Электрокары берут реванш
Сегодня машины с электрической силовой установкой занимают в мировом парке автомобилей едва различимые 0,7%. Но именно эти агрегаты станут доминирующим средством сухопутного колесного транспорта к середине нынешнего столетия.
Традиционные автомобили с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), похоже, доживают последние дни: очередной вираж научно-технического прогресса приговорил их пылиться на обочине истории. Не сразу, конечно: автомобили на ДВС попыхтят еще пару десятков лет, а потом будут лишь время от времени встречаться в отдаленных районах планеты как анахронизм. И вслед им будут оборачиваться люди, обгоняющие странные для них транспортные средства с шумными дымящимися моторами на тихих, экодружелюбных машинах на батарейках.
Стряхнуть пыль с чертежей
«Месть электрокара» — так называется нашумевший в начале 2010-х годов американский документальный фильм, где снялись такие голливудские звезды, как Тим Роббинс и Дэнни Де Вито. В киноленте американский режиссер Крис Пейн проводит идею, что технологии электрокаров в свое время были незаслуженно забыты, и сейчас этот вид транспорта обрушивает на традиционный автопром свое возмездие.
По сути, так и есть: электрокар имеет больше прав назваться первым автомобилем в истории. На такой машине английский изобретатель Томас Паркер появился перед глазами изумленной публики в Лондоне в 1884 году, и это произошло на год раньше, чем состоялся исторический выезд немца Готлиба Даймлера на своей самодвижущейся повозке на ДВС, и эта дата во многом благодаря усилиям корпорации Daimler почему-то считается днем рождения современного автомобиля. Мало кто помнит, что в США в начале 1900-х электромобили занимали 38% всего авторынка, бензиновые — 22%, остальные машины, правда, передвигались на допотопном двигателе на пару. Однако, увы, к 1920-м годам электромобили оказались полностью вытеснены с дорог. Электрические машины подвело их тогдашнее техническое несовершенство: первые электрокары было долго и сложно заряжать, к тому же они оказались существенно более дорогими, чем машины с ДВС.
Чертежи электромобилей достали из пыльных шкафов во второй половине ХХ века, когда об альтернативных источниках автопроизводителей заставил задуматься нефтяной кризис 1970-х. Тогда некоторые компании довольно успешно начали выпускать машины на электричестве — взять хотя бы модель CitiCar американской компании Sebring-Vanguard, у которой получилось в период с 1974 по 1977 год реализовать почти 4500 таких электромобильчиков. Их длина составляла всего два с половиной метра, в них умещались два человека, от одной зарядки машинка могла проезжать 60 километров и продавалась при этом по довольно доступной цене — 4500 долларов. Но в начале 1980-х интерес к электромобилям снова спал, новый всплеск увлечения машинами на электричестве пришелся на начало 1990-х, а внушительное ускорение продаж электрокаров наблюдается последние десять лет.
Электрическое ускорение
Последнее десятилетие глобальные продажи электромобилей растут впечатляющими темпами: если в 2010 году продавалось менее ста тысяч электромобилей в год, что составляло менее 0,1% продаж всех новых автомобилей, то по итогам текущего года, согласно оценкам Международного энергетического агентства (МЭА), в мире было продано 2,2 млн электромобилей, что соответствует 2,6% всего мирового рынка новых машин. А по итогам 2020 года даже с учетом удара пандемии коронавируса, которая нанесла глобальный урон спросу на все автомобили, продажи электрокаров продолжат расти. Хотя с января по апрель 2020-го продажи электромобилей в мире упали на треть, в течение оставшейся части года они наверстают упущенное: по прогнозам МЭА, по итогам 2020-го они достигнут 2,3 млн единиц, что составит 3% мировых продаж. Ну а через десять лет доля продаж электромобилей, считают в МЭА, превысит 50% глобального рынка, и через двадцать-тридцать лет электрическая мобильность будет праздновать полную победу: например, согласно прогнозу Bank of America Merrill Lynch, к 2050 году общее число ежегодно продаваемых электромобилей достигнет впечатляющих 107 млн единиц, то есть эти машины будут занимать 90% рынка новых автомобилей (см. графики 1 и 2).
Аналитики убеждены, что с такими темпами прироста электрокары постепенно будут вытеснять старый автопарк с ДВС. Согласно данным BCG, по итогам прошлого года общий парк электромобилей достиг 7,2 млн единиц, на 40% больше, чем в 2018 году (в 2018-м общий автопарк электромобилей увеличился на 63%, в 2017-м — на 58%, см. график 3). Сейчас доля электрокаров в общем глобальном автопарке мизерна, она составляет 0,7%. Однако МЭА прогнозирует, что к 2040 году на дорогах будет уже 930 млн электромобилей, или около половины мирового автопарка. Правда, насколько верны эти прогнозы, вопрос открытый: часто аналитики завышают ожидания продаж — например, согласно предсказаниям HSBC трехлетней давности, к 2021 году в мире должно было продаваться порядка трех миллионов электромобилей, теперь же этот показатель ожидается почти на четверть меньшим.
Что же касается распределения продаж электромобилей по странам, то в настоящее время в абсолютных показателях лидирует Китай, где по итогам прошлого года, согласно оценкам The Boston Consulting Group (BCG), было продано 1,06 млн электромобилей (чистых электрокаров на батареях BEV плюс гибридов PHEV), или почти 50% всех мировых продаж. На втором месте идут США, где продажи электрокаров составили 300 тыс. единиц, Европа в совокупности купила в прошлом году 561 тыс. электрокаров, самые значимые продажи зафиксированы в Германии (109 тыс.), Норвегии (80 тыс.), Великобритании (75 тыс.), Нидерландах (65 тыс.), Франции (61 тыс.). В Северной Америке заметна также покупательная активность Канады (55 тыс.), в азиатском регионе значимую роль играет Япония (39 тыс., см. график 4).
Если говорить о таком показателе, как доля продаж электрокаров от всех новых автомобилей, то мировое лидерство здесь уверенно захватила Норвегия с внушительной долей 56% электрокаров от всех проданных новых машин в 2019 году; далее идут Исландия (22%), Нидерланды (15%), Швеция (12%), Китай (5%), Германия (4%, см. график 5). Ну а что касается доли электрокаров в общем автопарке, то самый большой показатель здесь у Норвегии, где 13% используемых машин уже передвигаются на электрическом ходу, в Исландии этот показатель составляет более 4%, в Нидерландах — 2,7%, в Швеции — 2%, в Китае — 1,6%.
Работы по озеленению
Главное, чем не устраивают человечество традиционные автомобили с двигателями внутреннего сгорания, — вредные выхлопы в атмосферу. Выбросы от автотранспорта сейчас являются основным источником загрязнения современных мегаполисов: на них приходится 80–90% загрязнений атмосферы в больших городах. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), дымящие выхлопные трубы автомобилей ежегодно становятся причиной не менее ста тысяч смертей в одной только Европе. Основная проблема автомобильных выбросов в том, что они находятся близко к человеку, на уровне его дыхательных путей, в отличие, например, от промышленных труб, которые, конечно, вредны для экологии, но обычно находятся высоко от земли и к тому же часто на некотором расстоянии от плотной городской застройки.
«Загрязнение окружающей среды — это самая серьезная проблема, с которой сегодня сталкивается весь мир, а автотранспорт — одна из самых значимых причин загрязнения, — говорит Денис Хитрых, директор по маркетингу международной ИT-компании Cadfem (разрабатывает в том числе программные решения для управления батареями электрокаров). — За один год выбросы на один автомобиль в среднем составляют около 800 килограммов окиси углерода, около 40 килограммов окиси азота и более 250 килограммов всевозможных углеводородов, которые оседают в окружающей среде. На данный момент самая значимая мера в борьбе за сокращение вредных выбросов — создание автотранспорта, который был бы экологически безопасен. При этом наиболее перспективным считается электромобиль как практически единственное решение проблемы загрязнения атмосферы и сокращения нефтяной зависимости. Именно это сегодня является причиной крупных инвестиций многих автопроизводителей как в создание, так и в решение конструктивных проблем электромобиля».
Да, электромобили критикуют за то, что выпуск компонентов для них тоже наносит удар по природе. В частности, недавно ряд немецких исследователей подсчитали, что при выпуске тех же аккумуляторов в атмосферу в общей сложности выбрасывается даже больше вредных выбросов, чем от дизельных машин. Одновременно для зарядки растущей армии электромобилей потребуется дополнительная генерация электроэнергии, что тоже будет загрязнять планету. Однако сторонники электрокаров парируют эти претензии тем, что в мире бурно развивается альтернативная энергетика на возобновляемых источниках, которой в перспективе будет вполне по силам справиться со скачком спроса со стороны электротранспорта. А развивающиеся мощности для выпуска батарей — это, конечно, плохо для природы, но в любом случае меньшее зло, так как они все же не находятся в городе под носом у миллионов жителей мегаполисов. Кроме того, последние подсчеты показывают, что электромобили не так уж кардинально повысят глобальное энергопотребление: например, согласно последним подсчетам аналитического агентства Bloomberg NEF (входит в группу Bloomberg Finance), к 2040 году весь увеличившийся парк электромобилей (включая электрические коммерческие автомобили, электробусы, а также двухколесные электрокары) будет потреблять 1964 ТВт электроэнергии, это составит всего 5,2% суммарного мирового энергопотребления. Одновременно уже сейчас использование электромобилей экономит в мире потребление одного миллиона баррелей нефти в сутки, а к 2040 года эта ежедневная экономия достигнет 17,6 млн баррелей.
Принуждение к инновациям
Тезис об экологичности электромобилей сейчас уже повсеместно признан на политическом уровне ведущими странами. Пионерами здесь можно назвать регулятора американского штата Калифорния: в начале 1990-х этот богатый регион был и одной из самых загазованных территорий США. В 1993 году калифорнийские власти приняли стратегию развития, согласно которой в течение десяти лет доля электромобилей должна была занимать в продажах не менее десяти процентов. Примеру Калифорнии последовали другие американские города, а также многие страны; за последние годы власти разных государств приняли десятки программ, нацеленных на поддержку машин на электрическом ходу.
По оценкам МЭА, только за последний год власти разных стран выделили на стимулирование продаж электрокаров порядка 11 млрд долларов. Такие программы господдержки идут в нескольких ключевых направлениях: это и прямые субсидии покупателям электрокаров, и нефинансовые формы поддержки, дающие покупателям и продавцам налоговые и прочие льготы. Еще одно важное направление — программы поддержки развития инфраструктуры зарядных станций. Наконец, оказывается поддержка производителям электрокаров, особенно последние несколько лет.
Нельзя сказать, что с самого начала процесса господдержки электрокаров доминировал какой-то один из этих инструментов, — власти разных стран обычно сочетают разные типы стимулирования электрической мобильности. Порой интенсивность государственной поддержки ослабевает, что сразу сказывается на уровне продаж электрокаров, наглядно свидетельствуя о том, насколько этот рынок зависим от государственных денег, которые буквально принуждают население быть инновационным в выборе личного транспорта. Классическим здесь считается пример Дании, которая с начала 2016 года отменила нулевой налог на продажи электромобиль, из-за чего продажи электрокаров моментально рухнули более чем на 60%. Более свежий пример: в прошлом году правительство Китая объявило о прекращении части субсидий для покупателей электрокаров, и продажи этих машин поползли вниз. С начала текущего года власти КНР возобновили все субсидии, и продажи машин на электрическом ходу тут же ускорились.
В Европе размер единовременной субсидии на приобретение электромобиля колеблется в среднем от четырех до шести тысяч евро. Например, пять-шесть тысяч евро государственных дотаций полагается на приобретение электромобиля в Германии, три-шесть тысяч евро — во Франции, две-четыре тысячи евро — в Бельгии, три тысячи евро — в Португалии. В Канаде покупатель электрокара получит субсидию в 3,7 тыс. долларов. А вот в США решили сделать ставку на налоговые льготы: покупатель электромобиля здесь может получить налоговый вычет в размере до 7500 долларов. Такая же политика проводится в Японии — здесь освобождение от налогов понижает стоимость электрокара почти на 50%.
В некоторых странах активно используют оба типа поддержки, и одним из самых передовых государств здесь можно считать Норвегию: жителю этой страны при покупке электрокара полагаются существенные налоговые льготы; в результате в этой стране купить электрический Nissan Leaf обойдется в ту же сумму, что и дизельный Volkswagen Golf, а премиальная Tesla Model X для норвежца дешевле, чем бензиновый BMW X5. Если принять во внимание, что литр традиционного топлива в Норвегии стоит 1,7 евро, а зарядки для электрокаров почти на каждом шагу, то естественно, что жители этой страны все больше делают выбор в пользу личного транспорта нового типа: согласно последним подсчетам, используя электромобиль, например, житель Осло экономит в год в среднем 3300 евро. Серьезные усилия предпринимаются в Норвегии и для развития сети зарядных станций: в стране уже насчитывается около десяти тысяч стандартных станций, пользоваться которыми владельцы электрокаров могут бесплатно, а еще работают две тысячи более мощных быстрозарядных станций (за пользование ими уже надо платить). В результате на миллион жителей в Норвегии сейчас приходится 7,3 электрозаправки, это самый высокий показатель в мире — в США, например, их 2,1 единицы, в Дании — 1,9.
Одновременно во всем мире активно поддерживают производителей электрокаров. Налоговые и другие формы поддержки тем, кто производит «зеленый» транспорт, сейчас полагаются, в частности, в Германии, во Франции, в США. Заметную активность в этом направлении в последнее время проявляет Китай: в прошлом году здесь был принят закон, согласно которому не менее десяти процентов продукции совместных предприятий с мировыми автоконцернами должно приходиться на электрокары, а импортные электромобили в КНР облагаются высокой ввозной пошлиной — 40%. При этом, как и в других странах, покупателям электрокаров полагаются щедрые льготы, связанные прежде всего с большими субсидиями и упрощенной регистрацией. Сегодня тот, кто в Китае выезжает из автосалона на новеньком электрокаре, может получить доплату в 50 тыс. юаней (7,7 тыс. долларов). Одновременно такой автомобиль можно зарегистрировать вне очереди, а это очень значимый бонус для среднестатистического китайца. Номерной знак для автомобиля в Китае платный, и цена на него в больших мегаполисах может достигать 6–15 тыс. долларов, но даже за такие деньги в очереди на регистрацию нового традиционного автомобиля придется постоять в среднем два-три года. Масштабно в Китае поддерживается и развитие зарядной инфраструктуры путем субсидирования строительства зарядных станций, льготного выделения земли под такие объекты, а также льготных цен на электроэнергию для них. К настоящему времени количество зарядных станций в Китае уже превысило 500 тыс., партия и правительство КНР ставят задачу только в течение ближайшего года ввести в строй дополнительные 200 тыс. зарядных станций, на что из бюджета страны будет выделено полтора миллиарда долларов.
Искоренение ДВС
Власти, держа в одной руке пряник для электрокаров, другой рукой щелкают кнутом по традиционным автомобилям с ДВС. Дискуссия о необходимости ограничения вредных выбросов автомобилей начала с большой силой разворачиваться в середине 1980-х, и в 1988 году, например, в Европе был принят первый стандарт «Евро 0», ограничивающий такие вредные выбросы автомобильных двигателей, как оксид углерода, оксид азота, твердые частицы и проч. Со временем эти стандарты начали ужесточаться; впрочем, стоит признать, что подобные процессы активно шли не только в отношении продуктов автопрома. Например, в отношении авиации в 1992 году в Евросоюзе были приняты нормы ограничения шумности самолетов, которые вступили в силу в 2002 году и с тех пор несколько раз ужесточались. Одновременно в авиации идет ужесточение норм выбросов углекислого газа и других веществ авиационными двигателями.
В отношении автомобилей с ДВС в Европе сейчас действуют самые жесткие ограничения — выбросы СО2 новых автомобилей не должны превышать 95 г/ км, в США этот норматив установлен на уровне 124 г/км, в Китае целевой показатель на текущий год составляет 119 г/ км. Экологические ограничения тяжким бременем ложатся на производителей традиционных автомобилей, которые вынуждены осуществлять миллиардные инвестиции в усовершенствование своей продукции, чтобы она соответствовала строгим нормативам. Нарушителей жестоко карают, как в случае с «дизельгейтом», раскрученным в США в 2015 году против концерна Volkswagen, когда только в США немецкий концерн заплатил в виде штрафов беспрецедентные пятнадцать миллиардов долларов за махинации с занижением выбросов своих дизельных автомобилей и потратил десять миллиардов долларов на обратный выкуп части уже проданных в США машин.
Однако на ближайшее будущее власти не просто взяли курс на ограничение машин с ДВС, а уже открыто декларируют планы их полного запрета. Например, правительство Норвегии еще несколько лет назад официально объявило, что продажи машин с ДВС будут полностью запрещены уже с 2025 года. С 2030-го продажи машин на углеводородном топливе будут запрещены в Швеции, Исландии, Дании, Израиле, Словении. К 2040 году полностью отказаться от автомобилей с традиционными моторами намерены Франция, Испания, Португалия, Канада. К 2050 году полностью перейти на электрокары планирует Германия, а также некоторые штаты США. Об идее полного запрета машин на ДВС в ближайшие пару десятилетий говорят и во второй по населенности стране мира, также страдающей от автомобильного смога, — в Индии. Наконец, активно обсуждается идея запрета на производство и реализацию автомобилей с ДВС в Китае, где продажи бензиновых и дизельных машин могут запретить с 2040 года. Как стремительно это может произойти, наглядно свидетельствует успешная борьба в этой стране с тарахтящими и воняющими мопедами со старыми моторами — теперь таких транспортных средств в крупнейших городах КНР, например в Шанхае, вы не встретите: по дорогам бесшумно, почти как в фантастических фильмах, шуршат шинами стаи двухколесных скутеров исключительно на электрическом ходу.
Месть электрокара
Воодушевленные такими прогнозами, веру в электромобильность окончательно обрели и мировые автопроизводители. Распространению электромобилей способствует и активность производителей, которые окончательно повернулись к этому виду транспорту лицом. Хотя произошло это не сразу: еще в конце 1990-х появление первых электрокаров сопровождалось интригами и расследованиями. Речь идет, например, о самой массовой электрической модели конца 1990-х — EV1. Американский автогигант General Motors начал выпускать ее в 1997 году, этот субкомпактный седан отличался неплохими потребительскими характеристиками: при относительно доступной цене 34 тыс. долларов он мог проехать от одной зарядки около 100 километров, потом запас хода был увеличен до 240 километров. Всего было выпущено более 1100 единиц EV1, но в 2003 году программа его выпуска неожиданно была свернута. Более того, все автомобили были изъяты (они сдавались только в аренду) и уничтожены. Упомянутый выше кинодокументалист Крис Пейн снял об этом специальную ленту «Кто убил электромобиль?», где обвиняет высшее руководство США во главе с тогдашним президентом Джорджем Бушем в сговоре с американскими автогигантами и нефтяным лобби и в намеренном уничтожении проекта, несмотря на протесты автовладельцев (некоторые из них были арестованы полицией).
Но начиная с середины 2000-х электромобили начали набирать скорость и их уже не могли остановить никакие заговоры. Символом новой эры электрической мобильности можно назвать американскую компанию Tesla с ее эпатажным сооснователем Илоном Маском. Tesla Motors была основана в 2003 году, ее первая массовая электрическая модель Tesla Roadster (от одной подзарядки она могла проехать более 320 км) была успешно запущена в 2008 году и разошлась общим тиражом 2200 единиц в 31 стране мира. Сейчас капитализация Tesla Motors бьет все рекорды и достигает 90 млрд долларов (для сравнения: рыночная стоимость автобизнеса General Motors и Ford сейчас составляет 50 млрд и 37 млрд долларов соответственно).
По итогам прошлого года Tesla с показателем 367 тыс. автомобилей занимает 17% всех мировых продаж электрокаров. А запуск в этом году первого зарубежного завода Tesla в Шанхае даст компании возможность выпускать еще 150 тыс. автомобилей в год. Одновременно в 2021-м должен заработать первый европейский завод под Берлином (его строительство начато в текущем году, по иронии судьбы — на месте экологичного хвойного леса близ столицы Германии); на днях компания также объявила о планах возведения нового завода близ американского города Остин (штат Техас).
Впрочем, в спину Tesla дышат другие компании, прежде всего из Китая, где производство машин на электрическом ходу стимулируется железной рукой регулятора: с 2019 года для автоконцернов введено правило, что минимум десять процентов всего объема выпускаемых на территории КНР машин того или иного автоконцерна должно передвигаться на электричестве. В результате китайские электрокары уверенно набирают ход: в зеркалах заднего вида Tesla уже четко видны очертания китайского бренда BYD, который в прошлом году достиг внушительных показателей в 229 тыс. реализованных машин, на третьем месте находится фирма BAIC (160 тыс.), на четвертом — SAIC (137 тыс.). Ну а дальше уже идут европейцы: BMW (128 тыс.), Volkswagen (84 тыс.), далее в топ-15 современных производителей электрокаров входят японские марки Nissan, Toyota, Mitsubishi, корейские Hyundai, Kia, французская Renault и опять-таки китайские Geely, Chery, GAC (см. график 6).
Модельный ряд электрокаров стремительно расширяется: если еще пять лет назад в мире можно было насчитать несколько десятков моделей таких машин, то по итогам 2019 года, согласно оценкам BCG, было представлено 279 моделей электрокаров во всех основных сегментах авторынка, что на 26% больше, чем в 2018-м. И в ближайшие пять лет ведущие производители анонсировали выход 197 новых моделей на электрическом ходу. В частности, вдогонку за конкурентами бросились традиционные автомобильные концерны, которые окончательно поняли, что машина на батарейках — это уже серьезный потребительский тренд. Например, Honda объявила, что к 2022 году она будет продавать в Европе только электрические автомобили, а к 2013-му две трети машин этой компании будут электрическими. У шведской Volvo 50% машин к 2025 году будут полностью электрическими, руководство концерна Volkswagen объявляет, что порядка 25% его машин будут электрическими, альянс Renault-Nissan-Mitsubishi ставит перед собой задачу сделать электрическими 20% своих машин уже в 2022 году, а General Motors публично объявил, что к 2025 году с конвейеров компании будет ежегодно сходить свыше миллиона электромобилей.
На зарядку по порядку
Впрочем, как будет выглядеть ландшафт мирового автопрома в грядущую эпоху победы электрокаров, сейчас предсказать сложно. Дело в том, что по своей конструкции электромобиль не такое сложное инженерное изделие, как автомобиль с ДВС. Конструктивно тут отсутствуют два ключевых элемента традиционной машины — силовая установка внутреннего сгорания и коробка передач, вокруг которых в течение последнего столетия в основном была сконцентрирована инженерная мысль в области мирового автомобилестроения. А более простой по конструкции электромотор (коробка передач в электромобиле вообще не нужна) уже по силам производить новым игрокам рынка — не случайно о планах выпускать свои электромобили громко объявлял известный производитель пылесосов Dyson, на днях свой электрокар пообещал выпускать производитель электроники Sony. Так что традиционные лидеры мировой автоиндустрии сейчас заметно нервничают, ожидая серьезного усиления конкуренции на мировом рынке машин нового типа, и не факт, что традиционные автогиганты сохранят здесь лидирующие позиции.
По своему типу электромобили сейчас подразделяются на гибридные, заряжаемые двигателем внутреннего сгорания (HEV), гибридные с возможностью зарядки от сети (PHEV), чисто электрические (EV) и автомобили на топливных ячейках (FCV). Очевидный глобальный тренд — доминирование чистых EV, гибридные конструкции уже воспринимаются как промежуточной этап эволюции: если пять лет назад доля EV в общих продажах была менее 60%, то сейчас приближается к 80%.
Конструктивно КПД электродвигателя сам по себе более высокий — он составляет 90–95% при 22–42% у ДВС. Поэтому по своим потребительским качествам электромобили имеют ряд заметных преимуществ: помимо того что они не загрязняют окружающую среду в месте эксплуатации, такие машины имеют низкий уровень шума, затраты на топливо почти отсутствуют — например, в Европе одна зарядка обойдется всего в несколько евро. Выделяются электрокары и по своим ездовым характеристикам: из-за высокого крутящего момента электромотора и отсутствия коробки передач (хотя некоторые специалисты все же говорят, что КПП электрокару в будущем может понадобиться), динамика разгона у электрокаров на порядок выше, чем у традиционных машин (правда, интенсивный разгон быстрее разряжает батарею и тем самым укорачивает беззарядную дальность хода), управлять такими стремительными и бесшумными авто — большое удовольствие.
«Устойчивость электрокара на дороге выше, что определяется в первую очередь более низким центром тяжести автомобиля в связи с размещением батарей в нижней части машины, а также лучшей балансировкой автомобиля», — объясняет Эдуард Черкин, директор московского офиса BCG, глава направления «Автомобилестроение».
Одновременно конструкция электромобиля очень проста: сам по себе электродвигатель — в десятки раз более простое инженерное решение, нежели мотор ДВС. Соответственно, у электромобиля более простое техобслуживание: по сути, в электромоторе нечему ломаться, поэтому владелец такой машины — редкий гость сервисных станций (хотя бы потому, что в электрокарах не надо менять моторное масло).
«Электромобили выгоднее традиционных автомобилей по эксплуатационным расходам, — говорит Валерий Семикашев, заведующий лабораторией прогнозирования ТЭК Института народнохозяйственного прогнозирования РАН. — Расход топлива — 20 киловаттчасов, или шесть литров на сто километров. В среднем в мире литр бензина стоит 0,6–1,5 доллара, то есть сто километров пробега стоят три-десять долларов. Электроэнергия дешевле. Даже в богатых развитых странах она стоит 10–30 центов за киловатт-час, то есть сто километров пробега обойдутся в два–шесть долларов. Например, для России это будет выглядеть так. За бензин придется заплатить 45 на 6 — это 270 рублей за сто километров, а при использовании электромобиля — 20 на 5, то есть 100 рублей за сто километров. И это без учета возможностей ночного тарифа на электроэнергию».
Валерий Семикашев рассказал нам интересный факт. По его словам, сейчас в России один из лидеров среди городов по электромобилям — Благовещенск. Там жители покупают подержанные японские электромобили компакткласса Nissan Leaf за 500 тыс. рублей и используют их для регулярных поездок по городу.
Что же касается недостатков электромобилей, то прежде всего они связаны с несовершенством аккумуляторных батарей. На сегодняшний день они дороги, их цена может достигать двух третей стоимости всего автомобиля. Из-за дорогих батарей электрокары сейчас минимум на 40–60% дороже традиционных машин — например, самый популярный в мире электрокар Tesla Model 3 сейчас стоит в США 40–60 тыс. долларов в зависимости от комплектации. Таким образом, совокупная стоимость владения электрокаром в течение срока эксплуатации до сих пор выше, чем у ДВС-машин аналогичного класса. И в тех странах, где государство стимулирует развитие электротранспорта, разница в стоимости владения нивелируется разнообразными фискальными мерами: цена электрокаров искусственно занижается либо путем прямой субсидии покупателям, либо за счет применения льготных ставок налога, входящих в цену машины. Без такой поддержки спрос на электроавтомобили был бы, конечно, ниже.
Показательный пример. Ставка регистрационного налога для электрокаров в Дании в 2015 году была поднята с нуля до 20% от уровня ставки для машин с ДВС. В результате продажи электроавтомобилей в этой стране всего за два года рухнули впятеро — с 4968 до 913 единиц.
Впрочем, в ближайшем будущем цена электромобиля будет падать прежде всего за счет снижения цены батарей, стоимость которых идет вниз впечатляющими темпами. Согласно отчету Bloomberg, если еще в 2010 году аккумуляторы стоили более 1100 долларов за киловатт-час, то в 2019 году они упали в цене почти в десять раз, до 156 долларов и, согласно прогнозам, к концу 2023 года буду стоить меньше ста долларов за киловатт-час, а к 2030-му приблизятся к отметке 60 долларов за киловатт-час (см. график 7).
Столь заметное сокращение цен на батареи связано с тем, что производство этих элементов становится более массовым. Но цена на аккумуляторы может стать еще более доступной, если удастся массово разработать и внедрить новые технологии выпуска аккумуляторных батарей. Сейчас на рынке производства аккумуляторов, который на волне развития электромобильности стремительно растет (по прогнозу компании Lux Research, только сегмент аккумуляторов для транспорта к 2025 году должен составить 60 млрд долларов), правят бал литий-ионные батареи (Li-Ion). Однако в мире идет большая работа по разработке так называемых твердотельных аккумуляторов и других типов накопителей энергии, которые по своим характеристикам будут превосходить показатели нынешних батарей и при этом стоить дешевле.
Уходит в прошлое и недостаток электромобилей, связанный с их невысокой автономностью. Если первые электрокары могли проехать без подзарядки 100–150 километров, то сейчас многие модели уже демонстрируют вполне приемлемую, особенно для городских поездок, автономность — 300–400 километров (например, заявленная автономность топовых модификаций Tesla Model 3 сейчас составляет 480 километров), и производители электрокаров ставят перед собой задачу в ближайшее время выйти на автономность в тысячу километров. «Основным трендом текущего развития электромобилей становится увеличение дальности поездки без подзарядки, — отмечает Евгений Миронюк, аналитик инвестиционной компании “Фридом финанс”. — С существующих 300–500 километров, что уже стало нормой для серийных электромобилей, производительный пробег электрокаров уже в ближайшем будущем может достигнуть одной тысячи километров. Это связано с увеличением эффективности потребления тока: проблемой, с которой производители еще не вполне справились, остается нагревание инвертора-трансформатора, преобразующего постоянный ток батареи в переменный ток для электродвигателя, что обусловливает потерю части энергии. Новые инверторы могут быть созданы с применением полупроводниковых материалов, например оксида гелия, демонстрирующих более высокие полупроводниковые свойства. Соответственно, это снизит тепловые потери при трансформации тока».
Правда, до сих пор батареи на электрокарах могут страдать от сильного холода или жары, что особенно неприятно в условиях российской зимы. Например, по данным недавнего исследования Американской автомобильной ассоциации (ААА), дальность пробега электромобилей на одном заряде при морозе ниже семи градусов может снизиться на 40%, а при жаре 35 градусов — на 17%. Как минимум на 20% может снизиться дальность пробега от агрессивной манеры езды, когда водитель будет практиковать сильные ускорения. В ответ на эту критику инженеры обещают исправить такие недостатки электрокаров с помощью, например, использования в аккумуляторах новых материалов, которые не так боятся низких и высоких температур.
Уже почти не боятся современные электромобили и сильных сотрясений, которые были критичны для электрокаров десятилетней давности. Есть инженерный ответ и на такую проблему аккумуляторов, как их взрывоопасность. Обыватель хорошо знает, как непроизвольно может взрываться, например, литий-ионная батарея в смартфоне, что в свое время было причиной громких скандалов в сфере производства гаджетов. Случаи самовозгорания зафиксированы и в отношении электромобилей: например, весной прошлого года в США произошло возгорание модели Tesla Model S сначала на общественной парковке, потом такая же машина вспыхнула в частном гараже. Резонансным стало возгорание в китайском Шэньчжэне электрического такси марки BYD после аварии, в результате чего погибли пассажиры электрокара. Летом прошлого года такой же автомобиль вспыхнул и в Москве после аварии.
Производители электрокаров объясняют подобные инциденты дефектами компонентов или сборки электрокаров. Качественно произведенный современный электрокар авторитетной марки по определению более безопасен, чем автомобиль с ДВС, — об этом говорят официальные краш-тесты таких уважаемых организаций, как EuroNCAP и IIHS. Батареи современных электрокаров ведущих брендов защищены от механических воздействий, и уж если они повреждаются и возгораются от этого, то столкновение должно быть такой силы, что и у пассажиров обычного автомобиля выжить нет шансов. Одновременно современный электрокар оснащен как минимум полусотней датчиков температуры, которые, если фиксируют ее повышение в отсеке батарей, тут же прерывают электрическую цепь, что останавливает все химические процессы в ячейке, не давая ей нагреваться дальше.
Стремительно развивается и инфраструктура для зарядки электромобилей. «Сегодня по всему миру количество зарядных станций для электромобилей составляет примерно сто тысяч, — говорит Алексей Леонов, генеральный директор компании “Энел Икс Рус” (российское подразделение международной энергетической компании Enel). — Однако в ближайшее время этот показатель будет стремительно увеличиваться. Глобально мы прогнозируем расширение сети общественных и частных зарядных станций по всему миру примерно до 736 тысяч уже к 2022 году. Вопрос наличия достаточной зарядной инфраструктуры действительно остро стоит на повестке дня. К сожалению, окупаемость для оператора публичной сети электрической зарядной станции на развитых рынках не очевидна, необходим достаточно высокий коэффициент загрузки оборудования. В некоторых случаях для быстрой ЭЗС он должен подразумевать фактический отпуск электроэнергии в автомобиль в течение не менее чем восьми-десяти часов, то есть примерно треть суток. Поэтому в Европе создание публичной зарядной инфраструктуры сопровождается прямыми субсидиями со стороны государства в размере до 40 процентов. Во многом это обеспечивает столь динамичное развитие сети зарядных станций, что является обязательным условием распространения такого перспективного вида транспорта, как электромобили».
Матч технологий. Судья пристрастен
Конкуренция технологий в такой, казалось бы, традиционной отрасли, как автомобилестроение, идет по нарастающей уже десяток лет. В совершенствование электрокаров и особенно аккумуляторных батарей для них вложены миллионы человеко-часов труда ученых и инженеров, миллиарды долларов инвестиций ведущих автоконцернов и независимых инновационных бизнесов. Особый интерес схватке электрокаров и традиционных машин с двигателями внутреннего сгорания придает тот факт, что государства не являются независимыми рефери, они активно «подсуживают» электрической команде, используя для этого богатый арсенал мер стимулирования и принуждения производителей и потребителей к «правильному» выбору. Правильность электрического выбора считается аксиомой на основе одного-единственного незамысловатого факта — электрокары заведомо более экологичны в местах своей эксплуатации. При этом о результатах расчетов полной нагрузки на экологию процессов производства и утилизации электроавтомобилей, батарей и электроэнергии для них публике обычно не докладывают.
Но даже несмотря на многолетнюю обильную господдержку, действительно массовый рыночный взлет электроавтомобилей никак не наступает. Вокруг электрокаров накопилось гигантское количество мифов, а значительная часть неравнодушной к теме публики, в том числе эксперты, четко разделилась на два непримиримых лагеря — электрооптимистов и электроскептиков. Не стала исключением и редакция журнала «Эксперт». Поэтому мы решили сделать серию публикаций об электрическом транспорте, дав высказаться всем сторонам. Начинают оптимисты.
В подготовке материала принимал участие Александр Ивантер
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl