Toyota je jedním z průkopníků použití vodíku a vyrábí i první sériový vůz na palivové články Mirai.
Toyota je jedním z průkopníků použití vodíku a vyrábí i první sériový vůz na palivové články Mirai.
autor: Reuters

Celý svět mluví o elektromobilech, ovšem auta na vodík stojí stranou. A to i přesto, že mají větší dojezd a vodík lze dobře tankovat a skladovat. Si­tuace se ale přece jen pomalu mění: londýnská policie začíná jezdit ve vodíkových Toyotách Mirai a na stejné vozy s palivovými články místo nádrží si zvykají pařížští taxikáři. Zatím jich mají stovku, do konce roku by jich mělo přibýt dalších 500. Pro smogem trápená velkoměsta by podobná auta znamenala ulehčení − tam, kde jezdí, po nich nezůstávají exhalace. Jen voda a vodní pára.

"Vodíková technologie v dopravě je převratná a nelze ji uspěchat. Oproti posledním více než sto letům zvyku spalovat benzin či naftu se probouzíme do nové éry," říká k pomalejšímu nástupu vodíku Martin Peleška, ředitel české pobočky automobilky Toyota. Technicky ale vodíková mobilita nezaostává za bateriovými elektromobily. "Vyvíjí se paralelně a je jen otázkou času a výběru uživatelů, kdy vodík i baterie budou mít své pevné místo v obrazu mobility budoucnosti," míní. Toyota je jedním z průkopníků použití vodíku a vyrábí i první sériový vůz na palivové články Mirai.

Toyota je jedním z průkopníků použití vodíku a vyrábí i první sériový vůz na palivové články Mirai.
Toyota je jedním z průkopníků použití vodíku a vyrábí i první sériový vůz na palivové články Mirai.
Foto: Reuters

O vodíku se začíná mluvit nejen ve vyspělých zemích, ale také v Česku. Ministr průmyslu a obchodu Karel Havlíček takový pohon označil za jednu z možností, jak snižovat emise v dopravě, a přislíbil vládní podporu. Zatím soukromé auto na vodík s výjimkou demonstračních vozů a prototypu autobusu po domácích silnicích nejezdí žádné a jediná a neveřejná čerpací stanice stojí v Neratovicích. Avšak s pomocí státu a peněz z Evropské unie tu má vzniknout síť veřejných stanic. První chce postavit Unipetrol, a to v Praze na Barrandově, další v Litvínově a v Brně. Jak pro osobní vozy, tak pro vozidla hromadné dopravy. "Tyto projekty jsou ve stadiu získávání potřebných povolení a výběru dodavatelů. První stanici na vodík bychom rádi otevřeli v průběhu letoška," řekl Ekonomu tiskový mluvčí Unipetrolu Petr Kaidl.

Nástup palivových článků

Pokud by vše běželo tak, jak si na resortu průmyslu představují, mohlo by po republice v roce 2030 podle optimistické prognózy jezdit mezi 60 a 90 tisíci aut na vodík. Otázkou zůstává, kdo je vyrobí − třeba koncern Volkswagen, jehož součástí je i Škoda Auto, nepředpokládá větší produkci vlastních vozů s palivovými články dříve než po polovině dvacátých let. Přičemž ve vodíku vidí hlavně potenciál pro elektrifikaci ani ne tak osobních automobilů, jako spíš dálkových a těžkých vozidel.

I v Česku má postupně vzniknout síť čerpacích stanic na vodík. Teprve pak se tu začnou prodávat vodíkové automobily.

Vodíková auta jsou vlastně elektromobily, jen lithiová baterie dobíjená ze sítě je v nich nahrazena palivovým článkem, v němž se vodík slučuje s kyslíkem za vzniku elektrického proudu, který pak roztáčí elektromotory. Teoreticky je možné vodík přímo spalovat v klasickém pístovém motoru. Ovšem vzhledem k nízké účinnosti automobilky o této cestě neuvažují.

S vodíkem ale jsou spojeny obavy týkající se bezpečnosti, protože tento plyn je vysoce výbušný a hořlavý. "Toyota Mirai je ale bezpečná jako jakékoli jiné auto. Při extrémních zátěžových testech náš model prošel během 10 let všemi variantami možných i nemožných kolizí a nárazů včetně testu při zásahu střelnou zbraní," tvrdí ředitel Peleška. Oproti benzinu má vodík, pokud už z tlakové nádoby unikne, jednu výhodu − je lehký, a tak se rozptýlí v ovzduší.

infografika: Infografika: Po elektromobilech se Česko začíná připravovat na vodíková auta

Pomalejší nástup vodíkového pohonu je dán už tím, že motory na benzin a naftu existují od konce 19. století, stejně jako první bateriové elektromobily. Vodíkové palivové články se naopak začaly užívat až v šedesátých letech minulého století a dlouho zůstávaly složité a drahé. Do povědomí veřejnosti je uvedlo použití ve vesmíru. Elektřinu a vodu dodávaly v kosmických lodích Apollo mířících k Měsíci. Nicméně velké automobilky si jich všimly až na přelomu 80. a 90. let. První sériově vyráběný vůz na vodík nakonec představila korejská automobilka Hyundai poté, co se podařilo vypořádat s nízkou životností palivových článků.

Ty nyní vydrží pět tisíc provozních hodin, což znamená nejméně 250 tisíc kilometrů. "To je lepší výsledek než u baterií elektromobilů. Výhodou je i to, že palivové články jsou méně náročné na údržbu a nemusí se u nich myslet na správné nabíjení," řekl Ekonomu Aleš Doucek z České vodíkové technologické platformy.

Osobní vůz mívá nádrž na pět kilogramů stlačeného vodíku. Největší výhodou oproti konkurenčním elektromobilům je zhruba dvojnásobný dojezd, který se pohybuje kolem 600 kilometrů. Konstruktéři se přitom nyní snaží zvýšit dojezd na více než tisíc kilometrů.

Tankování přitom nezabere více než tři minuty, a neliší se tak od načerpání benzinu či nafty. Předpokladem je plnicí infrastruktura a její budování vyžaduje další náklady. Z šetření Kalifornské energetické komise vyplývá, že se náklady na vybudování jedné stanice v USA pohybují od jednoho do tří milionů dolarů.

Nulovou uhlíkovou stopu zatím vozy s palivovými články nezajistí. Asi 95 procent vodíku se totiž vyrábí ze zemního plynu − jde o nejlevnější metodu. Nevýhodou ovšem je, že při této chemické reakci vzniká i mnoho oxidu uhličitého. Vodík ovšem lze vyrábět i čistě, elektrickým rozkladem vody. Zatím ho tak vznikají pouhá čtyři procenta, jde však o šanci do budoucna. Pokud se k elektrolýze využije elektřina z jaderných zdrojů či energie ze slunce a větru, stává se bezemisním palivem.

Vodíková olympiáda

Tahounem evropské vodíkové dopravy je podle Aleše Doucka sousední Německo. Stát tam do jejího rozvoje investoval již 1,4 miliardy eur a v roce 2025 by v zemi mělo být 350 až 400 čerpacích stanic. Původní představy ovšem byly velkorysejší: už v devadesátých letech řada velkých firem čekala rychlé rozšíření vodíku v dopravě, pak ale byznys musel své plány přehodnotit. Obrat k vodíku znovu nastal v roce 2002 po spuštění podpůrného vládního programu.

Ve Francii spoléhají na vybrané regiony, v nichž za pomoci státu dojde k provázání vodíkových technologií v energetice, průmyslu a dopravě. V Itálii se zase rozbíhá projekt, na jehož konci by tam jezdilo tisíc autobusů s palivovými články a podporu pro autobusy a nákladní vozy mají i v Nizozemsku a ve skandinávských zemích.

Centrem vodíkové dopravy se však zřejmě stane Asie: Čína, Jižní Korea a Japonsko. Tam by podle vládních představ mělo do roku 2030 na vodík jezdit 800 tisíc vozidel. Cestu proráží zmíněná Toyota, která mimo jiné chce, aby na letošních olympijských hrách v Tokiu bylo v provozu 300 vodíkových autobusů. Vedle toho v Japonsku jdou na odbyt palivové články na výrobu tepla a elektřiny v budovách, těch se prodalo už 200 tisíc.

O vodíkovou dopravu se zajímá i firemní svět. Zmíněná Toyota zatím loni prodala 10 tisíc vodíkových osobních aut, klíčové trhy pro ni jsou Japonsko a USA, v Evropě se prodalo 600 vozů. V tomto roce už hodlá vyrobit a prodat 20 tisíc vozů Mirai. "Před 20 lety, když Toyota s hybridní technologií přišla, také někteří mluvili o tom, že se nikdy neprosadí. Od té doby jsme po světě prodali více než 15 milionů hybridů značky Toyota a Lexus," připomíná ředitel Peleška.

Více než od osobních vozů si propagátoři vodíkové mobility zatím slibují od hromadné přepravy osob a nákladních vozů. Tedy tam, kde je potřeba větší výkon a k tomu dostatečný dojezd. A kde je možné srazit náklady na infrastrukturu tím, že například městské autobusy tankují v jedné stanici. Vodíkové autobusy zatím vyrábí belgická společnost Van Hool a německý Daimler. Přičemž podle údajů České vodíkové technologické platformy cena takového autobusu v průměru dosahuje 17 milionů korun, o polovinu více, než kolik stojí stejný se spalovacím motorem. Vodík má mít budoucnost i při dálkové přepravě. Kamion Alfa Truck od Toyoty dopraví na jedno natankování až 36 tun nákladu na 300 kilometrů. Firma Scania testuje nákladní vůz, který by ujel 500 kilometrů, a v USA vodíkové tahače vyrábí Nikola Motor Company. Za Atlantikem jezdí i palivovými články poháněné vysokozdvižné vozíky, a to u Walmartu a Coca-Coly. K pohonu lokomotiv chtějí vodík nasadit firmy Alstom a Siemens. Oceány už brázdí loď Energy Observer, která má prokázat funkčnost nového pohonu na vodě.

infografika: Infografika: Po elektromobilech se Česko začíná připravovat na vodíková auta

České váhání

V Česku vodíková mobilita stojí na samotném počátku, což se týká jak veřejné, tak firemní sféry. "Na vodíkových článcích pracujeme ve Volkswagenu aktivně už roky. Kromě snižování nákladů těchto systémů ale spočívají největší výzvy ve vybudování infrastruktury a v udržitelné výrobě vodíku z obnovitelných zdrojů," řekl Ekonomu Štěpán Řehák, tiskový mluvčí Škody Auto.

Jak by stát mohl vodíkovou dopravu podpořit? Podle studie poradenské společnosti Grant Thornton Advisory a ministerstva dopravy se vedle dotací a daňových zvýhodnění při pořízení vozu podle vzoru Japonska nabízí možnost, aby vodíková osobní auta využívala při jízdě ve městech pruhy určené pro autobusy, měla zvýhodněné parkování. Nebo aby jejich majitelé neplatili silniční daň a dálniční známky. S tím, že by šlo o dočasná opatření, a jakmile se podaří snížit cenu vodíkového vozu, budou takové podpory postupně ukončeny. Náklady na provoz vodíkového vozu jsou už srovnatelné s konvenčními vozy − cena vodíku, 250 korun za kilogram, na který se dá ujet asi 100 kilometrů, by však měla klesat. "Jakmile budou postaveny první čerpací stanice v Česku, jsme připraveni uvést model Mirai na našem trhu," ujišťuje ředitel české Toyoty Martin Peleška.

Jde ovšem také o náklady pořizovací. "Naším cílem je, aby do deseti let byla vodíková auta dostupná za stejnou cenu jako hybridy. Rozhodně to nebudou jen auta pro bohaté," tvrdí Peleška. V Německu se však zatím čistě vodíkový Mirai prodává v přepočtu za dva miliony korun.

Autoři: Josef Pravec