Autoforum

/

Foto: TU Dresden, tiskové materiály

Vysokou cenu, omezený počet dobíjecích cyklů a z toho pramenící ruinující provozní náklady. Tyto nedostatky baterií může vyřešit nápad známý z autíček našeho mládí, i ten má ale své problémy, které mu přinejmenším elektromobily nedovolí spasit.

S autíčkem na setrvačník se nejspíše v mládí setkali jen ti dříve narození. Kdysi byly hračky s ním něčím naprosto běžným - auto jste párkrát posunuli po zemi vpřed, roztočili setrvačník a následně využili jeho... setrvačnosti k tomu, aby autu posloužil pro jeho vlastní pohon. Některé sofistikovanější konstrukce vydržely opravdu hodně a dokázaly využít nashromážděné energie nejen k pohonu, ale také k rozsvícení světel, rozblikání majáků a rozeznění sirény. Bylo to někdy trochu hlučné, ale také velmi spolehlivé řešení. Rozbít setrvačníkové autíčko skoro nešlo.

Později je z trhu téměř vytlačila natahovací auta, kterým energii dodáte pohybem dozadu. Princip je podobný, ale výsledné řešení jiné. Tahle autíčka bude znát každý včetně toho, že mnoho nevydrží - strhnout či postupně unavit natahovací pohon je o mnoho snazší. Do dětských hraček se kvůli tomu setrvačníky nevrátily, automobilky s nimi ale koketují poměrně dlouho. Ostatně jde o nápad z počátku 20. století.

Již v roce 2010 to předvedlo Porsche, které závodní speciál GT3 R Hybrid osadilo právě setrvačníkem. Ten se pochopitelně nenatahoval tím, že s autem někdo hýbal po závodní dráze, to by snad dokázal jen bůh, místo toho došlo na jeho roztočení při brzdění. Vzniklá energie pak byla odebírána vozem při akceleraci, pochopitelně. Výhodou oproti klasickým hybridům či elektromobilům se stala absence baterie se všemi jejími nevýhodami. Tedy většinou z nich - podobně jako u natahovacích a setrvačníkových autíček i zde šlo o velmi robustní a spolehlivé řešení.

Jakkoli si ale zuffenhausenský speciál vedl dobře na závodních okruzích, kde za jeho volant mimo jiné usedal i Chris Harris, v sériových vozech se tato technologie nakonec neobjevila. Spíše se zdálo, že jde o slepou uličku vývoje, která bude brzy zapomenuta. Jenže za posledních třináct let tlak na elektrifikaci celého světa neskutečně narostl. A protože politici souběžně s tím velí k přesunu na obnovitelné zdroje, stala se úložiště energie nesmírně důležitými.

Problémem lithium-iontových baterií je jejich cena daná nedostatkem vzácných kovů, bez kterých se neobejdou. A také omezená životnost. V případě setrvačníku nic mimořádného není třeba a stejně jako u oněch hraček vydrží skoro věky. Konverze elektřiny na mechanický pohyb a zpět navíc probíhá s minimálními ztrátami, podle dosavadních výsledků lze počítat s minimálně 95 procenty. Čím je také těžší, tím více energie zvládne skladovat. Velkou roli hraje rychlost, při využití kompozitu je však možné kalkulovat až s 60 tisíci otáčkami za minutu.

Jak jsme již naznačili, dramatické rozdíly panují v životnosti. Jednou ze stěžejních výhod setrvačníku je možnost zvládnout až milion „dobíjecích cyklů” ve srovnání s tisícinou, kterou zvládnou bez potíží obsloužit současné baterie. I to ve finále napomáhá snížit cenu na zlomek bateriového ekvivalentu. Máme zde tedy směr, jakým se ubírat?

Mohlo by to tak být, kdyby setrvačníku nezůstávala jiná z nevýhod baterek - hmotnost resp. energetická hustota. Jde o pouhých 10 Wh na 1 kg, potřebujete tedy 100kilový setrvačník, abyste mohli uchovat 1 kWh. To je bída i vedle současných bídných akumulátorů, už 100kWh úložiště by znamenalo 10tunový setrvačník. Tento limit jasně vykresluje pohled na setrvačník níže testovaný Technickou univerzitou v Drážďanech, jenž pracuje s 500 kWh. Mohutnost takového řešení je očividná.

Elektrická auta jsou mimo hru - relevantní cesta je to leda pro hybridy jako v případě onoho Porsche. Svět ale nakonec nejsou jen auta, setrvačníky pořád mohou posloužit třeba bytovým domům nebo dobíjecím stanicím. Jestli zažijí svou renesanci, ukáže jen čas.

Zdroj: Focus

Petr Prokopec