- Sprawność pojazdów FCEV
Pojazdy FCEV korzystają z obecności baterii litowo-jonowej na pokładzie. Jej pojemność jest ograniczona do pojedynczych kWh, a jej zadaniem jest stabilizować przepływ energii z ogniwa paliwowego do silników elektrycznych i systemów pokładowych. Sama energia pochodzi z paliwa wodorowego, dostarczanego do ogniwa, gdzie na skutek reakcji chemicznych generowana jest energia elektryczna. Sprawność ogniwa paliwowego szacuje się na 50-60%. Sprawność baterii litowo-jonowej na około 90%, a sprawność silników elektrycznych na kolejne 90%. Skumulowana sprawność wykorzystania paliwa wodorowego w pojeździe typu FCEV wynosi więc 40-50%.
Po uwzględnieniu sprawności procesu elektrolizy i sprężania wodoru, tj. około 60%, otrzymujemy sprawność 25-30%. Po uwzględnieniu wzrostu sprawności elektrolizerów do nawet powyżej 70%, sprawność ogólna napędu wodorowego wyniesie od 30% do nawet 37%.
2. Sprawność pojazdów spalinowych
Silniki spalinowe cechuje zróżnicowana sprawność w zależności od cyklu pracy jednostki. Silniki z zapłonem iskrowym osiągają sprawność na poziomie 11-27%, silniki z zapłonem samoczynnym na poziomie 25-37%[1].
3. Sprawność pojazdów BEV
Na sprawność pojazdów elektrycznych typu BEV składa się sprawność zespołu baterii i silników elektrycznych, na poziomie około 80%. Uwzględniając sprawność generacji energii elektrycznej, zasilającej stacje ładowania, ogólna sprawność spadnie znacząco, w zależności od pochodzenia energii. W przypadku ładowania pojazdów BEV energią z elektrowni cieplnych (węglowych, geotermalnych lub atomowych), gdzie sprawność oscyluje od 30% do 40%, sumaryczna sprawność tego rodzaju transportu spadnie nawet poniżej 30%. W przypadku wykorzystania energii odnawialnej, jak np. elektrownie wodne, których praca nie generuje znacznych strat energii, sprawność ogólna wyniesie nadal ponad 60%, uwzględniając również straty na przesyle energii z wykorzystaniem sieci elektro-energetycznej.
Kontrowersyjną kwestią pozostaje energochłonność produkcji pojazdów typu BEV oraz wydobycie i wykorzystanie materiałów ziem rzadkich w znacznie wyższym stopniu niż w przypadku pozostałych pojazdów oraz emisja z tym związana.
Kolejną trudnością, jaką identyfikuje się w przypadku pojazdów elektrycznych ładowanych energią sieciową jest przeciążanie sieci. Moc ładowania przekraczająca 200 kW, jaką należy przewidzieć dla pojedynczego stanowiska szybkiego ładowania stanowi ekwiwalent mocy przyłączeniowej kilku gospodarstw domowych. Pokłosiem tego problemu mogą być ograniczenia mocy ładowania w określonych godzinach oraz wyższe taryfy energii.
[1] Albatayneh Aiman, Assaf Mohammad, Alterman Dariusz, Jaradat Mustafa, Environmental and Climate Technologies, Volume 24
