Забью заряд я в скутер туго
Станции для смены пустых батарей на свежезаряженные — идея не новая, но только сейчас они становятся альтернативой «домашним» и «уличным» электрозаправкам. Кто победит и успеет ли Россия запрыгнуть в этот вагон электромобилизации?
Cлабое место малого электротранспорта, от самоката до фургона, — батарея. Во-первых, дорого. Цена хоть и падает, но медленно: очень хорошим показателем считается 130 долларов за киловатт-час, — и до сотни она доберется не завтра. Да и все равно это будет много в пересчете что на скутерные батареи емкостью 4–7 кВт·ч, что на автомобильные — 30–90 кВт·ч. А главное, длительность зарядки: даже 45 минут, достижимые через станцию постоянного тока максимальной мощностью 150 кВт, — это в большинстве случаев непозволительно долго. И опять-таки, «быстрые» (да и «ускоренные») станции подходят в основном для «полноценных» автомобилей: на мототранспорте и микрокарах не практикуется термостатирование c жидкостным охлаждением батарей, а без него они не смогут заряжаться быстрее чем за два часа, что во многих случаях неприемлемо.
В результате сложилась модель потребления с ночной заправкой в гараже (или у дома, если есть общественная «медленная» электрозаправка) и емкостью батареи, рассчитываемой исходя из среднесуточного пробега у целевой аудитории. Плюс сети общественных зарядных станций — стандартных у супермаркетов и «быстрых» на обочинах и близ «бензиновых» АЗС, а также частные зарядки у офисных центров и рестораций для тех, кто более активно, чем расчетное «работа — дом», пользуется личным транспортом.
Модель насколько подходящая многим, настолько же неприемлемая для остальных. И это не только клабберы, не желающие в своих маршрутах в «ночь с пятницы на понедельник» быть привязанными, как Тузик к будке, к сети заправок и тратить на каждую из них по два часа (это ж сколько пива и кофе придется выпить в ожидании, причем не в любимом баре, а не пойми где). В первую очередь это сети доставки и такси, ежесменный пробег в которых сильно больше «гражданского», а смен может быть и две на одну машину или скутер. А подавно шеринг, парковку машин/скутеров/самокатов которого к каждому столбу с розеткой не привяжешь, а возить на дозарядку на базу — дополнительные затраты. Тем не менее, при всех своих минусах, такова доминирующая модель в мире.
Но не абсолютная.
Обмен малют
В Азии (сначала на Тайване, затем в Китае, Японии и Индии) несколько лет назад начали реанимировать старинную идею: смену севших батарей на свежезаряженные на специальных станциях. При этом покупатель транспортного средства берет батарею в аренду, а не в собственность. Не так давно концепция, названная BaaS — «батарея как услуга», — начала проникать и в Европу. Причем одновременно в трех направлениях: для «микромобильности» (самокатов, электровелосипедов), для легкого мототранспорта и для легковых автомобилей.
Из последних новостей: китайский производитель электромобилей Nio и нефтегазовый гигант Shell в этом году запускают пилотный проект по автомобильным «быстросменам» в Европе на основе опыта, полученного Nio в Китае, где развернуто около тысячи станций. При схеме «Батарея как услуга» китайский клиент покупает электромобиль примерно на 10 тыс. долларов дешевле, но без батареи емкостью 70 кВт·ч, которую он берет в аренду по цене около 140 долларов в месяц, включая шесть бесплатных замен. Последующие предлагается оплачивать дополнительно.
А совсем недавно о собственной программе заявила корпорация CATL, крупнейший (26% рынка) производитель аккумуляторных ячеек для электромобилей. B отличие от Nio, Geely и SAIC, продвигающих каждая свой формат для своих автомобилей, новый бренд Evogo призван задать «всемирный» стандарт батарей такого рода. Точнее, модулей батарей — каждый сменный модуль имеет емкость 26,5 кВт·ч, а всего их может быть до четырех в каждой машине. Одна станция занимает три парковочных места, в ней находятся 48 сменных блоков, устанавливаемых автоматически буквально за минуту.
Альтернатива китайским проектам — калифорнийский стартап Ample. Его отличие, помимо компактности станции (на два парковочных места) и возможности ее перевозки: сменная батарея может состоять из большего, до 20 штук, количества блоков емкостью 2,5 кВт·ч каждый, в зависимости от перезаряжаемого автомобиля. Цена такой универсальности — время на замену до десяти минут. Это втрое больше, чем у конкурентов, но все равно несравнимо меньше, чем даже у «быстрых» зарядок, что уже оценили участники пилотного проекта в Сан-Франциско, где совместно с Uber были установлены пять станций для используемых там в такси (и переделанных под «сменку») Nissan Leaf и Kia Niro. Как и CATL/Evogo, Ample претендует на контракты с автопроизводителями в качестве независимого глобального «батарейщика», пока только на корпоративные парки в США и Японии, но предполагается сотрудничество с Uber и в Европе. Благо стартап за семь лет своего существования получил финансирование в размере 230 млн долларов, из них 220 млн только за последний год в рамках раунда С (масштабирование бизнеса).
Но Evogo и Ample — недалекое, но завтра. А что же здесь и сейчас? Пусть не в России, но в странах не самого дальнего зарубежья?
Рассмотрим для примера крупнейшую систему — скутерную Gogoro, развиваемую на Тайване с 2015 года и уже распространяемую на Китай, Индию и Индонезию. На самом же острове у компании 2274 киоска-станции (по восемь или 10 ячеек на киоск), распределенных по всей стране, — плотность населения и сосредоточение его в агломерациях располагает.
Как происходит замена блоков батарей? Очень просто: два или три блока, в зависимости от модели электроскутера, каждый весом чуть более 5 кг, райдер вынимает из емкости под седлом, вставляет в пустые ячейки станции, на их место водружает заряженные — все, поехали. Об оплате аренды батарей заботится мобильное приложение, в котором можно выбрать тарифный план (привязав оплату к количеству потребленной электроэнергии или же с фиксированной помесячной платой). Сам скутер тоже можно взять в шеринг или по подписке — впрочем, эта услуга особым спросом не пользуется; стартовав в 2019 году, к настоящему времени GoShare, фирменный сервис компании, имеет в своем парке только 6500 машинок — пара процентов от общего парка скутеров фирмы, дающих львиную долю из 270 тыс. ежедневных «пит-стопов» на станциях. Стоимость аренды батарей — 10–30 долларов в месяц, цена же самого скутера — 1600–2900. Вполне приемлемо для давно не нищего, небольшого и густонаселенного острова, где благодаря тропическому климату скутер — главное средство передвижения.
Формат и «неформат»
Батареи Gogoro совершенствуются — но оставаясь взаимозаменяемыми с прежними. Емкость новых выросла с 1,3 до 1,5 кВт·ч благодаря заключенному два с половиной года назад контракту с Panasonic: до того батареечные гранды считали компанию слишком маленькой и молодой, чтобы продавать ей ячейки новейшей разработки: приоритет в поставках принадлежал BMW и Tesla.
Батареи, из-за длительного срока эксплуатации, встают в стационарные накопители, сглаживающие пики суточного потребления. Смягчая, таким образом, крупнейший недостаток сменных батареечных систем перед традиционной зарядкой от розетки: дневное потребление энергии вместо ночного, более приемлемого с точки зрения электросистемы города и страны в целом. На Тайване также стартовал пилотный проект по использованию «убитых» (а таковыми считаются деградировавшие более чем на 30% блоки) элементов в парковочных счетчиках, избавляя их эксплуатантов от подключения к городской электросети напрямую.
Массовость системы на Тайване и успех самих скутеров марки (их продается по миру до ста тысяч в год, и большинство — «дома») привлекли внимание не только Aeon и PGO — местных, тайваньских, производителей помельче, — но и мотоконцерн номер один в мире японский Yamaha, выпустивший на тайваньском филиале две модели скутеров под «быстросменку» Gogoro. Но, что любопытно, Yamaha Motor не собирается класть яйца в одну корзину. Год назад она вступила в альянс, созданный по инициативе главного конкурента, Honda, заодно с немногим менее крупными мотокорпорациями — австрийской Pierer AG и итальянской Piaggio Group. В альянс приглашаются и другие электромотопроизводители, любого «калибра». Цель — продвижение единого «всемирного» стандарта таких батарей (и станций зарядки, само собой) на основе уже имеющегося хондовского формата. Последний схож с Gogoro по концепции, но батареи намного крупнее и массивнее (10 кг) при меньшей (1,3 кВт·ч) емкости — ради использования многократно более долговечных элементов в расчете на преимущественное использование не личным, а доставочным электромототранспортом. Например, сама Honda в первую очередь «электрифицирует» у себя дома доставочные скутеры, а на моторынке Индии (где она номер два) компания намерена в первую очередь заняться моторикшами, перехватив таким образом инициативу у местного лидера, Bajaj — тоже вступившего в альянс, но еще не запустившего «сменку» в серию. Утилизировать же ячейки Honda предполагает не через накопители в энергосистемах, а используя их в строительной технике, а также в индивидуальных домах как резервные источники питания.
«Война форматов»? Да, примерно как с аудио- и видеокассетами в свое время. Только форматов этих куда больше, чем в аппаратуре тех лет. Есть ведь еще большие и тяжелые (24 кг), зато емкостью аж 5,8 кВт·ч «кубики» со встроенными складными колесиками и выдвижными ручками у испанской Silence. А главный конкурент Gogoro в сегменте электромототранспорта, китайская Niu, грозится выйти на рынок электромотоциклов — и со сменными батареями своего формата, отдаленно похожими на хондовские «канистры» (но емкостью 2,6 кВт·ч каждая). Плюс батареи на 2 кВт·ч индийского стартапа Bounce, активно внедряемые у себя на родине. Плюс амбиции тайваньского мотопроизводителя KYMCO, разработавшего свой формат Ionex. Он выделен в отдельное направление и в альянсе с очень амбиционной китайской Vmoto (торговая марка Super Soco) начинает внедряться и на Тайване, и в Китае, и в Европе. Изюминка системы — помимо стационарных «обменников», в доступе будут и мобильные «менялы», приезжающие со сменными батареями по запросу с мобильного приложения. В том числе ночью для замены батарей без участия водителя.
И это только по городскому мототранспорту, причем маломощному (3–7 кВт). В каждом классе электротранспорта своя война — об автомобильных стандартах упомянуто выше, а есть ведь еще и для микромобильности!
Из числа последних — российский стартап RAIDO. Призматические элементы имеют емкость 0,5 кВт·ч, чего достаточно для техники «европейского» формата (в ЕС для микромобильности разрешены двигатели до 250 Вт — в отличие, например, от США, где лимит 750 Вт), к тому же их может быть не один, да и схему параллельного включения съемной и «стационарной» батареи никто не отменял. Система RAIDO работает по тому же принципу, что и скутерные системы (с поправкой на меньшие габариты), но может быть использована и с более простыми системами управления, для шеринга электровелосипедов и электросамокатов. Операторы последних уже активно переходят на «сменку», но используют «любительские» системы, с посредственными влагозащитой и антивандальностью, а хуже того — кардинально меньшим ресурсом и разъемов, и ячеек. Еще раз подчеркну: для лидеров аккумуляторного рынка вроде Panasonic или CATL любой, даже крупный (Uber, Bolt, Skip) оператор шеринга недостаточно солидный покупатель, чтобы продать ему что-то лучше ширпотреба второго сорта. В случае же объединения появляется шанс претендовать на закупки если не топовых, то «вторых сверху» ячеек по хорошей цене. На это и расчет Алексея Костыри, основателя стартапа, — заинтересовать таким образом не только западных операторов систем зарядки «для простых велосипедистов», но и отечественных самокатопрокатчиков. Была попытка подружиться и с Мострансом, но выдвинутые условия Алексей, по его словам, счел неприемлемыми. Зато получилось заинтересовать отечественные самокатные шеринги Whoosh и «Яндекс Go». Последний, правда, под другие батарейные блоки — емкостью 1 кВт·ч. В дальнейшем Алексей Костыря готов для b2b-клиентов модифицировать свои зарядные станции под любые батарейные блоки и не оставляет попыток работы на экспорт. Из преимуществ зарядных станций RAIDO стоит отметить подключение к бытовой сети (система позволяет заряжать батареи не одновременно, а последовательно, не перегружая сеть), эффективную систему вентиляции (батареи при зарядке выделяют немало тепла), а также антивандальность. Последняя обеспечивается как материалами, так и датчиками, при несанкционированном проникновении отправляющими сигнал в службу управления. Кроме того, для борьбы с возможными возгораниями киоск оснащен огнетушителями.
Еще один формат батарей — плоские чемоданчики массой около 10 кг и емкостью 2,5 кВт·ч — предназначен для техники крупнее и велосипедов, и скутеров. Права на него принадлежат «Сберавтотеху», купившему год назад минскую компанию «Кейджи Импекс», ранее известную как «Ё-инжиниринг». Чуть ранее эти блоки были апробированы на легком электромотоцикле, а в мае прошлого года ими оснастили пассажирский беспилотник «Флип». И уже не двумя «чемоданами»: в зависимости от предполагаемых пробегов и надстроек (предполагаются не только пассажирские, но и грузовые, и специальные машины на данной платформе), возможна загрузка до десяти блоков. Что непрактично, поскольку система не предусматривает автоматизации при замене, а потому потребует наличия грузчиков на каждом пункте смены. Не заставишь же водителя таскать эти чемоданы, при всем их удобстве и встроенных рукоятках. Но два-три блока вполне по силам, что делает сбертеховскую систему превосходным вариантом для микрокаров (в советском лексиконе — мотоколясок, а по ГОСТу — квадрициклов), особенно шеринговых и доставочных. Для которых данный формат, собственно, изначально и разрабатывался.
Любопытно, но очень схожие со сбертеховскими блоки использует стартап Adaptive City Mobility (ACM), основанный экс-топ-менеджерами «большого» немецкого автопрома при поддержке правительства Германии, в своем автомобиле City One. Маленькая (3,6 м в длину) машинка оснащена электромотором в 25 кВт и фиксированной батареей всего на 14 кВт·ч, заряжаемой от «автомобильной» электрозаправки или бытовой розетки. В порядке опции — размещаемые в полу багажника четыре чемоданчика емкостью по 2,5 кВт·ч и весом 10,5 кг каждый, а для более дальних поездок на крышу может устанавливаться кассета под еще четыре таких же блока. Ручная загрузка-разгрузка блоков предполагает использование машины или спортивными молодыми людьми, или в качестве доставочной, либо в шеринге. Тем не менее стартап, находящийся в стадии раунда А (поиск средств на индустриализацию — начало массового производства намечено на 2024 год) заслуживает особого внимания: совершенство конструкции, разработанной Magna, и растущие сегменты корпоративных продаж субкомпактных электромобилей как в Азии, так и в Европе позволяют надеяться на успех машины расчетной ценой 10–15 тыс. евро. А значит, на популярность ее «чемоданчиков с током» и на других транспортных средствах, в первую очередь меньшего калибра. Особенно доставочных (включая беспилотные) и шеринговых микрокарах.
Поедем «на перекладных»?
Как видим, в вопросах формата — а это не только габариты, но и тип разъемов (силового и диагностического, часто, впрочем, объединенного в одном), система термостатирования и кинематика механизмов снятия-установки — на трех инженеров четыре мнения. И если Китай может себе позволить четыре автомобильных и три скутерных формата, то для куда менее электрифицируемых (даже в самых смелых планах) российских агломераций это непозволительная роскошь.
Используя же собственный, национальный, формат батарей (для начала хотя бы один, автомобильный), можно и адаптировать батареи к более суровому, чем в Китае или Норвегии, климату… и дать еще один аргумент для локализации той части электротранспорта, что предназначен для российского рынка. Не говоря об обеспечении сбыта батарей ныне строящемуся росатомовскому заводу.
«Съемный аккумулятор — это очень перспективное решение, — говорит директор акселератора “Транспортные инновации Москвы” Иван Юнин. — Причем, уверен, подобные инициативы могут превратиться в полноценную индустрию, включающую в себя сервисы по доставке и замене АКБ на месте, сервисы по ночной/дневной зарядке съемных АКБ и других».
Кирилл Жанайдаров, руководитель управления по транспорту фонда «Сколково», считает, что для микромобильности путь принятия единого стандарта «сменки» — правильный. А вот для автомобилей, по его мнению, нужно развивать сети зарядных станций, учитывая прогресс и по батареям, и по стандартам реализуемых на зарядке мощностей. Еще более категорична Ия Гордеева, председатель Ассоциации развития электромобильного, беспилотного и подключенного транспорта и инфраструктуры. Путь сменных батарей она считает тупиковым, приводя в пример Renault Zoe, первое поколение которого оснащалось предоставляемой в лизинг сменной батареей, которую можно было сменить за три минуты на специальных станциях. Но сервис «не пошел» (во многом из-за малой сети станций замены, которой занимался партнер концерна израильский стартап Better Place), и уже второе поколение Zoe было лишено этой опции. Другая проблема, считает Ия Гордеева, — даже при едином форм-факторе батарей у разных производителей будет своя емкость и разная скорость деградации.
С ее аргументами нельзя не согласиться: такая система для личных автомобилей потребует отдельного оператора (желательно аффилированного с производителем батарей, а лучше — и ячеек к ним) и «правил игры» в виде единого стандарта, согласованного и с автопроизводителями тоже. И в стандарте должен быть прописан не только форм-фактор, но и емкость, количество зарядов-разрядов, тип BMS (балансировочного блока), а также методика утилизации. Но как раз создаваемая при поддержке государства электромобильная инфраструктура и дает уникальный шанс: напомню, строящийся в Калининграде «батареечный» завод, изделиями которого предполагается питать российские электромобили, принадлежит «Росатому». И кому, если не им?
И где, если не здесь — в стране, где «сменные источники энергии» применялись столетиями в виде подменных лошадей на почтовых станциях (тогда это называлось «ездить на перекладных») и где подобная технология может позволить электромобилям стать пригодными не только для поездок внутри агломераций, но и для дальних вояжей? Все же даже 45 минут в «дальнобое» на зарядку — непозволительно много.
Фотографии предоставлены компаниями
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