Электромобили в мире появились раньше, чем автомобили, оснащенные двигателями внутреннего сгорания: их история начинается со второй половины XIXвека. Уже в 1830–1840 годах были представлены первые прототипы будущих электромобилей: тогда они могли развивать скорость порядка 4 км/ч. А уже к концу XIX столетия, в 1899 году, автомобиль, оснащенный электрическим мотором, смог преодолеть скоростной рубеж в 100 км/ч. В том же году первый электромобиль был создан и в России: инженер-изобретатель Ипполит Романов создал транспортное средство, максимальная скорость которого составляла 39 км/ч, а заряда аккумулятора хватало на преодоление 60 км пути. Электромобиль весил 750 кг, 350 кг из которых приходилось на аккумулятор.
Однако же автомобили, оснащенные двигателями внутреннего сгорания, с момента своего появления стали пользоваться большой популярностью и быстро вытеснили первое поколение электромобилей с рынка: в 20-е годы ХХ в. доля электромобилей составила всего лишь 1 % от общего парка автомобилей. Вскоре их производство прекратилось совсем.
Однако в наши дни — спустя несколько десятилетий — электрокары снова возвращаются на рынок. Ухудшающаяся экологическая обстановка, зависимость автомобилей с двигателями внутреннего сгорания от невосполнимых энергоресурсов и, разумеется, технический прогресс вновь заставили инженеров-конструкторов вернуться проектированию движимых электромоторами автомобилей. Сегодня, заручившись господдержкой, производители электромобилей в ряде развитых стран готовятся взять реванш в конкурентной борьбе с уже ставшими привычными дизельными и бензиновыми двигателями.
Германия в борьбе за популяризацию электромобилей
Германия поставила перед собой смелую задачу: к 2020 году вывести на немецкие дороги 1 миллион легковых машин с электрическими двигателями. Для того чтобы реализовать этот проект, запущена программа государственного субсидирования электромобилей.
Германия является крупнейшим автомобильным рынком: всего по стране официально зарегистрировано порядка 45 миллионов легковых автомобилей. На сегодняшний день доля электромобилей ничтожно мала: по данным за 2016 год, всего лишь 25,5 тыс. автомобилей оснащены исключено электрическими моторами и 130 тысяч – электрическим мотором и привычным двигателем внутреннего сгорания (такие автомобили называют гибридными, или гибридами).
На немецком авторынке сегодня представлено более 40 моделей автомобилей, оснащенных электродвигателями. Стоит отметить, что 30 из них выпускаются непосредственно немецкими автоконцернами. Но такой обширный выбор не оказывает серьезного влияния на покупательские предпочтения автолюбителей. Чтобы мотивировать немцев отказаться от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, правительство Германии разработала программу господдержки реализации автомашин этого типа. С конца апреля 2016 года покупателям электромобилей предоставляется скидка в размере 4 тысяч евро, покупателям гибридов – в 3 тысяч евро. Согласно принятому законопроекту, половина суммы будет выделяться из государственного бюджета, остаток субсидии будет оплачен автоконцерном-производителем. Эта программа не носит принудительного характера: в ней могут участвовать только те автопроизводители, которые добровольно согласятся присоединиться к инициативе правительства. Программа субсидирования распространяется только на электромобили малого и среднего классов. На автомобили, стоимость которых в базовой комплектации превышает 60 тысяч евро, скидка не предоставляется, так как правительство Германии не хочет, чтобы деньги налогоплательщиков шли на поддержку премиального сегмента авторынка.
Всего правительство Германии планирует потратить на программу по популяризации электромобилей 1 млрд. евро, но далеко не все из них будут израсходованы непосредственно на скидки покупателям. Около 300 млн. евро планируется инвестировать в развитие инфраструктуры, то есть на создание электрозарядных станций; еще 100 млн. евро будут направлены на покупку электромобилей для нужд госучреждений с целью увеличить их долю в автопарке служебных автомобилей до 20 %.
Программа субсидирования в Германии ограничена не сроками, а объемом выделенного бюджета. По прогнозам аналитиков, к 2019 году все средства будут израсходованы, и за это время будет реализовано порядка 400 тысяч автомобилей. По мнению правительства Германии, это создаст критическую массу, способную обеспечить дальнейшее самостоятельное развитие рынка электромобилей.
Наряду с Японией и США Германия входит в тройку ведущих производителей электромобилей. Однако на сегодняшний день она занимает всего лишь 11 место по числу зарегистрированных электромобилей, уступая даже небольшим странам, например, Португалии и Дании. Проблема заключается в том, что в рознице электромобили в Германии стоят на порядок дороже автомобилей, оснащенных двигателями внутреннего сгорания. Именно с целью нивелирования этой ценовой разницы и была разработана программа субсидирования электрокаров.
Норвегия почивает на лаврах
Ярким примером того, каких успехов можно добиться с помощью государственной поддержки, служит опыт Норвегии. На сегодняшний день в этой стране зарегистрировано 50 000 электромобилей, а каждая четвертая вновь регистрируемая машина оснащена электрических двигателем. И это в стране с населением 5 миллионов! Такие результаты были достигнуты за счет целого комплекса мер: покупатели электромобилей были освобождены от налога на добавленную стоимость, самим электрокарам предоставили право пользоваться выделенной для общественного транспорта полосой, бесплатно парковаться на общественных стоянках и пользоваться платными дорогами. Добившись поставленной задачи — роста популярности электромобилей — правительство Норвегии постепенно сворачивает свою программу: к 2020 году владельцам электрокаров уже придется платить налог на автомобиль в полном объеме.
Китайское электромобильное чудо
Значительно опережает Европу по продажам электромобилей Китай. За минувший год в КНР число проданных электромобилей и гибридов возросло в три раза: в 2014 году было реализовано 59 тысяч таких машин, а в 2015 – 189 тысяч. По объему продаж Китай смог опередить США и стать главным рынком сбыта для электромобилей. В случае с КНР тоже не обошлось без государственной поддержки, причем здесь меры были предприняты радикальные: помимо финансовых льгот, в крупных городах была ограничена регистрация автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, что сделало электромобиль крайне интересным вариантом.
Электромобили в России: ожидание
Несмотря на то, что Россия пока уступает на рынке электромобилей странам-лидерам, и у нас есть положительные подвижки. В 2014 году был принят закон о беспошлинном ввозе электрокаров, который, впрочем, спустя год был отменен. Сегодня вновь идут разговоры об обнулении таможенных платежей на ввоз электромобилей и даже подготовлен соответствующий законопроект. Однако для его принятия необходимо согласие всех стран Евразийского союза, так как таможенные ставки распространяются на все экономическое пространство союзных государств.
С точки зрения инфраструктуры, Россия также существенно уступает странам Европы и Китаю, но и в этом направлении есть положительные изменения. Сейчас в Москве действует всего лишь 16 зарядных станций для электромобилей, но глава департамента транспорта Москвы Максим Ликсутов обещает, что до конца 2016 года их число увеличится многократно: подзарядить электрокар удастся по меньшей мере в 200 точках Москвы. Такие заправки планируется размещать на территории платных парковок в пределах третьего транспортного кольца. Такие же объекты появятся вдоль федеральной трассы М-11, связывающей столицу с Санкт-Петербургом.
До недавнего времени в России устанавливались зарядные станции для электромобилей исключительно зарубежного производства, стоимость которых превышала полмиллиона рублей. С июня 2016 года компания ПАО «Россети» начала установку электрозарядных станций «Фора» отечественного производства, оснащенных русскоязычным интерфейсом. Их стоимость существенно ниже — порядка 300 тысяч рублей. Руководство «Россетей» объявило, что в 2016 году компания планирует выпустить не менее 60 зарядочных станций, а в дальнейшем объемы производства будут зависеть от потребностей рынка.
Электромобили в России – реальность
Несмотря на положительную динамику развития соответствующей инфраструктуры, отказаться от двигателя внутреннего сгорания и, тем более, гибридов отечественному потребителю будет непросто. Во-первых, исходя из расстояний между городами в России, низкая плотность электрозарядных станций не скоро даст возможность уверенно путешествовать по стране на автомобилях с электрическими двигателями; во-вторых, низкие среднегодовые температуры отрицательно влияют на емкость заряженной батареи и, как следствие, запас хода. Надо признать, что электромобили в России пока что существенно дороже своих одноклассников с традиционными двигателями, а предлагаемый в нашей стране модельный ряд чрезвычайно узок. В том же Китае на рынке представлены не только продукция немецких, японских и американских компаний, но и автомобили отечественного производства: автоконцерны BYD и Geely обеспечивают китайских потребителей доступным с ценовой точки зрения предложением. В РФ сегодня официально поставляется только одна модель – Mitsubishi i-MiEV, стоимость которой колеблется в районе 1 млн. рублей. Однако, скоро эта модель может заметно подорожать: сегодня распродаются те машины, которые были импортированы еще до отмены беспошлинного ввоза. Громкий отечественный проект «Ё-мобиль» также не был реализован из-за изменившейся экономической ситуации.
Впервые о планах по созданию российского гибридного автомобиля было объявлено в 2010 году. Изначально «Ё-мобиль» задумывался как доступный электромобиль, цена которого составляла бы порядка 300–400 тыс. рублей, но из-за роста курса евро, по подсчетам разработчиков, стоимость одного экземпляра могла достигнуть 1 млн. Рублей. Это явно не согласовывалось с концепцией «доступного автомобиля», поэтому сей коммерческий проект свернули и передали государству. Выпуск первого «Ё-мобиля» отложен на неопределенный срок.
Отечественный автопроизводитель АвтоВАЗ выпустил ограниченным тиражом свой электромобиль Ellada, разработанный еще на рубеже 2011–2012 годов на базе автомобиля Lada «Калина». Эта модель пока распространяется только среди корпоративных клиентов. Впрочем, все электрооборудование этого отечественного автомобиля поставляется из-за рубежа, поэтому его ориентировочная цена вместо запланированных 700 тыс. теперь составляет около 1,2 млн. рублей.
Зарубежные производители заинтересованы в российском рынке, несмотря на его специфику. В частности, концерн Renault-Nissan готов поставлять на в РФ целый ряд автомобилей, начиная от популярнейшего во всем мире NissanLeaf до всего ряда электромобилей Renault: фургон KangooZ, седан FluenceZ, компактные и неизвестные отечественному покупателю модели Zoe и Twizy.
Несмотря на все положительные тенденции, сегодня прогноз на развитие рынка электромобилей в России не дает оснований для оптимизма. На него оказывают свое влияние как объективные факторы (неблагоприятный климат и большие расстояния), так и экономические: цены на автомобили высоки, а инфраструктура не достаточно развита даже в пределах столичного региона.
Электромобили – автомобили светлого будущего
Программы популяризации электромобилей действуют в ряде стран по вполне понятной причине. Прежде всего, переход от двигателей внутреннего сгорания к автомобилям с электрическими двигателями – это залог уменьшения зависимости от иностранной нефти для индустриально развитых стран. Кроме того, нефть – это невозобновляемый ресурс, а значит, рано или поздно вопрос перехода на альтернативные источники энергии станет не отдаленной перспективой, мотивированной экологическими проблемами в мире, а жизненно важной проблемой.
На сегодняшний же день главную роль в популяризации электромобилей играет экологический аспект. Электрические двигатели не выбрасывают в атмосферу вредные вещества, соответственно, не загрязняют атмосферу крупных городов. По количеству вредных веществ, вырабатываемых электромобилем, такой тип транспорта можно сравнить с велосипедом, то есть, ущерб для экологии города минимален.
Более того, недавно ученые выяснили, что электромобили способны локально снижать локальную температуру. Дело в том, что в пробках традиционные автомобили вырабатывают большое количества тепла, существенно разогревая воздух вокруг себя. В крупных городах в жаркую безветренную погоду над дорогами часто можно наблюдать марево. Это теплые массы воздуха от нагретых солнцем металлических поверхностей, двигатели внутреннего сгорания также вносят свою лепту. В результате вокруг трасс возникает так называемый тепловой купол. В результате автомобилисты активнее используются кондиционеры, что, в свою очередь, приводит увеличению объемов вредных выхлопов. Так, например, китайскими учеными было подсчитано, что в Пекине автомобили повышают локальную температуру почти на один градус, что приводит к ежедневному дополнительному использованию 14,44 млн кВт*ч энергии кондиционерами и становится причиной выброса 10 686 тонн CO2 в атмосферу. Современный же электромобиль генерирует в пять раз меньше тепла, нежели транспортные средства с бензиновым или дизельным двигателем. Соответственно, если большая часть автомобилей, передвигающихся по городу, будет работать на электричестве, температура теплового купола станет снижаться.
Несмотря на то, что стартовая стоимость электромобиля значительно выше аналогов с двигателями внутреннего сгорания, в эксплуататции электрокар может оказаться более выгодным.
Во-первых, за счет меньшего числа узлов электромобили гораздо проще в обслуживании. Они не требуют регулярной замены больших объемов масел и других расходных материалов.
Во-вторых, большая часть электрозаправочных станций предлагают свои услуги на безвозмездной основе.
В-третьих, даже если заряжать электромобиль от обычной домашней розетки (при напряжении в сети 220Vбатарея полностью заряжается примерно за 6–8 часов), то, несмотря на снизившуюся стоимость традиционных видов топлива в Европе и ряде других стран, электроэнергия может окажется дешевле бензина или дизельного топлива. По различным подсчетам, стартовая переплата при покупке электромобиля окупается в течение трех лет.
Наконец, электромобили обладают рядом эксплуатационных преимуществ. Электродвигатель имеет высокий КПД (до 95% против 36–38% у бензинового агрегата и 40–45% – у дизельного), превосходный крутящий момент уже с самого старта. Но, пожалуй, главное техническое преимущество заключается в том, что при использовании электродвигателя для создания полноприводной платформы не нужны такие энергозатратные элементы конструкции, как дифференциал, раздаточная коробка, блокировочная муфта. Полный привод достигается просто за счет установки на каждое колесо компактного электромотора, который подключен к специальному блоку управления. Такой принцип уже воплощен компанией Tesla в ее моделях S и X.
Так ли все безоблачно?
Перечисленные выше преимущества электромобилей зачастую ставятся научным сообществом под сомнение и становятся причиной для бесчисленных дебатов. Причем многие автолюбители и эксперты сомневаются в самом базовом принципе электромобилей – в их экологичности.
Конечно сам электромобиль вредных выбросов в локальную окружающую среду практически не выделяет. Но здесь есть и обратная сторона медали. Электроэнергия, которую расходуют электромобили, производится удаленно на электростанциях. Мир еще не научился обходиться без ТЭЦ и атомных электростанций. Даже в развитых государствах далеко не все электричество производится за счет возобновляемых источников: энергии Солнца, ветра или перепада уровней воды. Опыт Чернобыля и Фукусимы демонстрирует риски более экологичной ядерной энергетики. Что же касается ТЭЦ, то используемые на них при производстве электроэнергии мазут, уголь и газ в процессе горения выбрасывают в атмосферу вредные вещества в колоссальных объемах. В России, например, на ТЭЦ приходится 63 % производимой электроэнергии.
Любопытный прецедент произошел недавно в Сингапуре: там владелец электромобиля Tesla S был оштрафован после того, как власти подсчитали количество углекислого газа, выработанного электростанциями в процессе выработки электричества, необходимого для зарядки батареи. Полученные данные свидетельствовали о том, что каждый пройденный электромобилем километр опосредованно нанес вдвое больший ущерб экологии, чем среднестатистическая малолитражка.
Не стоит также забывать, что производство аккумуляторной батареи не входит в число экологичных процессов. Для ее изготовления используются никель, цинк, ртуть, кобальт, литий, а в процессе производства в атмосферу выбрасывается большое количество диоксида углерода. Не стоит также забывать и об утилизации батареи. Даже из обычного аккумулятора довольно сложно и опасно извлекать литий и другие вредные вещества; здесь же речь идет о батарее массой не в несколько десятков килограммов, а в несколько сотен. Впрочем, срок службы батареи электродвигателя довольно велик и оценивается в 100–150 тысяч км для бюджетных моделей и в 500 тысяч км для элитных.
С точки зрения эксплуатации главный недостаток электромобилей – низкий запас хода. В большинстве случаев на одном заряде такой автомобиль может пройти 100–250 км, причем при самом экономичном режиме эксплуатации. Если же нажать на газ, то запас хода сокращается в разы, вплоть до 60 км. На расход энергии влияют и дорожные заторы: на постоянные старты и торможения затрачивается гораздо больше энергии. Однако сейчас энергоемкость батарей электрокаров активно увеличивается. Так, американская компания, производящая электромобили Tesla, заявляет о запасе хода от 350 до 470 км в зависимости от модели. Но все же большинство электрокаров не могут похвастаться сопоставимым с бензиновыми автомобилями запасом хода и сильно зависимы от расположения электрозаправочных станций.
***
В целом электромобили, несмотря на пока еще неоднозначное отношение к ним, определенно имеют будущее. Подтверждение тому – программы их субсидирования, которые реализуются в целом ряде развитых стран. Экспертами перспективы развития рынка автомобилей с электрическими моторами также оцениваются позитивно. По самым оптимистичным прогнозам, доля электрокаров к 2020 году достигнет 5 %, а к 2030 – 30 % от общего объема продаж легковых автомобилей. По пессимистичным прогнозам, эти показатели будут вдвое ниже.