Сто лет назад автомобили перевернули жизнь горожанина - с копыт на колеса. Теперь электроавто вытесняют бензиновые моторы, спасая нас от удушливого смога. Если бы не многочасовая зарядка батарей, электромобили уже давно победили бы устаревшего конкурента. Или это надуманная проблема? Реально ли зарядить «электричку» за 15 минут? Можно, и даже быстрее!
Решение навозной проблемы было одной из главных задач первой Международной градостроительной конференции, которая собралась в Нью-Йорке в 1898 году. Участники заслушали прогнозы экспертов: к 1930-м уровень навоза поднимется до третьего этажа на Манхэттене.
«Расходимся!» – решили архитекторы, признав, что перед навозом они бессильны.
Со всей этой историей только одна проблема: практически наверняка она выдумана. Лошадей в городах еще в 1890-х начал заменять: электротранспорт. Автомобили с ДВС на этом фоне «отправились в дорогу вторыми, но пришли первыми»: они постепенно стали главным средством транспорта на нелошадиной тяге в городах. Но был у них и нюанс: вместо навоза автомобили принесли ядовитые выхлопы, только в США убивающие по 50 тыс. человек в год. Вдобавок нефть все дорожает, и сегодня заправка уже в разы дороже, чем 60 лет назад.
Его плюсов не перечесть: быстрый разгон, почти бесшумный мотор, минимум проблем с обслуживанием. В общем, идеальный вариант. До тех пор, пока не разрядится аккумулятор.
И вот тут вы готовы забыть все преимущества. Потому что, в отличие от машины с двигателем внутреннего сгорания, которую при обычном для россиян среднемесячном пробеге 1500 км достаточно заправлять три-четыре раза в месяц, «электричку» придется «кормить» несколько раз в неделю. И это не минутное дело, как залить бензин в бак.
Именно проблемы с зарядкой прежде всего останавливают людей от покупки электрических машин, выяснили исследователи из Ipsos. Почти треть (29 %) электродрайверов Германии признались, что не уверены, смогут ли найти зарядное устройство, когда им потребуется «подкормить» своего электрического коня. Такое же опасение высказали 24 % автомобилистов из Франции и 41 % – из Великобритании. При этом 40 % немцев, 21 % французов и 19 % англичан беспокоит неуверенность в том, как долго продержится их аккумулятор без подзарядки.
Китай заряжает сверх плана
Но есть и хорошие новости.
Во-первых, заряжать электрокар можно даже от обычной бытовой розетки на 16 ампер. Правда, ждать замучаешься: при напряжении 220 В мы получаем от одной розетки мощность 3,5 кВт, и, например, 75-киловаттный аккумулятор будет «заливаться» током целые сутки. Зато если купить специальную зарядную станцию (самые распространенные – на 22 кВт), то зарядка займет всего часа три. В придомовых паркингах и частных домах это вполне ходовой вариант. Зарядки «у дома» в принципе достаточны, даже если они только по 3,5 кВт: среднесуточный пробег все равно ~50–60 км, то есть батарею после него надо пополнить всего на десяток киловатт-часов.
Во-вторых, плотность общественных зарядных станций стремительно растет. Безусловный лидер в этом смысле – Китай: по данным китайского Альянса по продвижению инфраструктуры зарядки электромобилей, в конце марта 2023 года в Поднебесной было уже 5,84 млн точек подзарядки (это число разъемов на заправках, самих станций – около 1,76 млн). А всего пару лет назад было в 2,5 раза меньше!В Евросоюзе зарядная инфраструктура не так хорошо поспевает за «электромобилизацией»: в Европе с 2016 по 2022 год число электроавто выросло почти в 17 раз, а пунктов подзарядки – всего в 6,2. Сейчас их всего около 512,3 тыс., отчиталась ЕАА. Это много меньше, чем в КНР, хотя в целом машин в ЕС больше.
Причем 42 % всех зарядных пунктов находятся в Нидерландах и Германии, они же и в пятерке стран-лидеров по числу любителей «электричек». Но на эти две страны приходится менее 10 % всей территории ЕС. То есть получается, что здесь плотность зарядок примерно 462 штуки на 1 тыс. кв. км, а на всей остальной части Евросоюза – всего-навсего 72 на тысячу! Во всей Эстонии, например, их лишь 300 штук – против 111 821 в Нидерландах, примерно такой же площади.
В общем, есть сомнения, что к 2025 году станции зарядки в ЕС будут встречаться нам каждые 60 км пути, как это обозначено в целях Европарламента.
США тоже электрифицированы неравномерно: по данным Министерства энергетики, здесь примерно 54,4 тыс. общедоступных зарядных пунктов, в них более 138,1 тыс. индивидуальных портов. И 44,6 тыс. из них приходится на Калифорнию. На большей части Штатов владельцы «электричек» заряжаются в основном от домашних портов.
От Super до Mega
Дело не только в плотности покрытия станций, но и в их мощности: большинство терминалов – медленные, с переменным током, они дают не больше 50 кВт. Быстрых, с постоянным током (обычно на 100–150 кВт), примерно треть от всех электро-АЗС. Их обустройство дороже, так как для них нужно специально тянуть выделенные толстенные кабели, ведь стандартные электросети в городах используют не постоянный, а переменный ток.
Скорость зарядки на быстрых и медленных станциях отличается в разы, значит, чтобы повысить спрос на «электрички», нужно нарастить сеть быстрых АЗС. Такую задачу поставила Tesla – мировой лидер рынка электромобилей. Она имеет 5257 станций зарядки по всему миру (из них 1850 – в США) и с 2013 года развивает сеть супербыстрых зарядных терминалов Supercharger. Всего на ее заправках в 40 странах уже больше 45 тыс. индивидуальных портов.
Supercharger использует зарядные устройства мощностью до 250 кВт и позволяет зарядить батарею на 275 км хода всего за 15 минут. Не каждый мобильный телефон способен «наесться» так быстро! Ломать голову в поисках заправки не придется: монитор автомобиля сам покажет ближайшие электро-АЗС. Да еще выстроит оптимальный маршрут до пункта назначения, учитывая наличие зарядных станций по пути.
Сначала Supercharger были рассчитаны только на зарядку моделей Tesla, но со временем компания стала предусматривать разъемы и для других марок.
В 2017 году компания заявила, что намерена развивать также сеть зарядных станций для грузовиков Tesla Semi. Она назвала их Megacharger, так как они намного мощнее Supercharger: расчетная мощность зарядки – до 1,6 МВт. Это значит, что тяжелые электрофуры будут тратить на подзарядку до 640 км не больше получаса. Правда, пока говорить о сети грузовых АЗС рано, Tesla еще только отрабатывает технологии на нескольких станциях в Неваде.
Махнемся не глядя
Для тех, кому важна каждая секунда, придумали оригинальный вариант: не подключать батарею к сети, а просто менять ее на другую, заранее заряженную.
Такие АЗС продвигает китайский автопроизводитель NIO. Процесс полностью автоматизирован: машина просто заезжает в специальный бокс с люком в полу, через который робот получает доступ к креплению аккумулятора. Робот откручивает крепления, снимает батарею и устанавливает вместо нее заряженную.
В октябре 2022 года NIO отчитался, что установил уже больше 1100 таких станций по всему миру, а к 2025-му намерен довести их число в КНР до 4000, плюс поставить тысячу за рубежом. На каждой АЗС по 13 аккумуляторных блоков и выделенное сетевое подключение мощностью 650 кВт.
Плюсы таких систем в сравнении даже со сверхбыстрыми зарядками Tesla очевидны: в десять раз меньше время ожидания. Минусы тоже в наличии: всего 13 сменных батарей на станции, а что если приедет 14 машин сразу? Подменный фонд аккумуляторов для АЗС надо наращивать, а они стоят очень немало.
Стандартизируй это
Если бы батареи у всех машин были стандартизированы, то таких АЗС можно было бы установить миллионы, и проблема зарядки была бы решена – пусть и за счет недешевого «подменного фонда» батарей. Но не похоже, чтобы автопроизводители были в восторге от этой идеи, ведь это резко ограничило бы возможность экспериментировать с дизайном авто.
А вот стандарты зарядных систем, видимо, вскоре будут унифицированы. Сейчас они имеют разные разъемы, мощность, напряжение и силу тока. В результате водителям приходится использовать переходники, чтобы подключиться к сети в другой стране (и это не всегда удается).
Так случилось в самом начале эры мобильных телефонов: каких только разъемов не было на рынке! Эволюция оставила три самых ходовых, так что теперь всегда найдется тот, кто «угостит» тебя подходящим твоему телефону проводом.
Электрокары едут в этом же направлении. Например, Tesla и Volkswagen ведут переговоры об использовании единого стандарта зарядки. Пять автоконцернов и восемь производителей зарядных устройств уже договорились с Tesla на этот счет.
Возможно, на электрических АЗС скоро можно будет заправляться так же, как на бензиновых: не важно, какая у тебя модель машины, – универсальный «пистолет» с киловаттами подойдет для любой.
Россия отстает, но не проигрывает
Россия пока еще только в самом начале пути. У нас работают всего 1664 общедоступные зарядные станции (данные на апрель 2023-го), подсчитали авторы совместного исследования 2ГИС и сервиса Автотека (проект Авито). Больше всего – в Москве (около 300), на втором месте, как ни странно, Южно-Сахалинск (112 станций), дальше идут Красноярск (96), Петербург (92) и Казань (57). Практически все они – очень небыстрые, там даже 50 кВт редкость.
Российские власти всерьез взялись за тему: это отражено в концепции развития электротранспорта, которую правительство утвердило в августе 2021 года. Ее целевые ориентиры: к 2024 году ежегодное производство минимум 25 тыс. электромобилей (включая электробусы для общественного транспорта), организация 9,4 тыс. зарядных станций для них; к 2030-му – 250 тыс. машин в год и до 72 тыс. зарядных пунктов.
Исходя из реальной динамики, уже сейчас очевидно, что цели недостижимы. Но корректировать концепцию пока не планируется.
Государственный «Росатом», который участвует в развитии электрического проекта, в марте 2023 года осторожно заявил, что к 2030 году установит 11 200 быстрых электрозаправок на постоянном токе. Или 900. Как пойдет. Розетки обещают монтировать в таксомоторных парках, на автобазах каршеринговых и логистических компаний, в жилых комплексах.
Осторожность «Росатома» можно понять: за последние два десятка лет российские власти не раз давали громкие обещания, связанные с развитием электротранспорта, но пока ни одно не выполнили. Например, предыдущая волна «электрификации» была в середине 2010-х: в 2016 году Минэнерго уверяло, что уже к 2020-му в стране будет 200 тыс. электромобилей. На тот момент в стране было 722 электромобиля и около 170 зарядных станций. Сейчас электрокаров примерно 20 тыс., число зарядок выросло в десять раз.
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.
