Poland Drives E-Mobility – przyszłość pojazdów elektrycznych w Polsce

W związku z projektowanymi przez Unię Europejską regulacjami, w ciągu trzech lat moc stacji ładowania w Polsce powinna wzrosnąć nawet 15-krotnie. Jaka przyszłość czeka elektromobilność w naszym kraju? Przekonajmy się, analizując kluczowe wnioski po Kongresie Nowej Mobilności 2022 PSPA.

• Niezmiennie od kilku lat to właśnie przedsiębiorstwa stanowią główny filar polskiego rynku elektromobilności. W zeszłym roku odpowiadały za ¾ rejestracji elektryków. Wprowadzenie do floty samochodów z napędem elektrycznym pokazuje, że marka jest odpowiedzialna społecznie i stara się pozytywnie wpływać na otaczający ją świat. Firmy powinny więc opracować plan wdrożenia kolejnych elektryków do swoich flot, zaczynając od programów pilotażowych. Dobrym rozwiązaniem może okazać się długoterminowy leasing samochodów elektrycznych.

• Jedno z większych wyzwań dla Polski może stanowić projektowana przez Unię Europejską regulacja AFIR, która zakłada chociażby powiązanie rozwoju floty samochodów elektrycznych ze wzrostem mocy publicznej infrastruktury ładowania. W marcu tego roku moc sieci ogólnodostępnej infrastruktury ładowania wynosiła 77 MW – o 39 MW więcej niż przewiduje projekt AFIR – jednak w 2025 roku moc stacji ładowania funkcjonujących w naszym kraju powinna wzrosnąć do 435,8 MW, a w 2030 roku do 1383,5 MW. Czas więc na rewolucję – z korzyścią dla użytkowników pojazdów elektrycznych.

• Konieczne jest kompleksowe edukowanie przedsiębiorców, środowisk rządowych i akademickich o elektromobilności. Należy przygotować się na to, że kolejne miasta będą wprowadzały strefy czystego transportu. Warto również podkreślić, że zeroemisyjny transport publiczny jest jedną z polskich specjalizacji w europejskim łańcuchu dostaw sektora elektromobilności. Flota e-busów powinna wzrosnąć do 950 sztuk (wzrost o 32,5 procent względem zeszłego roku) już do końca I połowy 2023 roku.

• Wraz z rozwojem elektrycznych samochodów osobowych, zwiększa się również oferta wdrażania zeroemisyjnych ciężarówek. eHDV są już dostępne, kluczowym elementem ich upowszechnienia jest rozwój infrastruktury szybkich ładowarek wysokiej mocy. Dekarbonizacja sektora transportu drogowego ma kluczowe znaczenie w dążeniu Europy do osiągnięcia neutralności klimatycznej.

KNM: elektromobilność to przyszłość, ale nie liczcie, że będzie różowa

W Łodzi odbyła się kolejna edycja Kongresu Nowej Mobilności. To świetna impreza, która nawet ze sceptyków elektromobilności może zrobić co najmniej umiarkowanych entuzjastów. O ile mają otwarte głowy.

Kongres Nowej Mobilności to wydarzenie, które już po raz trzeci zorganizowało Polskie Stowarzyszenie Paliw Alternatywnych. To jedna z najważniejszych imprez branżowych, która jest miejscem wymiany wiedzy, doświadczeń i idei ekspertów związanych z firmami inwestującymi w zeroemisyjne technologie, ale i chociażby samorządowców, którzy będą w stanie wykorzystać te nowe technologie w celu poprawy jakości życia mieszkańców polskich miast i wsi.

Reklama

W ciągu trzech dni zorganizowano kilkadziesiąt spotkań w różnych formułach, podczas których 140 prelegentów miało okazje dzielić się swoją wiedzą i doświadczeniami, a do tego dyskutować podczas debat i warsztatów na temat tego, jak będzie rozwijała się u nas elektromobilność. Z wiedzy ekspertów skorzystałem i ja. Dowiedziałem się np. że

To nie prawda, że od 2035 będzie zakaz sprzedaży nowych samochodów z silnikami spalinowymi

Nie jest powiedziane, że jak w styczniu 2035 r. ktoś podejdzie do okienka w wydziale komunikacji by zarejestrować nowe auto z silnikiem spalinowym, to zostanie odesłany z kwitkiem. Przepisy, nad którymi wciąż trwają prace, wcale nie zmierzają w tym kierunku. Pakiet legislacyjny "Fit for 55" zakłada raczej, że w Europie żaden producent nie odważy się takich aut sprzedawać, bo za każdy taki samochód zapłaciłby słoną karę. A w zasadzie nie za samochód, a za przekroczenie narzuconej przepisami średniej emisji CO2, która ma wynosić 0 g/100 km. Przed tym limitem, a więc i w uproszczeniu przed całkowitą elektryfikacją gamy, która pozwoli na jego osiągnięcie, nie ma ucieczki.

Teoretycznie można jednak założyć, że któryś z producentów wyłamie się i będzie wciąż sprzedawał samochody z silnikami spalinowymi, bo np. uzna, że go stać na zapłacenie kary (mało prawdopodobne w przypadku wielkoseryjnej produkcji), albo będzie w stanie dostarczyć do silnika spalinowego paliwo, którego spalanie nie będzie wiązało się z emisją CO2 (również wątpliwe, ale prace nad epaliwami wciąż trwają).

Tu pada pytanie, czy nie pojawi się nowe pole do nadużyć. Bo przecież nikt nie mówi o ograniczeniach w rejestracji spalinowych aut używanych. Wystarczyłoby więc zarejestrować nowy samochód poza Europą i sprowadzić go do nas jako używany. Tak jak to się dziś dzieje z wieloma modelami niesprzedawanymi oficjalnie na naszym kontynencie. Usłyszałem, że takie ryzyko jest minimalne, bo w 2035 r. nikt nie będzie zainteresowany takim rozwiązaniem, gdyż

Posiadanie samochodu elektrycznego, dla tych, których stać na nowe auto, stanie się po prostu wygodne

Nie, spokojnie, nikt nie próbował zaklinać rzeczywistości i opowiadać, że po Polsce autem elektrycznym już jeździ się równie wygodnie co spalinówką. Mamy niewiele ponad 4 tys. ogólnodostępnych punktów ładowania, a na koniec ubiegłego roku samochodów ładowanych z gniazdka (elektryków i hybryd plug-in) było niecałe 40 tys. To kropla w motoryzacyjnym morzu. Często padało stwierdzenie o konieczności planowania trasy, rezerwacji dodatkowego czasu na podróż i obmyślaniu ewentualnej trasy alternatywnej, na wypadek problemów z dostępem do niedziałających lub zajętych punktów ładowania. Ale za te 13 lat sytuacja ma wyglądać zupełnie inaczej - korzystanie z auta elektrycznego ma być co najmniej tak samo wygodne, jak dziś korzystanie ze spalinówki, a koszt zakupu - znacznie niższy.

Dziś z infrastrukturą jest słabo

Szanuję, że uczestnicy Kongresu potrafili to otwarcie przyznać. Mówili, że przespaliśmy czas, w którym reszta Europy mocno się "zbroiła", że nie zadbaliśmy o uproszczenie przepisów, które pozwalałyby na łatwiejsze stawianie kolejnych punktów ładowania, że zmarnowaliśmy wiele okazji do inwestycji w źródła energii i w sieci przesyłowe, które byłyby w stanie dostarczyć prąd do tysięcy nowych samochodów bez narażania nikogo na niedostatki prądu.

Plany unijne zakładają, że już w 2025 r. łączna moc zainstalowana w infrastrukturze ogólnodostępnej będzie pięciokrotnie wyższa niż dziś. Aktualnie w ogólnodostępnych ładowarkach "drzemie“ 77 MW energii, według najbardziej ostrożnych założeń, za 3 lata powinno jej być 436 MW. A liczba punktów ładowania z obecnych 4 tys. miałaby wzrosnąć do przeszło 42 tys. Z jednej strony widząc te liczby złapałem się za głowę. Z drugiej - uświadomiono mi, że te 436 MW to wcale nie tak wiele. Dziś Polska potrzebuje stale ponad 20 tys. MW. W rekordowym momencie, w poniedziałkowy poranek w styczniu 2021 r. odnotowano zapotrzebowanie na poziomie 27 380 MW. Te 436 MW, które miałyby przypadać na 42 tys. punktów ładowania, nie wygląda przerażająco.

Szczególnie, że mowa o zapotrzebowaniu nominalnym, które znacznie różni się od realnego

Mowa o sytuacji, w której sieć ładowania samochodów elektrycznych w Polsce byłaby w stanie dostarczyć taką ilość energii, ale to się nie zdarza. Nie ma szans, by w jednej chwili wszystkie ładowarki były zajęte i pracowały na pełnych obrotach. Nawet te najczęściej wykorzystywane nie pracują całą dobę, a większość na pełnych obrotach pracuje przez niewielki ułamek doby. Ba, w ogóle przez sporą część dnia pozostają wolne.

Gorzej, że aktualnie nie bardzo jest jak doprowadzić prąd do nowych punktów ładowania

Wynika to z zacofania naszej sieci przesyłowej. Utworzenie huba z kilkoma mocnymi ładowarkami, oznacza zapotrzebowanie nominalne liczone nie w kW, a w MW. A to wymaga odpowiedniej instalacji, często rozprowadzonej od źródeł energii oddalonych o kilometry, lub dziesiątki kilometrów od miejsca, w którym dobrze byłoby otworzyć taki hub, np. na autostradowym MOP-ie. To kosztuje mnóstwo pieniędzy i trwa - mówi się, że proces formalny związany z otwarciem nowego, ogólnodostępnego punktu ładowania w dzisiejszych realiach może zająć nawet 3 lata.

Pionierzy elektromobilności potrafią sobie z tym poradzić

Raz, że traktują to jako inwestycję długofalową i są w stanie zaplanować nawet tak długi czas oczekiwania. Dwa, że zabezpieczają się, stawiając obok ładowarek ogromne powerbanki. To magazyny energii, które ładują się prądem o takiej mocy, jaka jest dostępna w sieci, a potem oddają ją szybko samochodom. Trzy, jak grzyby po deszczu rosną firmy, które proponują instalację punktów ładowania AC w domach, czy punktach usługowych. Stawianie ich, z racji dużo niższej mocy, nie wiąże się z tak skomplikowanymi procedurami jak w przypadku supermocnych stacji ładowania DC.

A żeby ładować elektryka w domu nie trzeba nawet trzech faz

Zwykłe gniazdo elektryczne z zabezpieczeniem 16A pozwala "wyciągnąć" moc 3,5 kW. To oznacza, że podłączając się do tzw. wallboxa jesteśmy w stanie w ciągu 10 godzin zwiększyć poziom naładowania akumulatora o 35 kWh, nie obciążając nadmiernie instalacji. A to powinno z powodzeniem wystarczyć na przejechanie 200 km. Mało kto robi dziś regularnie więcej.

Ale to gniazdko trzeba mieć. I to jest większy problem - jak ktoś mieszka w bloku, czy w kamienicy, to często może tylko pomarzyć o własnym miejscu postojowym, o własnym gniazdku przy nim nie wspominając. To też problem, na który zwracano uwagę wielokrotnie - jak myśleć o zakupie i eksploatacji auta elektrycznego, jeśli mało kogo stać na zakup nowego auta spalinowego, a i nie każdy mieszka w domu, w którym mógłby go sobie ładować. To zdaje się być największa bariera, jaką musimy pokonać. Wszyscy chętnie kupowaliby samochody elektryczne i ładowali je w swoich domach wyposażonych w fotowoltaikę. Ale póki co większości nie stać na jedno, ani na drugie. Jak rozwiązać ten problem - o tym podczas Kongresu nie mówili. Może za rok?

***

Auta elektryczne a przyszłość produkcji motoryzacyjnej

Auta elektryczne a przyszłość produkcji motoryzacyjnej Pandemia koronawirusa negatywnie odbiła się na rynku motoryzacyjnym. Trudno jest też już teraz przewidzieć, jak na ten segment gospodarki może ostatecznie wpłynąć sytuacja gospodarczo-polityczna w związku z wojną na Ukrainie. Generalnie jednak, poza tymi zewnętrznymi czynnikami, jeszcze zanim zaczęły się ogólnoświatowe zawirowania, w przemyśle motoryzacyjnym panowała duża niepewność. Jej przyczyną była rosnąca popularność aut elektrycznych.

Choć szacunki na temat wartości rynku samochodów elektrycznych i tego, jak szybko będzie on rósł, są różne, od elektrycznej rewolucji w przemyśle motoryzacyjnym na pewno nie będzie już odwrotu. Główną jej siłą napędową są oczywiście zmiany klimatyczne, których skutki ostatnio odczuwamy na całym świecie coraz silniej. Zmuszają one do upowszechniania technologii o ograniczonym negatywnym wpływie na środowisko naturalne, do których zaliczane są auta elektryczne. Trend ten szybko dostrzegli producenci samochodów.

Strategie dla elektromobilności

Swoje zaangażowanie na rynku pojazdów elektrycznych, równocześnie z odchodzeniem od produkcji samochodów spalinowych, sukcesywnie zwiększają najwięksi producenci aut. Przykładem jest Volkswagen Group – firma, przedstawiając najnowszą długoterminową strategię rozwoju, zapowiedziała, że pojazdy elektryczne mają stanowić 50% całkowitej sprzedaży grupy do 2030, a w ciągu następnej dekady ten udział ma wzrosnąć do 100%.

W tym celu rozszerzane musi być portfolio samochodów elektrycznych – przykładowo Hyundai Motor Group zapowiedziało zwiększenie liczby aut elektrycznych w ofercie z kilku do ponad dwudziestu różnych modeli do 2025 roku. W tyle w tym zakresie nie zamierzają pozostać też inni liczący się producenci, jak Mercedes- Benz, BMW, Volvo. Przykładowo ten ostatni planuje najpóźniej w 2030 sprzedawać wyłącznie samochody elektryczne, całkowicie wycofując ze swojego globalnego portfolio pojazdy z napędem spalinowym, w tym auta hybrydowe. W przypadku BMW z kolei do tego czasu pojazdy elektryczne będą stanowiły około połowy całkowitej sprzedaży, natomiast od 2025 roku wszystkie nowe modele samochodów firmy Mercedes- Benz będą wyłącznie elektryczne.

Rynek e-aut zamknięty dla nowych graczy?

Biorąc pod uwagę te plany można się zastanawiać, czy na tym rozwijającym się rynku w ogóle mają szansę zaistnieć nowi producenci. Niestety dla nich dotychczas powszechnie za pewnik przyjmowano bowiem, że koncerny motoryzacyjne o ugruntowanej pozycji w naturalny sposób płynnie adaptują się do wszystkich nowinek technologicznych. Wynika to przede wszystkim stąd, że branżę motoryzacyjną charakteryzuje bardzo wysoka bariera wejścia. Na tę ma wpływ głównie efekt skali, czyli zmniejszania się jednostkowego kosztu produkcji w miarę zwiększania jej wolumenu – właśnie to, że koszt produkcji kilku aut jest liczony w milionach dolarów za sztukę, ale już w przypadku setek tysięcy pojazdów maleje do tysięcy dolarów za sztukę, decyduje o monopolu koncernów motoryzacyjnych mających możliwości produkcji na masową skalę.

A może szanse są wyrównane?

Jeżeli jednak chodzi o samochody elektryczne, nie jest to takie oczywista. Wynika to z różnic między konstrukcją aut tego typu a ich spalinowymi odpowiednikami. W tym przypadku nie wystarczy bowiem, jak w produkcji samochodów hybrydowych, jedynie zmodyfikować już istniejący projekt, a następnie wprowadzić zmiany w procesie montażu. W celu zbudowania pojazdu elektrycznego w praktyce trzeba zacząć od zera, w projekcie rozwiązać zupełnie inne problemy, a potem zorganizować nową linię montażową. Przewaga koncernów motoryzacyjnych nie wydaje się zatem już taka oczywista.

Zresztą przykład Tesli najlepiej pokazuje, że firmy o ugruntowanej pozycji na rynku samochodowym mogą się czuć zagrożone w obliczu rosnącej popularności aut elektrycznych – sukces tej firmy dowiódł, że nawet startup bez żadnego doświadczenia w produkcji pojazdów może stać się w tej dziedzinie światowym liderem.

Z drugiej jednak strony koncerny motoryzacyjne nie są bez szans. Co więcej, mają w ręku bardzo ważny atut, którym jest rozpoznawalność ich marek oraz zaufanie, jakim darzą ich klienci, którzy przez lata wyrobili sobie opinie na ich temat. To z pewnością zachęca do zaangażowania się w ten wyścig, by tego wypracowanego przez lata kapitału o niewymiernej wartości nie zmarnować. Aby odnieść sukces, giganci motoryzacyjni muszą jednak zrozumieć, jakie wyzwania stawia przed nimi przestawienie się na produkcję samochodów elektrycznych, zarówno pod względem technicznym, jak i organizacyjnym, głównie w zakresie zarządzania siłą roboczą.

Auta spalinowe vs elektryczne

Modyfikacje w procesie produkcyjnym i montażowym wynikają z różnic w budowie samochodów spalinowych i elektrycznych. Te drugie nie są wyposażone w silniki spalinowe, chłodnice, skrzynie biegów, zbiorniki paliwa, układy wydechowe, natomiast potrzebują szeregu nowych komponentów, głównie: akumulatorów, układów trakcyjnych, systemów ładowania oraz silników elektrycznych i falowników.

Kluczową różnicą między pojazdami obu rodzajów z punktu widzenia produkcji jest zastąpienie silnika spalinowego silnikiem elektrycznym. Dzięki temu montaż jest prostszy i mniej pracochłonny, a ponieważ w silnikach elektrycznych mniej jest takich części, jak węże i uszczelki, jest łatwiejszy do zautomatyzowania. Z drugiej strony więcej elektroniki w układach napędowych oznacza, że trzeba wdrożyć nowe procesy produkcyjne w zakresie zabezpieczenia okablowania i kontroli jakości

Inną ważną różnicą w budowie układu napędowego jest konieczność integracji zestawów akumulatorów, które składają się z modułów ogniw i elektronicznego układu kontroli, który monitoruje ich wydajność, temperaturę, stan połączeń i obudowy. W tym przypadku, poza montażem, zmiana wpływa także na organizację łańcucha dostaw. Wynika to stąd, że ogniw nie można przechowywać w dużej liczbie ze względu na zagrożenie pożarowe oraz degradację ich właściwości magazynowania energii w miarę upływu czasu. Dlatego trzeba zapewnić ciągłość dostaw tych sztandarowych komponentów aut elektrycznych.

Akumulatory wpływają także na jeszcze jeden aspekt produkcji pojazdów tego typu – ich wagę. W samochodach spalinowych również jest to ważna kwestia z powodu dążenia do ograniczenia zużycia paliwa, natomiast projektanci e-aut skupiają się na tym, ponieważ wpływa to na zasięg między ładowaniami. Tymczasem akumulatory w jednym aucie mogą ważyć nawet ponad pół tony. Dlatego szuka się sposobów na zmniejszenie wagi samochodu. Takim jest zastępowanie stali aluminium. Materiał ten jest jednak trudniejszy w obróbce i łączeniu. To wymusza wdrażanie odpowiednich do jego właściwości technik.

Poza tym na liniach produkcyjnych samochodów elektrycznych potrzebny jest dodatkowy sprzęt do podnoszenia i przenoszenia ciężkich akumulatorów, jak również, na końcowym etapie montażu, zmontowanych aut. Z drugiej strony nie są w tym przypadku konieczne systemy odsysania spalin na etapie końcowej kontroli jakości.

Jak się przestawić na produkcję e-aut?

Jak zatem na opisane wyzwania w procesie produkcji oraz montażu aut elektrycznych mogą odpowiedzieć koncerny motoryzacyjne? Opcji jest kilka, a zasadnicza decyzja dotyczy tego, czy przyjęte zostanie podejście brownfield, czy greenfield, czyli czy – w drugim przypadku – produkcję lepiej prowadzić w zakładzie zbudowanym (zorganizowanym) od podstaw wyłącznie pod kątem wymogów produkcji pojazdów elektrycznych, czy – w strategii brownfield – lepiej wydzielić i zmodernizować linię montażową e-aut w ramach istniejącej linii technologicznej dla pojazdów spalinowych. W drugim przypadku prowadzi się produkcję mieszaną, zarówno aut elektrycznych, jak i spalinowych w obrębie jednego zakładu. Obie strategie są przez koncerny motoryzacyjne praktykowane.

Decydując się na tę drugą, trzeba zwykle dokonać znaczącej modyfikacji w działającej linii. Strategia ta jest popularna wśród producentów, którzy dopiero próbują się rozeznać na rynku pojazdów elektrycznych i nie spodziewają się jeszcze wysokich wyników sprzedaży e-aut w krótkim czasie. Wadą tego podejścia jest to, że zwykle łączy się z koniecznością zmniejszenia wolumenu produkcji aut w technologii tradycyjnej, by w ograniczonej przestrzeni wygospodarować ją w ilości potrzebnej do rozpoczęcia produkcji aut nowego typu. Im większy popyt na samochody elektryczne, tym zatem bardziej trzeba będzie ograniczać produkcję aut spalinowych. To nie musi jednak być problemem, jeżeli producent i tak ma w planach stopniowe wycofywanie się z rynku samochodów z napędem spalinowym. Z drugiej jednak strony mieszane linie montażowe mogą okazać się nieefektywne – ze względu na różne tempo operacji prowadzonych we wspólnych obszarach produkcyjnych i montażowych może to prowadzić do wąskich gardeł i problemów logistycznych.

W podejściu greenfield zbudowanie nowego zakładu produkcyjnego zaprojektowanego od podstaw pod kątem potrzeb produkcji pojazdów elektrycznych wiąże się z kolei z ogromnymi nakładami inwestycyjnymi. Dlatego przedsiębiorca, który się na to decyduje, aby uzyskać zakładany zwrot z inwestycji, musi produkować pojazdy elektryczne od razu na masową skalę. Tego trudno być jednak stuprocentowo pewnym w czasie, kiedy rynek się dopiero rozwija, w związku z czym popyt może się wahać, nie wspominając już o trudnej sytuacji gospodarczo-politycznej. Z drugiej jednak strony, licząc się z takim ryzykiem, nowy zakład można zaprojektować w sposób nakierowany na zwiększenie wydajności i kosztów produkcji, wprowadzając specjalne pod tymi kątami zoptymalizowane rozwiązania technologiczne. To zaprocentuje w przyszłości, jeśli rynek elektromobilności będzie się rozwijał w prognozowanym tempie. Taka perspektywa może zachęcić koncerny motoryzacyjne, które dzięki temu będą mogły konkurować ze startupami czy firmami technologicznymi z innych branż, które zdecydują się wejść na rynek e-aut, rozpoczynając od zera.

Monika Jaworowska