Белорусский электромобиль

Дефицит топлива и, связанный с этим рост цен на энергоносители, а так же общемировое понимание необходимости беречь окружающую среду заставляет всё больше производителей автомобилей искать альтернативу двигателю внутреннего сгорания. В новостях то и дело мелькают статьи об очередных открытиях и достижениях учёных в области использования машин, работающих на электродвигателе. Их использование уже не кажется какой-то заоблачной перспективой развития автомобилестроения. Крупные автомобильные концерны вкладывают сотни миллионов долларов, для того, что бы быть первыми и инновационными в этом сегменте и их конкуренция приносит хорошие плоды.

Электромобили давно уже не называют автомобилями «будущего». На сегодняшний день идет «третья эра» их использования. Популярность электромобили набирали не только на фоне роста цен на нефть, но и за счёт всемирной обеспокоенности экологическими вопросами. Ранее тема загрязнения воздуха в крупных городах мира была совсем не актуальна, именно поэтому машины на электродвигателях и не получили большого распространения.

История электромобиля на фоне изменений цен на нефть
Источник: http://energy.skolkovo.ru

Причина использования электромобилей упирается только ли в экологию? Что должно произойти, чтобы электромобили стали популярнее традиционных автомобилей с ДВС в РБ? И, вообще, нужно и выгодно ли это? Рассмотрим эти и другие вопросы более детально:

ЭКОЛОГИЯ

Если производить сравнение общей эффективности электромобиля с двигателем внутреннего сгорания (далее ДВС), включая производство и передачу энергии, т.е. эффективность от скважины до колеса (well-to-wheel), то эффективность окажется одинаковой.

С точки зрения экологии выгода от использования электротранспорта очевидна для крупных городов, но в целом по стране она может быть незначительной или отсутствовать вовсе. Суммарный экологический эффект будет зависеть не только от технических характеристик электромобилей, но и от структуры производства электроэнергии по видам генерации (тепловая, атомная, возобновляемые источники энергии) и по видам топлива. Например, при различных сочетаниях указанных параметров использование электромобилей вместо ДВС-автомобилей может приводить как к снижению, так и к росту суммарного объема выбросов парниковых газов в масштабе страны.

Для увеличения экологического эффекта от электроавтомобилей необходимо усовершенствовать методы получения электроэнергии от традиционных источников энергии, либо использовать возобновляемые источники энергии.

СТОИМОСТЬ И ЗАРЯДКА

Одной из самых больших преград на пути массового развития электромобилей является его цена. По сравнению с бензиновыми аналогами автомобиль на электродвигателе стоит в 1,5- 2 раза больше. (На рисунке снизу в левой колонке автомобили с ДВС, в правой электромобили. Сравниваются автомобили одного класса, одинаковой комплектации).

Стоимость электромобилей значительно выше из-за большой стоимости аккумуляторных батарей. На сегодняшний день это 50 % стоимости всего электромобиля. Однако это не является большой преградой для развития, поскольку технология создания батарей совершенствуется, удешевляя их производство на 20-30% в год. Первый и самый существенный недостаток электромобилей - ограниченная автономность хода (запас хода на одном цикле батареи).

Электромобили идеально подходят для поездок в пределах города, когда пробег не более 100 км. При длительных поездках возникает необходимость подзарядки в пути,что и является основной проблемой. Использование электромобилей невозможно без развитой инфраструктуры электрозаправок, которых в нашей стране всего несколько. Если же использовать электромобиль в городе и заряжать его от обычной домашней сети с напряжением 110-120В, то для полной зарядки потребуется от 12-15 часов. После установки дополнительного оборудования (на сумму 1000-1500 долл.) время зарядки может сократиться до 5 часов. Существуют устройства быстрой DC зарядки (с напряжением 380В и выше). Они могут сократить время зарядки до часа, но и это совсем не эффективно, так как что бы заправить автомобиль с ДВС, требуется всего 5 минут. Компания Tesla Motors обещает быструю (90 секунд) замену «пустых» батарей на «полные», но это воспринимается как что-то фантастическое.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ

На данный момент для городского цикла электромобили являются оптимальным видом легкового транспорта, который отвечает всем требованиям экологической и энергетической безопасности. Основным преимуществом электромобилей является высокий КПД двигателя (76% против 25-30% у ДВС). Это достигается благодаря простоте конструкции двигателя, что обеспечивает высокую надежность.

Источник: Энергетический центр Московской школы управления СКОЛКОВО

Простота техобслуживания, большой межсервисный пробег. У вас никогда не прогорит выхлопная труба - её попросту нет, и вам не нужно менять масло и фильтры каждые 10-15 тыс. км. Отсутствует дорогостоящее обслуживание двигателя и топливной системы, от которой все проблемы. Не нужно менять ремни в системе газораспределения, свечи зажигания, клапана и прочие дорогостоящие «прелести» ухода за обычным автомобилем. Все это попросту не касается водителей электромобилей, поэтому расходы на обслуживание для них значительно меньше, чем у автомобилей с ДВС.

Что касается безопасности, большинство электромобилей получило наивысшую оценку, при условии, что не многие автомобили с ДВС могут похвастаться таким результатом. После возгорания Tesla Model S в интернете ходило много слухов о безопасности использования электромашин, но после расследования производитель решил проблему, усилив защиту аккумуляторных батарей. После внесенных изменений вероятность возгорания электромобиля стала ничуть не больше вероятности возгорания автомобиля с ДВС, а ведь последствия при возгорании электромобиля меньше.

Для использования электромобиля на территории нашей страны появляется ещё одна проблема: автономность работы электромобилей снижается в холодную погоду. Мороз представляет две основные проблемы для электротранспорта: отрицательная температура снижает эффективность аккумуляторных батарей (запас хода сокращается на 20-25%, а в экстремальных климатических условиях этот показатель может быть больше) и системы обогрева салона автомобиля истощают аккумуляторные батареи. Но у автомобилей на электротяге по сравнению с ДВС есть существенный плюс при эксплуатации зимой: они заведутся в самую холодную погоду. Так же стоит обратить внимание на эксплуатацию электромобилей в пробках. Постоянные разгоны и торможения сокращают запас хода.

ЭКОНОМИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАШИН В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ

Для того, чтобы понять, выгодно ли в нашей стране эксплуатировать электромобиль, необходимо просчитать затраты на:

• Покупку и эксплуатацию электромобиля
• Покупку и эксплуатацию автомобиля с ДВС

В расчете будем сравнить автомобили, схожие по техническим параметрам (размеры, мощность, комплектация). Сравним массовые и доступные модели автомобилей без излишеств, выполняющие свою основную функцию – перевозку пассажиров и багажа с разумной скоростью, умеренным расходом топлива и достаточной степенью комфорта. В своих расчётах мы не будем учитывать экологическую составляющую и ожидаемый эффект для экологии. Учитываем только экономику.

Для своего сравнения возьмем 2 типа автомобилей: Nissan LEAF сравним с Citroen C4, а Mitsubishi i-MIEV c Peugeot 208. Технические показатели представлены ниже.

*Затраты на техническое обслуживание рассчитывались следующим путём:

• Для электромобилей - затраты на ежегодное обслуживание + затраты на полную замену батарей после 6 лет использования (для одного года узнали разделив стоимость батарей на период использования (с ежегодным уменьшением стоимости батарей))
• Для автомобилей с ДВС – затраты на ежегодное обслуживание (замена фильтров, технических жидкостей) + затраты на «большую поломку» с большой стоимостью ремонта.

Цены и технические характеристики автомобилей взяты в официальных сайтов производителей.

ПРИМЕЧАНИЕ: Расход топлива для Citroen C4 – 7,5 л/100км, для Peugeot 208 5,5 л/100км. Указанные цифры расхода топлива получены на конкретных машинах при спокойной манере езды (скорость на трассе – 100 - 110 км/час, в городе - без «гонок») и соотношении пробега город / трасса примерно 70:30. У разных владельцев, в зависимости от манеры езды, технического состояния машин, места жительства (загруженность дорог), качества топлива и т.д., показатели топливной экономичности могут отклоняться, - как в меньшую, так и в большую сторону. Средний годовой пробег всех «конкурсантов», согласно статистике, оценим в 15 000 км. В него входят: ежедневные поездки по городу, периодические загородные поездки и 1-2 путешествия с семьёй в течение года.

Примечание: данные о стоимости топливно-энергетических ресурсов взяты на 01.08.2014

Просуммируем затраты: покупка автомобиля + затраты на топливо + техническое обслуживание автомобиля.

Как видим, в первом варианте самая высокая стоимость владения – у электромобиля Nissan Leaf и только на двенадцатый год эксплуатации (или после 180 000 км) совокупность всех расходов, включая стоимость самой машины, у него будет ниже, чем у дизельного Citroen C4.

Во втором варианте, сравнивая автоболили «В» класса, с малыми объёмами двигателя. В результате только на 22 год (или 330 000 км) совокупность расходов у Mitsubishi i-MIEV превысит расходы бензинового Peugeot 208. Конечно, любая попытка расчетов и прогнозирования достаточно субъективна. Время обязательно скорректирует расчёты и возможно в пользу использования электромобилей.

Вывод из проведённого анализа напрашивается сам собой: даже если не брать во внимание небольшой пробег электромобиля от одной зарядки, то при существующих ценах на электромобили их эксплуатация попросту невыгодна до тех пор, пока цены на топливо и эксплуатацию автомобилей с ДВС не поднимутся до запредельного уровня.

Фалюк Андрей Экономист ОДО "ЭНЭКА"

Целюк Алексей Инженер ОДО "ЭНЭКА"

Решением проблемы может стать использование мирового опыта. В Европе и Америке, государство датирует покупку электромобилей и предоставляет их владельцам множество преференций – от бесплатной парковки и въезда в исторические центры городов, закрытых для другого транспорта, до налоговых льгот. Такие меры приносят результат, так как каждый год в Европе и США в среднем на 3% увеличивается доля электромобилей.

Мировое развитие электромобилей возможно только с уменьшением их стоимости. Тут работает основной экономический закон: спрос рождает предложение, так и здесь. Ужесточение экологических норм вызвало бы резкий всплеск спроса на электромобили, что привило бы к совершенствованию и удешевлению процесса производства и снижению стоимости электромашин для конечного потребителя. Появился бы рынок подержанных электромобилей, что существенно повлияло бы на их популяризацию, сделав доступными для всех.

Появление электромобилей в нашей стране является лишь стремлением быть первооткрывателем. Сказать, что в ближайшие 10 лет в республике резко возрастёт количество электромобилей, наверное, нет. Для этого необходимо решить ряд вопросов связанных с обустройством инфраструктуры, и вводом в силу законов в разделе экологии. Но экологические вопросы в стране на данный момент на втором плане.