Автоутопия. Будущее машин
Шрифт:
На этом этапе снижение рыночной стоимости (еще один недостаток электромобилей) перестанет быть проблемой. Сейчас стоимость электромобилей после покупки заметно снижается несмотря на устойчивый спрос, потому что у новых моделей заметно лучшая дальность поездки. Вряд ли кто-то захочет купить старый автомобиль с огромным аккумулятором, когда есть новая машина, способная проехать вдвое больше на одном заряде. По мнению Фейрберна, емкость аккумуляторных батарей для относительно крупных автомобилей остановится на отметке 90–100 кВт ч. После этого снижение стоимости автомобилей, заправляемых бензином, может ускориться, так как их станет меньше, а правительство неизбежно введет ограничения. К этому может добавиться и социальное давление. «Знакомые начнут спрашивать, почему вы не пересаживаетесь на электромобиль. Напоминает пассивное курение. Друзья и коллеги будут знать, что существует вполне приличная электрическая альтернатива двигателю внутреннего сгорания и она не вредит окружающей среде».
Что касается зарядки, Фейрберн считает, что нам не
Первыми на электромобили перейдут люди, у которых есть такая роскошь, как гараж или место на внеуличной парковке. В Великобритании это примерно 60 % домохозяйств, которые представляют 75 % владельцев автомобилей. Фейрберн полагает, что в городах уличные зарядные станции появятся только тогда, когда электромобили будут у 10 % от общего числа автовладельцев. Станции станут размещать исходя из того, что автомобиль получится зарядить на любом парковочном месте, и высокая скорость для этого не потребуется. У частных предприятий стоимость и скорость зарядки будут отличаться в зависимости от времени, на которое человек там останавливается. В гостинице постоялец задерживается на всю ночь, поэтому медленная скорость зарядки ему подходит. В супермаркете же человек проводит час, в зоопарке – 5 часов, поэтому в таких местах зарядка должна идти быстрее. Владельцы магазинов и общественных пространств будут планировать исходя из этих данных и, возможно, постараются привлечь посетителей с помощью бесплатной электроэнергии.
В более длинных поездках автовладельцы захотят зарядиться побыстрее. Соответствующие зарядные станции дороже в установке, поэтому и их использование будет недешевым. Надежда лишь на то, что 10–15 минут зарядки на дорогой станции покажутся приемлемой ценой за то, чтобы добраться до дома в тех редких случаях, когда вы остановились посреди шоссе.
Вероятно, максимальная мощность зарядных станций составит 350 кВт. Именно такой показатель у сети IONITY, основанной компаниями BMW, Daimler, Ford и Volkswagen Group. В их планы входит установить зарядные станции на главных автомобильных дорогах Европы через каждые 120 километров. Менее чем через полчаса зарядки на станции такой мощности электромобиль с высокими характеристиками сможет проехать еще 380 километров. Чтобы избежать проблем с совместимостью, в IONITY используют стандарт CCS (от англ. Combined Charging System), который переняли практически все производители. Сеть также позволяет заряжать небольшие автомобили на меньших мощностях.
Подобные зарядные станции могут стать нормой в странах, где распространены поездки на большие расстояния, например в США и Австралии. Но несмотря на возможность установки станций с быстрой зарядкой, премьер-министр Австралии Скотт Моррисон выразил сомнения по поводу распространения электромобилей. Он считает, что у машин не хватит дальности поездки, чтобы семьи смогли путешествовать по любимым местам отдыха. Кроме того, из-за высокой стоимости кажется невыполнимой и цель оппозиции – увеличить долю электромобилей до 50 % от всех новых купленных машин к 2030 году.
Электричество в тупике
Зарядка электромобилей – препятствие, которое нужно преодолеть. По этому поводу уже поступил целый ряд новаторских предложений. Не все они применимы на практике (или вообще имеют смысл).
Беспроводная зарядка быстро распространилась в сегменте смартфонов. Но она не такая уж эффективная, особенно при увеличении мощности. Наверное, медленная зарядка автомобиля, припаркованного четко по указателям, при мощности 3 кВт выглядит реалистично. Но беспроводная зарядка на ходу точно невозможна, так как мешает воздушный просвет и необходимость перестраиваться в потоке машин. Автомобилю попросту не хватит энергии. И это без учета стоимости дорожных работ и установки оборудования для зарядки. Дороги для частных машин, по принципу напоминающие трассовые гонки, ближе к реальности. Энергию передавать можно, но существует много ограничений. Ведь главное преимущество автомобиля – свобода передвижения.
Смена разряженного аккумулятора на полностью заряженный может занять всего 2 минуты. Это применимо к вилочным погрузчикам, потому что их активно используют в замкнутом пространстве. Но хранить дубликаты самой дорогой детали автомобиля на станциях по замене невыгодно.
Солнечные батареи кажутся удачной идеей. С 1987 года в сердце Австралии, на дороге от Дарвина до Аделаиды, проходят всемирно известные гонки автомобилей на солнечных батареях. Правда, машины, которые способны преодолеть 3000 километров, напоминают огромные кровати на колесах с покрывалом из солнечных батарей, где для головы водителя предусмотрено крошечное сферическое окно. Недавно появился класс «автомобилей-кораблей»
По мнению премьер-министра, это вытеснит популярные в стране внедорожники, которые потребляют много топлива, и послужит предзнаменованием «конца всего».
На мой взгляд, для реализации такой технологии потребуется провести большой объем дорожных работ. Но даже если мы дойдем до этапа, когда заряжать электромобиль можно на парковочном месте, справится ли с этим энергетическая инфраструктура? В 2018 году по дорогам Великобритании ездило почти 32 миллиона машин. Представьте, что все они одновременно стоят на зарядке. Получится, как в перерыв на чай [5] во время чемпионата мира по футболу, но в 1000 раз хуже. Мощностей хватит на одновременную зарядку примерно 1,5 миллиона автомобилей в пиковые часы (например, в 18:30 зимой, когда все возвращаются с работы, включают отопление и готовят ужин). Но если рассматривать мощность сетей в течение суток, то система, вероятно, сможет выдержать.
5
Во время рекламного перерыва при трансляции массовых мероприятий или популярных программ в Великобритании наблюдается резкое увеличение нагрузки на энергосети. Это объясняется тем, что большое количество людей практически одновременно включают электроприборы. В английском для этого существует специальный термин – TV pickup. – Прим. пер.
Ключ к успеху – управление энергией с помощью «умных» систем зарядки. Приложения позволят запускать процесс ночью по плану в то время, когда спрос на электричество меньше и само оно стоит дешевле. В системах общего пользования и на парковках рядом с бизнес-центрами пункты заряда смогут сообщаться, чтобы перераспределять нагрузку. За дополнительную плату станут доступны отказы от запланированной зарядки через приложение, если автовладельцу пришлось срочно уйти.
Эрик Фейрберн считает, что к середине 2020-х годов основные продажи машин будут приходиться на электромобили, а к концу десятилетия они составят 90 % от всех новых купленных автомобилей в Европе. Однако большинство представителей автомобильной отрасли в Европе более сдержанны в оценках. По их подсчетам, к 2030-му лишь треть рынка выпадет на долю машин на аккумуляторах. Вольфганг Зибарт предполагает, что количество электромобилей в Европе к 2025 году будет составлять 10 % от общего объема. В 2017 году этот показатель равнялся 1,4 %. Он считает, что в США доля будет чуть меньше, а в странах вроде Китая, нацеленных на развитие технологий, наоборот, больше.
Я склоняюсь к более консервативным прогнозам. Даже после разговора с приверженцем автомобилей на аккумуляторах я не могу отделаться от мысли, что многие водители все равно будут переживать из-за ограничений дальности поездки и тратить много времени на станциях зарядки. К счастью, зарождаются новые технологии, которые смогут лучше удовлетворить их потребности.
Водород
Водород уже давно провозгласили идеальным топливом для автомобилей будущего, потому что единственный побочный продукт процесса – вода, а не какой-нибудь вредный углекислый газ. Водород можно сжигать прямо в двигателе внутреннего сгорания, но это не самый эффективный способ его использования. Гораздо удачнее применять его в топливных элементах. Водород помещается в топливный элемент и вступает в реакцию с кислородом, в ходе которой выделяются электричество и вода. Все это происходит при участии катализатора, чаще всего платины. Электричество накапливается в аккумуляторах (иногда в суперконденсаторах) и затем используется для работы электродвигателя в автомобиле. Таким образом воздух не загрязняется, а если получать водород с помощью возобновляемых источников энергии, то и не усугубляется проблема глобального потепления. В отличие от обычных автомобилей на аккумуляторах, с таким топливом не существует ограничения дальности поездки. Машину на водородном топливе можно заправить почти так же быстро, как и машину на бензине. Кажется, будто это идеальный источник энергии.
Поэтому одновременно и удивляет, и огорчает тот факт, что любители электромобилей на аккумуляторах зачастую терпеть не могут водород. Эта тема вызывает такие же яростные споры среди людей, у которых в целом одинаковые цели, как и вопрос, что лучше: ядерная энергетика или возобновляемые источники энергии. Мне это напоминает известную сцену из фильма «Житие Брайана по Монти Пайтону». Незадачливый Брайан по ошибке принимает сторонников Народного фронта Иудеи, выступающих против римлян, за сторонников Иудейского народного фронта. Рег, глава Народного фронта, недоволен: «Больше, чем римлян, мы ненавидим только идиотов из Иудейского народного фронта».