Электромобили токсичны, дороги и медленно заряжаются... И прочие мифы о них Печать
Новости науки
21.02.2014
«Что ты думаешь, доедет то колесо, если б случилось, в Москву?»

Начнём с главного, что будто бы препятствует внедрению этого вида транспорта: у электромобилей малый запас хода, недостаточный для дальних поездок. Но так ли это на самом деле? Большинство электромобилей обладают дальностью пробега на одной зарядке в 160 км, в то время как среднее дневное расстояние, покрываемое средним же автомобилистом в городе, равно 32 км. В немногочисленных более дальних поездках ограниченный запас энергии на борту не был бы такой проблемой, если бы не длительность процесса зарядки — более высокая, чем у бензиновых аналогов, парируют противники электротранспорта.

По дальности пробега электромобили перевалили за 400 км, время же зарядки упало до получаса и менее, а при быстрой автоматической смене батарей и до 90 секунд. (Фото Tesla Motors.)


Оглядимся вокруг: на дворе 2014 год, а эти аргументы могли бы быть высказаны и десять, и сто лет тому назад (возросшая ёмкость батарей была скомпенсирована ростом скоростей и прожорливости электроавто). Однако Tesla Motors слегка скорректировала реальность. Неторопливое семейное путешествие из Лос-Анджелеса в Нью-Йорк заняло у её Model S 76 часов, а это более 72 км/ч с учётом заправки и перекусов в придорожных кафе. (Не знаем, как вы, а мы давно не ездили на 5 500 км с такой средней скоростью, причём вне зависимости от качества дорог.) И это объяснимо: дальность авто — до 450 км на одной заправке, плюс сеть высоковольтных заряжающих станций, восполняющих дефицит энергии в аккумуляторах такой машины за жалкие 20–30 минут, которые всё равно уйдут на обеденную остановку.

Наконец, если вы не из Северной Америки, то вполне можете приобрести гибрид, который, как Prius Plug-in, покроет ваши ежедневные 32 км, используя ДВС для более далёких поездок.

Медленная зарядка? Да, от домашней сети с её переменным током электроавто будет запитываться часов десять. Однако часто ли вы заправляете бензиновый автомобиль дома? Или, быть может, всё-таки стоит отправиться на бензо/электроколонку и подзарядить от постоянного тока до 80% ёмкости батарей за 20 минут? Конечно, электрозаправок пока мало. Но их число быстро растёт, и, скажем, век назад, когда автомобиль победил электромобили, топливных заправок тоже, что называется, не было. Дайте время.

У богатых свои причуды?

Электромобили — это запретительно дорого, цены в России начинаются едва ли не с $30 тыс.! Между тем это как раз средняя цена покупаемого у нас автомобиля. Задумайтесь: вы тратите на бензин (для авто с пробегом в 20 тыс. км в год) не менее 50 тыс. рублей. Впрочем, честнее было бы сказать «часто более 60 тыс. рублей», и это в России, где объём двигателей скромнее, а АКПП используется реже, чем в США. Электроаналог потратит на тот же пробег 4 000 кВт•ч, то есть в российских ценах от 10 до 18 тыс. рублей. С учётом разрыва в стоимости ТО (у электромобиля оно много меньше) разница на километр пробега не опустится ниже $0,1. То есть за четыре–пять лет электромобиль сэкономит вам около $10 тыс.

Разрыв в цене, как видим, резво сокращается. И это не говоря о том, что по мере взросления электромобиль будет доставлять принципиально меньше проблем. В западных странах ситуация с расходами на такой вид транспорта проявляется ещё резче благодаря налоговым вычетам, положенным при его покупке. Наконец, средний срок владения автомобилем за рубежом много выше, чем в России (в США, например, иногда больше десяти лет). За этот срок электромобиль окажется как минимум не дороже, чем работающий на жидком топливе, а после этой точки он явно станет дешевле, да и стоимость таких машин на вторичном рынке упадёт не так резко, как у вашего нынешнего ДВС-авто.

Сколько тысяч новых ТЭС потребует электротранспорт?

Ещё одно возражение из нефтелагеря: электромобили вреднее для окружающей среды, чем бензиновые машины. Нам часто говорят, что массовая электромобилизация, случись она в будущем, потребует строительства «второй энергетики»: сети электростанций, снабжающих именно электроавто. А это огромные деньги, которые сначала будут «вбухиваться» в новые электростанции, а затем ещё и в сетевую инфраструктуру.

Хорошо, попробуем посчитать сами. Предположим, в России вместо нынешних автоорд было бы 50 млн электромобилей (в пересчёте на легковые), причём не таких экономичных, как Mitsubishi i-MIEV, а двухтонных колоссов типа Model S, поедающей 20 кВт•ч на сотню. Кажется, вот он — истинный мрак: энергетике страны придётся вырабатывать в год аж на 200 млрд кВт•ч больше! Правда, сегодняшняя выработка уже превышает триллион киловатт-часов, так что «вторая энергетика», если бы она потребовалось, была бы просто карликом на фоне уже существующей.

Разумеется, никакой «второй энергетики» в масштабах страны не понадобится. Цифры неумолимы: коэффициент использования установленных мощностей (КИУМ) у нас равен 22–23%, то есть средняя электростанция эксплуатируется менее чем на одну четвёртую своих возможностей. Да, треть производимого электричества идёт от АЭС и ГЭС, где особо не увеличишь, но две трети мы получаем, сжигая наследие динозавров, и там КИУМ ещё меньше, чем по энергетике в целом. Абсолютно на тех же генерирующих мощностях можно выдать вышеупомянутые 200 млрд кВт•ч, просто повысив средний КИУМ до... менее чем трети. То есть даже когда средняя электростанция будет бить баклуши две трети времени, проблема снабжения электромобилей будет решена на все сто.

Сетевая инфраструктура до некоторой степени будет перестроена, это факт. Станции быстрой зарядки вдоль дорог потребуют приличных ЛЭП и оборудования для преобразования переменного тока в постоянный. Однако за пределами ключевых трасс и крупных городов изменений будет не так много. Ночью нынешние сети загружены чрезвычайно мало — как и вышеупомянутые электростанции, поэтому внедрение электромобилей, в особенности там, где низок ночной тариф, будет сопровождаться естественным увеличением эксплуатации имеющихся сетей в тёмное время суток, когда электромобилевладельцы будут стараться как можно дешевле заправить своих железных друзей. Домашняя зарядка долга? Пардон, но ночью вы спите, так что мучительное ожидание пройдёт для вас не так заметно. Сложнее будет владельцам квартир, в которых «ночная зарядка» пока малореальна. Тем не менее и тут есть подвижки: в США в отдельных штатах предполагают обязать застройщиков кондоминиумов выводить уличные розетки к парковке. В Южной же Корее и вовсе собираются проложить индукционные заряжающие конъюнктуры под асфальтом тех же парковок. По сути, нагрузка на сети не будет большой, и это ещё не всё.

Электрозаправки способны обойтись без сетевого электричества

Как бы смешно это ни звучало, в энергетическом смысле мир может скатиться к феодализму. Современные энергосети — колоссальные структуры, в большинстве стран мира лучше всего характеризующиеся словосочетанием «голова одна, маленькая и наверху» Для очень многих частных электрозаправок будет иметь смысл днём заправлять клиентский электротранспорт от солнечных батарей. Мало того что электричество от них уже сейчас по себестоимости ниже цен в ЕС или Москве, с ними и проблем меньше: постоянный ток фотоэлементов не надо преобразовывать с дополнительными потерями (в отличие от сетевого переменного). Наконец, в эпоху постоянного удорожания электроэнергии установка над электрозаправкой фотоэлементов гарантирует стабильное обеспечение по фиксированным ценам, уменьшая зависимость от произвола генерирующих компаний.

Электрозаправки пока лишь умеренно покрыты солнечными батареями, но «всё ещё будет», поскольку парк растёт очень быстро. (Фото Thomas Braun.)


Ладно, но они же неэкологичны, скажете вы. В их производстве используются энергоёмкие материалы и энергоёмкие же производственные процессы. Да, недавно так оно и было. Однако технологии изготовления батарей и самих электроавто развиваются стремительно, и энергоёмкость падает (за счёт оптимизации производства аккумуляторов), что легко заметить хотя бы снижению их стоимости. И вот уже BMW заявляет о дополнительном снижении воздействия электромобильного производства на окружающую среду, потихоньку обзаводясь собственной энергетической базой: новый завод в Лейпциге (ФРГ) стоимостью в полмиллиарда долларов производит электроавто, питаясь от четырёх мощных ветротурбин. А ещё на подходе технологии, которые значительно снизят энергоинтенсивность изготовления батарей.

Недолговечные и ядовитые

Батареи. Они ведь ужасно токсичны и недолговечны, не так ли? Или это тоже выдумки «кремлёвского радио»? Увы, нет... это просто оценки, которые были верными несколько лет назад. Современные литий-ионные, литий-железо-фосфатные или литий-железо-кобальтовые батареи не так токсичны, как свинцово-кислотные, на которых бегали первые серийные электрокони современности, и уж точно много менее токсичны, чем бесчисленные тонны жидкого топлива, утекающие на бензоколонках, при транспортировке, добыче и переработке нефти, потребной для прокорма стад бензиновых машин. Иные части этих батарей можно есть, хотя мы не стали бы, так как вкус, говорят, отвратный.

Недолговечность и впрямь была проблемой — недавней: Toyota не хотела делать свой Prius литиевым, потому что батареи выдерживали лишь 5–6 лет активной эксплуатации. Но новые версии литиевых батарей сохраняют 85% своей ёмкости в течение десятилетки, и именно поэтому Tesla уже выдаёт покупателям сравнимую по длительности восьмилетнюю гарантию. Впрочем, это, конечно, маркетинговый ход, который могли бы повторить и остальные производители в этой нише: всё равно гарантийных случаев не будет, если только вы не собьёте столб, убив батареи физически.

Более того, японские господа недавно пришли к мысли, что даже после этого десятилетия батареи будет выгодно использовать вне электромобиля. Да, их ёмкость упадёт ниже 85%, но для резервного энергоснабжения дома ёмкость на килограмм далеко не так важна, как для внутренностей машины. А лучше всего использовать это б/у-хозяйство для накопления и хранения энергии солнечных батарей, что в Японии уже делают, активно собирая старые аккумуляторы электромобилей и компонуя из них крупные накопители на гелиоэлектростанциях мегаваттной мощности. И даже после десяти расчётных лет эксплуатации литий из них всё ещё пригоден для вторичной переработки, добавим мы.

Почему у нас ничего этого всё равно не будет

Что-то мы всё о хорошем... И впрямь, отстранимся от старого (западного) мира: нам это всё не светит — точнее, светит, но совсем-совсем не в этом десятилетии. Причин много, попробуем разобраться хотя бы с парой основных.

Пункт первый: да, электромобили сравнительно дёшевы в эксплуатации. Но в России ценность этого аргумента резко снижена тем, что мы не американцы. У нас средний срок эксплуатации машины одним владельцем — сакраментальные 54 месяца (в Москве — 50), причём в основном за счёт недорогих авто. А для тех, что по цене равны нынешним электромобилям (от $30 тыс.), он равен трём годам. Ну да, за это время никакой электромобиль (пока не подешевеет до ДВС-коня) себя не окупит. К тому же всем понятно, что если «наш человек» нацелился менять дорогую машину раз в три года, то ему наплевать на экологию (и пусть экологический след от такого поведения много больше, чем от американского автовладения) и цены.

«Наш человек» использует машину как средство позиционирования себя в своих собственных глазах (и в меньшей степени — в глазах соседей). Только не думайте, что владельцы недорогих машин белые и пушистые: в массе своей они просто мало зарабатывают. А поскольку электромобили в обществе нашего типа явно не станут предметом, приносящим хозяину «престижные бенефиции», то и ожидать их успеха на российском рынке не приходится.

Впрочем, в бедах нашей страны виноваты не только её граждане: свою палку в электроколёса обязательно воткнёт и правительство. Те же электрозаправки, что сейчас строит Tesla Motors, в знойный полдень, когда клиентов мало, а фотоэлементы на крыше генерируют много электричества, планируют (и будут) продавать электричество в сеть, благо такой сценарий уже давно реализуется тамошними сетевиками. А ночью, когда на огонёк заглянет путь и небольшое, но стабильное число автолюбителей (дальние путешественники), американская электрозаправка возьмёт электричество из сети.

А вот у нас вместо электромобилизации будет как-то так. За вычетом пальм и с добавлением снега, конечно. (Фото Shepherd Thomson.)


В России же подобная форма взаимодействия мелкого потребителя с сетью (продажа энергии днём и покупка её ночью), по сути, не предусмотрена: госсетям не до того, и нет никаких признаков, что власти вообще собираются над этим задумываться. А раз так, то электрозаправке придётся месяцами выбивать себе подключение, платить больше других и напрочь забыть об установке фотоэлементов на крыше. И ещё раз вспомним о закладке в госстандарты обеспечения новых жилых домов 380-вольтовыми розетками, выделенными на придомовые парковки: как думаете, у нас это пойдёт? Увы. В РФ даже сами парковки в госстандарты пока заложить не сподобились.

Проведём аналогию: представим, что американское государство сто лет назад не стало бы за свой счёт строить дороги с твёрдым покрытием. Сильно бы тогда автомобилизировалось тамошнее общество, раскатывая по грунтовым дорогам при часто плюсовой по температуре зиме, то есть когда автопоездки были бы реальны лишь в летние месяцы? Как и любое по-настоящему крупное изменение в жизни общества, электромобилизация без активного госучастия, конечно, возможна — вот только случится она на бездну лет позже и обойдётся много дороже. И нет совершенно никаких надежд, что российское государство (данное понятие в текущий момент нашей истории переводится как «эти полтора человека») когда-нибудь соберётся активно способствовать этому процессу. При всей его неизбежности, это не полёт со стерхами, и для поддержания рейтинга среди российских избирателей электромобиль бесполезен.

Подготовлено по материалам The Conversation. Изображения на заставках принадлежат Shutterstock (1 и 2).

Источник - http://compulenta.computerra.ru/tehnika/transport/10011608/