Электромобили: а все-таки когда, и главное — где?
«Будущее выглядит так. Автозаправки уходят в прошлое. Запах бензина тоже. По всем дорогам разбросаны маленькие бетонные столбики — автовладельцы подключаются к ним толстым резиновым шнуром и втыкают другой конец туда, где у машин когда–то был бензобак. Это экспресс–заправки для тех, у которого кончилось электричество. Существующие батареи заряжаются долго, не менее двух часов. Поэтому, помимо экспресс–заправок появляются станции смены батарей: вместо того чтобы заряжать батарею, водитель просто меняет ее на новую. Меняется она автоматически, процесс занимает 45 секунд», — заявляет Шай Агасси, создатель компании BetterPlace.
Все гениально просто, как проста и самоцель — строительство сетей заправок для электромобилей и зарабатывание немножко денег. Компания Project Better Place уже ведет по всему миру переговоры о строительстве сети электрозаправок по аналогии с сетями операторов сотовой связи. Сегодня, в данную бизнес-модель, только в США готовы инвестировать 400 миллионов долларов. На начало 2010 года у PBPуже имеются договоренности с пятью странами, переговоры идут еще с двадцатью пятью.
Project Better Place занимается внедрением технологических инноваций в области гибридных моторов и авто на электродвигателях. Последняя разработка — съемные батареи в электромобилях, такие элементы питания – важный шаг на пути перехода к «чистым» двигателям, дружественным к окружающей среде.
Сейчас на машине со стандартной батареей можно проехать около 200 километров. На Tesla Roadster, лучшем из существующих электрокаров и стоимостью $ 109 000 в розницу — триста с небольшим. Смысл построения бизнеса на сервисном обслуживании электромобиля в том, чтоб продавать мили и километры по разным тарифным планам, как в сотовой связи. Можно будет платить по километражу: 20, 50, 100 км в сутки, будут бесплатные бонусы, а будут и безлимитные тарифы, например для таксомоторов.
Пожалуй, первой страной, где при поддержке правительства с января 2008 года начался подобный эксперимент, можно назвать Израиль. Там уже установлены сотни зарядок, а инвестиции, на конец 2009 года, составили 200 млн. долларов. И по прогнозам, к 2020 году все машины в этой стране будут электрическими… На небольших пространствах использование электромобилей особенно выгодно и вполне оправданно. В Израиле, будущий автовладелец приобретает машину, освобожденную от налога специальным постановлением правительства Израиля. Оплачивает ежемесячные взносы за пройденные километры по аналогии с минутами разговора и больше не беспокоится о росте цен на бензин.
Ведутся активные работы в этом направлении в Дании и на Гавайях, разворачивается подобная сеть в Австралии, работа идет в Китае.
Project Better Place совместно с альянсом Renault-Nissan представила прототип автомобиля будущего, использующего для передвижения исключительно электроэнергию. В течение трех последних лет автогигант потратил свыше полумиллиарда долларов, на создание нового «зеленого» автомобиля, и не исключено, что этот проект изменит автомобильную индустрию. К концу 2010 года планируется выпустить 100 тысяч серийных электромобилей (модификации обычных моделей Renault), по цене, не намного отличающейся от бензиновых аналогов. И если спрос будет устойчивым, то до 2015 года, цена электрокара снизится практически вдвое.
Volkswagen AG создал аналогичное совместное предприятие с Sanyo Electric, а Nissan Motor с NEC Corporation, и т. д. Процесс пошел и стал практически необратим.
Когда цена на нефть превысила отметку в 100 долларов за баррель, электричество стало дешевле бензина. Проблема лишь в том, что на обычной машине вы можно ехать в любую сторону сколь угодно долго. Цель PBPсоздать такие же условия для электромобиля.
Созданной в Project Better Place литиево-ионной батареи хватает на 124 мили (200 км). Подзарядить аккумулятор можно в специальных розетках, расположенных на стоянках и улицах города, а также вдоль крупных шоссе. Если нужна срочность — батарею полностью меняют. Емкости одной батареи хватит на 7 тысяч подзарядок, то есть на 150 тысяч миль, что вполне сравнимо с ресурсом бензинового мотора.
Быстрозаменяемая батарея имеет большие преимущества, в отличие, от провалившихся разработок Chevrolet Volt и т.п. Не обязательно тратить время на заправку, и ключевым элементом проекта становится создание необходимой инфраструктуры, например, перепрофилирование существующих бензиновых заправок. В Израиле запланировано строительство в общей сложности 500 000 пунктов заправки.
Следующая на очереди после Израиля страна для «электрофикации» — Дания. С марта 2008 там началось строительство тоже 500 тысяч станций для зарядки электромобилей и 150 станций для замены аккумуляторов. Около 20 % своей электроэнергии Дания вырабатывает из энергии ветра. Зарядка аккумуляторов электромобилей энергией, произведённой ветрогенераторами, позволит еще, и сгладить неравномерности подачи электроэнергии в передающие сети.
А затем предполагается подключить к розетке крупные мегаполисы мира, задыхающихся в бензиновых испарениях — Лондон, Нью-Йорк, Сингапур, Париж и др. В США первые испытания влияния электромобилей на коммунальные электрические сети начались в январе 2009 года в городе Ньюарк, штат Делавэр. По оценкам исследовательской компании Pike Research мировой рынок оборудования для зарядки электромобилей вырастет к 2015 году до $1,9 млрд в год. В Китае будет продаваться 47,8% оборудования. Согласно исследованиям IDTechEx к 2015 году весь рынок электротранспорта достигнет цифры в $ 227 млрд. И по их данным мировое лидерство по производству электрического транспорта отводится Китаю. По прогнозам Price Waterhouse Coopers к 2015 году мировое производство электромобилей вырастет до 500 тысяч штук в год.
Электромобили отличаются низкой стоимостью эксплуатации. Например Ford Ranger потребляет 0,25 кВт·ч на один километр пути, Toyota Rav 4 — 0,19 кВт·ч на километр. Средний годовой пробег автомобиля в США составляет 19 200 км (т. е. 52 км в день). При стоимости электроэнергии в США от 5 до 20 центов за кВт·ч, стоимость годового пробега Ford Ranger составляет от $240 до $1050, RAV4 — от $180 до $970.
В начале 90-х годов штат Калифорния был один из самых загазованных регионов США. Поэтому Калифорнийским Комитетом Воздушных Ресурсов (CARB) было принято решение, что в 1998 году 2 % продаваемых в Калифорнии автомобилей не должны производить выхлопов, а к 2003 году — 10 %. Компания General Motors отреагировала одной из первых, и с 1996 года начала серийный выпуск модели EV1 с электрическим приводом. Некоторые автопроизводители также начали продажи электромобилей в Калифорнии. Основной массой пользователей EV1 стала голливудская богемная публика. Всего с 1997 года в Калифорнии было продано около 5500 электромобилей разных марок. Судя по отзывам, машины очень нравилась, и следующим шагом должно было стать начало массовых продаж электромобилей.
Но… существует мнение, что авто- и нефтепроизводители добились отмены закона, понимая опасность электромобилей, и сознавая реальность того, что они могут вытеснить обычные автомобили. CARB сменил требование нулевой эмиссии на требование супернизкой эмиссии. Почти все произведённые электромобили в 2002 году были изъяты у владельцев и уничтожены, и только Toyota оставила владельцам электрические RAV4. В качестве причины указывалось окончание срока службы аккумуляторов и сложность их утилизации, так как они содержат ядовитые компоненты — свинец или литий. После чего промышленное производство и продажа электромобилей основными автопроизводителями в США были полностью прекращены.
В последние годы в связи с непрерывным ростом цен на нефть электромобили вновь стали набирать популярность. С 2007 года в США вновь началось развёртывание промышленного производства электромобилей. Особенное рвение проявляют небольшие предприятия, такие как Tesla Motors, поскольку им не страшно сокращение объёма производства обычных автомобилей. И сейчас в США вновь эксплуатируется более 50 тыс. электромобилей. Кроме этого, имеется большое количество самодельных электромобилей, наборы комплектующих для конвертации автомобиля в электромобиль продаются в магазинах. Минимальная стоимость конвертации составляет от $ 1500.
Согласно данным пресс-службы мэрии Нью-Йорка, на днях Майкл Блумберг представил общественности детали плана мероприятий, нацеленных ближе к 2012 году полностью заменить парк такси мегаполиса, насчитывающего 13000 автомобилей, гибридными авто, что в свою очередь поспособствует снижению издержек на топливо и улучшению экологической ситуации в городе. Как известно, уже сегодня в активе соответствующих служб города имеется 400 гибридных автомобилей, количество которых поэтапно должно увеличиваться. Не секрет, что обычное нью-йоркское такси расходует примерно 4,5 литра (1 галлон) бензина на 22,53 км в виду необходимости часто останавливаться и снова начинать движение. Новые же автомобили позволят на этих 4,5 литрах проехать 48,28 км, что позволит сэкономить владельцам такси до $10000 в год.
Кроме шуток, если обратится к истории, то первый электромобиль в виде тележки с электромотором был создан в 1841 году. В первой четверти XX века широкое распространение получили электромобили и автомобили с паровой машиной. В 1900 году примерно половина автомобилей в США была на паровом ходу. Общегодовой выпуск автомобилей в начале ХХ в США достиг 10 тыс. экземпляров год. А компания Detroit Electric продавала до 2 тыс. электромобилей в год. В 1910 году в Нью-Йорке работало до 7 тысяч электромобилей. Значительное распространение в начале века получили и грузовые электромобили, а также электрические «омнибусы» («электробусы»).
Электромобиль La Jamais Contente 29 апреля либо 1 мая 1899 года установил рекорд скорости на суше. Он первым в мире преодолел скорость 100 км/ч и достиг скорости 105,882 км/ч.
Возрождение интереса к электромобилям произошло в 1960-е годы из-за экологических проблем автотранспорта, а в 1970-е годы и из-за резкого роста стоимости топлива в результате энергетических кризисов.
В Лондоне, первые две «заправочные станции» для электромобилей, расположенные на улице, были открыты в декабре 2006 года. До этого в Лондоне на автостоянках и в гаражах действовали 48 бесплатных пунктов зарядки электромобилей. К концу 2009 года в Великобритании были установлены около 1000 пунктов для зарядки электромобилей, из них около 200 в Лондоне. Стоимость обслуживания автомобиля в них составит £75 в год. В Париже, на первом этапе планируется построить 300 бесплатных пунктов для зарядки электромобилей. Мэр Парижа планирует закупить 4000 электромобилей. Электромобили будут сдаваться в аренду за €200—€250 в месяц. Будут построены 700 пунктов аренды электромобилей, из них 200 под землёй.
Оборудование для зарядки электромобилей может размещаться как в частных коттеджах, так и на улице: в общественных местах — стоянки перед торговыми центрами, кинотеатрами или на специальных станциях по типу автомобильных заправочных станций.
Правительство Ирландии планирует к 2020 году 10 % транспорта перевести на электроэнергию.В Германии планирует к 2020 году вывести на дороги страны 1 миллион электромобилей, гибридных автомобилей и полных гибридов (PHEV). Серийное производство должно начаться уже в 2011 году. До 2012 года на эти цели из бюджета будет выделено 500 миллионов евро.. Португалия планирует к концу 2011 года построить 1300 пунктов для зарядки электромобилей. Правительство Китая планирует начать испытания до 2012 года в 11 городах страны 60 тысяч автомобилей, включая электромобили, гибриды и автомобили на водородных топливных элементах. Во Франции планируется к 2012 году вывести на дороги страны более 100 тысяч электромобилей.Правительство Южной Кореи поставило цель автомобилестроительным компаниям начать массовое производство электромобилей до второй половины 2011 года.
Ну и у PBPесть прямые конкуренты — компания Coulomb Technologies уже разворачивает альтернативную сеть для электрокаров в Штатах, Норвегии, Нидерландах и Германии. Électricité de France и Toyota — во Франции и Англии. Кто будет первым — тот станет монополистом по доставке электрического бензина в машины, и нетрудно представить, какие невероятные деньги можно на этом заработать.
К общеизвестным недостатком с аккумуляторами, электромобили имеют еще несколько «детских» болезней. Так, около 10 % энергии теряется в коробке передач и других элементах трансмиссии. Для решения этой проблемы компания Mitsubishi Motor разработала колесо с встроенным электродвигателем. Системаполучиланазвание Mitsubishi In-wheel motor Electric Vehicle (MIEV). Аналогичное «моторколесо» разработала Toyota. Прототип автомобиля Toyota Fine-T может поворачивать колёса перпендикулярно оси автомобиля, что позволяет значительно упростить парковку.
Часть энергии аккумуляторов тратится на охлаждение или обогрев салона автомобиля, а также питание прочих бортовых энергопотребителей. При массовом использовании электромобилей в момент их зарядки от бытовой сети возрастают перегрузки электрических сетей «последней мили», что чревато снижением качества энергоснабжения, риском локальных аварий.
Но накопленный опыт показывает, что все эти проблемы решаемы. Toyota работает над созданием нового поколения гибридных автомобилей Prius («полный гибрид», Plug-in- гибрид, PHEV). В новой версии водитель по желанию может включать режим электромобиля, и проехать на аккумуляторах примерно 15 км. Подобные же модели разрабатывает Ford — модель Mercury Mariner — пробег в режиме электромобиля 40 км, и Citroën — модель C-Metisse — пробег в режиме электромобиля 30 км и другие. Toyota изучает возможность установки устройств для зарядки аккумуляторов гибридов на бензозаправочных станциях. General Motors в январе 2007 года представил концепт Chevrolet Volt, способный проезжать в режиме электромобиля 65 км.
Некоторые автопроизводители даже не собираются производить гибридные автомобили, а сразу начать производство электромобилей, считая гибриды бесперспективными. Еще в августе 2006 года Министр Экономики, Торговли и Промышленности Японии утвердил план развития электромобилей, гибридных автомобилей и аккумуляторов для них. Планом предусмотрено к 2010 году начать в Японии массовое производство двухместных электромобилей с дальностью пробега 80 км на одной зарядке, а также увеличить производство гибридных автомобилей.
А японская компания Mitsubishi Motors в 2009 году начала промышленное производство электромобилей на базе Colt. На нём будут установлены литий-ионные аккумуляторы. Существующие прототипы имеют дальность пробега 150 км.
Ведутся работы над созданием аккумуляторных батарей с малым временем зарядки 10 — 15 минут, в том числе и с применением наноматериалов. А еще в 2006 года успешно завершились испытания автомобильных аккумуляторов с Li4Ti5O12 электродами, со временем зарядки не более 15 минут.
Рассматривается также возможность использования в качестве источников тока не аккумуляторов, а ионисторов (суперконденсаторов), имеющих очень малое время зарядки, высокую энергоэффективность (более 95 %) и намного больший ресурс циклов зарядка-разрядка — до нескольких сотен тысяч. Опытные образцы ионисторов на графене имеют удельную энергоемкость 32 Вт·ч/кг, сравнимую с таковой для свинцово-кислотных аккумуляторов (30−40 Вт·ч/кг).
Но при всем этом остается один немаловажный вопрос – куда денутся миллионы бензиновых автомобилей? И ответ на него напрашивается как бы сам по себе – в Россию, где электромобиль будет поводом для анекдотов и в 2010 и в 2020…
Для сравнения некоторые цифры: по распоряжению мэра Москвы в 2007 г. в городе началась опытная эксплуатация электромобилей… Было закуплено 8 малотоннажных грузовиков и 2 автобуса.
По итогам опытной эксплуатации техники Департамент транспорта и связи Москвы представит на рассмотрение правительства Москвы проект распорядительного документа по использованию электромобильной техники для обеспечения внутригородских грузовых и пассажирских перевозок. В Москве, которая давно и малоэффективно борется за уменьшение загрязнения окружающей среды, решили вновь попробовать хотя бы часть автомашин заменить на бесшумные и экологически чистые электромобили. ГУП «Мосгортранс» сообщает, что уже в июле текущего года в городе появится первый пассажирский автобус, полностью работающий на электрической тяге, сделанный в Италии. Он сможет работать на аккумуляторах, зарядка которых будет происходить бесконтактно. Стоимость такой чудо-техники превысит 350 тысяч евро.
Первое время опытный образец электробуса будет ездить по Тверской улице. А зарядку аккумуляторов планируется осуществлять на территории четвертого троллейбусного парка, расположенного на улице Лесной.
Планы производителей электромобилей
| Компания | Страна | Год | Планы |
| Reva Electric Car | Индия | 2009 | К концу года расширить производство до 35 000 шт. электромобилей в год |
| GM | США | 2010 | Начало производства Chevrolet Volt |
| Société de Véhicules Électriques | Франция | 2009 | Выпускать 20 000 шт. электромобилей в год |
| Tesla Motors | США | 2011 | Начало продаж Model S |
| Phoenix Motorcars | США | 2011 | Выпускать 100 000 шт. электромобилей в год |
| Renault | Франция | 2011 | Начало производства Renault Kangoo Express на электрическом ходу |
| Nissan | Япония | 2012 | Серийное производство электромобилей |
| Mitsubishi | Япония | 2009 | Начало производства i MiEV, выпуск 20 000 шт. в год к 2011 году |
| Fuji Heavy Industries (Subaru) | Япония | 2009 | Начало производства R1e |
| Tianjin Qingyuan Electric Vehicle Co. Ltd. | Китай | 201х | Строится завод мощностью 20 000 шт. автомобилей в год |
| Smith Electric Vehicles | Великобритания | 2010 | Продавать 5 000 грузовиков в год в Европе и 10 000 грузовиков в год в США |
| Opel | Германия | 2010 | Начало производства электромобилей |
| Daimler | Германия | 2010 | Начало производства электромобилей Smart Fortwo и Mercedes на электроходу |
| Bavina industries | Индия | 2009 | Выпускать 5 000 шт. электромобилей в год |
| Bolloré + Pininfarina | Италия | 2010 | Начало производства BLUECAR, планируется выпускать 60 тысяч в год к 2015 году |
| Th!nk | Норвегия | 2009 | Выпускать 10 000 шт. электромобилей в год |
| Detroit Electric | Китай — США | 2010 | Выпускать 45 тысяч шт. автомобилей, в 2012 году увеличить производство до 270 тысяч в год! |
| BYD Auto | Китай | 2009—2010 | Начало производства модели Е6 |
| LTI Vehicles | Великобритания | 2009 | Начало производства такси для Лондона |
| BMW | Германия | 2012 | Начало продаж в США |
| Mahindra & Mahindra | Индия | 2010 | Начало продаж в Индии |
| Dongfeng Nissan | Китай — Япония | 2012 | Начало продаж в Китае |
| Ford | США | 2010 | Коммерческий грузовик на электрическом ходу |
| Ford | США | 2011 | Микроавтомобиль на электрическом ходу |
| Ford | США | 2012 | Автомобиль С-класса на электрическом ходу |
| Toyota | Япония | 2012 | Начало производства электромобиля модели iQ |
| Beiqi Foton | Китай | 2009 | Начало производства |
| Chery Automobile | Китай | 2009 | Начало продаж Chery S18 |
| Honda | Япония | 2015 | Начало продаж в США |
| ГАЗ | Россия | 2010 | Начало производства ГАЗель «Электро» |
| Citroën | Франция | 2010 | Начало производства модели C-ZERO |
| Chrysler | США | 2012 | Начало производства |