Je budoucnost automobilového průmyslu uložena v lithium-iontových akumulátorech, nebo je lepší důvěřovat síle vodíku? Otázka, na kterou lze nyní hledat odpověď jen v křišťálové kouli. I přesto, že mnoho automobilek nyní sází na klasické elektromotory s akumulátorem, jen málokteré zcela vylučují možnost budoucí orientace na vodík. Volkswagen se ale vůči této technologii staví dost kriticky a přidává své důvody.

Elektrické pohony jsou nepříliš vzdálenou budoucností valné části sektoru osobních automobilů. Důvodem je snaha zamezit devastaci životního prostředí, s čímž souvisí stále se zpřísňující emisní limity, které musí flotily jednotlivých automobilek splňovat. Stále větší počet z nich tak uvádí na trh čistě elektrické novinky a dieselové agregáty ve velkém vyměňují za hybridní ústrojí.

Jsou tu však i tací výrobci, kteří se sice snaží oprostit od technologie spalující fosilní paliva, nicméně svou budoucnost neukládají do akumulátorů. Takovou automobilkou, která jde proti proudu, je například Toyota, která ve velkém sází na vodíkovou technologii a vodíkovou budoucnost, respektive společnost obecně.

„Vodíková auta jsou z našeho pohledu celkově praktičtější na provoz, ale zároveň nevypouští oxid uhličitý či jakékoli škodlivé látky, pouze vodní páru. Tankování trvá jen několik minut, není třeba dlouhého dobíjení ze zásuvky. Dojezd nové generace vodíkové Toyoty Mirai na jedno natankování je nyní už přes 600 kilometrů bez ohledu na venkovní teplotu. Díky elektromotoru je vodíkové auto dynamické s rychlou akcelerací,“ vysvětluje ředitel zastoupení značky Toyota a Lexus v ČR Martin Peleška, která vidí ve vodíku jasnou budoucnost.

Tento názor ohledně větší praktičnosti rozhodně nesdílí Volkswagen, který se nyní vůči vodíkové technologii poměrně ostře vyhranil a přidal několik důvodů, proč je podle něj budoucnost v elektromobilitě, kde jsou motory poháněny bateriovými akumulátory.

Souboj technologií

Jak Volkswagen uvedl ve své zprávě, technologie palivových článků na bázi vodíku je podle něj ve skutečnosti velmi neefektivní, a to jak z hlediska účinnosti, tak i provozních nákladů. Toto tvrzení Volkswagen opírá o několik posledních studií. Jednou z nich je i studie nezávislé mezinárodní poradenské společnosti v oblasti managementu Horváth & Partners, která porovnávala vodíkový a elektrický pohon z pohledu zákazníka.

Studie pojmenovaná Automotive Industry 2035 – Forecasts for the Future komparovala po dobu šesti měsíců bateriové a vodíkové elektromobily. „Hlavním důvodem naší studie bylo to, že společnost Horváth & Partners poskytuje služby mnoha klientům v automobilovém průmyslu. Tito klienti samozřejmě chtějí vědět, co v následujících 10 až 15 letech očekávat,“ vysvětluje ředitel studie Dietmar Voggenreiter.

Ze zprávy vyplývá, že při ukládání energie do akumulátoru elektromobilu dochází ke ztrátě 8 % energie, dalších 18 % je ztráceno při napájení elektromotoru. V závislosti na modelu tak elektromobil dosahuje průměrné účinnosti mezi 70 až 80 procenty.

V případě vodíkové technologie je ztráta mnohem vyšší. Až 45 % energie je ztráceno již během výroby vodíku procesem elektrolýzy. Ze zbylých 55 % je dalších 55 % energie ztraceno při přeměně vodíku na elektřinu přímo ve voze. Vodíkový automobil dosahuje podle Horváth & Partners účinnosti pouhých 25 až 35 %. K tomu navíc dodává, že u alternativních paliv je účinnost ještě horší, mezi 10 až 20 %.

Co to znamená v praxi? Vodíkový vůz by měl spotřebovat dvakrát až třikrát více elektrické energie při ujetí stejné vzdálenosti jako elektromobil. Proto by podle autorů studie bylo vážnou chybou jeho prosazování v sektoru osobních automobilů.

Vodík budoucnost rozhodně má

Jak ale studie připomíná, neznamená to, že je vodík slepou evoluční odbočkou. Nejen podle studie Horváth & Partners, ale i ze zpráv Fraunhoferova institutu, který je jednou z největších organizací v oblasti aplikovaného výzkumu a vývoje v Evropě, vyplývá, že vodík může nalézt své uplatnění jinde.

„Věříme, že existuje velký potenciál, pokud bude ekologický vodík tlačen do aplikací, kde se může skutečně dlouhodobě etablovat. Především v průmyslu, ale také v nákladní dopravě, letectví a lodní dopravě,“ řekl Frank Klose, spoluautor studie.

Ve své argumentaci se Volkswagen opírá i o německé Ministerstvo životního prostředí. To podle Volkswagenu předpokládá, že provoz vozidel poháněných vodíkem a synteticky vyráběnými ekologickými palivy bude dražší než provoz bateriových elektromobilů. Důvodem je vyšší energetická náročnost na jejich extrakci a výrobu.

Řidiči dnes platí v případě vozu s vodíkovým pohonem zhruba 12 eur na 100 kilometrů, u elektromobilů je to jen sedm eur na 100 kilometrů, v závislosti na cenách elektřiny v dané zemi.

Martin Peleška z Toyoty má však trochu jiný názor: „Elektromobily s bateriovým pohonem mají stále nevýhodu ve vysoké ceně a problematickém nabíjení. Na jejich výrobu je potřeba také mnohem více surovin, zejména drahých kovů. Vodíkové kolegium, jehož je Toyota součástí, předpovídá, že cena vodíkových vozů bude rychle klesat s rostoucím počtem čerpacích stanic a díky klesající ceně vodíkového paliva. Z obecného hlediska považujeme vodík jako nosič energie budoucnosti.“

Podle údajů Toyoty měly náklady na získávání vodíku elektrolýzou vody klesnou za posledních pět let až o 40 %. S dalším technologickým rozvojem by navíc měl tento trend pokračovat. Navíc podle studie Hydrogen Economy Outlook, vypracované analytiky z Bloomberg NEF, by se využívání bezemisního vodíku v průmyslu mělo výrazným způsobem podepsat na snižování světové produkce emisí.

Podle studie by se mělo jednat až o 34 % skleníkových plynů, pokud se vodík začne využívat v hutním průmyslu, těžkotonážní silniční a námořní dopravě či výrobě cementu. Vodík by se mohl stát klíčem k dekarbonizaci těchto odvětví.

Že by mohl vodík nalézt zářnou budoucnost i v jiných sektorech než pouze u osobní dopravy, potvrzuje i Martin Peleška: „Aktuálně se nejvíce hovoří o použití v osobní dopravě, ale nezapomínejme zároveň na již existující použití u autobusů, vysokozdvižných vozíků, vlaků či použití palivových článků pro výrobu elektrické energie pro domácnosti.“

Aby se tak stalo, bude nutné vysokých investic. Pokud by měl být vodík stejně dostupnou a bezpečnou komoditou, jako je dnes například zemní plyn, musela by se infrastruktura jeho skladování rozšířit třikrát až čtyřikrát, což by si podle Toyoty vyžádalo investici v odhadované výši 637 miliard dolarů (bezmála 16 bilionů korun) do roku 2050.

Zda má pravdu Volkswagen, či Toyota, se dozvíme nejdříve v horizontu několika příštích desetiletí. Pandemie koronaviru totiž veškeré technologické inovace značně utlumí, stejně jako celý automobilový trh. Provozní zisk Volkswagenu se za první čtvrtletí tohoto roku meziročně propadl o 5 miliard korun a Volkswagen sám stáhl svůj finanční výhled pro celý tento rok.