Az elektromos autók előnyei és hátrányai

A villanyautó nem új keletű jelenség az emberiség életében. 100 évvel ezelőtt az első autók is elektromosak voltak és számos előnyük volt a belsőégésű motorral felszerelt autókkal szemben. A villanyautó legfőbb sajátossága benzinnel hajtott versenytársaival ellentétben, hogy halk és környezetbarát, akár otthon is kényelmesen feltölthető. Sajnos az olcsó üzemanyagárak és a tömegtermelés az utóbbi típus felé billentették a mérleg nyelvét. Az elmúlt száz évben rengeteget fejlődött a technika és globalizálódott a világ gazdasága. Az olaj, mint legfőbb energiahordozó kitermelése elérte hanyatlását és a világnak szembe kell néznie az elmúlt évtizedek környezetpusztító magatartásának következményeivel. A jövő tervezése során kiemelt szerepet kap a fenntarthatóság kérdése, így sürgősen új alternatívákat kell találnunk a kimerülő energiahordozók pótlására, károsanyag-kibocsátásunk csökkentésére és a környezet megóvására, ennek pedig fontos területe a közlekedés és – hosszú távon – kiváló megoldása az elektromos autók elterjesztése. E cikkben azt vesszük górcső alá, milyen előnyökkel és hátrányokkal járnak az elektromos autók, az EV-k (electric vehicle).

Milyen típusai vannak az elektromos autóknak?

Elsőnek érdemes látnunk, milyen típusai vannak az EV-knek, hiszen mint sok esetben, itt sem minden fehér és fekete, a teljesen elektromos autók és a belső égésű motorral hajtott személygépkocsik közötti skálán található még a hibrid autók, a plug-in hibridek, a benzinmotoros rásegítésű elektromos autók, valamint a hidrogéncellás járművek.

Az elektromos autó megnevezéssel hivatalosan csak azokat az autókat illetik, amelyeket egy vagy több elektromos motor hajt meg, az ehhez szükséges energiát pedig akkumulátorokból vagy más energiatárolókból nyerik.

Bár gyakran – mint ahogy a magyar szabályozás is pl. a zöldrendszámok biztosításával – sokszor ide sorolja a más – pl. robbanómotoros – meghajtással is bíró járműveket, ezek hivatalosan nem e kategóriába tartoznak. Ezzel próbálják biztosítani az autók folytonos, megbízható működtetését, a hatótávolságának kitolását, illetve a különböző forgalmi helyzetekben optimális meghajtási mód alkalmazását, amely pláne az utóbbi és az elkövetkező pár évben, míg az elektromos autózás feltételei elérik a fosszilis üzemanyaggal hajtott autókét, fontos az átmenet kialakításában.

A hibrid autó a kvázi első ilyen megoldás a skálán a kizárólag robbanótól a kizárólag elektromos motorig haladva. Ezen autók elsődleges meghajtó egysége egy benzinmotor, amihez viszont egy elektromotort társítanak. Ez felfogja, visszanyeri és elektromosságként raktározza a fékezéskor keletkezett energiát, amit később újabb fékezéskor, gyorsuláskor vagy az energiafelhasználás optimalizációjának céljával egyenletes haladáskor használ fel. Külsőleg az akkumulátorokat épp ezért nem is lehet feltölteni, azok energiaszükséglete használat közben termelhető csak meg.

A plug-in hibrid, azaz a hálózatra köthető hibrid autók már nagyobb kapacitású akkumulátorokkal rendelkeznek és konnektoron keresztül tölthetők. Ezekkel városon belüli, rövidebb utakat könnyűszerrel megtehetünk kizárólag az akkumulátort alkalmazva is.

A benzinmotor rásegítéses elektromos autókban már csak egy kisebb belső égésű motor kapott helyet a nagyobb méretű elektromotor töltésére a nagyobb akkumulátor mellett, így ezzel már nagyobb távolságok megtételére is elektromosan hajtott járműveket kapunk.

Egy különlegesebb EV forma a hidrogéncellás autó, amely a beletankolt folyékony hidrogén felhasználásával termel elektromos áramot üzemanyagcellák segítségével. Ezáltal, tekintve, hogy a hidrogén cserélendő a rendszerben, a folyékony üzemanyag tankolása pedig jóval gyorsabb a konnektoros módszernél, a töltési idő jelentősen lerövidül, a szokásos tankolás pár percére. ennek ellenére az üzemanyagkezelés így több problémát vet fel, valamint nehezebbé is teszi az autót, ezáltal pedig nem túl elterjedt megoldás.

Tisztán elektromos autónak nevezzük az EV-ken belül azokat az autókat, melyeknek kizárólag elektromos meghajtású motorokkal rendelkeznek. Itt az akkumulátorok töltése egyedül konnektoros úton történik, a hatótáv pedig már néhány száz kilóméteres utak megtételét engedi, az akkumulátor függvényében.

Technológia tényezők – előnyök

A leggyakoribb működési kiadás, az üzemanyag költsége az EV-k esetében körülbelül harmada a hagyományos versenytársaikhoz képest, tekintve, hogy egy otthoni töltés egy 30-40 kWh kapacitású akkumulátor esetében 1200-1600 forintra tehető, ami típusonként 150-250 km megtételét teszi lehetővé.

A belső égésű rendszerekkel összehasonlítva az EV-kben jelentősen kevesebb meghibásodásra alkalmas alkatrész található, nincs kipufogórendszer, váltómű, önindító, turbó, kettős tömegű lendkerék vagy kordántengely, így kevesebb alkatrész meghibásodásával kell számolnunk, ami egyszerűbb és olcsóbb karbantartást jelent. Az alkatrészek különbsége – természetesen a motoré is – a finom rezonanciát és az erőteljesebb rezgéseket is csökkenti, így téve kényelmesebbé az utazást, valamint kímélve pl. a főtengelyeket és a karosszériát. A féktárcsák csikorgása és cseréje sem fog túl gyakori fejfájást okozni, hiszen az elektromos autók hajtóműve visszanyeri a fékezéskor keletkező energiát, ezáltal nem csak a megállást teszi simábbá és biztonságosabbá, de üzemanyagot is spórol a fékbetétek megóvása mellett.

Az elektromos motor folyamatos nyomatékot tud biztosítani, ezáltal jelentősen jobb gyorsulás érhető el, amely mind az esetleges előzések gyorsabbá és biztonságosabbá tételéhez, mind a vezetési élményhez nagyban hozzájárul. Az EV-k jellemzően automata váltósak is természetesen ennek megfelelően, így az ebből fakadó kényelmet is élvezhetjük. Mindazonáltal a menettulajdonságok és a kényelem tekintetében a már említetteken kívül egyéb különbséget nem fedezhetünk fel, tekintve, hogy a külső és belső karosszéria is független a meghajtástól.

A fenti képen az elektromos gépjárművek által csökkenthető externális költségek nagysága látható a realista forgatókönyv szerint hazánkban, millió euróban kifejezve. Forrás: PwC Magyarország

Az elektromos autók károsanyag- és zajkibocsátásának környezeti és egészségügyi előnyei is jelentősek. Az elektromos motor zajtalan működése nemcsak az utasokat, de a környezetét sem zavarja, ezáltal csökkentve az ebből származó, főképp stresszen alapuló megbetegedéseket, amely elsősorban a városi életforma esetén bír nagy jelentőséggel. A zajszennyezettség hatalmas gondot okoz a fejlett és fejletlen országokban egyaránt, különösképpen hazánkban, mivel Budapest az egyik leghangosabb város Európában a PwC tanácsadó cég 2014-es kutatása alapján. A zajszennyezettség felelős a szívrohamok, valamint az alvási és pszichés zavarok egy részéért. Az említett tanulmány szerint az elektromos autók elterjedésével akár 70%-kal csökkenteni lehetne a városok zajszennyezettségét, jelentősen élhetőbbé téve azokat.

Természetesen ennek vannak árnyoldalai is – a közlekedés résztvevői nem hagyatkozhatnak pusztán hallásukra az úton.

A másik tényező, a károsanyag-kibocsátás csökkentése ennél is hangsúlyosabb, de sok kérdést is felvet – számos helyen találkozni pontatlan kijelentésekkel.

A károsanyag-kibocsátásnak létezik közvetlen és közvetett módja. A közvetlen alatt értjük a kipufogóból közvetlenül a levegőbe jutó káros anyagok mennyisége, mely – ahogyan korábban is említettünk – az elektromos autók esetében nulla. Közvetett kibocsátás az, ami az autó előállítása során, valamint a hasznos élettartam végén – például akkumulátorok leselejtezése – keletkezik. A közvetlen hatások és az elektromos autók esetében a legfőbb kérdés, hogy az adott ország miből állítja elő az autók töltésére használt villamosenergiát, hiszen ha ez megújuló energiából történik, akkor 100%-os CO2 kibocsátáscsökkenés érhető el a belsőégésű motorral hajtott autókkal szemben. Ez természetesen jelenleg sajnos messze áll a valóságtól, hacsak nem Norvégia kiemelkedő példáját vesszük, ahol elsősorban a magas esésű, bővizű folyók az országon belüli fogyasztást zéró kibocsátásúvá teszik – nem véletlen, hogy 2018-ban minden 3. újonnan vásárolt személygépkocsi elektromos volt az országban. A másik oldalt nézve, Kínában például az eladott elektromos autók száma az elmúlt időszakban évente duplázódott, hiszen nagyvárosaik levegője egyre alkalmatlanabbá válik az egészséges emberi életre. Ez azonban nem feltétlenül okoz pozitív hatást a környezetre, mivel az ország villamosenergiájának nagy részét a rendkívüli légszennyező hatással bíró szénerőművekben állítja elő. Pusztán annyi történik, hogy a városokból áthelyezik a szennyezést az erőművek környezetébe – ez azonban a társadalom szempontjából így is jelentős. Jelenleg hazánkban az előállított villamos energia körülbelül 35%-a fosszilis, 53%-a nukleáris, 11%-a megújuló és 1%-a egyéb forrásból származik. Ez azt jelenti, hogy hazánkban a megtermelt villamos energia kb. 65%-ához nem köthető CO2 kibocsátás, így azt mondhatjuk, az elektromos autók itthon a személygépjárművekből fakadó károsanyagkibocsátás kb. kétharmadát képesek csökkenteni.

Ez nem köd. Pekingben, Kína központjában, csakúgy, mint az ország számos egyéb városában, a szmoggal való küzdelem mindennapos.  

Technológia tényezők – hátrányok

A legnagyobb problémát az elektromos autók elterjedésében a hasonló kategóriájú hagyományos meghajtású autókhoz viszonyított magas ár jelenti. Jelenleg a felár akár 30% is lehet a belső égésű motoros versenytárshoz mérten, azonban érdekes tendencia figyelhető meg a piacon – amíg a legtöbb termék, köztük a hagyományos új autók ára is emelkedik, addig az elektromosoké mintha csökkenne, de legalább stagnálna. Ez annak tudható be, hogy az EV-k technológiája bár nagy múltra tekint vissza, újra gyerekcipőben jár, viszont jelentős kutatási és fejlesztési befektetések és erőforrások eredményeként egyre megfizethetőbbé válik a technológia – egyre közelebb hozva ezzel azt a mindennapi fogyasztóhoz. Ennek ellenére manapság újonnan egy Nissan Leaf 10 millió, egy BMW i3 15 millió, egy Tesla Model 3 több mint 22 millió, egy BMW i8 pedig 50 millió is lehet, így ha EV-kre szeretnénk költeni, a határ továbbra is a csillagos ég. Számos költségelemzést találhatunk e témában, mindegyik nagyon modellfüggő, annyi azonban bizonyos, hogy jelenleg pusztán pénzügyi szempontokat figyelembe véve nem érdemes elektromos autókban gondolkodnunk.

Második legfontosabb tényezőnek az EV-k szíve, a lítium akkumulátor kell, hogy megemlítésre kerüljön. Ennek teljesítménye határozza meg az autó hatótávját, emellett ez az autó legdrágább eleme is, cseréje pedig jelentős költségekkel bír.

A mai akkumulátorok nem képesek a belsőégésű motorok teletankolt kapacitásával felvenni a versenyt, így az elektromos autók hatótávolsága jelentősen kisebb a robbanómotorosokénál. Ennek mértéke természetesen nagyban függ az autó gyártójától és típusától, azonban többnyire az utakon egy töltéssel 100-250 km megtételére képes EV-ket találhatunk, de pl. a piacvezető Tesla Model S-ének hatótávja megfelelő beállítások mellett az 500 km-t is elérheti, ami már megegyezik egy 50 literes, 10L/km-es átlagfogyasztással rendelkező robbanómotoréval. Fontos megjegyezni, hogy az elektromos autóknál a magas elektromos energia igényű kényelmi funkciók – pl. ülésfűtés vagy épp klíma – képesek drasztikusan csökkenteni az akkumulátor kapacitását, így az éghajlat vagy az aktuális időjárás is nagyban befolyásolhatja a tényleges hatótávot.

A lítium akkumulátor cseréje nem csupán pénzügyi költséget jelent, tekintve, hogy egy ilyen művelet átlagosan 2 millió Ft-os kiadás, de a környezetre is nagy terhet ró, mivel a lítium – tekintve, hogy számos akkumulátorunk alapját adja – készleteink egyre fogynak, kinyerése és újrahasznosítása pedig bonyolult és nem túl hatékony. Ennek ellenére azon tévhitek, melyek 2-3 éves periodicitást prognosztizáltak az EV-k akkumulátorjainak, mivel ekkorra várták gyártási kapacitásuk 50-60%-ra csökkenését, pesszimistának bizonyultak. Számos, 10 évnél is idősebb hibrid autóban dolgoznak ugyanazok az egységek, de a teljesen elektromos 4-5 éves járművek is köszönik, jól vannak. Igaz tehát, hogy az akkumulátor meghibásodása valóban költséges, de tévhit, hogy túl gyakran cserére szorulna.

A BMW i8 esetében még nem feltétlenül a lítium akkumulátoré a főszerep – de a modellt látva ez egyszer talán elnézhetjük neki. 

Tehetünk is egyébként azért, hogy minél jobban megóvjuk. A legtöbb elektromos akkumulátor üzemi működésének optimuma 50-80%-os töltöttség közé esik, nem véletlen, hogy a gyorstöltők 0-ról 80-ig és 80-tól 100-ig közel azonos idő alatt töltik a járműveket – az energiacellák így működnek ideálisan. Ennek megfelelően kis odafigyeléssel magunk is tovább hosszabbíthatjuk akkumulátorunk élettartamát, de arra is érdemes némi figyelmet szentelni, mely gyártó milyen feltételek mellett biztosít garanciát járműveire és azok alkatrészeire – a BMW esetében ez pl. 8 év is lehet.

Szabályozási tényezők

A Jedlik Ányos Program a hazai e-mobilitás elterjesztésének céljával fogant meg, számos területet lefedve a töltőállomások kialakításától a különböző díjak szabásáig ez foglalja keretbe a hazai elektromos autózás jelenlegi helyzetét és jövőbeli céljait. Mint egy igen fiatal tervezet, folyamatos revíziót igényel, a második verziója a nyáron került elfogadásra, de túl sokat ezzel kapcsolatban még nem hoztak nyilvánosságra – a továbbiakban arról is említést teszünk majd, milyen módosítások várhatóak.

Előnyök

Bár az elektromos autózás manapság még drága mulatság, akadnak törekvések a szabályozói oldalon ennek enyhítésére. Tisztán elektromos autó beszerzésekor a bruttó vételár 21%-a, de maximum 1,5 milliós támogatás igényelhető. Emellett az elektromos autók tulajdonosai teljesítményadó- és cégautóadó-mentességet is kapnak. Amennyiben új autót vásárolunk, úgy a regisztrációs adótól és a vagyonszerzési illetéktől is eltekintenek a hatóságok. Nem véletlen tehát, pláne, ha a már említett alacsony fenntartási költségeket, valamint a környezeti tényezőkből fakadó társadalmi és PR értéket is figyelembe vesszük, egyre több vállalat cseréli le flottáját elektromos autókra – és akkor még a városi közlekedést könnyítő, zöld rendszámmal összefüggő előnyöket nem is említettük.

Márpedig a zöld rendszám megszerzése számos pozitívummal bír, ez pedig az első Tervnek megfelelően viszonylag egyszerű feltételekhez kötött. Zöld rendszámot kaphatnak

• a tisztán elektromos meghajtású személygépkocsik (pl. a Tesla Model S, X, 3, illetve a Roadster; vagy a BMW i3 BEV),
• a hatótávolságnövelő belsőégésű motorral felszerelt, elektromosan minimum 50 km megtételére képes elektromos autók (pl. a BMW i3 REX),
• illetve a külső energiaforrásból tölthető, legalább 25 km megtételére képes plug-in hibridek (pl. a Toyota Prius PHV, a Volkswagen Passat GTE, a Mitsubishi Outlander PHEV, az Audi A3 e-Tron vagy épp a BMW i8).

A BMW i3 talán a hazánkban legelterjedtebb teljesen elektromos autó, amely amellett, hogy számos része újrahasznosított anyagból készült, kiválóan kiszolgálja a városi igényeket.

A Jedlik Ányos Terv 2.0 egyik fontos újítása épp az utóbbi kategóriát érinti – a terv kialakításában résztvevő szakemberek szeretnék elkerülni, hogy a bár plugin-hibridnek tekintett, de magas károsanyag-kibocsátású és nagy tömegű autók is zöld rendszámot használhassanak, hiszen ezek nagyban szennyezik a városi levegőt. A közeljövőben a zöld rendszámot a tervek szerint károsanyag-kibocsátáshoz fogják kötni, erről azonban egyelőre konkrétumokat nem közölt az elfogadott tervmódosítás.

A zöld rendszám előnyei közé sorolható a teljes körű ingyenes parkolás, amely a főváros összes kerületében, illetve több mint 45 nagyobb városban érvényes. Emellett számos területre behajtási engedély illeti a zöld rendszámmal rendelkező járműveket, amihez több parkolási lehetőség is tartozik, hiszen az EV-k olyan helyeken is várakozhatnak, ahol hagyományos meghajtású autók nem tehetnék. Ez utóbbiak manapság talán még nem tűnnek túl nagy dolognak, a későbbiekben azonban hatalmas jelentősége lesz, hiszen a fejlődő országokban már elektromosnak képzelik el az autózás jövőjét – pl. Párizsból 2030-ra az összes belsőégésű motorral hajtott jármű kitiltását jelentették be, de számos országban egyre inkább kiszorítják az elektromos autók a fosszilis üzemanyaggal hajtottakat.

Hátrányok

Az elektromos árammal történő akkumulátortöltés jóval több időt vesz igénybe a folyékony fosszilis üzemanyag tankolásánál, így hosszabb ideig kell várakozzunk az EV-k esetében. Mindazonáltal manapság egy gyorstöltővel nagyjából 30-35 perc alatt 0-ról 80% körül töltöttségi állapotot érhetünk el, így egy hosszabb kávészünet, némi olvasás vagy akár egy rövidebb, frissítő alvás is beleférhet a várakozási időbe, amire szükségünk is lehet 200-250 kilóméterenként.

Hosszabb utak megtételéhez természetesen sokszor nemhogy az akkumulátor számára optimális 80%-os töltöttség, a 100%-os kapacitás sem elég, így útközben is szükségünk lehet elektromos tankolásra. Itt jön képbe a gyakran emlegetett problematika: az elektromos töltőhálózat kiépítetlensége. Hazánkban a Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal eddig 844 db töltőállomás létesítésére adott ki engedélyt, melyből mára nagyjából 500 üzemel is országszerte 800 darab töltőhellyel – ezért is szükséges inkább szabályozói, semmint technológiai elmaradottságként tekinteni a kérdésre. Budapest számos egyéb mellett e téren is vezet az országban, a fővárosban és az agglomerációban körülbelül 170 elektromos kút található. Ez természetesen még mindig csekély a 2000-et meghaladó számú benzinkút mellett, azonban mára kijelenthető, hogy tudatos, előre tervezett utazással elektromos autóval is elérhető az ország szinte bármely pontja. Sőt, a Jedlik Ányos Terv 2.0 szerint 2030-ra hazánkban jelenlegi 800 töltőhely 45000-re változik – ekkora növekedési prognosztikát azonban sokan kétkedve fogadunk.

Egyértelmű hátrányt jelent az elmúlt évekhez képest az elektromos autókba töltött áram beárazása. Míg éveken keresztül ingyenesen használhatóak voltak a publikus töltőállomások, érthető módon ez a piac is szabályozásra szorul. Az árak szolgáltatónként változnak és még akár olyan állomást is találhatunk, ahol továbbra is ingyenes a tankolás – fel kell készülnünk rá, hogy ez rövidesen teljesen a múlté lesz.

Az országhatárokat elhagyva ugyancsak – bár országonként változó módon, nyugatra, majd észak felé haladva egyre sűrűbben – számíthatunk elektromos kutakra, hiszen a 2014/94/EU számú irányelvben végleg kitűzték az Európai Unión belüli összefüggő, integrált, zavartalan közlekedési infrastruktúra, ezáltal a töltőállomások létrehozását – többek között ebből az iniciatívából fakad a fentebb említett Jedlik Ányos program is.

A plushare.com és a toltopont.eu elsősorban belföldi, míg a chargemap.com vagy az openchargemap.com külföldi utazásaink során nyújthat segítséget, ha feltöltenénk EV-nket valahol útközben.

Akad néhány zöld rendszámmal kapcsolatos tévhit, ezek közül talán a legfontosabb, hogy bár a buszsáv igénybevételi lehetősége külföldön bevált indirekt ösztönző, hiszen a zsúfolt nagyvárosokban a forgalmi dugók kikerülése csábító lehet a lakosság számára, a közhiedelemmel ellentétben itthon nem áll rendelkezésre a buszsáv használata ennek birtokában sem. A Nemzeti Fejlesztési Minisztérium ebben anno a tömegközlekedés megbénulásának lehetőségét látta, így elvetette a kérdést.

Annak ellenére pedig, hogy az első Jedlik Ányos Program kialakításakor felmerült az útdíj-mentesség – díjmentes autópálya-, autóút- és főúthasználat -, valamint akár az ÁFA eltörlésének lehetősége – mint tudjuk, az állam más formában biztosított árkedvezményt -, ezekből nem valósult meg egyik sem, így a távolsági elektromos autózás jelentősebb előnyt nem élvez.      

Összegzés

Mindent összevetve azt mondhatjuk, bár a beruházási költségeket tekintve a belsőégésű motorok felé billen a mérleg nyelve, hosszútávú használat terve mellett – főként, ha nyomon követjük a technológiai fejlődést és a szabályozói trendeket – már csak a használati, kényelmi és környezeti-társadalmi tényezők, valamint a működési költségek alapján is érdemes elgondolkodnunk az EV-ken. Az elektromos autók előnyei és hátrányai tehát a hagyományos meghajtású autókkal szemben összefoglalva az alábbiak:

Előnyök

• Olcsó üzemanyag
• Olcsó és egyszerű karbantartás
• Finom rezonancia és rezgések minimalizálása
• Energiavisszanyerés
• Folyamatos nyomaték
• Közel zéró zajkibocsátás
• Zéró lokális károsanyag-kibocsátás és a teljes kibocsátás potenciális csökkentése
• Árkedvezmény
• Teljesítményadó- és cégautóadó-mentességet
• Regisztrációs adótól és vagyonszerzési illetéktől való mentesség
• Zöld rendszám
  • ingyenes parkolás
  • több parkolási lehetőség
  • behajtási engedély bizonyos zónákba

Hátrányok

• Magasabb ár
• Akkumulátor esetleges költséges cseréje
• Rövidebb hatótáv
• Hosszabb töltési idő
• Kiépítetlen töltőhálózati infrastruktúra
• Ingyenes köztöltőhasználat visszaszorulása