Nullarbor – это пустынная безводная равнина в Австралии, которая расположена к северу от Большого Австралийского залива и простирается на 1200 км с востока на запад и 350 км с севера на юг.
Автомобильная дорога там есть. Но ею в «стране антиподов» частенько пугают потенциальных покупателей электромобилей («But you can’t drive it across the Nullarbor» – «Но вы не можете проехать на нем через Налларбор»), чтобы лишний раз подчеркнуть их ограниченный запас хода и отсутствие зарядной инфраструктуры за пределами мегаполисов.
Согласитесь: это касается не только Австралии...

Сегодня наша тема – инфраструктура для зарядки электромобилей, вернее, проблемы с её созданием. Для начала мы поговорим о легковых автомобилях, но в полной мере это касается и коммерческого транспорта. Считается, что инфраструктуру можно создать в мегаполисах (спорное предположение, если посмотреть на кварталы московских «человейников», но не в этот раз. – А.Ц.) и их пригородах.

А как быть с загородными дорогами? Ведь по мировым стандартам для эффективного использования на них электромобилей расстояние между зарядными станциями не должно превышать 150 км. Но разве это проблема?

Так, по данным Федеральной службы государственной статистики, на конец 2022 года общая протяженность автомобильных дорог в России составила 1 566 110,3 км, в том числе федерального назначения 63 699,2 км и регионального (межмуниципального) 503 356,4 км.
Если мы задумаем оснастить зарядными станциями лишь федеральные и региональные трассы, то нам необходимо построить, подключить и обслуживать минимум... 3780 означенных.

Понятно, это «ничто», например, на фоне Китая, самой «электромобильной» страны мира, где к концу июня 2022 года было 3,918 миллиона (!) зарядных станций. И это на 101,2% больше, чем годом ранее!

Логичен вопрос: «А разве строительство зарядных станций даже на первом этапе не потребует увеличения производства электроэнергии? Тем более что «зеленая» в России практически не производится, да и ГЭС новые уже не построить...» Приведу конкретные цифры. Так, в последнем месяце весны 2022 года суммарное потребление электроэнергии для зарядки накопителей электротранспорта в КНР составило 1,56 млрд кВт·ч. Это на 83% больше, чем в мае 2021-го, и на 10% больше, чем в апреле 2022-го... Много это или мало? Увы, данных по Китаю найти не удалось, но, по оперативной информации АО «СО ЕЭС», выработка электроэнергии в Единой энергосистеме России год назад, в мае 2022-го, составила 85,8 млрд кВт·ч, что на 2,8% больше аналогичного показателя 2021-го. И если сравнивать только порядок цифр, то для всех китайских зарядных станций тот раз было нужно... 1,8% выработанной в России электроэнергии.

Иными словами, электроэнергия есть, и нужны зарядные станции.
Но здесь проблема еще и в том, что это рискованные инвестиции. Хотя бы потому, что при стратегическом планировании следует не забывать и о техническом прогрессе. Ведь не исключено, что через 10-15 лет запас хода бюджетных электромобилей достигнет 1000 км, а накопители будут размером с флешку, которая будет заряжаться от USB-порта в течение 15-20 минут...
Да и есть, скажем, альтернативные решения. Например, «жидкое топливо» для электромобилей от компании «Influit Energy» (США) или картриджные накопители от стартапа «Gogoro» (Тайвань). Во втором случае понятно, что пока речь идет об электроскутерах, но...

Джон Эдвардс (John Edwards), пенсионер и инженер из Перта (Perth – столица штата Западная Австралия), в своих путешествиях на BMW i3 столкнулся с проблемой отсутствия инфраструктуры. И оказалось, что он не может доехать даже до Аделаиды, крупнейшего города соседнего штата!

Вообще-то между городами примерно 2697 км, включая упомянутый Налларбор, но кто поймет этих «антиподов»: вдруг в Аделаиде мороженое вкусней, джазовых оркестров больше и девушки красивей?

Кстати, обращения в местные органы власти ни к чему не привели (видимо, маловато там людей на электромобилях, кому надо обязательно проехать через Nullarbor). Посему проект был им профинансирован самостоятельно, однако чуть позже в тестах приняли участие члены автоклуба Tesla WA (Tesla Western Australia).

Для технического обеспечения на первом этапе были использованы арендованные зарядная станция Tritium Veefil 50kW DC и небольшой дизель-генератор. Методика испытаний была очень проста. Зарядную станцию установили на парковке в пустыне. Участники выезжали из дома, подзаряжали накопители и возвращались на место старта. Результаты протоколировались (итоги одного из дней мы публикуем). В тесте принимали участие самые разные автомобили. В нашем случае цифры на одометрах колебались в диапазоне от 6811 до 143 615 км – средняя цифра 59 824,5 км. Чтобы нивелировать разницу в техническом состоянии как электромобилей, так и накопителей, равно как и манеру вождения, в предварительных заездах по каждой единице был зафиксирован фактический расход энергии на один километр пробега.

Господин Эдвардс в своих комментариях к эксперименту упомянул, что «лучше один дизель, чем 10». Отчасти он прав, тем более что один может работать на парковке за городом (или в пустыне, как в данном случае), но кто-то из 10 может оказаться в вашем дворе, на вашей улице, на парковке у вашего офиса. Однако использование дизель-генераторов для зарядки электромобилей традиционно вызывает резкую критику со стороны «зеленых».
Для понимания ситуации рассмотрим австралийский опыт...

■ По итогам тестов был сделан перерасчет на дизельные аналоги электромобилей. Методика проста: учитывается время (расход топлива дизель-генератора) и пробег после нее. Далее условно предполагаем, что это были дизельные машины и они расходовали «солярку». Таким образом, для BMW i3 расход составил 4,392 л/100 км, что примерно соответствует параметрам дизельной версии BMW третьей серии. Tesla Model S – от 5,011 до 6,014 л/100 км и по Model X – от 5,689 до 6,957 л/100 км. Для машин с ДВС со схожими массогабаритными параметрами и аэродинамикой это, в принципе, средний расход для трассы (естественно, если водитель не злоупотреблял скоростным режимом).

■ На основе данных таблицы можно посчитать и по-другому. Суммарно пробег 10 автомобилей увеличился на 1911 км, а общее время зарядки (с маневрированием) составило 8 часов 55 минут. Увы, г-н Эдвардс не указал модель дизель-генератора, использованного для питания зарядной станции Tritium Veefil 50kW DC (как понятно из обозначения, ее мощность 50 кВт). Но можно предположить, что использовалось что-то близкое к дизель-генератору Cummins C70 D5 (три фазы, 51 кВт номинальной мощности, 56 – пиковых, ток 101 А, 230-400 В на выходе). Здесь объем дизеля 3,9 л, а расход топлива при нагрузке в 100% – 14 л/час. Отсюда за 513 минут расход ДТ составил 119,7 л. При этом «усредненная» машина проехала 1911 км. Отсюда «расход» топлива составляет 6,26 л/100 км.

Значит, «зеленые» правы и подобный тип зарядной станции не нужен? А что если нам и здесь, на «этом берегу реки», взглянуть на проблему чуть по-другому...

«Зачем?» – спросите Вы... Отвечу, но для начала (и в качестве отступления) напомню некоторые особенности внедрения газомоторной техники в России.
Причастные специалисты иногда приводят такой диалог, что якобы прозвучал на одной из научно-практических конференций:

– Купите автомобили с газовыми двигателями, а мы вам построим АГНКС.
– И где мы их заправим сразу после покупки? Вы сначала постройте, а потом мы будем покупать...
– Хорошо, но вы должны обеспечить порядка 100 единиц, и им необходимо приехать на неё на следующий день после открытия...

Смысл «дискуссии», думаю, понятен: не имеет экономического смысла создавать/развивать структуру заправки/зарядки, не имея потенциального потребителя – парка автомобилей. Но в равной степени: как можно закупить технику, которую сразу по прибытии на точку базирования/работы нельзя заправить/зарядить?
У вас не появилось ассоциаций с развитием сети зарядных станций, особенно если речь не идет об освоении бюджетных средств, предложений при строительстве домов или загородной недвижимости (бизнес-класс, элита и аналоги)?

Но, надо отдать им должное, «газовики» все-таки нашли решение!
Припомним, например, сжиженный газ (СПГ) и общий подход к строительству заправочных станций – КСПГ. Подразумеваю т.н. «газовые коридоры» с использованием как стационарных, так и мобильных станций. По предварительной (и неофициальной) информации, в первую очередь они будут организованы на трассах М10/М11 (Москва – Санкт-Петербург), М5 (Москва – Уфа) и М7 (Москва – Уфа – Челябинск).
Здесь хотел бы напомнить, что максимальный запас хода только на СПГ крупнотоннажных грузовиков российского и зарубежного производства составляет не менее 1000 км, что означает их «радиус действия» 500 км и более от каждой КСПГ. Более того, в ряде случаев допускается использование мобильных КСПГ, которые могут быть расположены в местах сосредоточения техники (крупные города, карьеры и прочее), а это еще до 500 км от каждой...
Иными словами, при реализации программы «газовых коридоров» мы для начала получаем сеть точек «притяжения», в данном примере – техники на СПГ...

Так что здесь интересно в рамках данной публикации?
Прилагательное «мобильных». В общем случае это может быть даже полуприцеп с цистерной... И в этом контексте, как легко догадаться, нам становится важен опыт упомянутого пенсионера из Перта.

Все дело в том, что он в австралийской пустыне на собственные средства и без даже минимального технико-экономического обоснования разместил «мобильную» зарядную станцию для электромобилей. И фактически начал создавать зарядную структуру для них в месте, где это сложно и очень затратно сделать: а) не имея достаточного количества свободной электроэнергии и б) не имея в районе/на участке трассы достаточной популяции электротранспорта для привлечения серьезных инвестиций в строительство инфраструктуры.

Повторю написанное выше: «по мировым стандартам для эффективного использования электромобилей на загородных трассах расстояние между зарядными станциями не должно превышать 150 км». При этом, судя по австралийскому отчету, 50 минут зарядки накопителей с использованием самой «бюджетной» зарядной станции в продуктовой программе отдельно взятого производителя позволили в среднем увеличить запас хода электромобилей на 190,1 км.
Для информации – маршруты:
■ Москва – Нижний Новгород: 422 км – 152 АЗС различного типа – 21 км между ними;
■ Москва – Сочи, 1622 км: 375 АЗС (81 «бензиновая», 26 «газовых» и 71 «дизельная»). Максимальное расстояние между заправками: 64 км;
■ Москва – Минск: 716 км – 138 АЗС – 74 км между;
■ Для экзотики: Сургут – Салехард: 1341 км – 35 АЗС – увы, 290 км между и еще зима. Впрочем, есть нюансы: наши два «Мимоездом»...

Почему я упомянул именно АЗС? Дело в том, что в России есть опыт.
Так, ПАО «НК «Роснефть» продолжает реализацию программы оснащения электрозарядной инфраструктурой АЗС. Например, в июне 2022 года очередная была открыта в Бурятии. Еще несколько работают в Московской, Тверской и Ленинградской областях, во Владивостоке, две в Хабаровске и в Краснодарском крае. Обычно они имеют мощность 50 кВт и за 40 минут заряжают до 80% емкости накопители автомобиля. Проблема в том, что их пока порядка двух десятков, а всего, по информации Минэнерго, в России 1600 зарядных станций.

Теперь представьте: закупается несколько достаточно мобильных дизель-генераторов и оснащается зарядными станциями. Причем с заделом на будущее: мощностью более 50 кВт. Возможно использование даже «быстрых» зарядных станций. Опорными пунктами для их размещения могут быть стоянки около АЗС (по соображениям логистики: так проще получить топливо) или вообще любые удобные охраняемые парковки. В результате мы получаем не только коридор для электротранспорта на федеральной трассе, но и некую точку притяжения для местного электротранспорта. По мере роста популяции последнего можно привлечь инвестиции (возможно, даже бюджетные) в переоборудование полученной точки притяжения в стационарную зарядную станцию. При этом мобильная, по принципу «круги на воде», может сместиться в какую-то сторону от трассы. Не следует забывать и об иных возможностях её использования. Например, в «сезон»: зоны отдыха, садовые и дачные кооперативы, места проведения культурно-массовых мероприятий на природе и прочее. Естественно, возможно применение на строительных объектах и вообще в любых ситуациях, когда строительство постоянной электросети экономически не оправдано.

***
Как известно, Россия столкнулась с серьезным санкционным давлением. В числе прочих пострадал и автопром. При этом есть мнение, что тему электротранспорта, как «навязанную извне», следует забыть, а заняться импортозамещением с целью достигнуть в перспективе полной технологической независимости. Проблема в том, что от предлагаемого ныне к продаже Евро-2 до «тамошнего зазаборного» Euro-6 (верней, уже Euro-6d) слишком длинный путь...

Но ведь поется в старой детской песенке, что «нормальные герои всегда идут в обход». Так почему бы не перевернуть страницу (или сразу несколько) и от Евро-2 плавно перейти к Zero Emission? Тем более что отечественные разработки есть (пока разве что кроме крупнотоннажных грузовиков и междугородных автобусов), но сохраняется проблема создания и развития зарядной инфраструктуры.
Посему автор надеется, что эта публикация была не зря.

В мае 2022 года городской (!) электробус MAN Lion's City 12 E в рамках демотура за 10 дней преодолел путь протяженностью около 2500 километров по восьми европейским странам – от Мюнхена (Германия) до Лимерика (Ирландия). Карту маршрута мы публикуем. Уточним, что машина проезжала до 418 километров в день без подзарядки накопителей по дорогам различного типа. Причем на швейцарском перевале Жюльер она двигалась на высоте 1433 метра над уровнем моря...

Напомню: MAN Lion's City 12 E – это 12-метровый низкопольный электробус. Силовой агрегат: портальный мост ZF AVE130 со ступичными мотор-генераторами. Шесть накопителей по 80 кВт·ч, их суммарная емкость при заряде 100% – 480 кВт·ч. Зарядка: только «медленная» (ночная). По ссылке либо в «КТТ» № 4/2021 можно прочитать о машине подробнее, равно как и её прошлогоднем рекорде – 550,8 км без подзарядки на регулярных маршрутах в окрестностях Мюнхена.

Подведу итог. После нового рекорда городского электробуса напрашивается вывод, что даже при современном технологическом уровне развития электротранспорта допускается использование последнего на дальних (в т.ч. и международных) маршрутах. Естественно, при наличии сети зарядных станций. А здесь в числе прочего вполне может пригодиться и австралийский опыт.

Проект «Стратегии развития автомобильной промышленности Российской Федерации на период до 2035 года» в числе прочего указывает (цитата): «Ввиду малого запаса энергии (0,16–0,25 кВт/ч на кг тяговых батарей по сравнению с 11,9 кВт/ч на кг дизельного топлива) использование электромобилей в северных и малонаселенных регионах Российской Федерации может быть ограничено...» С «малонаселенными» мы благодаря австралийскому опыту вроде разобрались. Теперь о северных регионах. Ясно, что при низких и сверхнизких температурах окружающего воздуха происходит быстрое и катастрофическое падение емкости современных твердотельных накопителей, что делает эксплуатацию электротранспорта в таких условиях невозможной. Да, известно некое решение с обогревом блока тяговых накопителей, но речь идет именно об электрообогреве с питанием от указанного блока или отдельного АКБ (немного «позлобствую»: один известный автопроизводитель из Швеции использует данный режим при +5 °С и ниже).

А что если электрогрузовики в северном исполнении оснастить автономными обогревателями на жидком углеводородном топливе (ДТ, керосин и аналоги)? Они будут обогревать: а) кабину и б) блок накопителей. Причем в последнем случае надо помнить, что преобразователи напряжения и мотор-генераторы вообще-то обычно имеют систему охлаждения, так как являются источниками тепла, так что 100% мощности «автономок» нам нужны далеко не всегда.

Ах да, Zero Emission (экология)... Нюанс в том, что «автономка» – это расход 3-4 литров ДТ в час максимум, и она будет работать на обогрев накопителей (например, по тем же шведским рекомендациям) при температуре ниже +5. Это, в отличие от дизеля объемом 9-12-16 литров, который будет «молотить» даже жарким летом (расход «солярки» минимум 30 л на 100 км при неизвестном её качестве, состоянии ДВС и, естественно, системы нейтрализации ОГ).
Вредные выбросы в перерасчете на 100 км пробега посчитать или и так все понятно?

Вернуться на главную страницу сайта