Zimní spotřeba elektromobilu ve srovnání s dieslem
V minulých dvou článcích jsem popsal vlastní zkušenosti s elektromobilitou. Zejména v zimních měsících bylo velice diskutovaným tématem dojezd a spotřeba elektromobilu při nižších teplotách. Na tento popud jsem se rozhodl zimní spotřebu zdokumentovat a srovnat data také se spalovacím pohonem. Je nutné dodat, že se nejedná o přesné laboratorní měření ve všech režimech a teplotách, ale o hrubé porovnání obou typů pohonu při reálných cestách. K dispozici jsem měl během zimy dvě vozidla. BEV Hyundai Kona s 40kWh baterií a tepelným čerpadlem. Spalovací auto Škoda Octavia II 2.0 TDI. Obě auta jsou podobné třídy s výkonem okolo 100kW.
Zimní provoz auta má svá specifika bez ohledu na typ pohonu. Zejména po mrazivé noci je auto ztuhlé a jak pohonnou jednotku, tak interiér vozidla je potřeba po startu zahřát na požadovanou teplotu. Obě vozidla jsou parkována venku bez přístřešku, takže bylo nutné při vyjetí občas odstranit sníh a seškrábat alespoň nahrubo okna potřebná pro výhled ven. Obě vozidla tak měla po ránu srovnatelné podmínky. U cest při nižších teplotách má na celkovou spotřebu vozidla značný vliv také délka cesty. U vozidel jsem proto zaznamenával vedle spotřeby samotné také teplotu okolí, délku cesty a u spalovacího auta také teplotu motoru.
U spotřeby energie je to trošku komplikovanější. Je potřeba srovnat u obou typů pohonu používané jednotky. Jelikož nemá smysl měřit spotřebu elektromobilu v litrech paliva, zvolil jsem pro oba pohonu kWh/100km. Výhřevnost motorové nafty dosahuje 43,6MJ/kg, což činí při hustotě okolo 0,84kg/l zhruba 36MJ/l. Tuto hodnotu je nutné ještě vydělit 3,6 a dostáváme se k cca. 10kWh na litr nafty. Pokud chceme přepočítat spotřebu z litrů nafty na kWh, jednoduše lze násobit hodnotu v litrech deseti. Ke srovnání obou pohonů je zároveň nutné vzít k porovnání jednotnou metodiku. Při použití metodiky TTW (tank to wheel) se porovnává spotřeba vozidla od tankování. U spalovacího vozu jsem tak bral běžnou spotřebu dle palubního počítače. U elektromobilu bylo nutné započítat také účinnost nabíjení. Tu mám dlouhodobě změřenou na svém wallboxu a dosahuje za období cca. 1,5 roku hodnoty okolo 85%. Hodnotu spotřeby dle palubního počítače je tedy nutné ještě vydělit 0,85 a výsledná čísla je možné spolu takto porovnávat.
Výsledky
Za období od půlky ledna do půlky března bylo zapsáno s oběma vozidly dohromady 90 cest s ujetou vzdáleností okolo 2000km. Ujetá vzdálenost byla ve skutečnosti vyšší, ale část cest nebylo možné započítat např. z důvodu jízdy s lyžemi, nebo přívěsným vozíkem, což by výslednou spotřebu uměle navyšovalo. Průměrná vzdálenost na jednu cestu dosahovala 22,4km, median 17,8km. Pouze 2 cesty byly delší než 200km. Převážně se tak jedná o kratší vzdálenosti.
Co se teploty týče. Pouze 7% cest bylo při mínusových teplotách, 29% cest do 5°C, 47% cest v intervalu 6-10°C a 17% cest pak v intervalu 11-15°C. I když se nejedná o teploty za celé období zimy (data byla sbírána až od ledna), vystihují tyto hodnoty realitu současnosti, kdy se teplota v zimním období oproti minulosti výrazně zvýšila.
Průměrné hodnoty spotřeby za celé období dosáhly 17kWh/100km u elektrického vozu a 57kWh/100km u vozu dieselového. Při čistě mínusových teplotách činila průměrná spotřeba 18,7kWh/100km. Oproti dlouhodobému průměru se u elektrického vozidla jedná o 8% nárůst. V případě čistě mínusových teplot činí nárůst asi 18% oproti dlouhodobému průměru. U vozidla dieselového spotřeba v tomto období vzrostla o zhruba 6%. Nárůst spotřeby je tak u elektrického vozidla vyšší, ale i tak je spotřeba energie u dieselového vozidla v tomto režimu více než 3x vyšší oproti vozidlu elektrickému. Zajímavý je i tvar spojnice trendu u obou pohonů. Obě vozidla se musí po startu zahřát, což spotřebuje jednorázově určité množství energie a po zahřátí už průměrná spotřeba klesá. U elektromobilu je nicméně patrné, že samotná délka trasy nemá na výslednou spotřebu příliš významný vliv. Je to zřejmě dáno charakterem kratších cest, kdy pomalá úsporná jízda vykompenzuje energii na zahřátí. U dieselového vozidla je vidět pravý opak. Spotřebu na krátkých trasách evidentně daleko více ovlivňuje nízká účinnost studeného motoru. Spotřeba pak výrazně klesá až po desítkách ujetých km, kdy se motor zahřeje na provozní teplotu a začne pracovat s přijatelnou účinností.
U elektromobilů je zároveň vidět poměrně velký rozptyl hodnot spotřeby. Elektromobil má z principu oproti dieslu daleko vyšší účinnost. Vozidlo je proto mnohem citlivější na podmínky jízdy – rychlost, teplota, styl jízdy apod. Na spotřebě se například znatelně projeví i sklon trasy, kdy se změna nadmořské výšky do spotřeby rychle propíše. To není z principu špatně, ale tyto faktory je potřeba zohlednit při plánování nabíjení na delších trasách, zejména do hor.
Průměrná zimní spotřeba v závislosti na vzdálenosti. Autor: Radek Šindel
Jak je vidět z naměřených hodnot, spotřeba elektromobilu v zimě opravdu s klesající teplotou stoupá a při větších mrazech může této rozdíl dosahovat až 20% oproti dlouhodobému průměru. Je to dáno několika faktory. Elektrický pohon je velice účinný a v zimě není možné pro vytápění interiéru využít ztrátové teplo. Pro vytápění se proto využívá tepelného čerpadla, které ale musí brát energii z trakční baterie, což následně zvyšuje spotřebu energie. Zde je ale nutné dodat, že se příkon tepelného čerpadla pohybuje v řádech stovek wattů, takže celková spotřeba energie na topení není ve výsledku nějak extrémní. U nízkých teplot hluboko pod bodem mrazu tepelné čerpadlo pracuje s velice nízkým topným faktorem, případně vůbec. Proto u velmi nízkých teplot spotřeba elektromobilu narůstá výrazněji. Méně známý je vliv hustoty vzduchu. Ta je závislá na teplotě a při 0°C má vzduch zhruba o 6% vyšší hustotu, než při 15°C. Zejména při vyšších rychlostech se pak vyšší hustota okolního prostředí na spotřebě negativně projeví. Částečně se projeví i vliv vyššího valivého odporu zimních pneumatik. U spalovacího motoru se v zimě částečně využije jeho nízká účinnost, kdy je možné využívat ztrátové teplo k topení. Vliv hustoty vzduchu a zimních pneumatik je u spalovacího motoru částečně kompenzován vyšší účinností motoru při nižších teplotách. Zvýšení spotřeby paliva v zimě tak není u spalovacího motoru tolik patrné. Pro dieslový pohon je tak optimálním režimem jízda po dálnici, kdy je motor zahřátý na provozní teplotu a běží s vyšším výkonem v optimálních otáčkách.
Jak je vidět z naměřených dat, spotřeba elektromobilu je i v zimním období oproti spalovacímu vozu znatelně nižší. Mezi hlavní důvody patří vysoká účinnost elektrického pohonu, nižší koeficient aerodynamického odporu (tzv. Cx) a v neposlední řadě možnost rekuperace brzdné energie.
Nárůst spotřeby spojený se snížením dojezdu sice může být v některých případech nepříjemný, nicméně v reálných podmínkách to ve výsledku není zas takové drama, jak se to v neodborném tisku někdy líčí. Opravdu silné mrazy s výraznějším nárůstem spotřeby se týkají v současnosti několika dnů v roce. Pokud potřebuji zrovna v tyto dny zajet někam dále po dálnici, zvolím pomalejší tempo, což nárůst spotřeby částečně kompenzuje. Vzhledem k převažujícím krátkým trasám pokládám celkově ježdění s elektromobilem v zimě oproti spalovacímu pohonu příjemnější, protože se vozidlo velice rychle zahřeje a díky tomu v mnoha případech úplně odpadá nutnost škrábání oken. Celkově se tedy zimního provozu u elektroauta není potřeba obávat.
Mohlo by vás zajímat:
Klasické srovnávání hrušek a jablek. kWh v elektřině není totéž co kWh ve spalném teple nafty, pro výrobu elektřiny bylo potřeba podstatně více primární energie, která už ale započítána není, zhruba stejné ztráty jako ve spalovacím motoru vznikají v elektrárně, ty už se ale nepočítají. Výsledek je tedy nicneříkající.
Vaše úvaha je informační faul. Neberete v úvahu energetický mix (který je různý podle pokročilosti dané země) a stejně tak neberete do úvahy, že i při těžbě a výrobě paliva je potřeba poněrně dost energie. To znamená, že zaostalá země jako ČR vám vyjde z hlediska výroby elektrické energie dost jinak, něž třeba Rakousko, Argentina nebo dokonce i sousední Slovensko.
A jak si stojí ve Vašem žebříčku zaostalosti zemí USA? (A taky - zkuste, pls, vzít v úvahu přírodní podmínky.)
1) Právě že naopak na ten "informační faul" v článku upozorňuji.
2) Není potřeba brát v úvahu nic jiného než energetický mix ČR v zimě, když je článek právě o používání elektromobilu v ČR v zimě.
takze v zime sa ropa rafinuje bez pouzitia energie? rafinerky bezia na sneh, tankery vytiahnu plachty a poplavia sa s vetrom o zavod a kamiony s cisternami, ktore dovazaju palivo na cerpacie stanice si naplanuju cestu tak, aby isli na volnobeh celou cestou z rafinerie az ku pumpam
Nic takového jsem sice nepsal a vy jen stavíte slaměné panáky, milá Kitty, ale aspoň vidíte, že těch důvodů proč je výpočet nesmyslný, je ještě víc. Stejně jako třeba chybí započítat energii pro těžbu uhlí apod.
reagujem na "Není potřeba brát v úvahu nic jiného než energetický mix ČR v zimě", kde mi tam nejako chyba dovetok "...a cely energeticky retazec od tazby, cez prepravu az po provoz", preto mi prislo ze sa ta nafta v nadrzi nejako magicky zhmotnuje sama
mozno pomoze obrazok pre ilustraciu dlzky toho distribucneho retazca (oni ani tie rafinerky nebezia iba na solarnu elektrinu)
https://twitter.com/teslaownerscz/status/1687363741023600640/photo/1
Ten článek porovnává spotřebu naftového ICV a BEV. Energetický mix je v tomto porovnání irelevantní, protože tato spotřeba bude stejná za stejných podmínek kdekoli na světe bez ohledu na energetický mix.
Ještě včera jste tvrdil, že je prý moje úvaha informační faul, když neberu v úvahu energetický mix (což není pravda), a teď zas tvrdíte, že "energetický mix je v tomto porovnání irelevantní" (což taky není pravda). Právě že ho v úvahu beru a v porovnání hraje důležitou roli, protože drtivá většina elektráren z tohoto mixu je parních, obzvlášť v zimě (o které je článek), a u parních elektráren jsou ztráty podobné jako u toho spalovacího motoru. Proto je to srovnávání v článku nesmyslné - vašimi slovy "informační faul".
Naopak je to napsane velmi dobre. Clanek je o 'srovnani spotreby energie dieslu a elektroauta'. Podle me to, co chcete spocitat (celkove energeticke naklady u dieslu vs spalovaci motor), vlastne spocitat nejde, protoze tech promennych je nekonecne mnozstvi (pocet dilu, zivotnost, recyklovatelnost, dopad emisi na cloveka, opotrebovani silnic...). Podle me, pokud budeme mluvit o spotrebe energie, tak podstatny neni pohon auta, ale kvalita verejne dopravy, urbanismus apod. protoze to ovlivnuje celkovou spotrebu energie mnohem vice nez druh pohonu auta.
Naopak to dobře napsané není, to co chci spočítat samozřejmě spočítat jde, když se to běžně počítá, a ani počet dílů, ani životnost ani nic dalšího v tom výpočtu nefiguruje, protože chci spočítat spotřebu primární energie a nic dalšího.
Kdybych stejnou naftu místo do nádrže dieselu nalil do dieselagregátu, vyrobil z ní elektřinu a tou nabil elektroauto, podle článku ušetřím u elektroauta asi dvě třetiny energie, ve skutečnosti bych samozřejmě neušetřil nic, spíš naopak.
souhlasím, že srovnání je nekompletní (viz jiné příspěvky), reaguje nicméně na mediálně oblíbené téma (spotřeba BEV v zimě). Pár faktických poznámek:
1. kWh je kWh, jednotka energie. tj. je to to samé
2. je efektivnější vyrábět kWh v elektrárně, vyšší účinnost než v autě (paroplyn kolem 60% oproti max 40% v autě). z logiky věci lepší čistění spalin atd., v autě musíte veškeré zařízení vozit s sebou
3. problém motorů ICE je dán zákony termodynamiky - maximální účinnost je do 40%, elektromotory mají 90%+
4. původní zdroj kWh viz ostatní příspěvky - v elektrárnách se vyrábí různě, naftu musíme dovést obvykle z Arábie, tj. čerpadlem na povrch, trubka, loď, trubka, rafinerie, rozvoz na pumpy.
ve výsledku to není tak složité, BEV v souvislostech vyjde lépe (efektivněji). i proto se na spotřebě více projeví externí vlivy (zima popř. vyšší rychlost).
z dlouhodobého hlediska vyhraje BEV, bez ohledu na to, jestli to někdo (jako EU) ureguluje, protože v globálu je to efektivnější nakládání s energií. subjektivně raději budu jezdit v BEV na elektřinu vyrobenou v Evropě, než na naftu dováženou odkudsi, kterou mi někdo může (ale také nemusí) prodat
Tato skutečnost je poměrně dost dobře známá. Účinnost splaovacího motoru je špatná a v jakémkoli režimu, který není optimální, je to prostě ještě horší. Staré a špatně udržované motory pak nadělají obrovskou spoušť. Jeden kouřící diesel vydá asi za 200 udržovaných aut - hlavně, co se týče vypouštění částic.
Pro úplnost srovnání, jak jezdí stará a špatně udržovaná elektroauta? A u nových a dobře udržovaných aut prosím zahrnout do hodnocení i otěr gum a destiček.
Ale vážně: na principu toho kterého pohonu nic špatně není. Špatně je preferovat určitý segment trhu dotacemi založenými jen na populistické politice.
Spalováky dle Vás brzdové destičky nemají a pneu nemění?
EV jsou těžší.
Ovšem většinu provozu brzdí rekuperací
Máte dost velké neznalosti. Brzdy se u BEV zpravidla opravují proto, že zreznou, protože jsou prakticky nepoužívané. Hlavně se ale zabýváte se marginalitami a odvádíte pozornost od skutečnosti, že spotřeba energie je u spalováků tragická.
Výsledek lze shrnout slovy: "Diesel má v zimě menší nárůst spotřeby oproti BEV, ale jen proto, že většinu energie nepřemění v pohyb, ale jen v teplo.....
Problémem je drahá energie pro pohon elektromobilu. Pokud elektřinu i naftu počítáme bez daňového zatížení, vidíme, že elektrovehikl je minimálně v EU v nákladech na energii nekonkurenční.
Takže jednodušší srovnání:
EV : 17kWh x 1,15 x 1,6 (účinnost elektráren)= 31 kWh
17x1.15 x 8 Kč (el.ze zásuvky) = 156 Kč (daň 21%)
D: 57kWh= 6lt nafty= 108 Kč (51% daň)
Cena Ocktavie : 700 000 Kč
Cena Kona : 1 150 000 Kč
rozdíl v ceně peněz a následně rozdíl při prodeji po 200000 km kdy Kona nebude prodejná
P.S. cena EE bude růst ke 14 Kč/kWh
No, spíš bych řekl, že cena elektriky půjde směrem dolů, kdežto cena té nafty spíš nahoru ke 100Kč/l a později po zavedení nějakých e-paliv spíš někam ke 200 Kč/l (v dnešních cenách, v inflačních cenách pak přiměřeně více).
A ceně těch tekutých paliv ještě pomůže nahoru zavedení emisních povolenek, jejichž cena dneska v části elektriky už je zahrnuta.
Elektřina bude mít podstatně jiné ceny v létě a v zimě. Hlavně bude potřeba vyřešit chybějící příjmy ze spotřební daně fosilnich PHM, takže se buď elektřina zdaní další daní, nebo se zdaní vlastnictví elektromobilů, nebo se zavede mýtné na všech silnicích, nebo nájezd km.
Pokud se chceme porovnat spotřebu EV a ICE pak je nutno zohlednit celý energetický řetězec. u ICE máme EROI u ropy a následně jsou tady energetické náklady na benzín u EV zase spotřeba primárních paliv při výrobě elektřiny a vyšší náklady na výrobu. Celkově lze konstatovat ,že elektromobil je mnohem ekologičtější než ICE automobil navíc jak ekologizuje výroba elektřiny tak se propast stále zvyšuje. Nevýhoda je jasná celková cena za ujetý km je u EV zatím vyšší než u ICE. Pokud bychom chtěly EV srovnatelných užitných vlastností jako má ICE pak mluvíme vždy o autu , které je násobně dražší než ICE , protože i levné modely aut se spalovacím motorem nemají problém s dojezdem 600km nebo s taháním přívěsů s celkovou hmotností alespoň 750kg.
Zajímalo by mě jak se autorovi podařilo dostat diesel na 6% nárůst spotřeby v zimě, nevidím k tomu tomu prakticky důvod... spalovák se přeci vytápí z odpadního tepla, kterého s ohledem na svou účinnost vyprodukuje hafo.
Má k tomu někdo technické vysvětlení, nebo je to způsobené nějakou chybou při měření?
Studený motor a krátké trasy, hustější vzduch. Je to v článku.
Komentáře v diskuzi mohou pouze přihlášení uživatelé. Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj níže.
V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.
Přihlásit se