Блог

Електромобіль – автомобіль далекого майбутнього

Потрібно віддавати собі звіт, що заряджає гібрид, про який ми розповідали раніше – це компроміс. І його головний недолік в тому, що нехай мінімальна, але залежність від палива (бензин, дизель), але залишається. А тому автомобілем майбутнього повинен стати електромобіль. Але питання – коли настане це майбутнє?

Два кращих прикладу в світі електромобілів

Відповідь на це запитання знають лише виробники батарей. Бо все інше вже готове: електромотори є, логіка їх управління відпрацьована, електромобілі вже сьогодні виглядають цілком реальними і коштують реальних грошей. Головні гравці класу електромобілів – це Nissan Leaf і Tesla Model S.

Стиль «вода камінь точить» у виконанні Nissan Leaf: «просто автомобіль», який потрапив точно в ціль – розмір, простір, практичність, ціна. До слова, його побратими по концерну, електромобілі Renault, були не такі успішні.

Перший зумів довести, що на електромобілі можна їздити кожен день, він коштує недорого і взагалі «це як Golf, Octavia, або Tiida, тільки з іншим мотором». Наприклад, в США Nissan Leaf коштує близько 30 тис. Доларів (порівняно з Nissan Murano, мінус наші податки на великі мотори), в Україні Nissan Leaf можна знайти у сірих дилерів за 35-40 тис. Доларів. До речі, у нас можна знайти і злегка биті «Ліфи» з американських аукціонів – їх ціна коливається в межах 15-22 тис. Доларів в залежності від пробігу (7-20 тис. Км.) Причому, при наявності в комплекті всіх запчастин для відновлення машини.

Ще один приклад – електричний Ford Focus EV. Модель не особливо примітна на тлі інших дрібносерійних електромобілів (С-клас, 120 км ходу), якби не факт, що компанії Ford довелося свого часу примусово знизити ціну на Focus EV до 30 тис. Доларів, щоб, як то кажуть «потрапити в ринок ». Ця деталь показує дуже багато – і то, що серед «зелених автомобілів» (електро, гібриди) вже почалася конкуренція, і те, що ця конкуренція навіть виходить за рамки класу, намагаючись відкусити частину «ринкового пирога» звичайних сімейних автомобілів з бензиновими моторами або дизелями.

У свою чергу Tesla Model S довела, що електромобіль може бути не просто електричної візком, а справжнім «сексі-каром», який люди хочуть за дизайн, стиль, інновації. Причому все це запропоновано без переплати – так в Україні нова Tesla Model S коштує близько 100-150 тис. Доларів, що можна порівняти з ціною базового Mercedes S500. А стара Tesla Model S з пробігом 20-30 тис. Км коштує 50-80 тис. Доларів.

Обидва автомобілі успішні вже зараз. Наприклад, загальні продажі Nissan Leaf на сьогоднішній день склали понад 140 тис. Примірників, а сам електромобіль завоював престижні премії «Європейський Автомобіль Року» і «Світ Автомобіль Року». У свою чергу, за заявами виробника, Tesla Model S за підсумками 3-го кварталу 2014 року наростила продажі на 42% порівняно з аналогічним періодом минулого року; компанія випустила версію P85D  з повним приводом, готує до запуску кросовер Tesla X і компактну модель III.

Цікаво, що по ряду непрямих ознак, електромобіль Tesla Model S можливо навіть збитковий для виробника. Що, в принципі, не є проблемою: збитковий Nissan Leaf, був збитковий перший Toyota Prius, у збитках і FIAT 500E. Але сам радикальний підхід компанії Tesla, народження і реалізація революційної ідеї, вже призвело до помітного зростання її капіталізації – ті, хто тримає акції Tesla, зараз отримають прибуток від їх продажу. Вся сіль навіть не стільки в самому автомобілі, скільки в самій компанії і її «особі» – Ілон Маск є найкращим прикладом ентузіаста, що не знає слова «ні».

Але і на сонці бувають плями. Так, Tesla знала проблем з пробитим і займистих акумулятором, і почасти причиною цього було «правило» автомобіля присідати на високій швидкості для поліпшення аеродинаміки. В результаті Tesla зачепила нерівність на поганій дорозі, що і призвело до пошкодження АКБ. Поправили відповідним софтом, відмовившись від правила сильно «присідати» при високій швидкості.

Революціонер, який «сексі» – Tesla Model S: стильний, потужний, швидкий, готовий до пробігу в 400-500 км. І при європейською ціною 80-100 тис. Доларів – цілком «потрапляє в ринок» свого класу. Причому компанія Tesla вже зараз вкладає гроші в розвиток не тільки свого автомобіля, але і загальної ідеї ринку електромобілів: спеціальний лізинг, заряджає станції та ін.

Але головна проблема – це час зарядки АКБ. Так, для повної зарядки Nissan Leaf потрібно близько 8 годин, а на повний заряд Tesla з батареєю 85 кВт / год може піти і 15 годин! Це не теоретичні викладки, а реальні експерименти з зарядом від стандартної 220-вольтової розетки з силою струму 10 ампер. Звичайно, є спеціальні зарядні пристрої (400 вольт, до 32 ампер), є можливість зарядити 80% батареї за 30 хвилин і т.д. Тільки от чи варто подібна зарядна станція ой як дорого: наприклад, фірмовий зарядний «бокс» (гараж- навіс, плюс зарядний пристрій) від BMW для i3 обійдеться в … 15 тис. Євро!

Але ж економічність – це один з головних плюсів електромобілів. Наприклад, заправка того ж Nissan Leaf з батареєю 24 кВт / год обійдеться мінімум в 5,7 грн (24 кВт / год помножити на 0,237 грн. За 1 кВт / год), і нехай Leaf проїде хоч 100 км – але це можна порівняти з ціною 1/3 літра бензину! Навіть при найвищому тариф (1,34 грн за 1 кВт / год) повна заправка (24 кВт / год) буде коштувати 32,16 грн – 2 літри бензину!

Плюс (точніше мінус) повна відсутність забруднень навколишнього середовища: викиди на електростанції є, але легше в одному місці вловити і переробити всі шкідливі викиди, ніж «ловити» їх по всьому місту або країні. Плюс практично повна відсутність необхідності ремонту та обслуговування двигуна і трансмісії – ніяких масел, фільтрів, ТО. Фактично все обслуговування електромобіля зводиться лише до догляду за підвіскою.

Залишилося питання акумуляторів. Але це питання і є тим «каменем спотикання». Питання перше – термін служби акумулятора? Компанія Panasonic, що виробляє АКБ для гібридів Toyota давала гарантію на свої батареї 8 років і визначала їх ресурс в 5 млн. Циклів заряду-розряду. Схожий термін служби заявляла і компанія GM для Chevrolet Volt. Досвід експлуатації першого покоління Toyota Prius довів, що ці цифри справедливі – батарея гібрида служить 8-10 років. Для електромобіля Nissan Leaf неофіційно були озвучені трохи інші цифри – від 5 років до 7-10 років при дбайливої ​​експлуатації. Компанія Tesla дає гарантію на батарею своїх автомобілів 8 років, розрахунковий пробіг становить близько 200 тис. Км. В результаті маємо відповідь – термін служби батареї становить близько 8-10 років, щорічні пробіги можуть досягати 20-25 тис. Км. Питання друге – ціна батареї? Для того ж Toyota Prius 1-го покоління сьогодні ціна батареї на ebay становить близько 1-1,5 тис. Доларів. У офіційних українських дилерів акумулятор для Toyota Prius сучасного покоління (більше ємність АКБ, більш висока «офіційна» ціна) коштує вже близько 4 тис. Доларів. Для електромобіля Nissan Leaf вартість АКБ неофіційно становила близько 5-7 тис. Доларів, а для Tesla Model S, знову ж неофіційна ціна самої ємної АКБ 85 кВт / год становить близько 17-18 тис. Доларів. Але вже сьогодні є інформація, що компанія Tesla з партнерами працюють над новим заводами по виробництву АКБ, що дозволить знизити вартість акумуляторів на третину. Відповідно, відповідь на друге питання: акумулятор для звичайного гібрида варто 1,5-4 тис. Доларів; більш ємний акумулятор для гібрида повинен коштувати близько 3-5 тис. доларів; акумулятор для електрокара – 5-15 тис. доларів. Плюсуйте цю ціну до витрат на експлуатацію електромобіля за 8-10 років, але забирайте гроші, заощаджені на ТО звичайного автомобіля з ДВС.

А конкуренти хто?

Давайте розглянемо конкурентів описаним вище гібрида і електромобілів. По-перше, водневі автомобілі.

Toyota FCV Mirai – нове відкриття світу водневих автомобілів: сімейний автомобіль середнього класу надійде в продаж навесні 2015 року в Каліфорнії і Японії за ціною 60-70 тис. Доларів. Динаміка розгону 0-100 км / год – 10 секунд, запас ходу – 500 км, повна заправка воднем – близько 5 хвилин. Головна особливість Toyota FCV в тому, що це буде чи не перший водневий автомобіль, доступний до вільного продажу для приватних осіб (раніше водневі автомобілі зазвичай здавалися в лізинг / оренду різним компаніям, і далі їх слід повертати виробникові для вивчення досвіду експлуатації).

У своїй більшості водневий автомобіль являє собою електромобіль. Тільки замість АКБ встановлені паливні комірки, в яких водень об’єднується з киснем, з вихлопної труби витікає чистісінька вода, а по дротах тече струм для електромотора. Глобальне перевага водневого автомобіля над електромобілем – це швидка зарядка, подібно заправці паливом на АЗС: замість 10-15 годин ми чекаємо 5 хвилин і готові їхати 500 км. Але фактично, водень в цій схемі виступає переносником енергії – від водневої станції, де розділили молекулу води і витратили на це енергію, до паливної комірки, де водень об’єднався з киснем і віддав енергію на потреби електромотора. Тобто все як і раніше будується на електриці. Тому висновок – як тільки буде вирішено питання з акумуляторами або з іншим способом доставки електрики в електромобіль, необхідність у водні відпаде.

І швидше за все, що це питання буде вирішене значно швидше, ніж буде вирішено питання зниження реальних цін на водневі автомобілі. Адже неофіційні дані говорять, що собівартість Toyota FCV Mirai становить мінімум близько 110-120 тис. Доларів, схожу цифру дають і для нового водневого автомобіля Honda FCV (а собівартість деяких водневих експериментальних автомобілів наближалася до 1 млн. Дол.). В результаті, якщо ціна продажу Toyota Mirai складе 60-70 тис. Доларів, компанія буде втрачати на кожному проданому автомобілі мінімум 50 тис. Доларів. Для Toyota це не проблема, компанія в своєму час субсидувала перший Prius, а тепер заробляє не тільки на продажу гібридів, а й на продаж гібридних технологій іншим компаніям. Вся сіль саме в паливних комірках, де використовується безліч дорогих металів. Адже інакше воднева тема вже давно стала б популярною – напрацювання по водневим автомобілям ведуться ще з 90-х років ХХ століття, пік популярності припав на стик тисячоліть, але далі автомобільна індустрія захопилася електромобілями і гібридами, що ми зараз і спостерігаємо.

Водень в ДВС замість бензину або дизельного палива? Були й такі напрацювання – від компанії BMW. Але награвшись з водневим ДВС, компанія прямий зараз переходить на тему водневих автомобілів зі звичними паливними комірками

Всі знають, що водень добре горить в суміші з іншими газами – так чому не використовувати його подібно бензину або дизелю в звичайному ДВС? Були й такі напрацювання: компанія BMW випускала модель Hydrogen 7 на базі седана 7-ої серії (кузов E65 / E66) з найбільшим мотором V12 об’ємом 6 літрів. Але на секундочку – звичайна бензинова версія подібної «сімки» BMW видавала потужність 445 л.с .; для водневої версії цей двигун довелося дефорсировать до 260 к.с. (При роботі на бензині) і до 228 к.с. (При роботі на водні). Ось і відповідь, наскільки енергоеффектівен водень як паливо для звичайних ДВС. А закінчилося все тим, що компанія BMW, що побудувала сотню водневих «сімок», вклавши в проект чималі гроші, сьогодні, схоже, його остаточно поховала – і кинула всі сили на електро-гібридні моделі сімейства «i»: BMW i3 і BMW i8. От і все. Воднева тема BMW перейшла від ДВС на водні до водневим автомобілям на звичних паливних комірках, які будуть розроблятися в союзі з … Toyota! От і все.

По-друге – традиційний ДВС (двигун внутрішнього згоряння). І брудний, і паливо вимагають, і взагалі все обіцяли його вже поховати … Але живі, «курилки», і не дінемося ми від них нікуди ще років 20 точно! Дуже в пору припала тема даунсазінга і багатоступінчасті КПП – двигуни стали більш економічними. Крім того, сьогодні вважається правилами хорошого тону мати в новій моделі цілий комплекс систем, які дозволяють знизити витрату палива ДВС: це мікро-гібрид e-HDi в автомобілях Citroen і Peugeot; це комплекс Efficient Dynamic в автомобілях BMW; це технології в пакеті BlueMotion для автомобілів VW. Той випадок, коли «з миру по нитці – голому сорочка»: тут використовуються і системи «старт-стоп», і активні жалюзі решітки радіатора, і спеціальні обтічні колісні диски, і змінені передачі в КПП. У союзі з гібрида, сучасні ДВС цілком мають право на існування і потрібні для здійснення тривалих заміських поїздок. Але, знову-таки, поки ми не отримаємо можливість швидко заряджати ємні акумулятори в електромобілях. На цьому ера ДВС завершиться.

Третій конкурент – гібрид. Але не звичайний, а водневий …

Останні напрацювання VW Group, що загрожують зробити міні-революцію: гібридний електро-водневий автомобіль. Наприклад, Audi A7 з двома електромоторами сумарною потужністю 270 к.с. розганяється до 100 км / год за 7,9 сек і може проїхати тільки на електробатареї 50 км. У той же час, набір баків для водню і паливні комірки дозволяють без проблем відправитися в далеку подорож (заявлений максимальний пробіг – до 500 км). Ціна подібної Audi A7 висока? У компанії VW вже є відповідь – Golf HyMotion, влаштований за аналогічною схемою (АКБ + водень), але з меншою потужністю (135 к.с.). Німці вже обкатують і «середнє рішення» – Passat з аналогічною 135-сильною електро-водневою силовою установкою.

А що, якщо поєднати першого конкурента з другим, взявши найкраще від обох? Від гібридного автомобіля ми беремо електромотор, систему рекуперації енергії, компактну і відносно недорогу батарею. Але замість ДВС (для далеких поїздок) встановлюємо блок паливних осередків і бак для водню. В результаті по місту можна їздити на електриці, періодично заряджаючи батарею, а для далекої поїздки у нас є бак з воднем, який заправляється за 3-5 хвилин. При цьому ще й спрощується контракция автомобіля, тому що досить використовувати тільки один двигун – електромотор.

Здавалося б одні плюси. Так мінус в тому, що від обох технологій ми взяли найдорожче і складне: АКБ – від гібридів і електромобілів; паливні комірки і об’ємні баки (часто з композитних матеріалів) – від водневих автомобілів. Ціна подібного рішення виявиться дуже і дуже висока.

Висновки: що нас чекає в далекому майбутньому?

Хочемо ми того, чи ні – але саме електромобілі зараз виглядають найбільш реальним претендентом на роль «автомобіля далекого майбутнього». Їх розвиток триває, з’являються нові ідеї, напрацювання, інновації. І не обов’язково чекати революцій в АКБ: можливо, варто шукати революцію в індукційної підзарядки від «розумної дороги»; можливо, варто чекати революцію від швидких зарядний пристроїв (5-10 хвилин); можливо, революцією стане платна послуга на СТО по швидкій заміні порожній АКБ на повну АКБ. У будь-якому випадку – електромобілі стануть реальною альтернативою для масового споживача тільки тоді, коли зможуть проїхати 500 км і більше без попереднього заряджання протягом 15 годин. Але рано чи пізно це станеться.

ELEEK