E-kola frčí

Testovací dráha elektrokol, která se letos poprvé od 6. do 9. 11. uskutečnila na veletrhu Sport Life, měla mezinárodní zastoupení a k vidění a vyzkoušení zde bylo více než 30 různých modelů elektrokol od 12 výrobců. Elektrický pohon v městské dopravě byl rovněž jedním z témat Bike Konference, která se konala v rámci doprovodného programu veletrhu ve čtvrtek 6.11.

I přesto na tuzemském trhu prozatím na elektrokolo narazíte jenom výjimečně a pro část cyklistické obce je bicykl s elektromotorem nyní zdrojem posměchu, jedná se o trend, který se velmi rychle usídlil ve všech velkých městech především v Západní Evropě a v Asii. Kolo je zde více chápáno jako dopravní prostředek, nikoli coby sportovní náčiní. Proto také rychle přibývá výrobců elektrokol a mnoho stávajících producentů již zahrnulo „e-kolo“ do svého portfolia.

S Mgr. Jakubem Ditrichem, hlavním organizátorem E-BIKE 2008, propagátorem a prodejcem elektrokol jsme udělali krátký rozhovor, ze kterého pro Vás vybíráme:

Mgr. Ditrich se zpočátku bránil apriornímu spojení elektrokol s ekologií , podle jeho slov je to přece jen věc dovezená přes půl zeměkoule, spotřebovávající elektrickou energii ze sítě… nicméně v porovnání s automobily si myslíme, že je to hit městské dopravy šetrné k životnímu prostředí. Ve městě jsou obvykle rychlejší než auto, a přitom nezamořují ovzduší…

Dalším mýtem, na který jsme narazili vzápětí, je domněnka, že elektrokolo je záležitostí pro důchodce či tělesně postižené. Naopak, e-kolo je určeno pro aktivní lidi, které od jízdy na městském bicyklu odrazuje to, že se na něm zapotí nebo zadýchají, což při jízdě např. na pracovní schůzku není zrovna příjemné.
"Na elektrokole si můžete vyrazit i v obleku. Nezpotíte se," říká Ditrich. Kromě manažerů by elektrokola mohli uvítat i ti, kteří za sebou na kole táhnou děti v závěsném vozíku.

V Evropě jsou kola s baterií v oblibě už dnes. Němečtí prodejci předpovídají, že jejich prodej se do roku 2018 padesátkrát navýší. V baště městské cyklistiky Holandsku už podle Ditricha klesá prodej obyčejných kol na úkor těch elektrických.
Dnešní elektrokolo je od toho normálního téměř k nerozeznání. Může být jak skládací, tak s typickým městským designem nebo terénní, existují i elektrické trojkolky nebo koloběžky. Cílem je dosáhnout konstantní rychlosti 25 kilometrů za hodinu, ať kolo jede po rovině, do kopce nebo z kopce. Dojez cca 50 km je bohatě postačující, nakonec dojet vlastními silami se dá vždycky, doba dobíjení několik hodin.
Cena kvalitního elektrokola začíná přibližně na dvaceti tisících korun. Někteří výrobci nabízejí také jen elektrosady, které lze namontovat na obyčejné kolo, které má člověk doma.
Jedná se o mladou a rozvíjející-se oblast cyklistiky - v blízké době bude např. k dispozici speciálně upravená navigace pro potřeby dopravy na elektrokole (zatím jen pro Prahu).

Co říci závěrem – elektrokola jsem (v přece jen omezených podmínkách testovací dráhy) vyzkoušel a musím říci že jsem byl velmi příjemně překvapen, jak frčí!!

Radek Janoušek

Pro zájemce jsme od Mgr. Ditricha získali obšírnější materiál o e-kolech..

Fenomén Elektrokola

Trocha z historie

Jízdní kolo s pedály bylo poprvé představeno v roce 1862 ve Francii a už o 15 let později byla u amerického patentového úřadu podána přihláška na  „kolo poháněné dvojitým elektrickým motorem“, který byl umístěn ve středu osy klikové hřídele
(U.S. Patent 596,272).

Snahy o různou motorizaci provází jízdní kolo celou jeho historií. Například v roce 1944 představil pražský konstruktér Ing. H. Fügner prototyp elektrokola využívající dynamo Sentuilla o výkonu 150W, které  rovině kolo dosahovalo rychlosti až 36 km/h! Váha stroje včetně olověných baterií však byla neuvěřitelných 140 Kg.
Vzhledem k investicím do výzkumu a vývoje spalovacích motorů se mnoho přestaveb kol uskutečňovalo právě přidáním benzinového motorku na zadní stavbu kola, což je ale doplněk značně podivný a užitná hodnota kola takového hlučného a páchnoucího kola je značně diskutabilní.
Elektrokola zaznamenávají skutečně masový rozvoj až s ovládáním točivého momentu elektromotorů, který byl objeven koncem 90. let 20. století. První komerční elektrická kola se na trhu objevila v roce 1992 a již v roce 1998 je na trhu 49 různých typů elektrokol a produkce roste rychlostí 8% ročně. Lze to nazvat obrozením elektrických kol, které se zrychluje se stále výkonnějšími a lehčími bateriemi. Pokud byla elektrokola před 15 lety běžně vybavena neskladnými olověnými bateriemi, dnes jsou k dispozici výrazně lehčí a cenově dostupné NiMH, nebo Li-Ion baterie s kapacitou dostatečnou pro ujetí vzdálenosti i přes 100 kilometrů.

Baterie

Právě baterie jsou alfou-omegou všech elektrokol, čím lepší baterie, tím nižší váha, delší dojezd, vyšší životnost a pochopitelně také její vyšší cena.  Společně s vývojem trakčních baterií pro využití v hybridních automobilech a elektromobilech zažívá v těchto letech tento obor neobvyklý boom. Pokud přírodní zdroje pro výrobu baterií existují v dostatečném množství, lze předpokládat, že s masovou výrobou bude jejich cena dále klesat.

Elektrokola, vážící přes 40 kilogramů a která jsou vybavená olověnými bateriemi působí dnes už trochu jako anachronismus. Přesto se lze s těmito „silničními tanky“ u nás setkat v nabídkách na internetu stále poměrně často. Olověná baterie zde činí až třetinu váhy tak jako tak těžkého bicyklu a její životnost je omezena asi 300 nabíjecími cykly. Nehledě na relativní nebezpečnost vyplývající z chemického složení baterie obsahující kyselinou sírovou a její problematický proces recyklace.  

Generačně mladší elektrokola využívají akumulátorové články na bázi niklu a hydridu kovu (NiMH). Lze je najít v některých starších modelech výrobců elektrokol. Jejich nižší váhu i cenu než o olověné baterie kazí celkem nepříjemné vlastnosti – částečný paměťový efekt (menší než u NiCd baterií, ale při více krátkých dobíjecích cyklů patrný) a také rychlejší vybíjení při zátěži (tzv. měkkost baterie). Cenově se tyto baterie pohybují někde na středu mezi olověnými (gelovými) bateriemi a bateriemi na bázi lithia. 

Lithiové akumulátory jsou aktuálně nejpoužívanějšími „schránkami na energii“ elektrokol, ale nejen nich, najdete je (ve výrazně nižších kapacitách) snad v každém mobilním telefonu, nebo přenosném počítači. Jejich cena jenom za poslední rok klesla cca o 25% a další snižování ceny lze očekávat. Z konvenčně dostupných baterií mají typy  Li-Ion (Lithium Iontová), nebo Li-Pol (Lithium Polymerová) nejvyšší energetickou hustotu (až 3x vyšší než typ NiMH) a přibližně o 50% nižší hmotnost. Baterie o kapacitě 10 Ah (ampérhodin) která dodá elektrokolu energii na ujetí až 60 kilometrů tak běžně váží méně než 4 kilogramy.  Takzvaný „paměťový efekt“ je u tohoto typu baterií minimální a je možné je nabíjet kdykoli se ocitnete u elektrické zásuvky. Životnost těchto baterií se udává v rozmezí 800 až 1000 nabíjecích cyklů, při běžném nájezdu elektrokola 50 kilometrů 3x týdně po celý rok vydrží tedy tato baterie cca 5 let.

Jak jezdí elektrokolo

Elektricky asistované kolo je jízdní kolo. Zní to banálně, ale je to důležité, protože mnoho lidí, kteří se na něm ještě neprojeli, se domnívá, že je to „něco jako Babeta, akorát na elektriku“. A není!  Když se zamyslíte nad jízdním kolem, zjistíte, že má spoustu příjemných vlastností – lze ho kamkoli odvést (autem, vlakem, městskou dopravou), je možné jej zaparkovat kdekoli i ve sklepě (pozor na zabezpečení), je možné na něm jet bez řidičského průkazu a bez jakéhokoli speciálního vybavení (i kdy helmu doporučujeme zvláště do města všem) a je možné jet kudy chceme, po silnici, po stezce, po chodníku, lesem..  Na kole můžeme jezdit ze dvou hlavních důvodů – abychom se projeli a zasportovali si, pak je kolo vlastně sportovním náčiním, nebo abychom se na něm někam dostali. Elektrokolo dělá z jízdního kola takřka dokonalý dopravní prostředek – zachovává všechny výhody mobility uvedené výše, ale odbourává fyzickou námahu spojenou s jeho pohonem.

Na elektrokole se jezdí jako na jakémkoli jiném kole – šlape se. U středového složení (mezi šlapkami) je umístěn senzor, který snímá frekvenci otáčení klik a někdy také tlak na pedály. Nazývá se to PAS – Pedal Assist. Tato informace je zaslána do řídící jednotky kola (stříbrné krabičky zvící obalu od sardinek), která ji vyhodnotí a dává pokyn elektromotoru, který je typicky umístěn ose zadního, méně často v ose předního kola). Díky energii z baterie dojde pak k odlišnému napólování v otočné a pevné části elektromotoru a tak se kolo uvede do pohybu. 

Účinnost asynchronního elektromotoru na elektrokole je asi 90%, jen deset procent energie je vyzářeno ve formě tepla, zbytek je přeměněn na pohyb. Žádné ztráty nejsou ani na převodech, protože je motor umístěn ve středu poháněného kola. Ve srovnání se spalovacím motorem, který má účinnost 25% (s turbem asi 35%) a se ztrátou na převodech pohonného ústrojí (například řetěz trpící značným třením u již zmíněné Babety) se nelze divit, že spotřeba energie použitá pro provoz elektrokola je celkem minimální. Vyjádřeno v měřitelných jednotkách, jedno plné nabití akumulátoru o kapacitě 10Ah vyjde na 1 KWh (kilowatthodinu), což jsou asi 4 Kč, nebo jedno chcete-li jedno spuštění myčky na nádobí.            

  
Zázrak jménem rekuperace

Pokud existuje nějaký typický dotaz o elektrokole, pak tento zní: „… a dobíjí se baterie šlapáním?“. Ano i ne. Rekuperace kinetické energie, neboli regenerativní brzdění známá a používaná technologie u všech elektromobilů už pronikla i do segmentu elektrokol. Ale, na srovnáme-li odpor vzduchu a váhu jezdce na kole a automobilu, zjistíme, že co se energie týče, cyklista je na tom při jízdě z kopce asi 5x hůře než těžký, bateriemi napěchovaný, aerodynamicky tvarovaný, automobil. Především z tohoto důvodu bude za zcela ideálních podmínek energie vrácená do baterie rekuperací jenom 15% energie vydané. A to za cenu investice drahého zařízení - kapacitátoru. Některá stará elektrokola s olověnou baterií se chlubí také „rekuperací“, což je dáno možností nabíjet tuto baterii velmi nízkými proudy. Účinnost je zde ale na hranici měřitelnosti, cca 3%. Pokud tedy chcete na elektrokole dojet ještě dále, než je udávaný dojezd na baterii, kupte si jednu náhradní a vozte ji s sebou! Vyjde to laciněji a s lepšími dosaženými výsledky.        

E-kolo versus Motorizované kolo

Zajímavou alternativou jsou takzvané motorizační sady, které obsahují řídící jednotku, ovládací páka řidítka a elektromotor. Po instalaci na kolo a dokoupení baterie výrobci slibují během 30 minut přeměnu vašeho kola na elektrokolo. Autor tohoto pojednání není příznivcem těchto na prvních pohled elegantních řešení a z jednoduchého důvodu – majitel většinou velmi dobrého jízdního kola (de-facto sportovní pomůcky) se stává rázem majitelem velmi špatného (co se parametrů týče) elektro-motorizovaného kola.  Hlavními argumenty proti jsou problémy s umístěním baterie (klasický rám s ničím takto rozměrným nepočítá), přehršel kabelů (elektrokolo je má schovány v trubkách rámu), většinou absence PAS systému, takže motor je nutné ovládat ručně páčkou na řidítkách. A nakonec, skutečně kvalitní motorizační sady (například od výrobce Bronx) vychází cenově asi na 1,5 kusu celkem kvalitního kompletního elektrokola.

Šlápni na to, přidej plyn

Metody, jak lze jezdit na elektrokole jsou celkem tři. Buď jezdíte jako na obyčejném kole – šlapete, řadíte rychlosti přehazovačkou, protože buď nechcete plýtvat energii v baterii, nebo vám baterie už došla, případně jste ji dneska nechali doma, protože si chcete zajezdit jen tak (ano, skoro každá baterie, pokud není schovaná v rámu se dá z kola jednoduše vyjmout a pak zase do kola zamknout).  Druhá možnost je již popsaná výše: šlapete a kolo vám dle profilu terénu pomáhá udržovat konstantní rychlost. Do kopce motor pomáhá více, na rovině trochu, z kopce vůbec. Zákonný rychlostní limit asistovaných kol je v Evropské unii stanoven na 25 km/h a většina kol jej dodržuje. Třetí možností je otočné držadlo „plynu“, jak jej znáte ze skútrů či motorek. Díky němu se můžete na některých elektrokolech vozit i bez šlapání, nicméně síla samotného motoru stačí většinou jenom do mírného kopce.  Při měření průměrné rychlosti dosažené na elektrokole se dostáváme přibližně 30 km/h,  při průměru 23 km/h do kopce, 26,5 km/h po rovině a 39 km/h při jízdě z kopce. Průměrná rychlost klasického cyklisty v terénu je asi poloviční.

Pro koho jsou elektrokola 
  
Počet kol, užívaných na naší planetě se pohybuje okolo půldruhé miliardy, zatímco automobilů je okolo 350 milionů kusů. Zdálo by se tedy, že na kole může jezdit a jezdí každý. Přesto, když přijde u nás řeč na jízdu na kole, místo cestování autem a městskou dopravou, má každý z nás mnoho argumentů proč to vlastně nejde. Jenom namátkou: Na kole se vždy zpotím, Je to od nás daleko, Jsem na to už starý, Bojím se aut na silnici, Vozím s sebou zavazadlo…  Na všechny tyto argumenty Proti dává elektrokolo odpověď Pro. Chce to jenom chtít se začít dívat na kolo jako na osvědčený dopravní prostředek pro budoucnost a vyzkoušet si elektrokolo na vlastní kůži.

Autor: Mgr. Jakub Ditrich

www.ekolo.cz