Будущее электромобилей в России и в мире

Последние два года во многом стали прорывными для транспортной индустрии: развитие беспилотных технологий и технологий vehicle-to-vehicle и vehicle-to-infrastructure, которые позволят автомобилям постоянно обмениваться данными друг с другом, а также c составными элементами дорожной инфраструктуры (светофорами, фонарями, камерами, парковочными счётчиками), растущая популярность каршеринговых сервисов, а также увеличение доли электромобилей стали ключевыми трендами для автомобильной индустрии в 2019 и 2020 годах. Из всех перечисленных трендов, пожалуй, именно последний является наиболее противоречивым: споры между сторонниками и противниками идеи повсеместного распространения электромобилей не утихают.

Однако, если внимательно посмотреть на меры по популяризации электромобилей, предпринимаемые государствами по всему миру, становится понятно, что, как бы вы ни относились к «автоэлектрификации», она постепенно приобретает все большие масштабы, и электромобили становятся нашей новой реальностью.

Не отстают и европейские страны, которые уже обозначили сроки отказа от продажи бензиновых и дизельных автомобилей: так, в 2030 году полностью отказаться от продажи автомобилей на бензиновом и дизельном топливе планируют Исландия, Ирландия, Израиль, Словения и Нидерланды, а в 2040 году эта мера будет принята в Великобритании, Испании, Франции и Португалии.

В России на федеральном и региональном уровне, а также на уровне Таможенного союза вводятся льготы для электротранспорта, однако электромобили всё ещё трудно назвать популярным видом транспорта — по данным аналитического агентства «Автостат», на 1 января 2020 года в России насчитывалось 6,3 тыс. электромобилей, что составляет лишь 0,01% от общего парка легковых машин в РФ. Для сравнения, в Европе на конец 2019 года этот показатель в среднем составляет 0,5-0,6%, примерно половина – заряжаемые гибридные авто.

Стоимость владения: электромобили vs машины с ДВС

Действительно, стоимость электромобиля остается основным аргументом против электромобиля. Тут важно посмотреть на общемировые тренды и оценить их применимость к нашей стране. Выгода от приобретения электромобиля рассматривается в первую очередь с точки зрения общей стоимости владения (на английском языке «total cost of ownership» или «TCO»). Для расчета берется разница в покупной стоимости и сравнивается с приведенной к текущему времени экономией в период владения и разницей в стоимости при продаже б/у авто.

При этом быстрое обесценивание электромобиля в течение первых трех лет связано скорее с субсидиями на новый автомобиль, чем с техническим устареванием: под новый электромобиль можно получить льготу, поэтому, чтобы на б/у электромобиль нашелся покупатель, необходимо делать существенную скидку. Через 3-4 года вопрос стоимости электромобиля будет решен окончательно: стоимость батареи, по последнему прогнозу BNEF, в 2024 году снизится до 100$/кВт по сравнению с 156$/кВт в 2019 году, и тогда уже можно будет говорить о паритете покупной стоимости (то есть, стоимости в автосалоне) без учета льгот.

При этом мы считаем, что уже через 3-4 года, по мере удешевления электромобиля, паритет стоимости владения будет достигнут уже в условиях «среднестатистической» эксплуатации т/с. Равная стоимость в автосалоне – вопрос более отдаленной перспективы, однако локализация производства может помочь ускорить его решение.

Подобный временной лаг между экономикой электромобиля в Европе и в России (4-6 лет) отразится и на динамике количества электромобилей в России – та доля электромобилей в общем автопарке, которую мы сейчас видим в Европе, достижима в базовом варианте не ранее чем через 4-5 лет, с одной важной оговоркой: необходимо наличие достаточного количества зарядных станций.

Зарядные станции для электромобилей: востребованы ли они в России?

Действительно, другой аргумент, который обычно используют электроскептики – это отсутствие развитой инфраструктуры для зарядки электромобилей. Существует прямая корреляция между уровнем развития зарядной инфраструктуры и спросом на электромобили: по данным за 2019 г., в Европе 76% всех точек зарядки электромобилей расположены только в четырех странах: во Франции, Германии, Нидерландах и Великобритании. Именно эти страны вместе с Норвегией является лидерами по спросу на электромобили.

Если прогнозы Международного энергетического агентства, согласно которым к 2030 году на дорогах мира появится 125 млн электромобилей, верны, это существенно повысит спрос на зарядную инфраструктуру. Для интенсивного развития электромобильного сектора производителям инфраструктуры также необходимо будет брать в расчет масштабы урбанизации: если владелец одноэтажного дома в частном секторе сможет зарядить электромобиль дома, то у жителей многоэтажных домов такой возможности не будет. Кроме того, плотная сеть зарядок потребуется и вдоль крупных автомагистралей, чтобы позволить владельцам электромобилей совершать поездки на дальние расстояния.

Зарядная инфраструктура – это достаточно существенные инвестиции, причем зачастую косвенные затраты могут превышать стоимость самой станции. Что требуется для того, чтобы публичная зарядная инфраструктура стала окупаемой?

В то же время стоимость отпущенной электроэнергии для владельца электромобиля должна быть разумной и доступной для рядового потребителя. Правда, это не относится к ультрабыстрой зарядке: здесь потребителю придется доплачивать за комфорт.

С учетом вышесказанного становится ясным, что окупаемость публичной зарядной инфраструктуры на этапе становления – вещь сильно маловероятная. Поэтому в Европе создание зарядной инфраструктуры сопровождается прямыми субсидиями со стороны государства или ЕС. В России для окупаемости, помимо поддержки на федеральном или региональном уровне, необходимо искать синергетический эффект от смежных бизнесов и выстраивать экосистемы вокруг зарядной инфраструктуры.

Сейчас сеть электрозаправок активно расширяется. В сентябре 2019 года на Дальнем Востоке, во Владивостоке, Артёме и Уссурийске в рамках соглашения между Энел Икс Рус и РусГидро были установлены десять зарядных станций для электромобилей.

Осенью прошлого года Энел Икс Рус и Россети также открыли три быстрые зарядные станции для электромобилей в Челябинске. За восемь месяцев работы станций в 2020 году было произведено 1704 зарядных сессии и их востребованность постоянно увеличивается. Средний объем электроэнергии за одну сессию составил 7 кВтч. Использование такого объема электроэнергии для передвижения на электромобиле позволило избежать выброса более 4,5 тонн углекислого газа.

Заряжаем электромобиль — основные виды станций и разъемов

На сегодняшний день не существует единого стандарта зарядок в мире. В основном различия в стандартах обусловлены географическими признаками и способом зарядки (по постоянному или переменному току). Так, для переменного тока в Северной Америке и Японии используется разъем J1772 (Type 1), в Европе Mennekes (Type 2), а в Китае GB/T. Для постоянного тока в Северной Америке используется разъем типа CCS 1, Японии — CHAdeMO, Европе – CCS 2, а Китай для зарядки по постоянному току использует тот же тип, что и для зарядки по переменному току – GB/T.

В то же время, для зарядки по постоянному току, силовое оборудование установлено непосредственно в зарядной станции и ограничено скоростью зарядной станции и возможностью электромобиля «принимать» мощность такой зарядки. На сегодняшний день существуют зарядки такого типа мощностью до 350 кВт.

Многие компании в мире сейчас работают над увеличением мощности, чтобы электромобиль заряжался не дольше, автомобиль с ДВС на автозаправочной станции. Однако, при мощности зарядки более 350 кВт возникает проблема перегрева зарядочного кабеля.

Для решения этой проблемы сейчас находятся в разработке новые типы кабелей с водяным охлаждением, которые пока еще не находятся в промышленной эксплуатации. Так же и производители электромобилей выбирают разъемы в зависимости от рынков, на которые они ориентированы. Однако бывают и исключения. Например, компания Tesla имеет свой собственный стандарт, который устанавливается на всех их электромобилях, и для зарядки на станциях сторонних производителей необходимо использовать специальные переходники.

По мере развития зарядной инфраструктуры в США и Европе мы видим, как возникают дополнительные потребности, в решении которых Enel X принимает активное участие. Прежде всего это оптимизация влияния зарядной инфраструктуры на электросети и энергобаланс региона (страны) в целом, потребность в оптимизации потребления в посуточном разрезе для экономии на стоимости электричества, необходимость гибкого управления зарядной инфраструктурой при большом количестве пользователей, прочие энергетические сервисы.

Мировой тренд на увеличение доли электротранспорта – процесс необратимый, а подход, связанный с продолжительным этапом стимулирования данной отрасли, возможно, единственно верный: аналогичная политика в области возобновляемых источников электроэнергии помогла в конечном счете сделать производство конкурентным и высокоэффективным.

Первые бензиновые автомобили так же не сразу получили признание в обществе, но уже во второй четверти XX века автомобильная промышленность коренным образом изменила мировую экономику. Прогресс, как показывает история, остановить невозможно – не находимся ли и мы сегодня в шаге от радикальных транспортных перемен?

Материал подготовлен компанией Энел Россия.

Почему у электромобилей нет будущего

Все мы привыкли, а точнее нас приучили, к мысли о том, что электромобили и вообще все электрическое существенно безопаснее для окружающей среды, чем ставшие уже традиционными углеводородные источники энергии. С одной стороны, да. Электродвигатель не коптит, не шумит, не загрязняет и не перегревает атмосферу, но не все так хорошо, как может показаться на первый взгляд. Даже если вы будете ездить на Tesla, дом отапливать за счет энергии земли, а электричество будет вырабатываться при помощи солнечных батарей, все равно вы не сможете оставить детям чистую планету. Не надо строить иллюзий.

Не грусти, Илон! Tesla все равно крутая.

Мы много раз писали об электромобилях и еще много раз напишем о них. Они действительно представляют большой интерес для пользователей. ”Заправка” стоит в разы, а то и десятки раз, дешевле, динамика выше, КПД выше, расходы на эксплуатацию ниже, даже правительства многих стран (в том числе, и России) поддерживают покупку и владение электромобилей различными льготами. К таким льготам можно отнести, например, и снижение налога на электромобили, и бесплатный проезд по магистралям в Норвегии, и бесплатные парковки в России.

Минусы электромобилей

Первый минус электромобилей вытекает из их плюсов. Так как топливо не сжигается, а ”рогов”, как у троллейбуса, на крыше нет, надо как-то возить с собой запас энергии. Для этого в нижней части автомобиля устанавливаются огромные батареи. Побочным эффектом такого решения является более низкий центр тяжести и более жесткая конструкция кузова, что исключительно положительно сказывается на управляемости и безопасности.

Но, не стоит забывать, что батарея ”это не только ценный мех”, но и вредное химическое производство. Кроме того, что при производстве в атмосферу выбрасывается большое количество вредных веществ, надо еще добыть компоненты для производства, включая редкоземельные металлы. Это тоже очень негативно влияет на экологию. Напомню, добыча редкоземельных металлов является одной из самых грязных добывающих отраслей.

Думаете электроника не влияет на здоровье человека? Еще как влиет! Вот доказательство.

А теперь представьте, сколько у вас устройств с аккумулятором. Смартфон, планшет, ноутбук, часы, пара ”батареек” дома и все. Для упрощения скажем, что это около килограмма батарей, возможно, полтора, но не больше. Столько аккумуляторов сейчас использует человек. А теперь накинем еще минимум по 300 килограмм батарей на каждого человека, у которого есть машина. Получится увеличение потребления в сотни раз. При этом, не стоит говорить о том, что не у всех есть машина. Они возьмут на себя батареи, которые будут устанавливаться в автобусы, такси, каршеринговые автомобили и другие транспортные средства. В итоге, получим примерно равное распределение.

Уже сейчас многие серьезно задумываются об утилизации батарей, ведь даже батарея смартфона несет непоправимый вред окружающей среде, а одна пальчиковая батарейка загрязняет до 20 квадратных метров земли. Что уж говорить о батарее автомобиля или автобуса, которая будет весить сотни килограмм. Для примера, батарея Tesla Model S весит 540 кг и имеет габариты 210х150х15 см.

Как таковой эффективной процедуры переработки батарей, если это не свинцовые образцы, нет. При переработке свинцовых батарей эффективность процесса очень высокая и теряется не более 10 процентов исходного продукта. В ход идет все, включая пластик, свинец и кислоты, но сама переработка не очень экономична, так как требует большого количества воды и энергии на поддержание работы целого предприятия с плавильными печами и прочим требовательным оборудованием.

Переработка батарей не выглядит очень экологично. Птички не поют, цветочки не цветут.

Элементы батарей электромобилей и портативной техники поддаются переработке существенно хуже и полезный выход не такой высокий. Кроме этого, также используется большое количество воды, которая пусть и после фильтрации, но сливается в канализацию, и энергии на поддержание работы предприятия.

Выходит, электромобиль экологичен только на этапе эксплуатации? Получается так. Конечно, при производстве автомобиля с двигателем внутреннего сгорания тоже есть вредные производства, но химии в этом процессе существенно меньше. Да и переплавить его потом намного проще.

Кроме этого, не стоит забывать, что электричество в розетках тоже не размножается почкованием. Его надо добыть и доставить до потребителя. При увеличении потребления до уровня ”электромобиль в каждый дом” придется строить не одну новую линию электропередач, которая загрязняет природу электромагнитным излучением. Есть еще минусы в нагрузке на сети городов, когда десятки тысяч автомобилей будут в 19:00 вставать на зарядку. В этом, правда, могут помочь технологии накопления, вроде супермаховиков или тех же батарей, которые надо перерабатывать.

Минусы атомной энергетики

Для производства энергии, рост потребности в которой уже превысил темпы роста населения планеты, можно использовать различные способы. Например, атомная энергетика, которую многие просто боготворят.

Атомные станции часто изображают такими «зелеными». Намекают, что они безопасны.

С одной стороны, получение такой энергии кажется очень выгодным, так как вещества, которые нужны для этого, относительно недорогие и очень энергоэффективные. Только не стоит забывать, что на добычу надо потратить большие средства, а на утилизацию радиоактивных отходов еще большие. Все это приводит к тому, что энергия тоже не становится бесплатной. Кроме этого, сама станция, оборудование, специалисты и системы безопасности стоят тоже немало.

Зато запасы топлива для атомных станций при нынешней эффективности их работы можно считать неисчерпаемыми. Проблема только в том, что опыт Чернобыля и Фукусимы показывает, как опасен мирный атом. Конечно, там было допущено много ошибок, но вылезли они только в момент аварии. Возможно, где-то есть еще более серьезные недочеты, но пока о них никто не знает.

Не пропускайте ничего интересного из мира высоких технологий. Просто подпишитесь на наш новостной канал в Telegram

Опасности гидроэлектростанций

Самым недорогим способом получения электроэнергии являются гидроэлектростанции. Это суждение вполне справедливо. В сравнении с атомными электростанциями их эксплуатация обходится в 5-6 раз дешевле, а окупаемость в 3-4 раза выше. Казалось бы, проблема решена, но не все так просто.

По оценкам экспертов, гидроэнергия сможет покрыть только 20 процентов потребности человечества даже на текущем этапе его развития. С ростом потребления ситуация станет только хуже. Правда пока эффективность использования этого метода не превышает 50 процентов. В России этот показатель находится на уровне 30-40 процентов.

Так можно выработать много энергии, но вред окружающей среде будет очень большим.

Если на горных реках еще можно устанавливать такие станции относительно без вреда для экологии, то при размещении ГЭС на равнинных реках, происходит затопление плодородных земель, нарушение нереста рыбы, изменения популяции других речных обитателей и увеличение количества сине-зеленых водорослей, которые оказывают очень плохое воздействие на качество воды.

Также, в случае с реками, которые текут через несколько стран, надо будет как-то решать вопрос с соседями, которые едва ли будут рады ухудшению рыбного промысла и уменьшению количества воды, протекающей через их территорию. В ООН есть даже определённые ограничения на подобную деятельность.

Минусы солнечной энергетики

В случае с солнечной энергией мы опять сталкиваемся с необходимостью вредного производства. Кроме того, что сами батареи уже требуют больших производственных мощностей, мы опять сталкиваемся с необходимостью накопления энергии.

Кроме этого, производство солнечных панелей пока достаточно дорогое. Эффективность, в свою очередь, хоть и выросла в последнее время, все равно недостаточна для полноценной замены других источников энергии. Именно поэтому полностью перейти на потребление возможно только в случае с небольшими домохозяйствами в солнечных регионах. В остальных случаях это только дополнение.

Альтернативные способы получения энергии

Кроме получения энергии из приведенных выше способов и сжигания природного топлива, на котором не стоит подробно останавливаться, есть и другие способы получения электричества и тепла. Примером могут служить приливные электростанции и всем известные ветряки. Вот только стоят они тоже дорого. Например, ветряная электростанция имеет достаточно высокую эффективность, но стоит от 300 000 евро без установки, а устанавливать их надо много. Помимо этого она требует дорогостоящего обслуживания.

ГеоТЭС может превратить Землю в неисчерпаемый источник энергии.

В этом смысле очень привлекательно выглядят станции, работающие на тепле нашей планеты. Упрощенно их конструкция представляет из себя трубу, углубленную на сотни метров под землю. В глубоких слоях, преимущественно на источниках, вода или вещество в трубе нагревается и поступает наверх. Полученное тепло можно использовать как для генераторов, так и для отопления. Выглядит просто, заманчиво и недорого. Единственным минусом будет не очень большая эффективность и ограниченный срок службы из-за большого количества солей и минералов, которые портят трубы и оборудование.

Можно ли полностью перейти на электричество?

Уже несколько десятков лет ученые бьются над проблемой перехода от ископаемых невозобновляемых источников энергии к возобновляемым. Мешает им на этом пути несовершенство технологий. Даже на нынешнем уровне потребления полностью отказаться от угля и нефти не получается. Что уж говорить о появлении электромобилей, которые потребуют существенно большего количества энергии.

Получается, не все так радужно в этом направлении? Еще одним минусом, кстати, будет то, что при появлении большого количества автомобилей с электрическими двигателями, скорее всего, увеличится и стоимость энергии. Она превратится в то, чем сейчас является нефть. Скачки стоимости электричества будут влиять на экономику целых стран, а монополисты будут диктовать свои условия. Так что не все так радужно в полном переходе на электричество. Есть у этого процесса как плюсы, так и минусы.

Источник Источник https://recyclemag.ru/article/buduschee-elektromobilei-rossii
Источник https://hi-news.ru/gadgets/pochemu-u-elektromobilej-net-budushhego.html