Elektromobilita. Ing. Jaromír Marušinec, Ph.D. MBA

Transkript

1 Elektromobilita Ing. Jaromír Marušinec, Ph.D. MBA

2 188 let historie elektromobility 1913 Edison 1904 Columbia Electric Runabout ks 64 km 750 USD 1895 Čech František Křižík Skot Robert Anderson 1835 Holanďan Sibrandus Stratingh 1828 Uhor Štefan Anián Jedlík Zemné u Nové Zámky

3 20 století elektromobilu nepatřilo VÚES Brno EMA Apollo 15 Lunar rover 1971 Plzeňská Škoda Eltra 1990/ Tatra Beta 1994 GM EV1 1990

4 VUT SUPER EL II 2009 Elektromotor 100 kw km/h Baterie LiFeYPO4: 35kWh km na jedno nabití Nabíječka 40kW 3x63A 20min/100km dojezd km

5 České elektrobusy EVC Group Hulín - EVC First Electric SOR Libchavy EBM 10,5 a EBM 8 (Baterie EVC group) SKD Trade - Stratos Škoda Electric Plzeň Perun 12m Siemens - Rampini

6 Počet Statistika podle značek k Značka Reálný dojezd Maximální dojezd Nové cena Ojeté cena Registrace po roce 2000 dálnice mimo dálnice bez DPH 3 roky 154 VW e-up (e-golf) Nissan Leaf 1 a BMW i3 (i8) Tesla Model S 80, 85, Peugeot ion a Partner Citroen C-Zero, Berlingo Smart EV KIA Soul EV Renault Fluence, Zoe, Kangoo Škoda EVC Fabia, Roomster, Octavia Think VUT Super EL II (EVC Škoda Superb) Starší generace 17 Peugeot 106e, Saxo vč. baterie VW Golf Citystromer vč. baterie

7 Objem emisí elektromobilů - gco2/km Přímé a nepřímé emise spalovacího motoru rostou stářím vozidla a motoru Nepřímé emise elektromobilu v čase klesají, jak se elektřina se vyrábí čistěji 250 Nepřímé emise z výroby elektřiny Přímé emise spalovácího motoru 50 0 New 5 10 Emise vozidla pořízeného v roce years Přímé emise spalování + Nepřímé emise výroby paliv Nižší znečištění hluku a prachu z brzdového obložení, spojky, úkapy z paliva a oleje

8 Nabíjecí infrastruktura

9 Supercharger Humpolec

10 Budou potřeba nové elektrické zdroje? Spotřebujeme 90TWh/ročně

11 Budou potřeba nové elektrické zdroje? Vyvezeme navíc saldo 17 TWh ročně

12 Budou potřeba nové elektrické zdroje 2030? Průměrné auto km/rok Průměrná spotřeba 20 kwh/100km Kolik elektřiny v česku spotřebuje milion elektromobilů? elektromobilů ročně spotřebuje 4 TWh < 5% spotřeby V ČR vyrobíme 90 TWh ročně a elektrárny jsou vytížené na 50% z toho se vyveze saldo 17 TWh ročně navíc

13 SunRiver česká solární elektroloď 56článků 200Ah LiFeYPO4 Doplavba 120 km protiproudu 2 * 30 kw elektromotor 56 kwh 2 * 90V 6200 Wp fotovoltaic (SolarPower 21% eff) Snížitelná střecha, 3 ložnice, obývací kajuta, kuchyň, 2 toalety, 2 sprchy, 20 míst

14 Nissan Leaf Dojezd km CHAdeMO nabíječka Kč bez DPH

15 lithium-ion 48 modulů 3,2V 460V Capacita 24kWh 199km

16 Nissan e-vn200 Dojezd 170 km Akumulátor 24 kwh

17 BMW i3 od září 2013

18 Buňka dojezdu

19 Kč Dojezd 190km VW e-golf

20 Pohon e-golfu

21 E-Up! Vyráběný u Bratislavy Dojezd 150 km Akumulátor 18,7 kwh 250 kg Elektromotor 60 kw bez DPH

22

23 KIA SOUL EV Cena Kč bez DPH v nejvyšší výbavě Elektromotor 81,4 kw

24 Kapacita 27 kwh 200 Wh/kg

25 Hyundai

26

27

28 Cylindrical cells LiPol

29 Lithium Ion Battery Panasonic Capacity 100kWh 500 km

30

31

32 Inside Tesla Cell alu cooling strip

33 Inside Tesla Cell mm x 65 mm

34 Tesla model 3 (2018) Akumulátor 65kWh Dojezd 350 km 850 tis. Kč

35 Tesla cell aging after km still have 80% capacity

36

37 Tesla autopilot verze 1

38 Tesla autopilot HW2

39 Tesůa Roadster 2 200kWh Dojezd 1000km 0-100km/h : 1,9s

40 Tesla Semi dojezd km

41 Elektrické dodávky EVC Hulín pro GreenWay (SK)

42 Rychlá výměna baterií

43 Dotační programy pro elektromobilitu MPO elektromobily a neveřejné nabíjecí stanice pro firmy a podnikatele MŽP elektromobily a neveřejné nabíjecí stanice pro veřejný sektor MD budování Národní nabíjecí infrastruktury Evropské dotace CEF - Connecting Europe Facility

44 Elektroletadlo VUT 051 RAY 1. Let hodina letu

45

46

47 Obnovitelné zdroje budou akumulovány v elektromobilech Ukládání přebytečné energie do vozidel obousměrný tok energie Omezené čerpání z vozidel při energetické špičce

48 Terminologie ČSN EN , -23, -24

49 Předpoklad počtu elektromobilů v ČR registr vozidel

50

51 Využití pro energetiku až 30% kapacity baterie Využívání elektromobilů jako úložiště elektrické energie

52 Podíly elektromobilů a plug-in hybridů v EU 2016

53 Poměr využití akumulátorů v průmyslu na světě podle určení Elektromobily Elektronika, notebooky, tablety, telefony, nářadí

54 Budoucnost akumulace energie = baterie lithium-síra Nízká cena síry S ~ 3 EUR/kg vs. LiFePO 4 ~ 52 EUR/kg

55 Gavimetric energy density [Wh/kg] 3500 Porovnání Li-S a Li-Ion batterie Capacity of comercial batteries Theoretical capacity Kapacita kwh na 500kg Dojezd elektromobilu S baterií 500kg Tesla S battery pack Wh, weight kg NCA 700 Wh/kg kg 22.3 % of battery weight S Wh/kg kg ~ %% of of the the original weight Possible decrease of the entire battery pack weight to kg kg or or the the same weight of of battery pack pack (544 (544 kg) kg) but with energy ~ Wh Range extension from 440 km to km km km km km km 0 LMO (Nissan Leaf) Fig.5: Comparison of capacity and gravimetric energy density. [3] LCO LFP (Fisker, NMC (BMW i3, NCA (Tesla S) (electronics) energy storage) i8) S Lithium sulphur batteries

56 Kapacita [mah/g] BatteryX Lithium Síra LiS Prvních 180 cyklů kapacita roste, po 400 cyklech je zase jako nová Každý cyklus km > bude jako nová po km!!! C 0.5 C 0.2 C 0.2 C/2 C 0.2 C Číslo cyklu NCA Tesla NMC VW, BMW LiFePO4

57 Používané zásuvky na nabíjecích stanicích v ČR Pětikolík 3x63A 400VAC 43kW Pětikolík 3x32A 400VAC 22kW Pětikolík 3x16A 400VAC 11kW SUPERCHARGER TESLA 130kW CCS Combo + CHAdeMO sdílené 50kW DC CHAdeMO 50kW DC Mennekes 3x63A 400VAC 43kW Mennekes 3x32A 400VAC 22kW Mennekes 3x16A 400VAC 11kW Běžná zásuvka 1x16A 230VAC 3kW

58 Pořadí operátorů nabíjení (bez operátora) ČEZ PRE EVSELECT Tesla Polyfazer E.ON inchanet Billa Nissan MICOS Elektromobil s.r.o. LUKY Součet z Běžná zásuvka 1x16A 230VAC 3kW Součet z Mennekes 3x16A Součet z Mennekes 3x32A Součet z Mennekes 3x63A Součet z CHAdeMO Součet z CCS Combo + CHAdeMO Součet z SUPERCHARGER Součet z Pětikolík 3x16A Součet z Pětikolík 3x32A Součet z Pětikolík 3x63A

59 PUBLIC CHARGING PLUGS BY SECTORS public plugs for charging in CZ Součet z Běžná zásuvka 1x16A Součet z Mennekes 3x16A Součet z Mennekes 3x32A Součet z Mennekes 3x63A Součet z CHAdeMO Součet z CCS Combo + CHAdeMO Součet z SUPERCHARGER Součet z Pětikolík 3x16A Součet z Pětikolík 3x32A Součet z Pětikolík 3x63A

60 Zimní balíček EU z 30. listopadu 2016 Snížení politické závislosti na dodávkách zemního plynu Zvýšení energetické účinnosti o 27% - 30% Do roku 2030 dosáhnout podíl obnovitelných zdrojů 27% Klasická biopaliva skončí 2020 Elektrárny překračující limit 550 gramů CO2/kWh nedostanou platby za udržování kapacity (uhlí ani starší plyn) 1000 TW obnovitelných zdrojů v EU Cíl snížení 80% emisí CO2 do

61

62 Energetické toky v ČR

63 Děkuji za pozornost Tesla autopilot hardware 2