В том, что будущее за электромобилями, кажется, уже никого убеждать не нужно. Экологичны, тихи, эффективны, не привязаны к «нефтяной игле»… Единственный вопрос, возникающий у любого нормального человека: почему в час пик всё ещё не продохнуть от выхлопных газов, а массовое пришествие электрических авто всегда обещают «в следующем году».

Сторонники конспирологических теорий склонны во всём винить нефтяное лобби. При внимательном рассмотрении, однако, можно найти и куда более прозаичные аргументы.

Анализируя пресс-релизы автомобильных компаний, нетрудно заметить, что за последний год произошёл существенный сдвиг в отношении большого автопрома к электромобилям, если не на деле, то по крайней мере на словах. В начале 2009 года машины на электрической тяге воспринимались как маргинальная экзотика, будущее послезавтрашнего дня, о котором пока рано беспокоиться всерьёз — вполне достаточно выкатить на очередную выставку парочку нарядных «е-концептов» для поддержания интереса журналистов и падкой на всё блестящее публики. О скором выпуске электромобилей рассуждали в основном компании третьего эшелона вроде китайской BYD или малазийской Proton, тюнинговые ателье, выпускающие штучную продукцию с заоблачными ценниками да энергично-жуликоватые стартапы, о которых раньше никто никогда не слышал.

В начале 2010-го картина публичной активности уже заметно изменилась. Практически все ведущие автопроизводители рассказали, на чём они собираются въезжать в светлое электрическое будущее. При этом часть игроков даже конкретизировала детали вплоть до сроков выпуска и ценников первых моделей. В группе «лидеров электрификации» оказались два франко-японских альянса Renault-Nissan и Mitsubishi вместе с PSA Peugeot Citroen, а также два американских концерна Ford и GM. Все эти компании планируют начать мелкосерийное производство и продажи в течение ближайшего года.

* Пока не объявлено, значение оценочное

Остальные гранды автомобилестроения занимают более осторожную позицию. Volkswagen Group собирается выпустить в конце 2012 года подключаемый гибрид в классе супермини Audi A1 e-tron, а в 2013-м более солидные электромобили VW e-Up, Golf и Jetta. Daimler рассчитывает к 2012 году запустить в серию уже выпускаемый ограниченным тиражом для тестов Smart fortwo, BMW — Mini E, Fiat Chrysler — Fiat 500 EV. Toyota готовит к производству подключаемый гибрид Prius Plug-in (опять же 2012-й) и чисто электрический FT-EVII. Honda пока молчит, но вводит в этом году в строй фабрику литий-ионных аккумуляторов, а значит, без её участия этот праздник жизни явно не обойдётся.

Следующую ступень эволюции представляют подключаемые гибриды (plug-in), на дорогах присутствующие пока только в виде прототипов или мелкосерийных образцов (как китайский BYD F3DM). Как несложно догадаться из названия, их аккумуляторы можно подзаряжать не только от внутренних ресурсов, но и от внешней электросети. В некоторых подключаемых гибридах бензиновый двигатель не имеет прямой связи с колёсами, а используется лишь для подзарядки аккумуляторов (такая схема называется series hybrid), как, например, в самой ожидаемой новинке 2010 года Chevrolet Volt, детище концерна General Motors.

В поисках меньшего зла

Если вернуться к сегодняшнему дню, то оказывается, что реальное число уже ездящих по дорогам общего пользования электромобилей (то есть без учёта машинок для передвижения в пределах кампусов и площадок для гольфа) исчисляется первыми тысячами во всём мире. Ядро составляет продукция Tesla Motors, наштамповавшей за пару лет примерно тысячу своих суперкаров. Второй сильный игрок это Mitsubishi, которая с лета прошлого года продавала ограниченным тиражом супермини i-MiEV в Японии корпоративным клиентам (примерно полторы тысячи машин). Ещё пара азиатских фирм формально начали продажи в 2009 году, но реально речь идёт об опытных партиях в сотню-другую авто (Subaru Stella и BYD F3DM). Ну и по несколько сотен электрических машин участвуют в тестовых программах каждого из автограндов в США, Европе и Японии.

В итоге получается, что пиар-шума электромобили производят непропорционально их количеству. Давайте разберёмся, что же мешает выпускать их массовым тиражом прямо сейчас.

Деньги

Главная и пока до конца не решённая проблема электромобилей, конечно, связана с аккумуляторами. Удельная ёмкость их недостаточна, а цена чрезмерно велика.

Реально сейчас существует только один тип аккумуляторных батарей, который более-менее подходит для электромобилей: литий-ионные. Технологически хорошо отработанные свинцово-кислотные и никель-металлогидридные варианты, чтобы обеспечить нужный заряд, должны быть слишком велики и тяжелы (машине придётся перевозить по большей части сами батареи). Перспективные литий-воздушные и литий-серные технологии, обеспечивающие очень хорошую энергоёмкость, пока плохо освоены — такие аккумуляторы очень дороги и быстро деградируют (массовое использование этих технологий маловероятно в течение ближайших 15—20 лет). Красивые в теории суперконденсаторы на практике тоже отдыхают.

Литий-ионные же аккумуляторы представляют вполне приемлемый компромисс. В современных реализациях они достаточно долговечны, чтобы выдержать еженощную перезарядку в течение нескольких лет при уменьшении первоначальной ёмкости в пределах 20%. Их вес для электромобиля гольф-класса с разумной дальностью пробега в 160 км составляет примерно 250 кг. Хотелось бы меньше, но терпимо — батарейный блок можно расположить под полом ближе к задней оси, почти не затрагивая полезный объём и управляемость авто.

А вот цена… Цена пока кусается. Чтобы обеспечить электромобилю примерно 160 км пробега от одной зарядки, нужна батарея примерно в 24 кВт*ч для гольф-класса и 16 кВт*ч для супермини. Один киловатт-час ёмкости обходится сейчас, в зависимости от производителя аккумуляторов, в сумму от 700 до 1500 долларов — в среднем получается где-то тысяча. Умножаем цифры и получаем, что в модели гольф-класса одни только аккумуляторы будут стоить 24 тыс. долларов (обратите внимание, речь здесь идёт о себестоимости, не о цене в магазине).

А теперь вспомним, сколько стоят обычные бензиновые автомобили гольф-класса в США (на этом рынке накрутки продавцов и государства минимальны). Как правило, дешевле двадцати тысяч. Получается, что батареи обходятся дороже всего остального автомобиля. Даже вычитая из цены бензиновой машины стоимость двигателя и автоматической коробки передач (трансмиссия для электромобилей обычно попроще — благодаря высокому крутящему моменту с малых оборотов нет необходимости менять передаточное число) и полагая стоимость электромотора, инвертора и прочей электрики незначительной, получаем на круг как минимум удвоение цены. Косвенно эти расчёты подтверждает объявленный недавно Nissan ценник базовой комплектации Leaf в Японии в 41 тыс. долларов.

Конечно, массовый покупатель в здравом уме не станет платить вдвое дороже за один только экологический престиж и моду, ему нужны весомые экономические аргументы. И в принципе они есть. Вот только работают от региона к региону по-разному.

Первый аргумент — это государственные субсидии для поддержки «экологически чистых авто». Они практикуются в США, Японии, странах Европы и даже Китае — величина налоговых льгот может плавать в зависимости от ситуации, но в среднем составляет заметные 5—10 тыс. долларов. Возвращаясь к тому же японскому Leaf, получаем 33 000 долларов вместо 41 000. Уже легче.

Второй аргумент — разница в цене эксплуатации, которая сводится, по большому счёту, к дельте стоимости бензина/дизтоплива и электроэнергии (теоретически техобслуживание электромобилей тоже должно быть подешевле, но эту величину пока сложно оценить, поскольку недостаточно опыта). Если взять сегодняшние цифры для Токио, то за год при пробеге 12 000 км владелец обычного авто потратит где-то 1200 долларов (расход 6,25 л на 100 км, цена 1,6 доллара за литр). Электромобиль, если заряжать его только по дешёвому ночному тарифу, «съест» за тот же год 154 доллара. Дельта составляет около тысячи долларов в год. То есть за 10—15 лет для конкретно взятой Японии итоговая цена (TCO) электрического Leaf и бензинового авто того же класса должна примерно сравняться. Если, конечно, за это время не умрёт ни ишак (батарея), ни падишах (сам автомобиль).

Если кому-то интересно провести подобные выкладки для нашей страны, то результат получится совсем иной. Исходный ценник в 41 тыс. долларов превратится минимум в 50 тысяч благодаря НДС и аппетиту продавцов. С налоговыми льготами у нас неважно. Годовая разница в цене топлива на те же 12 000 км пробега в год где-то вдвое меньше — около пятисот долларов (и бензин, и электричество у нас дешевле, чем в Японии, но дельту определяет, по большому счёту, бензин). В общем, чтобы сравняться в цене с бензиновым конкурентом, наш несчастный электромобиль должен продержаться на российских дорогах лет так шестьдесят. И это, заметьте, в идеальных условиях «сферического коня в вакууме».

Заводы

Второе серьёзное препятствие на пути распространения электромобилей, это, как ни странно, опять же аккумуляторы. Или, вернее, выпускающие их заводы — их банально не хватает. Сейчас 97% литий-ионных аккумуляторов потребляют производители сотовых телефонов, ноутбуков и прочей портативной электроники, при этом весь рынок оценивается в 3 ГВт*ч в год.

Допустим, мы хотим сделать за год сто тысяч тех же Nissan Leaf — по меркам автопрома это тираж невеликий. Несложные подсчёты показывают, что нам потребуется 2,4 ГВт*ч батарей, то есть нынешние объёмы производства литий-ионных аккумуляторов придётся почти удвоить. Естественно, это нереально сделать мгновенно. Сначала нужно выделить деньги, построить фабрики, потом оснастить и запустить их, и только через несколько лет производство выйдет на проектную мощность.

Собственно, этот процесс сейчас и идёт. Собственными аккумуляторными фабриками или долей в них обзавелись многие крупные автопроизводители. Например, Renault-Nissan готовит сейчас 5 заводов в Японии, Франции, Великобритании, Португалии и США. В 2012 году их совокупная годовая мощность должна составить 6,5 ГВт*ч. Mitsubishi совместно с GS Yuasa к тому же 2012 году должна производить примерно 1,2 ГВт*ч в год (3 фабрики в Японии). Китайская BYD тогда же планирует выйти на уровень 4 ГВт*ч, свои аккумуляторные фабрики в США строят также GM и Ford.

Одним словом, хочешь делать электромобили, будь готов заниматься аккумуляторами — на возможности независимых поставщиков надежда слабая. Хотя и они уже оценили перспективы растущего рынка. В конце прошлого года Sony решила, что будет делать автомобильные батареи, хотя раньше относилась к этому сегменту весьма скептически. Крупные инвестиции в собственные аккумуляторные производства планируют также корейская LG Chem, японская Sanyo Electric, китайская Lishen, американские Johnson Control, A123 Systems и Enerdel. Совокупные мощности всех перечисленных компаний и будут лимитировать реальные объёмы выпуска электромобилей, а также подключаемых гибридов в ближайшие 3—4 года. Собственно они, в изрядной степени, будут определять и падение цены батарей, неизбежно дешевеющих при массовом производстве.

Розетки

Третий ухаб на дороге чистых авто к рынку — инфраструктура станций зарядки и техобслуживания электромобилей.

Да, все эти машины можно подзаряжать от бытовой электросети с напряжением 110—240 вольт, соответствующее зарядное устройство встроено в машину. Но длительность этой зарядки при «бытовых» токах 10—16 ампер обычно составляет от 6 до 14 часов. То есть фактически это вариант на всю ночь, и здесь потребуется или собственный гараж, или кабель из дома, или специальный парковочно-зарядочный автомат.

Для более оперативного восполнения энергии придумана так называемая быстрая зарядка. Речь идёт о специальном устройстве, подающем на батарею ток в десятки ампер при напряжении 320—400 В. В таком режиме аккумулятор можно заполнить на 80—90% ёмкости где-то за полчаса. Но это всё равно слишком долго, бензином заправиться намного быстрее. Да и стоит один подобный пост несколько десятков тысяч долларов, на каждом перекрёстке не поставишь.

Renault-Nissan пропагандирует третий вариант — с использованием съёмных аккумуляторов. Разрядившиеся батареи можно сменить на специальной станции за считанные минуты — так же быстро, как залить бензин. Но тогда батарейные блоки автомобилей от разных производителей должны быть конструктивно близки, что на данный момент, учитывая зоопарк разработок и интерфейсов, выглядит затеей малореальной. Строить же крупную сеть станций под одну-две марки машин может позволить себе лишь очень сильная в данном регионе компания или государство.

Один из самых амбициозных проектов — у Renault. Концерн представил электромобиль Fluence ZE (то есть Zero Emission — «нулевой выхлоп»), который, по словам руководства концерна, станет первым в мире массовым электрокаром. Автомобиль будет полностью электрическим с запасом хода на 160 км. Зарядка батарей будет осуществляться несколькими способами — от обычной электрической сети (примерно за 8 часов), от 400-вольтовой сети на специальных зарядных станциях (за 20—30 минут, как обещает компания) и, наконец, путём замены разряженных батарей на заряженные на станциях обмена. Последние два способа зарядки предполагают развёртывание соответствующей инфраструктуры электрозаправочных станций. Эту задачу возьмёт на себя американская компания Better Place, основанная Шаем Агасси (более известным в России в качестве космического туриста), соглашение с которой Renault уже подписано. В связи с подписанием этого соглашения Агасси даже заявил, что «начинается электрическая эра, а эпоха нефти заканчивается».

Электромобили наступают

Очевидно, что даже при успешном решении всех технологических вопросов (а они пока не решены) электромобили не могут в одночасье заполонить дороги по чисто экономическим причинам. Наверняка значительную часть машин из первых партий купят не частники, а различные организации и службы проката. На Renault Fluence Z.E., скажем, уже положили глаз прокатчики из Avis и Hertz: машина явно найдёт спрос у любопытствующих, а TCO в конечном счёте должно сравняться с бензиновыми аналогами. Кроме того, чтобы не отпугивать покупателей очень высокой ценой, автопроизводители собираются внедрять различные модели аренды (с единовременной оплатой лишь части стоимости машины, с арендой батарей и т.д.).

Распространение электромобилей в любом случае будет плавным (десятки тысяч машин к концу 2011 года, сотни тысяч к 2013-му) и неравномерным: большая часть парка подобных авто сосредоточится в богатых странах — в первую очередь это Япония, США (особенно Калифорния), Израиль, Франция, Великобритания, Дания, Ирландия и другие европейские государства, — проводящих адекватную политику поощрения чистого транспорта.

ОТПРАВИТЬ:       

Статьи по теме:

• Перемены в Тольятти.
  Как строят новые заводы для автохтонов.
• Работа против Cosa Nostra.
  Как сицилийские рабочие лишились шанса остаться законопослушными гражданами.
• Авторынок — ярмарка тщеславия.
  Как почувствовать свою значимость.
• Элегантная «Селена».
  Как советские чиновники чуть не убили концепт-кар.
• Жёлтый электромобиль.
  Электромобиль «Протон» — абсолютный hand-made отечественного автопрома.
• «Панголина», или Ухтинский ламборгини.
  В Москву легендарный суперкар привезли по железной дороге: советские трассы могли его попросту покалечить.
• Новый регламент безопасности автомобилей .
• Nissan заходит на АвтоВАЗ.
  Главные производственные мощности Nissan в Мексике, теперь концерн присматривается к России.
• Прохоров-авто: не фантом, но гибрид .
  Самый ожидаемый автомобиль страны показал свой облик.
• Мощность вырастет в 2 раза, заряд — почти в полтора .