Zájemci o vodíkové auto se brzy dočkají

Už jen měsíce dělí svět od uvedení prvních sériových aut na vodík. Zatím však budou exkluzívní záležitostí pro bohaté nadšence.

Zájemce o sedmou řadu vozů BMW bude stát už zanedlouho před otázkou, jaké palivo pro svůj vůz zvolí. Kromě tradičního pohonu na benzín nebo naftu přibude i verze, která polyká vodík. Přesné datum uvedení na trh automobilka tají, ale podle dříve zveřejněných údajů by to mohlo být ještě letos.
Pokud do té doby mnichovskou automobilku nepředběhne konkurence, bude historicky prvním vodíkovým autem drahá limuzína s dvanáctiválcovým motorem, jejíž základní cena v benzínové verzi začíná na 3,5 miliónu korun. Vodíkový pohon ji prodraží přibližně o dalších 10 procent.
Navzdory exkluzívnímu autu si první majitelé vodíkových aut budou připadat jako ti, kteří před lety propadli fenoménu LPG. Polovinu zavazadlového prostoru jim zabere válcovitá nádrž a k nejbližší pumpě si budou muset zajet až do Německa. Na jedno tankování přitom auto urazí jen 200 kilometrů. A když vodík dojde, motor se sám přepne - na benzín.

Zážehový motor versus palivové články
Světové prvenství mnichovské značce patrně neunikne proto, že se při vývoji vodíkového auta rozhodla pro nejméně komplikovanou cestu. Dala přednost kombinaci vodíku a běžného zážehového motoru, zatímco konkurenční projekty od Mercedesu nebo Opelu pracují s palivovými články, které vyrábějí elektrickou energii pro pohon elektromotorů. "Vodíkové auto musí mít dostatečný výkon. Aby lidé, kteří si jej koupí, nevzbuzovali v druhých lítost," míní Wolfgang Strobl, který je u BMW odpovědný za čtyři generace vodíkových aut. K demonstraci dostatečného výkonu postavila automobilka speciální monopost, se kterým loni na podzim dosáhla devíti rychlostních rekordů. Maximální rychlost rekordního vozu H2R, který pohání sériový dvanáctiválec z řady 7, je podle údajů automobilky přes 300 km/h. Takovým úspěchem se zatím nemůže pochlubit žádná jiná značka.

Ale ani auta, která využívají palivové články, nemusí být nutně na silnici brzdou provozu. Příkladem je nejnovější úspěch Opelu Zafira ve speciálním závodě Rallye Monte Carlo pro hybridní a vodíková auta, který se jel první dubnovou sobotu.

Zafira vybavená dvěma stovkami vodíkových článků, které dodávaly energii třífázovému asynchronnímu elektromotoru, dokázala ujet 417 kilometrů dlouhou cestu za necelých osm hodin. Trasa přitom jen sotva mohla být náročnější. Na cestě ze švýcarského Lugana do Monte Carla stojí vozům v cestě alpské masívy, jejichž zdolání vyžaduje překonání nadmořské výšky 1870 metrů. Zafira, která byla nejrychlejším vodíkovým autem v závodě, dojela v konečném pořadí na třetím místě. Podle zpráv automobilky během cesty dvakrát tankovala a byla schopna jet rychlostí až 160 km/h. Elektromotor zafiry dával výkon 60 kW a na stokilometrovou rychlost rozjel vůz za 16 vteřin.

Ještě silnější je vodíkem poháněný elektromotor v novém Mercedesu třídy B. U něj automobilka udává výkon 100 kW, jeho předchůdce zabudovaný do třídy A měl sílu 65 kW. Právě na mercedesech je dobře patrné, jaký pokrok udělaly vozy s palivovými články v poslední době. Ještě před deseti lety byl pokusný vůz NECAR 1 vybaven zařízením o váze 800 kilogramů, které kromě dvou předních sedadel zcela zaplňovalo interiér. V dnešním Mercedesu B vodíková technika kompletně zmizela v duté podlaze.

Palivové články pro výrobu energie z vodíku nezavrhuje ani BMW. Počítá však s tím, že by sloužily pouze pro napájení elektrických spotřebičů na palubě auta a nahradily tak alternátor. "To otevírá nové možnosti v oblasti komfortu," tvrdí Wolfgang Strobl. "Například klimatizaci nebo topení je pak možné zapnout i tehdy, když neběží motor. " Palivový článek také na rozdíl od alternátoru vyrábí elektřinu jen tehdy, když je skutečně třeba. "Uspoří se tím palivo, v přepočtu na benzín zhruba jeden litr na sto kilometrů," vypočítává Strobl. Absence alternátoru navíc motoru odlehčí. Získaný výkon zhruba 10 kW může využít pro pohon vozu.

Bezpečný jako benzín
Už dva roky zkouší Mercedes vodíková auta v běžném provozu, třicet vodíkových autobusů NECAR jezdí na městských linkách v Německu, USA, Austrálii i v Číně. Autobusy už dohromady najely 500 000 kilometrů a přepravily dva milióny pasažérů. Automobilka přitom sleduje nejen jejich spolehlivost, ale i to, jak nové palivo přijímají cestující. Od zkázy vzducholodi Hindengurg nemá vodík dobrou pověst. Technický specialista BMW Radek Dolejší vysvětluje, proč se katastrofa vzducholodi nemůže u aut opakovat: "Vodík je výbušný jen tehdy, když jej unikne do vzduchu velké množství, stejně jako v případě benzínových výparů". Aby se tak nikdy nestalo, je vodík v nádrži auta uchováván v tekutém stavu v devítivrstvé nádrži. Ta je navíc celá vyplněna porézní hmotou podobnou houbě, do které vodík nasákne. "I kdyby náhodou nádrž praskla, vodík se z porézní hmoty bude odpařovat postupně a jeho koncentrace nikdy nebude nebezpečná," míní Radek Dolejší.
V německé zkušebně TÜV už vodíkové nádrže prošly speciálními testy. Naplněné byly vrhány proti překážkám, stlačovány pneumatickými kleštěmi anebo vystaveny žáru 1000 °C po dobu 70 minut. TÜV konstatoval, že ani v jednom případě nedošlo k explozi a po sérii nárazových testů celých automobilů vyhlásil, že "provoz vodíkových aut je stejně bezpečný jako aut benzínových".

Tekutý vodík je skladnější
ZJako plyn zabírá vodík mnoho místa. I když je do nádrže tankován v současnosti největším možným tlakem 700 barů, jeho objem je pak stále dvakrát větší než objem tekutého vodíku. Aby vodík zkapalněl, je nutné jej zchladit na minus 253 °C a při této teplotě jej také udržet. Chystané BMW počítá právě s tekutým vodíkem, který je stejně jako benzín přímo vstřikován do válců.
Automobilka připouští, že pokud vůz 24 hodin jen stojí, tlak v nádrži stoupne vlivem oteplení o 5,5 baru. To je hodnota, na kterou je nádrž konstruována. Pokud vůz stojí bez pohybu déle, tlak dále stoupá. V takovém případě bezpečnostní ventily začnou postupně upouštět plyn tak, aby se tlak v nádrži dostal do běžných hodnot.
Z bezpečnostního hlediska je nejrizikovějším okamžikem čerpání vodíku do auta , proto nikdo nepočítá s tím, že by zařízení obsluhoval sám řidič. Zatím tak činí vyškolená obsluha nebo automaty. Budoucnost vodíkových čerpacích stanic je ve zcela samočinném tankování, při kterém nebude třeba ani vystoupit z auta. Každý vůz bude vybaven čipovou kartou, podle které pumpa identifikuje majitele vozu a sama si obnos za palivo strhne.
I když už se takové pumpy v Německu testují, jejich výstavba i provoz jsou zatím velmi drahé. Německé automobilky a výrobci pohonných hmot proto utvořili společenství Clean Energy Partnership, které má společnými silami taková zařízení financovat. Nejnovějším výsledkem spolupráce je výstavba veřejné vodíkové stanice v Berlíně.
Ale i navzdory optimistickým výsledkům vodíkových prototypů je zřejmé, že na masové rozšíření takových aut je stále velmi brzy. Výroba vodíku je dnes do značné míry závislá na fosilních palivech a problém s exhalacemi se tak pouze přesouvá ze silnic do elektráren.