Čeprav se zdi, da so električni avtomobili nov izum, se njihova zgodba začne že zgodaj v 19. stoletju. Prvi električni avtomobili so nastali skoraj istočasno kot prvi motorji na notranje zgorevanje. Okoli leta 1830 so pionirji, kot so Robert Anderson in Thomas Davenport, začeli razvijati preprosta električna vozila. Do konca 19. stoletja so električna vozila dosegla določeno popularnost, še posebej v urbanih območjih, kjer so bila tiha in enostavna za uporabo v primerjavi s hrupnimi in zahtevnimi bencinskimi avtomobili.
Do začetka 20. stoletja je bila na primer v ZDA več kot tretjina avtomobilov električnih. Zakaj niso ohranili svojega primata, je tudi logično - skupaj z avtomobili so se začele pojavljati tudi sodobne daljše povezave med kraji in mesti, kjer so se pokazale določene slabosti. Tudi Fordova uvedba tekočega traku za proizvodnjo Modela T (1908) je povzročila dramatično znižanje cen bencinskih avtomobilov. Naftna industrija je hkrati postajala vse močnejša, medtem ko so omejitve baterijske tehnologije (kratek doseg, dolgo polnjenje) in pomanjkanje infrastrukture počasi potisnile električne avtomobile na rob pozornosti.
Preporod v zadnjih 15 letih
Po desetletjih stagnacije so se okoli leta 2010 začeli prvi resni poskusi obuditve električnih vozil. Čeprav so bili skozi vsa zadnja desetletja ustvarjeni tudi električni avtomobili, je šele Tesla Motors s svojim Modelom S leta 2012 pokazal, da so električna vozila lahko zmogljiva, elegantna in primerna za vsakodnevno uporabo. Na ta voz razvoja so potem skočili tudi drugi tradicionalni proizvajalci, kot so Nissan s svojim leafom in BMW s svojim i3, v naslednjih letih pa so jim sledili praktično vsi ostali.
Glavni katalizatorji preporoda so bili napredek baterijske tehnologije, predvsem litij-ionskih baterij, ki so omogočile večje dosege in krajše čase polnjenja, povečana okoljska ozaveščenost in politični pritiski za zmanjšanje emisij toplogrednih plinov ter padec stroškov proizvodnje baterij, kar je električne avtomobile postopoma naredilo cenovno dostopnejše širši množici.
Danes imamo na trgu množico električnih vozil v različnih cenovnih razredih, od kompaktnih avtomobilov do luksuznih limuzin in celo poltovornjakov. Električna vozila niso več eksotika, ampak postajajo vse bolj vsakdanji del prometa. Je pa tudi res, da ob prednostih še vedno obstajajo tudi omejitve, ki so - odvisno od uporabe - bolj ali manj občutne.
Številne prednosti
Električna vozila (EV) prinašajo številne prednosti. So okolju prijazna, saj med vožnjo ne oddajajo emisij CO₂ ali drugih škodljivih snovi. Elektromotorji pretvorijo več kot 85 odstotkov porabljene energije v gibanje vozila, medtem ko motorji na notranje zgorevanje izkoristijo le približno 20 do 30 odstotkov. Poleg tega so električna vozila skoraj neslišna pri nizkih hitrostih, kar zmanjšuje hrupno onesnaženje v urbanih središčih. Imajo tudi nižje stroške vzdrževanja, saj nimajo zapletenih motorjev, menjalnikov ali izpušnih sistemov, ki bi zahtevali draga popravila. Ena največjih prednosti električnih vozil je možnost polnjenja doma, kar uporabniku omogoča, da se izogne obiskovanju bencinskih črpalk.
Glavne slabosti električnih avtomobilov
Kljub številnim prednostim električni avtomobili še vedno prinašajo nekaj pomembnih izzivov. Doseg cenejših modelov je pogosto omejen na okoli 250 do 300 km, kar lahko povzroča tako imenovano tesnobo dosega (range anxiety). Polnjenje električnih vozil traja precej dlje kot točenje goriva na bencinski črpalki, kar je lahko nepraktično, še posebej na daljših poteh. Infrastruktura javnih hitrih polnilnic je ponekod še vedno nezadostno razvita, zlasti v manj urbaniziranih območjih. Električna vozila so še vedno pogosto dražja od primerljivih modelov z motorjem na notranje zgorevanje, predvsem zaradi visokih stroškov baterij. Poleg tega ima pridobivanje surovin za baterije, kot sta litij in kobalt, lahko negativne vplive na okolje in lokalne skupnosti.
Polnjenje električnih avtomobilov
Za vsakodnevno uporabo večina lastnikov električnih vozil polni svoje avtomobile doma. Standardna gospodinjska vtičnica (220 V v Evropi) omogoča počasno polnjenje, pri katerem se na uro doda približno 10 do 15 kilometrov dosega. To pomeni, da je za popolno napolnitev baterije potrebnih več kot 24 ur, kar pa za večino vsakodnevnih potreb povsem zadostuje, saj lahko avto polnite ponoči. Za hitrejše polnjenje si uporabniki lahko namestijo hišno polnilno postajo (wallbox), ki omogoča polnjenje z močjo od 7 do 22 kW, kar skrajša čas polnjenja na približno štiri do osem ur, odvisno od zmogljivosti vozila in omrežja.
Na javnih polnilnicah so možnosti različne. AC-polnilnice omogočajo polnjenje z močjo do 22 kW, kar je primerno za daljše parkiranje, na primer v mestih ali pred nakupovalnimi središči. DC-hitre polnilnice z močjo 50 kW omogočajo polnjenje do 80 odstotkov kapacitete baterije v približno 30 do 45 minutah, medtem ko ultrahitro polnjenje z močjo 150 kW in več omogoča, da avtomobil, kot je Tesla Model 3, napolnite od 10 do 80 odstotkov v približno 20 minutah. Pri tem velja poudariti, da zmožnost hitrega polnjenja ni odvisna samo od polnilnice, ampak tudi od vozila, saj starejši modeli pogosto ne podpirajo hitrega DC-polnjenja.
Stroški vožnje z električnimi vozili v primerjavi z bencinskimi
Vožnja z električnim avtomobilom je bistveno cenejša od vožnje z vozilom na bencin, še posebej, če lastnik polni vozilo doma preko običajne 220-voltne vtičnice. Povprečna poraba električnega vozila znaša približno 15 do 20 kilovatnih ur (kWh) na 100 prevoženih kilometrov. Če upoštevamo povprečno ceno elektrike za gospodinjstva okoli 0,15 evra za kWh, to pomeni strošek okoli 2,25 do 3 evre za 100 kilometrov.
Za primerjavo, bencinski avtomobil z običajno porabo okoli sedem litrov na 100 kilometrov pri ceni bencina okoli 1,50 evra na liter potrebuje približno 10,50 evra za isto razdaljo. To pomeni, da je vožnja z električnim avtomobilom vsaj trikrat cenejša. Če pa lastnik električnega avtomobila uporablja lastno sončno elektrarno za polnjenje, se lahko strošek vožnje še dodatno zniža, v idealnih razmerah skoraj na ničlo. V praksi sicer obstajajo določeni stroški vzdrževanja sistema in amortizacije sončne elektrarne, a v primerjavi z bencinom ostane strošek polnjenja zanemarljiv. Uporaba sončne energije za polnjenje ne pomeni le dodatnega finančnega prihranka, ampak tudi zmanjšanje odvisnosti od javne električne mreže in nadaljnje zmanjšanje ogljičnega odtisa.
Pomen toplotne črpalke
Posebno pozornost si zasluži toplotna črpalka, ki pri električnih vozilih omogoča učinkovito ogrevanje kabine. Namesto uporabe energijsko potratnega električnega uporovnega grelca uporablja toploto iz okolice in iz sistema za hlajenje motorja, kar bistveno zmanjša porabo električne energije za ogrevanje. V hladnih zimskih mesecih lahko klasično električno gretje zmanjša doseg vozila za 20 odstotkov ali več, medtem ko toplotna črpalka izgubo dosega občutno zmanjša. Zaradi tega je toplotna črpalka zelo priporočljiva, še posebej v hladnejših podnebjih.
Avtomobili na vodik
Avtomobili na vodik, znani tudi kot vozila na gorivne celice, za pogon uporabljajo elektriko, ki jo proizvajajo neposredno v vozilu s kemično reakcijo med vodikom in kisikom. Glavna prednost vozil na vodik je zelo hitro polnjenje, saj rezervoar napolnijo v le nekaj minutah, ter velik doseg, ki lahko preseže 500 kilometrov z enim polnjenjem. Emisije vozil na vodik so zgolj vodna para, zato so popolnoma čisti glede izpustov med vožnjo.
Kljub prednostim pa ta tehnologija za zdaj ostaja omejena zaradi visoke cene proizvodnje vodika, zahtevne infrastrukture (zelo malo vodikovih polnilnic) in energetske neučinkovitosti procesa pridobivanja vodika, zlasti če ta ni proizveden iz obnovljivih virov. Zaradi teh izzivov se trenutno vodikova tehnologija večinoma razvija v segmentih težkega prometa, kot so tovornjaki in avtobusi, kjer ponuja večje prednosti kot pri osebnih vozilih.
