Vodíkový pohon a emise při výrobě

08.11.2025

Jak se svět usilovně snaží eliminovat fosilní paliva z našeho energetického jídelníčku, ekologičtější vozidla se posledních pár let těší obrovskému rozmachu. Jen minulý rok se prodalo více než tři miliony kusů elektromobilů. Budoucnost aut patří zřejmě bateriovým elektromobilům. Existuje už velké množství automobilů s elektromotory, ale stále není úplně jasno v tom, jak nejlépe schraňovat potřebnou energii.

Baterie vs. vodík

Kolem obou technologií stále probíhá velká debata zahrnující podporovatele na obou stranách. Oba způsoby pohonu se jeví jako ekologické, protože vozidlo rozpohybuje elektromotor bez lokálních emisí. Pokud je pohon bateriový, může mít v ideálním případě i energie uchovaná v baterii velmi nízkou uhlíkovou stopu, když se vyrobí z obnovitelných zdrojů, ať za pomocí solárních či větrných elektráren. Už je téměř jisté, že postupně vytlačí ze hry spalování benzínu či nafty. Ekologický ideál zajištění energie pro automobily sice ještě ani v jednom případě zdaleka není naplněný, do budoucna se mu ale může více a více přibližovat. Elon Musk prohlásil technologií vodíkových palivových článků za „neuvěřitelně hloupou“. Obvinil výrobce, že se z jejich strany jedná spíše o marketingový trik než o dlouhodobé řešení. Oproti tomu Japonsko oznámilo svůj záměr stát se světově první vodíkovou společností.

První vodíkové auto je starší než benzínové

První prototyp zkonstruoval švýcarský inženýr Francois Isaac de Rivaz v roce 1807 a jedná se o jeden z nejstarších automobilů vůbec. Zároveň šlo o první spalovací motor jako takový. Vodíkový automobil je takový automobil, který pro svůj pohon využívá vodík, respektive převádí chemickou energii vodíku na mechanickou. Tento pohon se považuje za jedno z možných moderních řešení pro budoucí automobilizmus. Zatím se s ním ale stále spíše jen experimentuje.

Vodíkové spalovací motory

První typ vodíkových automobilů používá motory podobné těm, které známe z běžného života. Vodíkový spalovací motor pracuje stejně jako benzínový nebo naftový motor. Může se jednat o zážehový typ motoru, kdy se vodíkové palivo vstřikuje do sání nebo do spalovacího prostoru a zažehne se zapalovací svíčkou. Anebo jde o vznětový motor, kdy se vodíkové palivo vstřikuje do spalovacího prostoru pod vysokým tlakem.

V současnosti se využívají upravené konvenční čtyřtaktní zážehové nebo vznětové pístové motory. Automobilka BMW v roce 2009 vyvinula motor spalující vodík s účinností 42 % a jedná se principiálně o vznětový motor, do kterého vstřikovače dodávají vodík pod tlakem 300 barů. Spalování vodíku má ale svá úskalí. Vodík v porovnání s ostatními palivy použitelnými ve spalovacích motorech nemá tak vysokou účinnost a je přitom v porovnání výrazně dražší než například zemní plyn. Při spalování vodíku nevzniká pouze k přírodě šetrná vodní pára, ale také toxické emise oxidu dusíku označované jako NOx. Druhý problém souvisí se spalováním.

Čtěte také: Vodíkový pohon a životní prostředí

Auta s vodíkovými palivovými články

Druhý typ vodíkových automobilů používá k získávání energie trochu jiný trik. Palivový článek je elektrochemické zařízení přeměňující chemickou energii paliva a okysličovadla přímo na energii elektrickou. V podstatě jde o galvanický článek, skládající se ze dvou elektrod oddělených membránou nebo elektrolytem. Elektrickou energii získanou z vodíku následně uchovává v akumulátoru, který ale nemusí být zdaleka tak velký jako bateriových elektromobilů. U palivových článků se stále zdůrazňuje, že se jedná o technologii vysoce šetrnou k životnímu prostředí. Zvláště zajímavá je tato technologie, pokud bude docházet ke vzniku domácích „kogeneračních jednotek“, které mají převádět bioplyn nebo zemní plyn na elektřinu, a ještě k tomu jako vedlejší produkt vytápět byt. Ekologové volají po jejich uplatnění a výrobci na to odpovídají prezentací aut jezdících na sluncem generovaný vodík s nulovými emisemi.

Jenže i tato technologie má svá úskalí. Dominic Notter, vedoucí mezinárodního výzkumného týmu EMPA, Swiss Federal Laboratories for Materials Science, šokoval svým výrokem podpořeným studií, když prohlásil: „Vozy poháněné palivovými články mají šanci stát se šetrnějšími až někdy v budoucnu. Zatím škodí více než benzínová klasika.“ Problém spočívá hlavně v tom, že výroba vodíku není čistá. Využívá se buď fosilních paliv, nebo elektřiny, kterou by v případě nulové ekologické zátěže bylo potřeba vyrobit také zcela bezemisně. Podle studie bude mít smysl použití takovéto technologie smysl, když budou výrobci elektřiny ze solárních a větrných elektráren vyrábět energii ve velkém a nebude ji kde uchovat. Vodík je totiž v porovnání s baterií mnohem lepší médium na dlouhodobé uchování elektřiny.

Vodíkový pohon v nákladní dopravě

Vodíkový pohon je stále častěji zmiňován jako klíčová technologie pro budoucnost udržitelné dopravy i energetiky. Zatímco osobní automobily s vodíkovým pohonem se na silnicích objevují spíše sporadicky, v oblasti nákladní dopravy se vodík jeví jako jedno z nejslibnějších řešení pro dosažení dekarbonizačních cílů. Pojmy jako dekarbonizace, uhlíková stopa, ESG standardy či zelená řešení dnes rezonují napříč celou společností. Evropská unie proto postupně zpřísňuje emisní normy a podporuje přechod na čistší technologie.

Na první pohled se může zdát, že bateriové elektromobily jsou ekologickou volbou - při jízdě totiž neprodukují žádné emise. Realita je ale složitější. Vodíková vozidla využívají k pohonu vodík, který je buď spalován v motoru, nebo přeměňován na elektřinu pomocí palivových článků.

Existují dva typy vodíkových vozidel:

Čtěte také: Stacionární Zdroje Znečištění

Vozidla se spalovacím motorem upraveným pro spalování vodíku.
Vozidla s palivovým článkem, kde vodík chemickou reakcí s kyslíkem v palivovém článku vyrábí elektřinu, která následně pohání elektromotor.

Vodíkový pohon nabízí řešení tam, kde bateriová elektromobilita nestačí. Doba plnění standardně nepřesáhne 20 minut a u současné technologie kamionů typu N3 je zaznamenán dojezd až tisíc km.

Vodíková infrastruktura v ČR

V současnosti je v České republice v provozu 6 vodíkových stanic , přičemž pouze 3 z nich jsou přístupné veřejnosti. Vodíková mobilita je považována za jednu z technologií, která může výrazně přispět k dekarbonizaci dopravy. Podle aktualizovaného Národního akčního plánu čisté mobility je cílem vybudovat do roku 2030 celkem 40 vodíkových stanic, z toho 12 do konce roku 2025. Plán přitom zahrnuje rozšíření infrastruktury tak, aby vyhovovala i potřebám těžké nákladní dopravy.

Mezi významné projekty patří například vývoj vodíkového nákladního automobilu Tatra Force e-Drive s dojezdem až 500 km . Tento projekt byl realizován ve spolupráci s VŠCHT Praha a výzkumným centrem ÚJV Řež. Centrum dopravního výzkumu, v. v. i., vede od ledna 2023 projekt Národní centrum vodíkové mobility (NAHYC-m), který vznikl v rámci provádění Vodíkové strategie ČR.

Překážky rozvoje vodíkového pohonu

Vedle nedostatečné infrastruktury, kterou jsme zmínili v předešlých řádcích, jsou to vysoké pořizovací náklady související s vodíkovými vozidly i samotnými čerpacími stanicemi, a omezená výroba ekologického, tzv. Dále rozvoj brzdí chybějící legislativa a standardy pro bezpečný provoz, nízká poptávka ze strany dopravců kvůli nejistotě návratnosti investic a rychlému vývoji technologií, ale i nedostatek odborníků v oblasti vodíkových systémů.

Pro lepší přehled o nákladech a dojezdu vodíkových kamionů, uvádíme následující tabulku:

Čtěte také: Benzín vs. životní prostředí: srovnání