy užitkových aut – jsou to ty největší tahače, které na tamních silnicích potkáte.

Evropská elektrická Volva na tom nejsou hůř. Pro naše těsnější silnice značka nabízí elektro-náklaďáky v řadách FL, FE, FM, FMX a FH. Menší stroje řad FE a FL nabízí výkon až 544 koní a 530 N.m, resp. 272 koní a 530 N.m. FE nabízí baterie o využitelné kapacitě až 211 kWh a dojezd až 200 km na jedno nabití, větší FL má až 317kWh baterie a dojede až 300 km daleko.

Větší vozidla řad FM, FMX a FH nabízí shodně až 666 koní a 2400 N.m a uvezou až 23 tun nákladu. Co do kapacity jejich baterií mají zákazníci na výběr v rozsahu 450–540 kWh. Dojezd je udáván u všech řad až 300 km a doba nabíjení 2,5 hodiny v případě použití rychlé nabíječky se stejnosměrným proudem o výkonu 250 kW. Budete-li nabíjet střídavým proudem, palubní nabíječka si poradí s až 43 kW a nabíjení trvá 9,5 hodiny.

Dojezdy udávané na webech výrobců jsou samozřejmě závislé na konfiguraci, využití a nákladu. Např. u modelu FE uvádí Volvo dojezd zmíněných 200 km v případě použití jako distribuční vůz, ale pokud na tomto základě postavíte vozidlo ke svozu odpadu, dojezd klesá na nejvýše 120 km.

Podobně jako spotřeba paliva u konvenčních aut – a teď není podstatné, zda jsou nákladní, nebo osobní – totiž dojezd u elektrických vozidel zásadně závisí na podmínkách, v jakých pracují. Když budete osobním elektromobilem jezdit pomalu a v nížinách, dojezd se bude blížit maximálním hodnotám udávaným výrobcem. Když za něj připojíte přívěs, pojedete rychleji a v kopcích anebo si třeba budete potřebovat zatopit, dojezd začne rapidně klesat. Stejně tak prázdný elektrický náklaďák v rovinaté krajině dojede dál než naložený v kopcích.

Právě tohle je velkou překážkou rozmachu elektrické nákladní dopravy. Zejména v zásobování jezdí řidiči kamionů často pod velkým časovým tlakem, aby stihli své okno pro vykládku zboží. V takovém případě může být rychlodobíjecích stanic cestou dost a dost, ale pokud řidič nemá onu potřebnou půlhodinu nazbyt, aby baterii trochu „došťouchnul“ a dojel do cíle, hustota infrastruktury mu moc nepomůže. Naftu jde dotankovat během podstatně kratší doby.

V tento moment člověka napadá ještě jedna alternativa – vodík. Auta typu FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle, česky „elektromobil s palivovými články“) jezdí bez lokálních emisí – ekologie jejich provozu pohledem well-to-wheel („od zdroje ke kolům“) je samozřejmě závislá na výrobě vodíku, ale to je jiné téma – a zároveň je doplňování paliva svou časovou náročností srovnatelné s tankováním nafty.

Tato technologie je v podstatě připravená už dnes. Vodík umíme vyrábět různými a různě ekologickými způsoby, skladovat a transportovat, stejně jako ho tankovat a pak z něj vyrábět elektřinu pro pohon vozidla. Toto pohonné ústrojí také nepřidává tolik hmotnosti jako baterie, „jen“ zhruba 1,8–2,3 tuny, takže potenciálně zbude větší díl nejvyšší povolené hmotnosti soupravy pro náklad. Přesto např. Scania vidí budoucnost bezemisní nákladní dopravy spíše v bateriích, nikoliv ve vodíku.

Problém vodíku je momentálně s hustotou čerpacích stanic. V Česku aktuálně není ani jediná veřejná, nicméně tři jsou ve výstavbě, z nichž dvě by se měly otevřít ještě letos, a další čtyři jsou v plánu.

S tím pochopitelně souvisí nabídka vozidel. Hyundai nabízí model Xcient, ovšem nikoliv v Evropě, a ten dojede zhruba 400 km na jedno natankování jako tandemová souprava s 18t přívěsem. O pokusech na toto téma slyšíme i od německého Daimleru a americké firmy Nikola, jejíž vozy mají dojet v závislosti na verzi až 1450 km na jedno natankování. Nikola slibuje start výroby různých verzí v letech 2023 a 2024, ovšem zda se tyto sliby vyplní, si netroufáme odhadovat.

Zmíněný Daimler spolu s Volvem nedávno oznámili, že do roku 2027 plánují zásadně snížit cenu vodíkových palivových článků, aby tato technologie byla lépe dostupná pro dálkové kamiony po ekonomické stránce. Chtějí v roce 2025 začít palivové články vyrábět v Evropě a vyzývají Unii, aby napomohla s budováním infrastruktury čerpacích stanic. Do roku 2030 by rádi po Evropě viděli 1000 stanic schopných tankovat nákladní vozidla.

Ve spojitosti s budoucností nákladní silniční dopravy se sluší také alespoň zmínit také autonomní řízení. Navzdory mnoha predikcím a slibům velkých automobilek je momentálně stále v začátcích jak u osobních, tak u nákladních aut. Ve spojitosti s několika smrtelnými nehodami, z nichž první byla Elaine Herzbergová, sražená autonomním Uberem v březnu 2018 v Arizoně, došlo k zastavení testování samořídicích technologií na veřejných silnicích.

V současnosti je běžné pouze autonomní řízení úrovně 2, tedy adaptivní tempomat v kombinaci s aktivním asistentem jízdy v pruzích, které je instalované, zůstaneme-li v říši elektromobilů, například ve většině modelů Tesly, ale i dalších. I to však vyžaduje aktivní participaci řidiče vozidla, který musí být schopen reagovat na podněty. Další stupeň, tedy vozidlo, které účast lidského prvku skutečně nevyžaduje, je zatím stále budoucností.

Autonomní nákladní auta překvapivě i přesto jezdí, a to od řady různých výrobců – zavedených značek i start-upů. Z těch známých na nich pracuje Volvo, Scania i třeba ruský Kamaz. V ostrém nasazení, nikoliv v rámci testování, však jezdí až na naprosté výjimky nikoliv po veřejných silnicích na dlouhých trasách, nýbrž při manipulačních pracích v areálech firem. Stejně jako u skutečně využitelných nákladních vozidel na elektřinu je před námi u autonomního řízení ještě dlouhá cesta.