Что такое электромобиль и как он работает?
Электромобилем называют любое транспортное средство, приводимое в движение одним или несколькими электродвигателями. Внешне они ничем не отличаются от обычных машин, но внутреннее устройство у них другое: вместо двигателя внутреннего сгорания – электромотор, вместо топливной системы – аккумуляторные батареи. Через систему управления батареи соединяются с двигателем и передают ему электроэнергию. Под влиянием магнитного поля подвижная часть двигателя – ротор вращается и приводит в движение колёса. Электромобиль устроен значительно проще автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). В нём нет коробки передач, так как электромотор практически сразу выдаёт на вал высокий крутящий момент, близкий к максимальному. Ещё одной особенностью является упрощённая трансмиссия, представленная одноступенчатым редуктором.
Важной особенностью электромобилей является система рекуперативного торможения. При торможении электромотор переходит в режим генератора, и часть механической энергии передаётся на батарею и подзаряжает её. Это удобно в городских условиях при частых торможениях на светофорах, при подъёмах на возвышенности и на спусках.
Какие у электромобиля преимущества перед обычной машиной?
1. Электромобили экономичнее обычных машин. Один из самых популярных электрокаров в мире – хэтчбек Nissan Leaf расходует около 18,6 кВт⋅ч на 100 км пути. При зарядке от бытовой сети (средний тариф на электроэнергию в Алматы 21,99 тенге за 1 кВт·ч) это обойдётся в 409 тенге. Ааналогичный бензиновый Nissan Sentra потребляет 9 литров на 100 км, или 1600 тенге (при текущей цене на А-95 в 178 тг/л). Транспортные расходы на электромобиль в среднем в 4 раза меньше, чем на автомобиль с ДВС.
2. Высокий уровень экологичности за счёт отсутствия выбросов выхлопных газов и потребления нефтепродуктов (топливо, моторные масла, антифризы).
3. Экономия на техобслуживании и ремонте. В электрокарах не нужно менять масло, фильтры и свечи зажигания. За счёт простоты конструкции электромобиль меньше подвержен поломкам и износу деталей.
4. Электромобили эффективнее автомобилей с ДВС. Электродвигатель преобразует около 59-62% электроэнергии в механическую энергию. Машины с двигателем внутреннего сгорания эффективно используют только 17-21% энергии топлива.
5. Электромобили производят меньше шума. У них более плавный ход и мощное ускорение.
В чём заключаются основные недостатки электромобилей?
1. Относительно небольшой запас хода на одной зарядке. Возможности электромобилей всё ещё не позволяют совершать длительные поездки из одного города в другой на одной зарядке. Запас хода электрокаров средней ценовой категории около 160-250 км. Электрокар JAC iEV7S, который планируют начать производить на заводе "СарыаркаАвтоПром" уже в феврале этого года, выдаёт 280 км на полной зарядке.
2. Электромобили нельзя назвать абсолютно экологичным транспортом. Большая часть электричества вырабатывается при сжигании ископаемого топлива. По оценкам Мирового энергетического совета на 2016 год, около 66% электроэнергии в мире производится на базе угля, газа и нефти. Несмотря на это, по данным Electric Vehicle Association of Canada, использование электрокаров, заряжаемых даже от неэкологичных видов электроэнергетики, вдвое сокращает выбросы углекислого газа в атмосферу.
3. Длительность процесса зарядки. От бытовой розетки аккумулятор даже небольшой ёмкости (25 кВт⋅ч) заряжается 7-12 часов. На зарядку 85 кВт⋅ч батареи Tesla уходит до 32 часов. Даже системы быстрой зарядки вроде Tesla Supercharger заряжают аккумулятор до 80% максимум за 30 минут. JAC iEV7S в режиме быстрой зарядки пополняет запасы батареи на 80% за 1 час и на 100% за 1,5 часа.
4. Ограниченный срок службы аккумулятора. По оценкам экспертов, реальный срок батарей около 8-10 лет. За первые пять лет эксплуатации электрокаров запас хода падает на 20-30%. Новые аккумуляторы стоят достаточно дорого – батарея для Nissan Leaf обойдётся в $ 4-5 тысяч, для Tesla Model S – $10-20 тысяч.
Почему развитые страны переходят на электромобили?
5,5 миллиона человек в мире ежегодно умирают от загрязнения воздуха. Это данные исследования, представленные на ежегодном собрании Американской ассоциации по продвижению науки в 2016 году. В ближайшие десятилетия цифра будет расти, если не сократить выбросы вредных веществ в атмосферу.
Одним из главных источников загрязнения остаётся автомобильный транспорт. В состав выхлопных газов входят токсичные оксид азота и угарный газ, твёрдые частицы и металлы. Углеводороды, образуемые при неполном сгорании топлива, при соединении с двуокисью азота образуют ядовитые соединения – составляющие смога. Вырабатываемый автомобилями углекислый газ (около 14% выбросов, возникающих по вине человека) способствует росту глобального потепления.
Еще одна причина перехода на электрокары – сокращение мировых запасов нефти. По данным норвежской компании Rystad Energy, совокупные запасы всех новых месторождений нефти и газа, открытых в 2017-м, были минимальными за всю историю подсчёта – 6,7 млрд баррелей нефтяного эквивалента. Новые месторождения восполнили оскудевшие ресурсы лишь на 11%. Ещё в 2012 году этот показатель составлял более 50%.
Многие страны вводят законодательные ограничения на выпуск и продажу автомобилей, заправляемых ископаемым топливом. В Германии в 2016 году приняли резолюцию о полном запрете производства автомобилей с ДВС с 2030 года. Франция и Великобритания планируют отказаться от бензиновых и дизельных машин в 2040-м. Введение подобного запрета рассматривали и в Китае, но пока ограничились лишь квотами, по которым не менее 10% производимых автомобилей должны быть электрокарами.
Сколько стоит электромобиль?
Почему все уже не пересели на электромобили? Одна из причин – относительно высокая стоимость покупки. Стоимость большинства электромобилей эконом- класса начинается от $20-30 тысяч. В Европе самый дешёвый электрокар можно купить в Великобритании – небольшой хэтчбек Renault Zoe можно приобрести за €16 500 или $19 800 (€5000 из суммы субсидирует государств). Цена на одну из самых массовых моделей электромобилей – Nissan Leaf начинается от $29 тысяч. Цены на корейский Kia Soul EV – от $24 тысяч. Звание производителя самых продвинутых электромобилей по праву заслужила американская компания Tesla. До недавнего времени самым бюджетным автомобилем в линейке компании "Илона Маска" была модель Tesla Model S с ценой от $66 до 140 тысяч (при доставке в Казахстан к цене стоит прибавлять 20%). В 2017-м Tesla запустила продажи Model 3 – первой, ориентированной на массовый рынок. В США автомобиль в базовой комплектации стоит $35 тысяч.
Что важно учитывать при покупке электромобиля?
Главные характеристики при покупке электрокара не скорость и мощность двигателя, а запас хода на одной зарядке и экономичность. Пробег от одной зарядки зависит как от ёмкости батареи, так и от экономичности машины.
Современные массовые электрокары имеют батареи ёмкостью более 30 кВт⋅ч и дальность хода от 160 до 200 км. Стоит учесть, что машины одной модели, но более старого года выпуска могут иметь менее ёмкие батареи (24 кВт⋅ч) с меньшим пробегом. Максимальная скорость большинства электромобилей не превышает 150 км/ч, что оптимально для передвижений в городской среде.
При покупке электромобиля следует учитывать мощность зарядного устройства (ЗУ) и типы разъёмов для быстрой зарядки. ЗУ используется при зарядке от сети переменного тока. Большинство электромобилей стандартной комплектации оснащены устройством мощностью 3,6 кВт. Оно не подходит для станций ускоренной зарядки (10-22 кВт), позволяющих зарядить батарею за 4 часа.
Автомобили некоторых производителей имеют более мощные ЗУ. Устройства также различаются по типу напряжения, так что при заказе автомобиля из США стоит приобрести дополнительное ЗУ, рассчитанное на 220 В. Быстрая зарядка (80% батареи за 30 минут) постоянным током требует специального разъёма. В различных странах стандарты этих разъёмов разные. Японские производители поддерживают стандарт CHAdeMO, европейские и американские – Combo 1 и Combo 2, а у автомобилей Tesla имеется свой стандарт быстрой зарядки, который не подходит для всех остальных, но с помощью адаптера их можно заряжать на любой станции.
Какая инфраструктура нужна для электромобиля? Есть ли она в Казахстане?
Есть два основных типа станций для зарядки электромобилей. Первый – станции с трёхфазным переменным током (мощность от 10 до 40 кВт), позволяющие заправить электрокар на 100 км пути за 2-4 часа. Второй – станции быстрой зарядки с постоянным током (мощность от 50 кВт), заряжающие аккумулятор до 80% за 10-30 минут. Для ежедневных поездок по городу достаточно "медленных" станций переменного тока. Станции быстрой зарядки более полезны на трассах, для междугородних поездок.
В Казахстане инфраструктура электромобилей ещё не развита. До недавнего времени станции устанавливались только по частной инициативе, на парковках крупных ТРЦ, ресторанов и университетов. Централизованное развитие электрозаправочной сети началось только в апреле 2017-го, после принятия «Дорожной карты по вопросам развития производства электромобилей и создания необходимой инфраструктуры». В июне промышленная станция для быстрой зарядки всех типов электромобилей мощностью 50 кВт была открыта в Астане. Осенью на территории столичного аэропорта и вокзала "Нурлы жол" было установлено ещё две станции. В Алматы универсальную станцию установили в районе акимата. В рамках совместного пилотного проекта AllurGroup, "Оператора РОП" и акиматов Алматы и Астаны по созданию инфраструктуры электрозаправочных станций (ЭЗС) в Алматы и Астане установят по 50 ЭЗС и еще 9 на республиканской трассе Астана – Алматы. Это будут многофункциональные ЭЗС, подходящие для различных видов разъёмов, предусматривающие режим быстрой зарядки.
Есть ли электромобили в Казахстане?
В Казахстане всё ещё отсутствует серийное производство и массовый спрос на электромобили. С 2014 по 2017 год было зарегистрировано всего 119 электрокаров, по данным "КазАвтоПром". Чаще всего казахстанцы покупали автомобили премиум-класса от компании Tesla (модели X и S) – 79 единиц. На втором месте по спросу – популярная марка Nissan Leaf (17 штук). В 2017-м был поставлен рекорд продаж – 36 автомобилей.
С 2014 года в нашей стране начали выпускать опытные образцы электромобилей. Первым стал кроссовер KIA Soul EV, собранный на усть-каменогорском заводе "Азия Авто". С 2016-го на заводе "СарыаркаАвтоПром" (AllurGroup) начали выпуск пробной партии (27 штук) китайских электромобилей JAC различных моделей. На выставке EXPO-2017 в Астане был презентован собранный в Казахстане седан LADA Vesta EV.
Как выгодно купить казахстанский электромобиль?
Из-за высокой цены на электромобили спрос на них всё ещё сильно зависит от льгот и субсидий, финансируемых государством. В большинстве развитых стран мира государство субсидирует 15-30% конечной цены электромобилей. В Скандинавии государственные субсидии достигают 50%.
В Казахстане для покупателей и владельцев элеткрокаров действует ряд льгот. До августа 2017-го импорт таких автомобилей в нашу страну был освобождён от налоговой пошлины. Сейчас пошлина составляет 5%, но страны ЕАЭС рассматривают возможность снова отменить ввозную пошлину для электромобилей. Ставка утилизационного сбора и сбора за первичную регистрацию легкового электромобиля старше одного года в Казахстане составляет 50% от обычной цены. Владельцы электрокаров также не платят транспортный налог.
В будущем государство рассматривает различные варианты стимулирования казахстанцев на покупку электрокаров. Снизить стоимость электромобилей отечественного производства планируют за счёт выделения квоты на производство от "Оператора РОП". В скором времени на покупку электромобиля можно будет получить льготный автокредит – 4% на 20 лет. На это государство выделяет дополнительные лимиты: 1 млрд тенге в 2018-м, 3 млрд в 2019-м и 5 млрд в 2020 году. Электромобили смогут ездить по выделенным полосам для общественного транспорта и бесплатно парковаться на платных парковках.
