Rozwój rynku pojazdów z napędem elektrycznym jest realny pod warunkiem równoległej rozbudowy infrastruktury umożliwiającej ładowanie baterii trakcyjnych. Zasięg samochodów rośnie z roku na rok, ale podróże na dystansie większym niż 300–400 km wciąż wymagają doładowania akumulatorów po drodze.

W przeciwieństwie do hybryd samochód elektryczny nie może awaryjnie skorzystać z silnika spalinowego, więc całkowite rozładowanie akumulatorów oznacza holowanie do najbliższej ładowarki.

Problem ładowania towarzyszy samochodom elektrycznym wszędzie na świecie. Im mniej ładowarek publicznych, tym mniej osób decyduje się na samochód elektryczny. Z drugiej strony, dopóki klientów ładujących pojazdy będzie niewielu, właściciele ładowarek nie mogą liczyć na przychody wystarczające do pokrycia kosztów inwestycji.

Taki mechanizm dotyczy nie tylko stacji ładowania. Niemcy, które przodują w rozwijaniu technologii zasilania samochodów elektrycznych z ogniw paliwowych wykorzystujących wodór, mają podobny problem ze stacjami tankowania tego gazu. Samochodów nie przybywa, bo nie ma ich gdzie tankować. Nie przybywa też stacji, bo istniejące są używane sporadycznie. Tak koło się zamyka.

W Polsce

Liczba zarejestrowanych w naszym kraju pojazdów elektrycznych oscyluje w okolicy 1000 sztuk. W porównaniu z Niemcami, Francją i Wielką Brytanią to niewiele. Niewiele jest też punktów ładowania: około 150; wśród nich zaledwie kilkadziesiąt to ładowarki publiczne, spełniające wysokie standardy. Tu i ówdzie powstają pojedyncze nowe stacje, np. 19 września w Katowicach uruchomiono punkt na parkingu podziemnym w Galerii Katowickiej, jednocześnie mogą się tam ładować cztery samochody. W październiku w Poznaniu Lidl otworzył sklep, przy którym zainstalowano ładowarkę dostępną dla klientów. Takich inwestycji będzie coraz więcej, ponieważ poprawiają one wizerunek firm, jednak potrzebne są przede wszystkim rozwiązania systemowe w większej skali.

Firma Green Way Infrastructure Poland zapowiada, że do końca pierwszego kwartału 2019 roku wybuduje w Polsce 75 publicznie dostępnych stacji szybkiego ładowania pojazdów. Powstaną one między innymi w następujących lokalizacjach: Galerii Bronowice w Krakowie, PH Auchan Bielany we Wrocławiu, Centrum Matarnia w Gdańsku, Port Łódź, Atrium Copernicus w Toruniu, Parku Handlowym Eden w Zgorzelcu oraz Warszawie – Wola Park i Atrium Promenada. Poza miastami stacje ładowania zostaną rozmieszczone w odległości nieprzekraczającej 85 km tak, żeby umożliwić bezpieczne podróżowanie i ładowanie w dogodnym dla kierowcy momencie.

Do końca roku 2020 Green Way Infrastructure Poland planuje uruchomienie około 200 punktów ładowania, ale uzależnia rozwój sieci od decyzji dostawców energii elektrycznej, oczekując, że uelastycznią one politykę taryfową tak, żeby możliwe stało się tanie „tankowanie” energii elektrycznej przeznaczonej do napędzania pojazdów.
Poza punktami ogólnodostępnymi mamy w kraju kilka ciekawych rozwiązań dla komunikacji miejskiej. W Krakowie autobusy elektryczne mogą wykorzystywać do ładowania akumulatorów prąd pochodzący z tramwajowej sieci trakcji elektrycznej.
Właściciele pojazdów elektrycznych instalują własne ładowarki. Trudno określić ich liczbę i typ, ale mają one minimalny wpływ na wzrost zainteresowania pojazdami elektrycznymi. To raczej opcja minimum: bez własnej ładowarki te samochody nie wyjechałyby na ulice.

W Niemczech

Nasi zachodni sąsiedzi mogą się pochwalić siecią 7400 punktów ładowania samochodów elektrycznych. 290 z nich to punkty szybkiego ładowania (superładowarki). W 2016 roku liczba samochodów elektrycznych wzrosła tam o 29% i obecnie przekracza 77 tys., a liczba stacji ładowania zwiększyła się o 27%. Dla porównania, w roku 2011 w Niemczech jeździło zaledwie 4 tys. samochodów elektrycznych.
Co ciekawe, część niemieckich stacji ładowania należy do naszego Orlenu. Zainstalowano je na stacjach sieci Star należących do polskiego koncernu. Umożliwiają szybkie ładowanie: w ciągu 30 minut mogą uzupełnić zapas energii w samochodzie Tesla model S do poziomu, który wystarcza do przejechania 270 km. Pełne ładowanie trwa 75 minut. W planach są podobne punkty na stacjach benzynowych w Czechach i w Polsce. Orlen eksperymentuje też ze stacją napełniania butli wodorem przeznaczoną do samochodów zasilanych ogniwami paliwowymi. Podobne plany ma inny polski producent paliw, Lotos. Akurat zasilanie aut wodorem nawet dla Niemców jest obszarem dość nowym. Takich aut sprzedaje się relatywnie mało, przyczyną jest dość wysoka cena i… brak punktów tankowania. Wiele wskazuje na to, że w Niemczech udało się przekroczyć swego rodzaju punkt krytyczny: punkty ładowania są na tyle dostępne, że kupujący coraz mniej przejmują się ograniczeniem zasięgu wynikającym z niewielkiej pojemności akumulatorów.
Niemcy mają i tę przewagę, że znaczną część energii elektrycznej uzyskują ze źródeł odnawialnych i o niskiej emisji, np. z elektrowni jądrowych. Dzięki temu samochody elektryczne można uznać za naprawdę czyste.

W Europie

Europejskie Stowarzyszenie Producentów Samochodów ACEA opublikowało niedawno dane dotyczące rynku samochodów elektrycznych w 2016 r. W Unii Europejskiej zarejestrowano 155,2 tys. aut z napędem elektrycznym (ECV), wliczając w to hybrydy typu plug-in.
To o 4,8% więcej niż w roku 2015. Wraz z krajami należącymi do EFTA, liczba nowych rejestracji ECV w 2016 r. wyniosła 206,5 tys. wobec 188,2 tys. w roku 2015.
Poza tym zarejestrowano 278,5 tys. hybryd (HEV), (o 27,3 proc. więcej niż w roku 2015), a uwzględniając kraje EFTA, liczba rejestracji wyniosła 303,5 tys. wobec 235,6 tys. w roku wcześniejszym.
Najwięcej samochodów elektrycznych (ECV) w ubiegłym roku zarejestrowano w Norwegii (44,9 tys., a 33,7 tys. w roku 2015), Wielkiej Brytanii (36,9 tys., a 28,7 tys. w roku 2015), Francji (29,1 tys., a 22,8 tys. w roku 2015), Niemczech (25,2 tys., a 23,5 tys. w roku 2015).

Perspektywy

W najbliższych latach będziemy świadkami szybkiego wzrostu liczby rejestracji pojazdów elektrycznych i hybryd plug-in, których akumulatory można naładować z sieci elektroenergetycznej. Największych zmian można się spodziewać w Niemczech i Norwegii, które prawdopodobnie pierwsze przekroczą próg 50% udziału pojazdów zasilanych energią elektryczną wśród zarejestrowanych samochodów osobowych.
Polska wyraźnie odstaje od Europy Zachodniej, ale także u nas, z zachowaniem proporcji, będziemy obserwować dynamiczny wzrost tego segmentu rynku. Trudno powiedzieć, kiedy osiągniemy poziom jednego miliona zarejestrowanych samochodów osobowych z napędem elektrycznym, ale na pewno nie będzie to obiecywany przez polityków rok 2020.
Nieunikniony i niezbędny jest rozwój infrastruktury publicznej: stacji ładowania dedykowanych samochodom z napędem elektrycznym i stanowisk do ładowania zlokalizowanych na terenie istniejących stacji paliw. Brak tych urządzeń skutecznie zniechęca do zakupu samochodów z napędem elektrycznym, bo stosunkowo mały zasięg uniemożliwia dalsze wyjazdy. Podróżowanie po mieście, w bliskim sąsiedztwie własnej ładowarki, nie sprawia problemów, ale wyjazd w dłuższą trasę, np. z Krakowa do Gdańska, wymagałby co najmniej 1 albo 2 ładowań. Bez ładowarek na autostradach i drogach krajowych kierowcy pokonujący regularnie takie trasy nie wybiorą się w drogę samochodem elektrycznym.

Kierunek i tempo rozwoju infrastruktury zależą od polityki państwa. Jeśli w grę będą wchodziły dopłaty do zakupu energii na potrzeby ładowania akumulatorów trakcyjnych i pomoc dla inwestorów zamierzających budować sieci punktów ładowania, można będzie mieć nadzieję na znaczne przyspieszenie. W przeciwnym wypadku przedsiębiorstwa prywatne będą inwestowały ostrożnie, wyczekując chwili, w której liczba pojazdów elektrycznych wzrośnie na tyle, żeby zwrot z inwestycji mógł nastąpić w rozsądnym czasie.

Zwiększenie liczby pojazdów z napędem elektrycznym wymusi wprowadzenie zmian w sieci elektroenergetycznej. Superładowarki, umożliwiające szybkie ładowanie akumulatorów, pobierają z sieci prąd o bardzo dużym natężeniu. Nagromadzenie takich urządzeń na obszarze (osiedle, dzielnica) zasilanym ze wspólnej linii przesyłowej może sprawić, że obciążalność dotychczasowych linii okaże się niewystarczająca. Konieczna stanie się wymiana i rozbudowa infrastruktury, co będzie wymagało dużych inwestycji.

Operatorzy sieci energetycznej poniosą dodatkowe koszty, które mogą zechcieć zrekompensować przez podniesienie opłat przesyłowych. Dostawcy energii zwiększą sprzedaż, ale mogą jednocześnie podnieść ceny energii.
Jeśli to zrobią, efekt może się okazać przeciwny do zamierzonego, bo wysoki koszt ładowania akumulatorów będzie zniechęcał do przesiadania się na samochody elektryczne.

Podobne problemy, choć w mniejszej skali, mogą stać się udziałem mieszkańców terenów wiejskich. Załóżmy, że 30–40 procent gospodarstw zainstaluje ładowarki do samochodów. Część z nich będzie ładowarkami „zwykłymi”, pobierającymi umiarkowany prąd, ale zdarzą się też „superładowarki”. Obciążenie sieci przesyłowej wymusi wymianę transformatorów w stacjach średniego napięcia (1,5 / 0,4 kV). Tutaj możliwa wydaje się partycypacja gmin w kosztach modernizacji infrastruktury po to, żeby zachęcić operatorów sieci do utrzymania kosztów na dotychczasowym poziomie.

Ciekawe, jak poradzą sobie z przygotowaniem stanowisk do ładowania prądem firmy deweloperskie, które jak dotąd stawiają na maksymalne zagęszczenie wznoszonych osiedli. Skoro poważnym problemem jest znalezienie jakiegokolwiek miejsca parkingowego, urządzenie wystarczającej liczby stanowisk, w których mieszkańcy i ich goście mogliby pozostawić ładujący się pojazd na kilka godzin, można uznać za bardzo trudne, albo niewykonalne.
Gdzieś w tle tych rozważań pozostaje bardzo ważne pytanie: o politykę energetyczną państwa. Przecież wpływ pojazdów elektrycznych na środowisko zależy od sposobu pozyskiwania energii elektrycznej. Trwanie przy energetyce opartej na węglu znacznie ogranicza spodziewane korzyści: wytwarzanie energii elektrycznej w dalszym ciągu oparte na spalaniu paliw kopalnych wciąż zanieczyszcza atmosferę. Różnica polega na tym, że zamiast w pobliżu dróg, emisja spalin następuje w oddalonych od aglomeracji miejskich elektrowniach.

Piotr Kołaczek