VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA

VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA Fakulta strojní Katedra energetiky Srovnání alternativních pohonů automobilů Comparison of Alternative Fuels for Cars Student: Vedoucí bakalářské práce: Ing. Stanislav Honus, Ph.D. Ostrava

ANOTACE BAKALÁŘSKÉ PRÁCE LYSEK, V. Srovnání alternativních pohonů automobilů: bakalářská práce. Ostrava: VŠB Technická univerzita Ostrava, Fakulta strojní, Katedra energetiky,, 41 s. Vedoucí práce: Honus, S. Bakalářská práce se zabývá problematikou alternativních pohonů automobilů a alternativních paliv pro spalovací motory. Začátek práce se zaměřuje na specifikaci alternativních pohonů a paliv, jejich výhod a nevýhod. Následně se práce věnuje ekonomickému a technickému srovnání. V ekonomickém srovnání jsou porovnávány ceny vozidel a náklady na jízdu. V technickém srovnání jsou vozy a paliva porovnávány dle produkce emisí oxidu uhličitého. ANNOTATION OF BACHELOR THESIS LYSEK, V. Comparsion of Alternative Fuels for Cars: Bachelor Thesis. Ostrava: VŠB Technical University of Ostrava, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Power Engineering,, 41 p. Thesis head: Honus, S. This thesis deals with issues of alternative propulsions and alternative fuels for combustion engines. Beginning of thesis focuses on specification of alternative propulsions and fuels, their pros and cons. Subsequently, the thesis deals with the economic and technical comparison. In economic comparison are compared car prices and the cost of driving. In technical comparison are cars and fuels compared according to the carbon dioxide emissions.

OBSAH SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK, VELIČIN A SYMBOLŮ... 8 1 ÚVOD... 9 2 HYBRIDNÍ POHON... 10 2.1 Rozdělení podle výkonu motoru... 10 2.1.1 Micro hybrid... 10 2.1.2 Mild hybrid... 11 2.1.3 Full hybrid... 11 2.1.4 Plug-in hybrid... 11 2.2 Zástupce hybridů... 12 2.3 Tankování paliva... 12 2.4 Zhodnocení pohonu... 13 3 ELEKTROMOBILY... 14 3.1 Elektromotory... 15 3.1.1 Elektromotory v kolech... 15 3.2 Zástupce elektromobilů... 16 3.3 Dobíjení elektromobilů... 16 3.3.1 Druhy nabíjecích stanic... 17 3.3.2 Dobíjení elektromobilů ve světě... 18 3.4 Zhodnocení pohonu... 19 4 VODÍK A PALIVOVÉ ČLÁNKY... 20 4.1 Automobily s palivovými články... 21 4.2 Zástupce vodíkových automobilů... 22 4.3 Zhodnocení pohonu... 23 5 ALTERNATIVNÍ PALIVA... 24 5.1 Etanol... 24 5.2 CNG Compressed Natural Gas... 24 5.3 LPG Liquified Petroleum Gas... 24 5.4 Bionafta... 25 5.5 Možnosti tankování paliv... 25 6 CELKOVÉ SROVNÁNÍ... 26 6.1 Ekonomické srovnání automobilů... 27 6.1.1 Tesla Model S Audi A8... 30

6.1.2 CNG benzín... 31 6.2 Technické srovnání automobilů... 32 6.3 Srovnání paliv... 33 7 ZÁVĚR... 35 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY... 37 SEZNAM OBRÁZKŮ... 40 SEZNAM TABULEK... 40 SEZNAM GRAFŮ... 41

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK, VELIČIN A SYMBOLŮ Seznam použitých zkratek AC BEV CNG CO 2 ČR DC E85 EV FCV H 2 H 2 O HEV Kč LPG O 2 USA VŠB TUO střídavý proud Battery Electric Vehicle stlačený zemní plyn oxid uhličitý Česká Republika stejnosměrný proud etanol E85 Electric Vehicle Fuel Cell Vehicle vodík voda Hybrid Electric Vehicle Koruna česká zkapalněný ropný plyn kyslík Spojené státy americké Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Seznam použitých symbolů Q i výhřevnost [MJ/kg] 8

1 ÚVOD Automobily se staly velmi důležitou součástí dnešní společnosti. Je téměř nezbytné vlastnit nebo mít přístup k automobilu, abychom drželi krok s okolním světem a dokázali splňovat požadavky společnosti. Není to jen o nezbytných potřebách, ale i volnosti a možnostech, které automobily nabízejí. Většina lidí by bez nich nemohla cestovat. Bohužel automobily mají velmi destruktivní povahu, tvoří totiž významný podíl na znečišťování ovzduší a tvorbě hluku. Za posledních sto let, téměř od chvíle, kdy byly automobily vynalezeny, byla většina z nich poháněna benzínem a naftou. V posledních 30 letech se počet automobilů ve světě až neuvěřitelně zvětšil, a tím i hlučnost a znečišťování životního prostředí. Z výfukových plynů automobilů pochází 50% atmosférického znečištění, ve velmi zalidněných a průmyslových městech dosahuje znečištění ovzduší až 80%. Je všeobecně uznáno, že emise uhlíku, síry a dusíku produkované benzínem a naftou poháněnými vozidly značně přispívají ke globálnímu oteplování. Využívání těchto fosilních paliv má také výrazný vliv na zmenšení zásob ropy. Množstvím zásob ropy v Zemské kůře a tlakem vlád téměř po celém světě, byli výrobci automobilů donuceni zahájit vývoj vozidel poháněných alternativními zdroji energie. Prozatím výrobci nemají žádný top produkt, který by dominoval ostatním. Tento vývoj můžeme rozdělit do dvou základních směrů. Jako první je vývoj pohonu, který nebude založen na principu spalování. Jedná se o vývoj automobilů poháněných slunečním zářením, palivovými články, elektromobily a hybridy, které jsou jakýmsi mezistupněm mezi spalovacími a elektrickými motory. Druhou variantou je používání klasických spalovacích motorů, upravených pro využití alternativních paliv jako je zemní plyn CNG, v Česku oblíbený propan-butan LPG, etanol E85 a nebo palivo budoucnosti vodík. 9

2 HYBRIDNÍ POHON Hybridní pohon (HEV Hybrid Electric Vehicle) je takový, který kombinuje několik typů poháněcích zdrojů, tedy využíváme dva zdroje energie. U automobilů jsou to nejčastěji již dlouhodobě osvědčené spalovací motory zážehový nebo vznětový elektromotor akumulátor. Další kombinací mohou být například palivový článek elektromotor akumulátor, spalovací motor setrvačník. Z konstrukčního hlediska rozdělujeme uspořádání hybridních pohonů do tří skupin sériové, paralelní a kombinované. Nejdůležitějším důvodem pro zavedení hybridního pohonu byla malá účinnost spalovacích motorů automobilů, která se pohybuje mezi 30 až 40 %, a je dána účinností fyzikálně omezeného termodynamického spalovacího cyklu. Nemůžeme tedy v blízké budoucnosti očekávat výraznější zvýšení jeho účinnosti. Avšak díky kombinaci spalovacího motoru a elektromotoru můžeme využívat výhody obou typů. U elektromotoru je to jeho vysoká účinnost až 95 %, žádné výfukové plyny tudíž i nulové přímé emise a jeho tichý chod. Pohon vozidla spalovacím motorem zajišťuje vyšší výkon a točivý moment, dosáhnutí vyšší rychlosti a delšího dojezdu. [1], [4] Elektromotor zde může pracovat dvěma způsoby, jako pohonná jednotka nebo jako generátor. V prvním případě, kdy elektromotor pohání vozidlo, je využit k rozjezdu a k nižším rychlostem. V takových situacích mají tradiční spalovací motory velmi malou účinnost, která se projevuje vysokou produkcí emisí, zapříčiněnou velkou spotřebou paliva. Můžeme tedy usoudit, že je výhodné použít hybridní pohon pro městský provoz. V druhém případě, kdy elektromotor pracuje jako generátor, využívá přebytečnou pohybovou energii při brždění, či jízdě z kopce. V tomto momentě je pohybová energie přeměňována na elektřinu, která je ukládána do akumulátoru. Následně může být využita při rozjezdu nebo ke krátkodobému zvýšení výkonu, čímž dochází ke snížení spotřeby paliva o cca 20 %. Tento děj se odborně nazývá rekuperace. [2], [5] 2.1 Rozdělení podle výkonu motoru 2.1.1 Micro hybrid Ze všech druhů hybridů je micro hybrid technicky nejjednodušší variantou provedení. Automobil je vybaven pouze předimenzovaným startérem pro funkci systému Start&Stop. Kinematiku celého vozidla obstarává pouze spalovací motor a není možné jezdit pouze na elektřinu. [6] Systém Start&Stop je funkce vyvinutá firmou BOSCH v programu na zlepšení ekologického a ekonomického provozu vozidel. Start&Stop automaticky vypíná spalovací 10

motor vozidla, pokud se nachází v klidném stavu, jako je například čekání v koloně, či stání na křižovatce. Pro opětovné nastartování spalovacího motoru stačí řidiči pouze sešlápnout spojkový pedál a může pokračovat v jízdě. V tomto případě se podle firmy BOSCH snižuje produkce emisí CO 2 a také spotřeba paliva až o 8 %. [7] Micro hybridy druhé generace již disponují možností rekuperace brzdné energie a startér při brždění funguje jako alternátor pro dobíjení akumulátoru vozidla. [6] Příklady Micro Hybridů: Smart MHD, Škora Roomster 1.2TSI Green Tec 2.1.2 Mild hybrid Jedná se o paralelní uspořádání hybridního pohonu. Elektromotor umístěný obvykle mezi motorem a převodovkou je schopen pracovat jako pohonná jednotka i jako generátor energie, je však příliš slabý na to, aby mohl samostatně automobil pohánět. Pomáhá tedy spalovacímu motoru při rozjezdech a akceleraci nebo v situacích, kdy spalovací motor nepracuje v ideálních režimech. [5],[8] Stejně jako micro hybrid není ani mild hybrid mnohými odborníky považován za opravdový hybridní automobil. 2.1.3 Full hybrid Někdy také označován jako Strong hybrid, umožňuje automobilu čistě elektrický pohon, a tedy jízdu bez používání spalovacího motoru. V takovém případě má vozidlo bezemisní provoz. Technická vyspělost těchto vozidel umožňuje řidiči volit mezi druhy pohonu, které chce využívat, avšak znatelně se odráží na cenách vozidel. U tohoto typu vozidel je možná úspora paliva až 20 % [9] 2.1.4 Plug-in hybrid Již z názvu je patrné, že se bude jednat o typ, který je možné dobíjet pomocí kabelu přímo z elektrické zásuvky. Jedno z prvních řešení bylo představeno na frankfurtském autosalonu roku 2007 automobilkou Volvo a jejich konceptem ReCharge. [10] Jedná se o nejpopulárnější typ hybridního automobilu a právě na tento typ hybridů sází značky jako Volkswagen a Mitsubishi. V roce 2012 japonská automobilka Mitsubishi uvedla na trh plug-in hybrid Mitsubishi Outlander PHEV, kterého se za necelé 2 roky v Japonsku prodalo téměř 30 000 kusů. [11] 11

2.2 Zástupce hybridů Zde jsem jako zástupce hybridních automobilů zvolil Ford Fusion Hybrid. Fusion je americké označení pro evropský model Mondeo, což je uživatelsky nejpřívětivější automobil ve své modelové třídě. Cena je převedena z amerického trhu. Zrychlení 0-100 km/h Spotřeba Maximální rychlost Cena 7,3 s 5,3 l/km 200 km/h 755 000 Kč Obrázek č. 2.1: Ford Fusion Hybrid [12] 2.3 Tankování paliva Spalovací motor hybridních automobilů umožňuje majiteli tankovat palivo jednoduše na čerpacích stanicích po celém světě. Pokud se jedná o plug-in hybrid vývoj služeb v oblasti jejich dobíjení se stále zlepšuje, dobíjecí zařízení může být přímo v garáži majitele. 12

2.4 Zhodnocení pohonu Jak je zmiňováno v úvodu, hybridy jsou mezistupněm mezi automobilem se spalovacím pohonem a automobilem poháněným čistě elektrickou energií. Z mého pohledu jsou tedy výhodné pro majitele, kteří si chtějí pořídit ekologičtější auto. Díky svým vlastnostem jsou nejúčinnější pro využívání v městském provozu, kde produkují daleko méně škodlivých emisí. Výhody: Čistější a tišší provoz. Elektrický motor ve spolupráci se spalovacím motorem zajištuje menší produkci výfukových emisí, což je v dnešní době velká vzácnost, a také zlepšuje spotřebu paliva na ujetý kilometr. Rekuperace brzdné energie. Při každém brždění se trochu dobije akumulátor vozidla, díky tomu ji není potřeba pravidelně dobíjet. Menší závislost na fosilních palivech. Vzhledem k tomu, že hybridní automobily mají menší spotřebu fosilních paliv, jsou mnohem vlídnější k životnímu prostředí. A v konečném důsledku přispívají ke snížení potřeby dovozu ropy. Nevýhody: Vyšší pořizovací náklady. Do vývoje technologií hybridů, firmy investují hodně peněz. Likvidace baterií sloučenin a slitin jsou také velice nákladné. To vše se odráží na celkových cenách vozidel, které jsou dražší než klasické. Náročnější údržba. Jen málo pracovníků je kvalifikováno a vybaveno pro práci na značně složitějších systémech hybridních vozidel. Malý výběr. V současné době je na našem trhu jen opravdu velmi malý výběr hybridních automobilů. Většina z nich jsou buď velmi drahé a lidé si je nemohou dovolit nebo nejsou pro kupce svým vzhledem, či vybavením příliš atraktivní. 13

3 ELEKTROMOBILY Elektrická vozidla (EV), případně také bateriová elektrická vozidla (BEV) jsou automobily, které pro svůj pohon využívají jako zdroj pouze elektrickou energii přiváděnou z dobíjecího akumulátoru nebo palivových článků. Přestože auta na elektrický pohon mají často dobrou akceleraci a přijatelnou maximální rychlost, nižší měrná kapacita baterií ve srovnání s palivy na bázi uhlíku znamená, že baterie elektromobilů mají značný podíl na celkové hmotnosti. Dobíjení může také zabrat poměrně dlouhou dobu, proto jsou elektromobily spíše praktičtější pro kratší než dlouhé cesty a mohou být dobíjeny přes noc. I přesto, že při začátcích vývoje bylo automobilů poháněných elektřinou více než těch poháněných benzínem a naftou, právě nedostatek technologií v akumulaci elektrické energie a vysoký rozvoj ropného průmyslu měl za následek obrovský úpad vývoje i výroby elektrických vozidel. Ovšem dnes při snaze o objevení co možná nejvíce alternativních pohonů a paliv pro automobily a pro technický pokrok v akumulaci elektrické energie se dostávají elektromobily opět na trh a k jejich vývoji se přidávají už nejen nadšenci, ale i světoví lídři v automobilovém průmyslu. Stejně jako v klasickém automobilu i v elektromobilu najdeme převodovku, diferenciál, hnací hřídel a další obvyklé součásti. Hlavní je však zdroj jejich energie, tedy akumulátor, od jehož kapacity se odvíjí dojezdová vzdálenost automobilu. Centrální elektromotor pohánějící přední nebo zadní nápravu, jeho alternativou mohou být tandemové hnací systémy se dvěma elektromotory a čím dál častější takzvané In-wheel motory. [1], [2] 14

3.1 Elektromotory Pro pohon elektromobilů výrobci využívají mnoho typů elektromotorů, které jsou uvedeny v tabulce 3.1: Tabulka č. 3.1 Typy elektromotorů [2] Stejnosměrné elektromotory s cizím buzením se sériovým buzením s paralelním (derivačním) buzením se smíšeným buzením Střídavé elektromotory asynchronní elektromotor synchronní elektromotor s permanentním buzením transversální motor magnetický elektromotor 3.1.1 Elektromotory v kolech Průlom v účinnosti elektromotorů přišel s realizací instalace elektromotoru přímo do kol automobilu firmou Protean Electric, která převzala starý nápad a převedla ho do moderní a účinné podoby. Obrázek č. 3.1: Elektromotor v kole Protean Drive [13] Elektromotory Protean Drive dosahují výkonu až 80 kw a točivého momentu 800 Nm na jedno kolo při váze 31 kg a zajistí tedy velice slušný výkon vozidla, snížení jeho hmotnosti a spotřeby oproti klasickým elektromotorům. 15

3.2 Zástupce elektromobilů Tesla Model S jedná se o jeden z nejvyspělejších elektromobilů na trhu. Konkurenty z řad konvekčních automobilů jsou: Aston Martin Rapide, Audi A8, BMW 7 Series. Cena vozu je přepočítána z amerického trhu. Zrychlení 0-100 km/h Maximální rychlost Doba dobíjení 5,8 s 225 km/h 120 V, 10 A : 74 h 240 V, 10 A : 7 h 400 V, 4 h Dojezd Cena 370 km 2 150 000 Kč Obrázek č. 3.2: Tesla Model S [14] 3.3 Dobíjení elektromobilů Nabíjecí stanice jsou pro elektromobily to samé jako benzínky pro klasické automobily. Jsou určené k dobíjení akumulátorů elektromobilů, plug-in hybridů a dalších vozidel na elektrický pohon (skútry, kola). V současnosti je v České Republice přes 80 dobíjecích stanic, z toho 15 je rychlodobíjecích. Největším provozovatelem veřejné sítě dobíjecích stanic je Elektromobilita ČEZ, v současnosti jich vlastní přes 40 po celé republice. Jako druhá je Pražská energetika, která jich provozuje více než 20. 16

3.3.1 Druhy nabíjecích stanic Nabíjecí stanice do 22 kw/32 A na střídavý proud Zde se jedná o konektory, jimiž proudí střídavý proud do takzvané palubní nabíječky v elektromobilu. Nabíječka v autě transformuje střídavý proud (AC) na stejnosměrný proud (DC), který je dále veden do baterie. Jsou různé způsoby typu dobíjení, konektorů i nabíječek, liší se podle typu vozidla. Tabulka č. 3.2: Doba nabíjení 20 kwh baterie podle druhu nabíječky v jednotlivých elektromobilech [15] VW E-up! Nissan Leaf BMW i3 Tesla Model S Druh konektoru / nabíjecí stanice 18,7 kwh 3,6 kw 24 kwh 6,6 kw/32 A 24 kwh 7,4 kw/32 A 85 kwh 22 kw/32 A 1-fázová 1-fázová 1-fázová 3-fázová nabíječka nabíječka nabíječka nabíječka 16 A domácí zásuvka - SCHUKO 3,7 kw 16 A 5 kolíková červená 3-fázová zásuvka 11 kw /nabíjecí stanice do 11 kw AC 32 A 5 kolíková červená 3-fázová zásuvka 22 kw /nabíjecí stanice do 22 kw AC 8 h 10 h 8 h 7,25 h 6 h 6 h 6 h 2 h 6 h 3 h 3 h 1 h Nabíjecí stanice nad 22 kw/32 A na stejnosměrný proud Z nabíjecí stanice přímo do baterie proudí stejnosměrný proud. Nejčastěji používaný výkon je 44 až 50 kw. Automobily mohou být dobíjeny i z klasické domácí zásuvky, což ovšem trvá velmi dlouho, pořád je ale možnost tímto způsobem dobíjet baterii přes noc. Nejjednodušším řešením je 16 A 5 kolíková červená 3-fázová zásuvka, její účinnost dobití je 3 až 4 krát větší než klasická domácí zásuvka. Ve většině domů je takováto zásuvka k dispozici, adaptér pro ni stojí kolem 500 Kč. [15] 17

3.3.2 Dobíjení elektromobilů ve světě Zde uvádím několik příkladů, jak se k dobíjení elektromobilů staví jiné státy: FRANCIE - koncem roku 2015 je zde přes 10 000 veřejných dobíjecích stanic. NĚMECKO - do roku 2017 by u německých dálnic mělo přibýt 400 rychlonabíjecích stanic pro elektromobily. USA Los Angeles Los Angeles je jedno z měst, které nejvíce podporuje rozvoj elektomobility. Je to z důvodu kalifornských velmi přísných zákonů na ochranu ovzduší a také velmi dobré finanční situaci v Kalifornii. V roce 2015 starosta Los Angeles představil městský plán pro výstavbu 1 000 nabíječek pro elektromobily. [16] USA San Francisko V San Francisku jsou tři místa, kde mohou majitelé elektromobilů dobíjet energii pro své vozy zdarma. Jsou to stanice, které využívají elektřinu vyrobenou solárními panely. Cena solární stanice se pohybuje kolem $45 000. Obrázek č. 3.3: Solární dobíjecí stanice v San Francisku [17] 18

3.4 Zhodnocení pohonu I přesto, že se elektromobily považují za bezemisní auta, padesáti procentní produkce emisí oxidu uhličitého CO 2, který elektromobil za svoji životnost vyprodukuje, vzniká při jeho výrobě. A další emise vznikají při výrobě elektrické energie. Akumulátory obsahují prvek zvaný lithium, jeho těžba je taky ekologicky nákladná. Opět je tedy velmi výhodné používat elektromobily pro jízdu v městském provozu, aby se města tolik neznečišťovala. Výhody: Tichá a rychlá. Jízda v elektromobilu je tichá a klidná. Po sešlápnutí pedálu je síla okamžitě přivedena ke kolům. Domácí dobíjení. Elektromobil může být dobíjen i doma. Na místo ježdění na benzínku stačí k automobilu večer připojit napájecí kabel. Druhý den se probudíte a vůz je připraven na jízdu. Dojezd záleží na typu automobilu a stylu jízdy. Nulové výfukové emise. Při jízdě elektromobilem nedochází k žádnému spalování a tedy ani tvorbě výfukových spalin, to zejména ocení obyvatelé měst. Nevýhody: Limitovaný dojezd. Průměrný dojezd levnějších elektromobilů je kolem 200 km na plné dobití, které trvá několik hodin. Dojezdové vzdálenosti se ovšem každý rok zlepšují díky novým technologiím zejména ve vývoji akumulátorů. Vysoké náklady. Průměrná cena elektromobilů je skoro dvojnásobná v porovnání s klasickými automobily ve stejné kategorii. Přičemž musíme vzít v úvahu, že se peníze mohou ušetřit na téměř bezúdržbovém pohonu a v některých zemích jsou elektromobily i státem dotovány. Malý výběr. Stejně jako u hybridů i u elektromobilů není z čeho vybírat. Ceny hezčích a výkonných elektromobilů přesahují milionové hodnoty. Likvidace akumulátorů. Akumulátory mají jen omezenou životnost a některé typy v sobě nosí velmi toxické látky, jejich likvidace je energeticky i ekologicky velmi náročná. 19

4 VODÍK A PALIVOVÉ ČLÁNKY Vodík je často považován za environmentálně přátelské palivo v porovnání s fosilními palivy a je také označován jako palivo budoucnosti. Ovšem nikde na Zemi ho nenajdeme v čisté podobě, a proto musí být vyráběn. Světová produkce vodíku je přibližně 127 000 tun denně. [18] Vodík je možné vyrábět z více zdrojů a mnoha způsoby, jak je ovšem vidět na následujícím obrázku č. 4.1 v globálním měřítku dominuje výroba z fosilních paliv, především ze zemního plynu. Obrázek č. 4.1: Výroba vodíku [18] Pro využití vodíku k pohonu automobilu jsou známy dva způsoby, jako první je klasické spalování vodíku přímo v motoru vozu při čemž, se jako výsledný produkt spalování tvoří pouze voda a malé množství oxidů dusíku. Vodík + Kyslík Voda 2H 2 + O 2 2H 2 O Neexistují tedy žádné emise oxidu uhličitého CO 2, které by mohly přispívat ke globálnímu oteplování. Spalovat vodík jako běžnou pohonnou hmotu můžeme buď ve zkapalněné, nebo stlačené formě. [3] Druhým způsobem využívání energie vodíku jsou palivové články, kterým se věnuje kapitola 4.1 20

4.1 Automobily s palivovými články Vozidla s palivovými články (FCV Fuel Cell Vehicle) pro pohon elektromotoru využívají elektřinu vyrobenou elektrochemickou reakcí vodíku a kyslíku. Jelikož jsou tedy poháněny čistě elektřinou, můžeme tyto vozidla považovat za elektromobily, ale na rozdíl od klasických elektromobilů mají způsob a dobu tankování i dojezdovou vzdálenost srovnatelnou s konvekčními benzinovými či naftovými automobily. Při přeměně vodíku na elektřinu je vedlejším produktem pouze voda a teplo, což znamená, že vozidla s palivovými články při jízdě neprodukují žádné znečištění z výfukových plynů. Výroba vodíku sama o sobě vede ke znečišťování ovzduší a tvorbě skleníkových plynů, ale i přes to, že je vodík vyráběn zejména z fosilních paliv jako je ropa a zemní plyn, dnešní vodíkové automobily mohou snížit produkci emisí až o 30 % v porovnání s benzínovými a naftovými typy. [1] [3] Obrázek č. 4.2: Palivový článek [19] 21

4.2 Zástupce vodíkových automobilů Zde jsem jako hlavního zástupce automobilů s palivovým článkem vybral Toyotu Mirai podle mého názoru se jedná o jeden z nejslibnějších vozů v třídě automobilů na vodík. Vozidlo se nevyskytuje na českém trhu, cena je přepočítána ze zahraničního trhu. Zrychlení 0-100 km/h Maximální rychlost Doba tankování Spotřeba Cena 9 s 173 km/h Méně než 3 minuty 0,95 kg/100km 1 395 000 Kč Obrázek č. 4.3: Toyota Mirai [20] 22

4.3 Zhodnocení pohonu Dalo by se říct, že celý proces výroby vodíku elektrolýzou vody a následné obrácení cyklu výroba elektřiny z vodíku a kyslíku v palivovém článku, je způsobem akumulace energie jako například přečerpávací vodní elektrárny, zvýšení účinnosti tohoto cyklu by bylo neuvěřitelným přínosem pro celou technologii. Tudíž jsou vodíkové automobily stejně jako elektromobily závislé na prvotní výrobě energie primárně z fosilních paliv. Čím se od nich tedy odlišují? Automobily s palivovými články kombinují výhody dojezdu a tankování paliva automobilů s konvekčním pohonem a šetrnost životního prostředí při jízdě na elektřinu. Přesně to z nich dělá nejlepší a zatím i nejslibnější technologii pro budoucí pohonný systém na naší planetě. Vodík je v automobilech uložen v tlakové nádrži, ze které je přiváděn k palivovým článkům, nebo k spalovacímu prostoru motoru. Od velikosti této nádrže se odvíjí dojezdová vzdálenost. Životnost článků je asi 5 000-20 000 hodin. Výhody: Absence emisí. Absence výfukových plynů, protože při spalování vodíku vzniká voda. Dlouhý dojezd. Automobil má díky vysoké energetické hodnotě vodíku téměř stejný dojezd jako konvekční vozidla. Nevýhody: Vysoká cena paliva i palivových článků. Díky stálému vývoji technologií jsou ceny paliva i součástí, které nejsou sériově vyráběné, velmi vysoké. Výroba vodíku z fosilních paliv. Tankování paliva. Ač je tankování vodíku jednoduché a rychlé, je zde obrovský problém v síti vodíkových palivových stanic, která prozatím v dnešní době víceméně neexistuje. V České republice je jen jedna vodíková stanice. Malý výběr. Výběr automobilu na vodík je dalším velkým problémem, jelikož jsou tyto technologie pořád ve vývoji, většina automobilů jsou pořád jen prototypy a nejsou sériově vyráběny ceny aut jsou tak velice vysoké. Nebezpečí havárie. Vodík se při rychlé expanzi může vznítit a při smíchání se vzduchem může vybouchnout (koncentrace objemu od 19 do 59 %). 23

5 ALTERNATIVNÍ PALIVA 5.1 Etanol Etanol je alkohol vyráběný z obnovitelných zdrojů obsahujících dostatek sacharidů, jako jsou kukuřice, řepa a další jiné rostlinné produkty. Jako palivo ho můžeme využívat v klasickém zážehovém motoru, ale pro udržení životnosti motoru je lepší provést pár úprav. U nás nejznámějším a nejvyužívanějším je etanol E85, což je směs tvořena z 85 % etanolem a 15 % benzínem. Změna směsi je závislá na ročním období, avšak s nejmenším podílem 70 % etanolu. [21] 5.2 CNG Compressed Natural Gas Stlačený zemní plyn je plynná směs uhlovodíků zejména metanu (až 98 % podíl CH 4 záleží na oblasti těžby) bez zápachu. Jeho stlačením dosáhneme méně než 1 % objemu v porovnání s objemem při atmosférickém tlaku, v automobilech bývá skladován v tlakových nádobách 20 až 25 MPa. I když je zemní plyn již dlouhodobě využíván pro spalování jako alternativní palivo, pro pohon vozidel není využíváno ani 1 % z jeho celkové spotřeby. Z ekologického hlediska využívání CNG velice přívětivé, neprodukuje totiž prachové částice a jeho produkce emisí dusíku, síry a uhlíku jsou výrazně nižší. CNG je považováno za nejlepší variantu alternativních paliv pro blízkou budoucnost, téměř 2% automobilů ve světě jsou poháněny CNG. [22] 5.3 LPG Liquified Petroleum Gas Zkapalněný ropný plyn je látka tvořena zejména dvěma plyny: propanem a butanem. Propan je prvním produktem při rafinaci ropy a zpracovávání zemního plynu, ze kterého se odstraňují těžší uhlovodíky (butan, pentan, ethan). Zkapalňuje se při tlaku zhruba 1 MPa. [23] V České Republice se jedná o nejrozšířenější alternativní palivo, je jím poháněno až 200 000 osobních automobilů, 4% celkového počtu aut v České Republice. 24

5.4 Bionafta Bionafta je obnovitelné a biologicky rozložitelné palivo, vyráběno z rostlinných olejů, živočišných tuků. Motory vozidel mohou po úpravě využívat bionaftu pro spalování v její čisté formě nebo může být přimíchána v klasické ropné naftě jako bio aditivum a spalována v neupravených vznětových motorech. Výhodou bionafty je její biologická rozložitelnost a rostlinný, živočišný původ. Její využívání snižuje znečišťování ovzduší spojené s emisemi oxidu uhelnatého a uhlovodíků. [24] 5.5 Možnosti tankování paliv Možnosti tankování alternativních paliv v České Republice nejsou úplně nejlepší především, co se týče stlačeného zemního plynu, pouhých 100 veřejných stanic je velkým nedostatkem a faktorem, který může mnoho zájemců o CNG vůz odradit viz tabulka č. 5.1. V prvním pololetí roku 2015 zde bylo přibližně 3 700 veřejných čerpacích stanic. Z celkového počtu byly: Tabulka č. 5.1: Počet čerpacích a dobíjecích stanic [25] Typ stanice Přibližný počet stanic LPG stanice ~900 E85 stanice ~200 CNG stanice ~100 Dobíjecí stanice ~80 25

6 CELKOVÉ SROVNÁNÍ Pro porovnání alternativních automobilů a alternativních paliv jsem vybral 3 zástupce z třídy hybridů, elektromobilů, vozidel s palivovými články a vozidel využívajících jako pohonnou hmotu CNG, LPG a etanol E85. V následující tabulce č. 6.1 jsou vybrané vozy seřazeny podle jejich pořizovací ceny. [14], [20], [26], [27], [29], [30], [31], [32], [33], [34], [35], [36], [37], [38], [39] Tabulka č. 6.1: Seřazení automobilů dle pořizovací ceny Pohon automobilu Typ automobilu Cena [Kč] LPG Fiat Punto LPG 280 000 LPG Seat Ibiza 1.6 LPG Style 320 000 LPG Škoda Octavia Combi LPG 1,6 MPI 430 000 CNG Škoda Octavia Combi G-TEC 1,4 TSI 496 000 HEV Toyota Auris 579 000 BEV Nissan Leaf 730 000 HEV Ford Fusion 755 000 CNG Volkswagen Passat TSI EcoFuel CNG 787 000 BEV BMW i3 900 000 E85 Cadillac SRX 2WD 940 000 E85 Jeep Grand Cherokee 1 070 000 CNG Mercedes E 200 NGT 1 150 000 FCV Hyundai ix35 Hydrogen FCEV 1 210 000 FCV Toyota Mirai 1 395 000 FCV Honda FCX Clarity 1 450 000 BEV Tesla Model S 2 150 000 HEV Lexus LS 600h 3 335 000 E85 Bentley Continental Flying Spur 5 030 000 Hned na první pohled je vidět, že automobily, které již z výroby spalují LPG jsou jedny z nejlevnějších zejména proto, že se jedná o vozy nízké a střední třídy, vozy ve vyšších třídách nejsou sériově vyráběny pro pohon na LPG. Dále u automobilů s vodíkovými palivovými články je vidět vysoká cena i přesto. že se nejedná o luxusní značky automobilů ani vysoké třídy, například Toyotu Mirai bychom mohli přirovnat k Volkswagenu Passat nebo Fordu Fusion. i když je o více než 26

500 000 Kč dražší, za což, jak bylo zmiňováno v kapitole 4.3, může zejména stálý vývoj nových technologií a kusová výroba automobilů. 6.1 Ekonomické srovnání automobilů Pro ekonomické srovnání musí být, jako první vzaty v úvahu ceny paliv na trhu. Ceny paliv jsou velice proměnlivé, proto jsem zde volil několik cen od různých prodejců paliv z několika částí České Republiky a pro zobecnění vypočítal jejích průměrnou cenu. [40], [44] Tabulka č. 6.2: Ceny pohonných hmot v ČR Benzín Praha [Kč/l] Brno [Kč/l] Ostrava [Kč/l] Průměr [Kč/l] 27,50 27,80 27 27,40 LPG Praha [Kč/l] Brno [Kč/l] Ostrava [Kč/l] Průměr [Kč/l] 11,70 12,40 11,40 11,80 CNG Praha [Kč/kg] Brno [Kč/kg] Ostrava [Kč/kg] Průměr [Kč/kg] 24 24,90 24,90 24,60 E85 Praha [Kč/l] Plzeň [Kč/l] Ostrava [Kč/l] Průměr [Kč/l] 22,90 23,90 23,50 23,40 Elektřina E.ON [Kč/kWh] ČEZ [Kč/kWh] Průměr [Kč/kWh] 4,63 4,89 4,76 Vodík Neratovice [Kč/kg] 120 Dále musí být vzata v úvahu spotřeba automobilů, u vybraných hybridních automobilů se jedná o pohon zážehovým motorem, kde je palivem benzín v litrech na 100 kilometrů, stejně tak jako u automobilů s LPG a E85. U automobilů na vodík a CNG je spotřeba udávána v kilogramech na 100 kilometrů. U elektromobilů je spotřeba energie udávána v kilowatt hodinách na 100 kilometrů. Hodnoty v následující tabulce č. 6.3 se týkají kombinované spotřeby udávané výrobci. U elektromobilů jsou hodnoty spotřeby energie převzaty z testů vozů, jelikož se od spotřeby udávané výrobci značně lišily. 27

Tabulka č. 6.3: Seřazení automobilů dle spotřeby [14], [20], [26], [27], [29], [30], [31], [32], [33], [34], [35], [36], [37], [38], [39] Pohon automobilu Typ automobilu Spotřeba FCV Toyota Mirai 0,95 kg/100 km FCV Hyundai ix35 Hydrogen FCEV 1,07 kg/100 km FCV Honda FCX Clarity 1,1 kg/100 km CNG Škoda Octavia Combi G-TEC 1,4 TSI 3,6 kg/100 km HEV Toyota Auris 3,9 l/100 km CNG Volkswagen Passat TSI EcoFuel CNG 4,3 kg/100 km HEV Ford Fusion 5,3 l/100 km CNG Mercedes E 200 NGT 5,5 kg/100 km LPG Fiat Punto LPG 7 l/100 km LPG Seat Ibiza 1.6 LPG Style 7,6 l/100 km HEV Lexus LS 600h 8,6 l/100 km LPG Škoda Octavia Combi LPG 1,6 MPI 9 l/100 km E85 Jeep Grand Cherokee 14,7 l/100 km E85 Cadillac SRX 2WD 16,8 l/100 km BEV BMW i3 17,5 kwh/100 km BEV Nissan Leaf 21,2 kwh/100 km E85 Bentley Continental Flying Spur 22,1 l/100 km BEV Tesla Model S 23,3 kwh/100 km Výpočet nákladů automobilu na 100 km jízdy BMW i3 - elektromobil Škoda Octavia G-TEC CNG Seat Ibiza LPG Toyota Auris Hybrid Toyota Mirai Vodík Jeep Grand Cherokee E85 28

Provozní náklady [Kč/100 km] Srovnání alternativních pohonů automobilů Tyto výpočty byly provedeny u každého z vybraných automobilů a pro grafické srovnání znázorněny v grafu č. 6.1. 600 500 400 300 200 100 0 83 83 89 90 101 106 107 107 111 114 128 132 135 145 236 344 394 518 Typ automobilu Graf č. 6.1: Srovnání automobilů podle nákladů na 100 m jízdy Jak je z grafického srovnání vidět, automobily využívající etanol E85 jsou několikanásobně nákladnější na provoz než všechny ostatní. Hlavním důvodem je fakt, že se jedná o vysoko objemové vozy a jejich spotřeba je o třetinu větší, než kdyby využívaly benzín nebo naftu, za což může slabá energetická hodnota etanolu E85. Pro běžného uživatele jsou z ekonomického hlediska obrovsky nevýhodné. Jsou to ovšem automobily luxusních značek, které si pořizují většinou jen lidé, které nemusí větší náklady na provoz velmi trápit a pořídili si je pro ať už sociální status nebo protože se jedná o vůz poháněný biopalivem. Hodnoty nákladů na jízdu u zbývajících automobilů rostou už jen poměrně málo, dalo by se usoudit, že náklady na provoz alternativních vozidel nejsou již závislé na typu technologie a paliva, ale spíše jsou spojení s jejich modelovou třídou. Ovšem výrazně zde vyčnívá elektromobil Tesla Model S, jedná se o luxusní třídu vozidla, kterému konkuruje například Audi A8, následující kapitola 6.1.1 se věnuje jejich podrobnějšímu srovnání. 29

6.1.1 Tesla Model S Audi A8 Tabulka č. 6.4 : Tesla Model S vs. Audi A8 [14], [41] Tesla Model S Audi A8 3.0 TFSI Quattro V6 Cena [Kč] 2 150 000 2 104 900 Výkon [hp] 532 310 Spotřeba [Kč/100 km] 111 214 Výfukové emise CO 2 [g/km] 0 183 V obou případech se jedná o vozy v jejich nejnižší motorizaci a nejnižší výbavě. Jak je vidět Tesla Model S převyšuje konvekční benzínový automobil Audi A8 ve všech parametrech. O 70 % vyšší výkon vozu při o 50 % nižších nákladech na jízdu z něj dělají dle mého názoru velkého favorita v třídě luxusních vozidel. Emise elektromobilů, jak bylo již zmiňováno, nejsou přesně změřitelné. I kdyby výroba elektrické energie pro provoz Tesly byla, co se emisí týče, stejná jako u produkce emisí Audi, přínos elektromobilů pro životní prostředí je především v přesunu emisí do oblastí elektráren. Dle situace na trhu v České Republice je největší zájem o vozy třídy Škoda Octavia a jí samotné, jakožto nejčastějšího vozu v ČR. A v této třídě co se týče alternativních automobilů, značně dominují vozy z výroby poháněné CNG. Jejich pořizovací cena je 30

většinou stejná jako u klasických automobilů a značně menší než u jiných alternativních vozů jako třeba elektromobilů a hybridů. 6.1.2 CNG benzín Tabulka č. 6.5: Škoda Octavia Škoda Octavia G-TEC 1.4 TSI Benzín 1.4 TSI Cena 496 000 Kč 497 000 Kč Spotřeba 3,6 kg/100 km 5,1 l/100 km Náklady na 100 km 91 Kč 140 Kč Emise CO2 96 g/km 119 g/km Z tabulky č. 6.5 je evidentní, že pokud se jedná o koupi nového automobilu, Škoda Octavia G-TEC má náklady na provoz menší až o 0,49 Kč na ujetý kilometr, produkce výfukových emisí CO2 je také menší o 23 g/km. V následujících výpočtech půjde o návratnost vozu při přestavbě z benzínu na CNG. Přestavba vozu stojí průměrně 50 000 Kč s potřebnými komponenty. [42] Z výpočtu vyplývá, že investice 50 000 Kč do přestavby vozu na CNG by se vrátila po ujetí 100 000 až 105 000 kilometrů, což je většinou 30 50 % délka životnosti běžného vozidla, během které by vozidlo vypustilo o 2,35 tun méně CO 2 do ovzduší. 100 000 kilometrů ujede průměrný uživatel za 6-9 let, a proto si nemyslím, že by se při dnešních cenách paliva tato investice vyplatila do běžného rodinného vozu. 31

Produkce emisí CO2 [g/km] Srovnání alternativních pohonů automobilů Zhodnocení: Prozatím tedy skutečné ekonomické úspory představuje pouze koupě originálního vozu poháněného stlačeným zemním plynem CNG. Jejich pořizovací ceny jsou podobné jako u klasických konvekčních automobilů a náklady na provoz jsou znatelně menší. 6.2 Technické srovnání automobilů Tato kapitola se věnuje technickému srovnání vozidel, jako parametr srovnání vozů je zde produkce emisí oxidu uhličitého. V dnešní době je oxid uhličitý považován za hlavní skleníkový plyn, který má světově největší podíl na oteplování planety Země. Toto je hlavním důvodem snahy o jeho minimalizaci, ať už změnou paliva nebo vývojem lepších spalovacích technologií a filtrů omezujícím jeho koncentraci ve výfukových plynech automobilů. V následujícím grafu č. 6.2 jsou vybrané automobily srovnány podle produkce CO 2 na ujetý kilometr. [26], [27], [29], [30], [31], [32], [33], [34], [37], [38], [39] 450 400 396 350 300 250 200 150 100 92 96 114 119 130 139 149 149 199 260 277 50 0 Typ automobilu Graf č. 6.2: Srovnání automobilů podle produkce emisí CO 2 Jak bylo již několikrát zmiňováno u elektromobilů a vodíkových pohonů je absence výfukových plynů. Emise vzniklé při výrobě energie pro tato vozidla jsou těžce zjistitelné, 32

proto nejsou zařazeny do tohoto srovnání. Na první pohled je patrné, že již v dalším srovnání nejhůře vycházejí automobily využívající pro svůj pohon etanol E85, jejich produkce emisí je 2 a 3 násobně větší než u zbývajících vozidel. Ačkoli se jedná o biopalivo, je oxid uhličitý, který je produkován, opět využit pro růst biomasy, ze které se vyrábí. Dle mého názoru nejsou tyto automobily žádným přínosem ani pro ušetření financi ani pro zlepšení ovzduší. Z grafu je také patrné, že žádné vozidlo nemá výrazně menší produkci emisí a tedy by se žádná masivní změna k menšímu znečišťování ovzduší nekonala. Zhodnocení: Jako jedinou technologii, která může snížit tvorbu skleníkových plynů, jsou elektromobily a vodíkové pohony, jelikož produkce emisí vzniklých při výrobě energie pro tato vozidla je většinou přesunuta do oblastí, které nemají na skleníkový efekt tak velký vliv. Při jízdě městem tedy nepřispívají k masivnímu znečištění ovzduší výfukovými plyny, které v metropolích může dosahovat až 80 %. 6.3 Srovnání paliv Každé z využívaných paliv má odlišné složení, proto je i jejich energie značně rozdílná, v následující tabulce č. 6.6 jsou uvedeny paliva a jejich výhřevnosti. Vodík co se výhřevnosti týče je o mnoho lepší než ostatní paliva, jeho výhřevnost je skoro trojnásobně větší než u stlačeného zemního plynu. Tabulka č. 6.6: Paliva a jejich výhřevnost [43] Výhřevnost Qi Palivo [MJ/kg] [MJ/l] CNG 55 25,3 LPG 46 26,8 Benzín 42,4 31,8 Vodík 142 10,1 E85 26,8 21,2 Ovšem jako uživatele nás více než čistá energie paliva zajímá, kolik zaplatíme za stejné množství energie při využívání různých druhů paliva. V následujícím grafu č. 6.3 jsou seřazeny paliva podle ceny na výrobu 100 MJ energie. 33

Cena paliva [Kč] Srovnání alternativních pohonů automobilů Cena výroby 100 MJ energie: LPG CNG Vodík Benzín E85 kde Qi je výhřevnost paliva [MJ/kg, MJ/l] 120 100 80 60 40 20 0 110,4 84,5 86,2 44,0 44,7 LPG CNG Vodík Benzín Ethanol Palivo Graf č. 6.3: Srovnáni ceny paliv pro výrobu 100 MJ Zhodnocení: Z tohoto grafu bychom mohli porovnat cenově stejné LPG a CNG. Spotřeba paliva v automobilech poháněnými CNG je menší a produkce emisí je znatelně nižší, proto je z těchto dvou alternativních paliv CNG lepší variantou. Ovšem i přesto, že stlačený zemní plyn převyšuje všechna paliva, s výjimkou vodíku, ve všech směrech, není považován za palivo budoucnosti, ale pouze jako prozatímní náhrada konvekčních paliv. Jako jediné skutečné palivo budoucnosti v pravém slova smyslu může být považován jedině vodík, jeho energetická hodnota a potenciál využití jsou obrovské, prozatím je ovšem pořád náročně vyrobitelný a skladovatelný. 34

7 ZÁVĚR Jak už bylo řečeno v úvodu, nahrazení fosilních paliv je pro budoucnost žití na této planetě v celku zásadní věcí a je třeba k ní přistupovat zodpovědně. Cílem bakalářské práce bylo sepsat přehled alternativních pohonů automobilů, vysvětlit jejich problematiku, technologie, které jsou v těchto vozech používány a sepsat přehled výhod a nevýhod, které přináší koupě těchto vozidel. Přehled a specifikace alternativních paliv pro spalovací motory. Na závěr dle ekonomických a technických parametrů srovnat vozy a paliva. První alternativa ke konvekčnímu, je zde uveden pohon hybridní, využívající jak spalovací motor tak i elektrický. V dnešní době je to díky tomu, že si tato vozidla stále zachovala klasický motor, nejoblíbenější alternativní pohon. Světoví lídři ve výrobě automobilů, vidí budoucnost alternativních pohonů právě v plug-in hybridech. Zejména je to pro prozatímní nedostatky v kapacitě akumulátorů, když zákazník slyší, že na jedno dobití ujede 150 kilometrů, nepokládá to za velké číslo, a proto je k tomu skeptický. A dalším důvodem je výroba energie. V této době se pro výrobu elektřiny z největší části využívají fosilní paliva, která stejně jako spalovací motory, znečišťují životní prostředí. Hybridní automobily jsou schopny elektřinu vyrobit samy a v případě nutnosti ji dobít ze sítě. Využívají tedy výhod jak spalovacích tak elektrických motorů. Jako druhá alternativa jsou zde uvedeny elektromobily. Bohužel to co o nich říkají jejich výrobci, že jsou to bezemisní stroje, platí jen z části. Jejich provoz je bezemisní co se týče výfukových plynů, ale při výrobě vozu a elektrické energie emise vznikají. Pokud elektromobil za svoji životnost neujede více než 160 tisíc kilometrů, jeho celkové emise nejsou menší než u aut se spalovacím motorem. Výhody jejich vlastností se dokonale hodí pro města a městský provoz, kde se jejich využíváním značně sníží tvorba smogu a skleníkových plynů. Produkce spalin se tedy přesune na místa, kde nezatíží životní prostředí tak drasticky. Ovšem pokud by se našel zdroj energie pro výrobu elektřiny, který by překonal fosilní paliva, byly by elektromobily neuvěřitelným zlepšením životního prostředí na naší planetě. Třetí variantou alternativních vozidel jsou vodíkové pohony, využívající zejména palivové články vyrábějící elektřinu pro elektromotor. Technologie palivových článků a jejich vozů jsou na poměrně dobré úrovni. Největším problémem je zde pouze výroba vodíku z fosilních paliv nebo elektrolýzou vody a skladování vodíku. Stejně jako u elektromobilů, pokud by se objevil efektivnější zdroj výroby elektrické energie nebo vodíku, byly by vodíkové pohony nejlepší variantou alternativních pohonů díky jejich nulové produkci emisí a několikanásobně delšímu dojezdu než je tomu u elektromobilů. Co se týče alternativních paliv pro spalovací motory, v dnešní době jsou využívány fosilní plynná paliva jako LPG a CNG a biopaliva jako je etanol a bionafta. 35

Dle ekonomického srovnání ceny automobilů, nákladů na jízdu a poptávce na českém trhu, nejlepší variantou jsou automobily poháněny stlačeným zemním plynem tedy CNG. Nejžádanější vozy střední třídy, typu Škoda Octavia a Volkswagen Passat originálně vyrobené pro pohon na CNG mají stejné, případně velice podobné pořizovací ceny a náklady na jízdu i o 50% nižší než je to u jejich benzínových či naftových modelů, což je pro budoucího majitele jistě okolnost, kterou by měl vzít v úvahu. Navíc se u CNG automobilů nemusí bát o ztráty paliva krádeží, jak se může stát u klasických kapalinových pohonů. Dle technického srovnání vozů a paliv na základě produkce emisí CO2 je CNG co se týče paliva pro spalovací motor opět nejlepší variantou, i když rozdíl není nijak velký. Největším favoritem, co se technických parametrů týče, jsou vodíkové pohony. Neprodukují přímé výfukové plyny a jejich dojezd je srovnatelný s konvekčními vozidly. Jak již bylo zmíněno výše, u vodíkových automobilů vše závisí na technologii výroby paliva tedy vodíku. Právě proto bych považoval automobily s vodíkovým pohonem, které vyrábějí elektrickou energii za pomocí palivových článků, za pohon budoucnosti a prozatím nejlepší a nejslibnější technologii dopravy na naší Zemi. 36

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY [1] VLK, František. Alternativní pohony motorových vozidel. 1. vyd. Brno: František Vlk, 2004. ISBN 80-239-1602-5. [2] KAMEŠ Josef. Alternativní pohony automobilů. BEN Technická literatura, Praha 2004. ISBN 80-7300-127-6 [3] SHERIF, S, D GOSWAMI, Elias K STEFANAKOS a Aldo STEINFELD. Handbook of Hydrogen Energy [online]. Boca Raton, FL: CRC Press/Taylor, 2015 [cit. -03-25]. ISBN 978-142-0054-477. [4] SAJDL, Jan. Hybridní pohon. Autolexicon.net [online]. 2011 [cit. 2015-12-30]. Dostupné z: http://www.autolexicon.net/cs/articles/hybridni-pohon/ [5] REJLEK, Jakub. Seriál: HYBRIDNÍ POHONY, DÍL I. Ifaster.cz [online]. 2011 [cit. 2015-12-29]. Dostupné z: http://ifaster.cz/serial-hybridni-pohony-dil-i/ [6] SAJDL, Jan. Micro Hybrid. Autolexicon.net [online]. 2011 [cit. 2015-12-30]. Dostupné z: http://www.autolexicon.net/cs/articles/micro-hybrid/ [7] SAJDL, Jan. Start/Stop. Autolexicon.net [online]. 2011 [cit. 2015-12-30]. Dostupné z: http://www.autolexicon.net/cs/articles/startstop/ [8] JIRKA, Tomáš. Hybridní systémy pro pohon automobilů. Oenergetice.cz [online]. 2015 [cit. 2015-12-29]. Dostupné z: http://oenergetice.cz/elektrina/elektromobilita/hybridni-systemy-pro-pohonautomobilu/ [9] SAJDL, Jan. Full Hybrid. Autolexicon.net [online]. 2015 [cit. 2015-12-30]. Dostupné z: http://www.autolexicon.net/cs/articles/full-hybrid/ [10] SAJDL, Jan. Plug-in hybrid. Autolexicon.net [online]. 2011 [cit. 2015-12- 30]. Dostupné z: http://www.autolexicon.net/cs/articles/plug-in-hybrid/ [11] HORČÍK, Jan. Mitsubishi Outlander PHEV: superúspěšný plug-in hybrid. Hybrid.cz [online]. 2015 [cit. 2015-12-30]. Dostupné z: http://www.hybrid.cz/mitsubishi-outlander-phev-superuspesny-plug-hybrid [12] 2015 Ford Fusion Hybrid Sedan Pricing. Edmunds.com [online]. [cit. - 05-01]. Dostupné z: http://www.edmunds.com/ford/fusion-hybrid/2015/sedan/ [13] VOKÁČ, Luděk. Představte si auto na elektrický pohon. Kola s motorem budou brzy k mání. In: Auto.idnes [online]. 2012 [cit. -02-05]. Dostupné z: http://auto.idnes.cz/protean-electric-bude-vyrabet-elektromotory-do-kol-fh0- /automoto.aspx?c=a120805_193102_automoto_vok 37

[14] Tesla Model S [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.caranddriver.com/tesla/model-s [15] Nabíjecí stanice pro elektromobily, druhy a použití. Jak nenaletět. In: Hybrid.cz [online]. 2014 [cit. -02-07]. Dostupné z: http://www.hybrid.cz/nabijeci-stanice-pro-elektromobily-druhy-pouziti-jaknenaletet [16] Los Angeles chce mít 1000 nabíječek pro elektroauta. In: EkoBonus [online]. 2015 [cit. -02-07]. Dostupné z: http://www.ekobonus.cz/udrzitelny-rozvoj/los-angeles-chce-mit-1000-nabijecekpro-elektroauta [17] HORČÍK, Jan. San Francisko zavádí dobíjení elektromobilů zdarma. In: Hybrid.cz [online]. 2015 [cit. -02-07]. Dostupné z: http://www.hybrid.cz/san-francisko-zavadi-dobijeni-elektromobilu-zdarma [18] SOMOLOVÁ, Markéta a Petr DLOUHÝ. Výroba vodíku. In: Hytep.cz [online]. 2007 [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.hytep.cz/cs/vodik/informace-o-vodiku/vyroba-vodiku/664-vyrobavodiku [19] Vodíkový palivový článek - pohon budoucnosti? In: Mmspektrum.com [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.mmspektrum.com/clanek/vodikovy-palivovy-clanek-pohonbudoucnosti.html [20] TOYOTA MOTOR CORPORATION GLOBAL WEBSITE [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.toyota-global.com/ [21] Ethanol. Alternative Fuels Data Center [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.afdc.energy.gov/fuels/ethanol.html [22] Natural Gas. Alternative Fuels Data Center [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.afdc.energy.gov/fuels/natural_gas.html [23] Propane. Alternative Fuels Data Center [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.afdc.energy.gov/fuels/propane.html [24] Biodiesel. Alternative Fuels Data Center [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.afdc.energy.gov/fuels/biodiesel.html [25] Čerpací stanice [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.cerpaci-stanice.eu/ 38

[26] Fuel Economy. Fuel Economy [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://fueleconomy.gov/ [27] Flying Spur Features. Bentley Motors [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.bentleymotors.com/en/models/flying-spur/flying-spur.html [28] 2015 Jeep Grand Cherokee SUV Pricing. Edmunds.com [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.edmunds.com/jeep/grand-cherokee/2015/st- 200701041/ [29] HOŘČÍK, Jan. Test Škoda Octavia 1.6 LPG. In: Hybrid.cz [online]. 2010 [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.hybrid.cz/test/skoda-octavia-lpg-16-mpi [30] VAVERKA, Lukáš. Seat Ibiza a Leon: Tovární verze LPG novinkou na českém trhu. In: Auto.cz [online]. 2011 [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.auto.cz/seat-ibiza-lpg-63129 [31] Modelová řada LPG - přímo z výroby!. Fiat.cz [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.fiat.cz/lpg/lpg-z-vyroby/lpg-rada/ [32] VAVERKA, Lukáš. Mercedes-Benz E 200 NGT Koruna za kilometr. In: Auto.cz [online]. 2011 [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.auto.cz/testmercedes-benz-e-200-ngt-koruna-za-kilometr-62263 [33] VW Passat TSI EcoFuel CNG. In: Cngplus.cz [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.cngplus.cz/auta/osobni-vozy/vw-passat-tsi-ecofuelcng.html [34] ŠKODA AUTO Česká republika. Fiat.cz [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.skoda-auto.cz/ [35] 2017 Honda Clarity - Clean Vehicles. Honda Cars [online]. [cit. - 05-01]. Dostupné z: http://automobiles.honda.com/clarity#technology [36] Hyundai ix35 FUEL CELL. Hyundai Motor Company [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://worldwide.hyundai.com/ww/showroom/eco/ix35-fuel-cell/pip/index.html [37] MIČKA, Jan. BMW i3 Elektrická revoluce. In: Auto.cz [online]. 2014 [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.auto.cz/test-bmw-i3-elektricka-revoluce- 79318 [38] LS 600h L. Lexus Cars Europe [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.lexus.cz/car-models/ls/ls-600h-l/ [39] Toyota Auris Hybrid Touring Sports Style Ve městě za 4,9 l na 100 km. In: Auto.cz [online]. 2014 [cit. -05-01]. Dostupné z: 39

http://www.auto.cz/toyota-auris-hybrid-touring-sports-style-ve-meste-za-4-9-l-na- 100-km-82208 [40] Český benzín [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.ceskybenzin.cz/ [41] Audi A8 Ceníky a katalogy [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.audi.cz/a8/a8/ceniky_a_katalogy [42] Ceník přestavby vozidel na CNG od 4.1.. Fedor Auto [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://www.fedorauto.cz/cenik-prestavba-cng [43] Transportation Energy Data Book [online]. [cit. -05-01]. Dostupné z: http://cta.ornl.gov/data/appendix_b.shtml [44] E.ON Online [online]. [cit. -05-04]. Dostupné z: http://www.eon.cz/online/index.php SEZNAM OBRÁZKŮ Obrázek č. 2.1: Ford Fusion Hybrid Obrázek č. 3.1: Elektromotor v kole Protean Drive Obrázek č. 3.2: Tesla Model S Obrázek č. 3.3: Solární dobíjecí stanice v San Francisku Obrázek č. 4.1: Výroba vodíku Obrázek č. 4.2: Palivový článek Obrázek č. 4.3: Toyota Mirai SEZNAM TABULEK Tabulka č. 3.1 Typy elektromotorů Tabulka č. 3.2: Doba nabíjení 20 kwh baterie podle druhu nabíječky v jednotlivých elektromobilech Tabulka č. 5.1: Počet čerpacích a dobíjecích stanic Tabulka č. 6.1: Seřazení automobilů dle pořizovací ceny Tabulka č. 6.2: Ceny pohonných hmot v ČR Tabulka č. 6.3: Seřazení automobilů dle spotřeby 40

Tabulka č. 6.4 : Tesla Model S vs. Audi A8 Tabulka č. 6.5: Škoda Octavia Tabulka č. 6.6: Paliva a jejich výhřevnost SEZNAM GRAFŮ Graf č. 6.1: Srovnání automobilů podle nákladů na 100 m jízdy Graf č. 6.2: Srovnání automobilů podle produkce emisí CO2 Graf č. 6.3: Srovnáni ceny paliv pro výrobu 100 MJ 41