Что ломается в электромобиле
Обслуживание гибридов и электромобилей: особенности и перспективы
Количество автомобилей с альтернативной силовой установкой растет год от года. Ужесточение экологических стандартов и улучшение характеристик самих новых машин неизменно приводят к росту популярности электромобилей и гибридов. Эти машины становятся все более автономными, во многих странах их приобретение стимулируется мерами государственной поддержки, а по мере возрастания массовости их производства эти машины постепенно становятся более доступными. Несмотря на то, что сейчас на подобные авто приходится около 1 % объема общемирового автопарка, многие автопроизводители крайне решительно настроены на дальнейшую электрификацию.
По прогнозам, к 2025 году более половины новых автомобилей европейского производства будут в той или иной степени использовать электрические двигательные установки — будь то мягкий гибрид, подзаряжаемый (Plug-In) гибрид или полностью электрический автомобиль. А к 2030 году их доля возрастет до 70 процентов. С увеличением количества таких машин рано или поздно массово встанет вопрос их грамотного технического обслуживания. Ведь каким бы продвинутым ни был автомобиль, он, как и любой другой механизм, подвержен износу и поломкам.
Старое ломается по-новому
Поскольку многие модели машин с гибридным и электрическим двигателями (например, Nissan Leaf или Toyota Prius) эксплуатируются уже довольно давно, у специалистов накопились интересные наблюдения касательно специфики их обслуживания. Некоторые традиционные компоненты автомобиля, которые используются и в новейших конструкциях, начинают изнашиваться совсем по-другому. Хороший пример — тормозная система. В связи с тем, что на электромобилях и гибридах активно используется рекуперация, то нагрузка на тормоза значительно снижается, поскольку сам электродвигатель в режиме генератора создает значительное сопротивление качению. В теории, тормоза такой машины должны изнашиваться гораздо менее интенсивно, поскольку используются менее интенсивно.
Практика же показывает, что из-за меньшей интенсивности во всех тормозных механизмах электромобилей накапливаются ржавчина и загрязняющие вещества, которые не лучшим образом влияют как на фрикционную поверхность диска и крепления тормозных колодок, так и на поршень и направляющие пальцы суппорта. Что в итоге ведет к износу, однако износу несколько иного вида. При этом другие традиционные компоненты, такие как подвеска или детали рулевого управления, изнашиваются так же, как и на обычных машинах.
Новое тоже не вечно
В то же время электромобили обладают рядом совершенно новых узлов, таких как аккумуляторы, электродвигатели, блоки инверторов и преобразователи, которые также изнашиваются и в конечном итоге выходят из строя. Сейчас усилия лучших инженерных умов компаний направлены на улучшение эксплуатационных свойств этих компонентов. Так, например, специалисты Delphi Technologies постоянно улучшают конструктив инверторов для обеспечения их большей долговечности и эффективности.
Тем не менее такие детали, как высоковольтная батарея, все равно подвержены износу. Совсем как аккумулятор обычного смартфона, батарея электромобиля со временем постепенно теряет максимальную емкость. Это означает снижение максимальной дальности хода по мере старения автомобиля, что в определенный момент потребует замены батареи.
Появление новых компонентов иногда требует применения не совсем обычных навыков и технологий ремонта. Например, владельцы гибридных автомобилей с солидным пробегом сообщают о снижении характеристик автономности. Это происходит в результате специфического процесса в аккумуляторе — образования дендритов, тонких пальцевидных выступов лития, которые вырастают в направлении от одного электрода к другому, уменьшая как емкость аккумулятора, так и срок его службы. Дендриты можно удалить, вернув аккумулятору исходные характеристики, но для этого необходимо выполнить принудительную зарядку высоковольтной батареи с применением качественного инструмента бортовой диагностики. Такие приспособления есть далеко не во всех автомастерских, а работа с ними требует определенных специфических навыков.
Delphi Technologies — во всеоружии
Чтобы помочь специалистам подготовиться к особенностям сервисного обслуживания гибридов и электромобилей, компании-производители автозапчастей уже сейчас предлагают ряд решений. Delphi Technologies производит современные продукты для обслуживания таких машин, а также обучает персонал автосервисов в рамках программы освоения новой техники.
В портфеле Delphi Technologies уже присутствует оригинальное оборудование для новых машин: блоки управления двигателем, блоки управления коробкой передач, блоки распределения мощности, программируемые контроллеры, системы управления двигателем и гибридные системы, инверторы, преобразователи, высоковольтные блоки и многое другое. Сегодня эти детали поставляются на конвейеры автопроизводителей, но уже в ближайшем будущем компания будет предлагать их для рынка послепродажного обслуживания автомобилей. Delphi Technologies уже сейчас способна помочь специалистам по обслуживанию автомобилей подготовиться к внедрению новых технологий, чтобы завтра они оказались готовы к удовлетворению любых запросов владельцев гибридов и электромобилей.
Когда ваш электромобиль постоянно ломается
Я сам обеими руками за электрический транспорт. Ну и Маска горячо поддерживаю. Но надо сказать у меня самого было очень много проблем с его детищем. Я уже писал в субботу про то, что новые электромобили выкидываются на рынок проблемными и автопроизводители долго пытаются их довести до ума. Сегодня расскажу о своём опыте.
Немного истории. Лет десять назад Даймлер (Мерседес Бенц) был одним из первых, кто серьёзно вложился в Теслу и серьёзно помог ей с разработкой её модели S. Говорили, что у неё чуть ли не вся ходовая от класса E, но не знаю точно, твёрдых подтверждений я этому не нашёл. После этого мерседевовцы выпустили эдакий франкенштейн, B250e, модель Б-класса, которую оснастили мотором, батареей и всей причитающейся электроникой от Теслы. Их сотрудничество не пошло очень хорошо, и Даймлер впоследствии продал свою часть Теслы, и после этого серьёзно занялся разработкой своей линии EQ, из которой некоторые представители уже ездят, например EQC 400.
В 2016 году мы купили этот самый Mercedes Benz B250E, потому что он в тот момент был чуть ли не единственным доступным семейным электромобилем. Жене очень понравился. Единственным недостатком было отсутствие быстрой зарядки, хотя нормальная была — 11 кВт, что не так плохо.
Ну что я могу сказать после четырёх лет пользования. Мало хорошего. Намучился я с ним сильно. У Теслы были очень большие проблемы с качеством, в частности с подшипниками (из того, что мне механики сказали). У нас на Мерсе Drive Unit (мотор, тот что от модели S) меняли 3 (. ) раза (охлаждающяя жидкость постоянно текла), и HV (высоковольтную) батарею один раз. Кроме того один раз сломалась портативная зарядка Menekes и вот сейчас поменяли что-то в подвеске (видимо вес большой). Хотя всё и по гарантии, но геморроя много. Так что сильно удачным он не вышел. Сам Мерседес перестал его производить в 2018 году.
Кстати, очень интересные беседы у меня были с механиками:
Механик: «А хрен его знает, охлаждающая жидкость течёт, мы телеметрию записали, отослали в Германию. (Через неделю). Пришёл ответ из Германии, надо менять Drive Unit и высоковольтную батарею.»
Я: «Ну так что немцы-то говорят? Что с машиной-то?»
Механик: «А хрен его знает, нам не сказали. Сказали DU менять».
Кстати, вот так выглядит Drive Unit на Мерсе, та часть, которую 3 раза меняли:
Ещё мои посты про электромобили:
Мой опыт поездки на электромобиле Ниссан Лиф по Норвегии:
Электромобили, «Курс молодого бойца»:
Мои избранные записи про электрокары:
Хватит ли электромобилям электричества? (что будет, если электрифицировать весь парк автомобилей)
Взрывающаяся Тесла (про пожароопасность электромобилей)
Секрет успеха электрокаров (Почему электрокары так популярны в Норвегии)
«Да в нем нечему ломаться!» Как ремонтируют электромобили
Где заряжаться? — это лишь первый из вопросов, который возникает при желании купить электромобиль. Второй вопрос — где его ремонтировать? Оказывается, в Минске уже работают СТО, которые специализируются как раз на электромобилях. Мы узнали, какие есть секреты у машин без ДВС.
Не стоит пугаться полуразобранной Tesla. На СТО ее планируют серьезно модифицировать, машина в работе
Во дворе СТО «Вади-Авто» — больше десятка машин. Среди них несколько Tesla, аварийный Nissan Leaf и Chevrolet Volt. Возле ворот в ремзону стоит электросамокат. Похоже, в рамках одной СТО электрификация идет полным ходом.
— Да, сотрудники постепенно пересаживаются на электромобили, — улыбается Вадим Шут, участник электропробега в Мурманск и директор СТО, — а сам я уже много лет являюсь фанатом электротранспорта, пересадил на «электрички» всю семью. Когда я начал заниматься электромобилями, мне сотрудники говорили: «Вадим Александрович, останемся без работы». На самом деле одним ремонтом электромобилей не заработаешь. И не только потому, что у нас их пока мало — они действительно редко ломаются.
Поначалу станция специализировалась на автомобилях французской марки. Но три года назад проснулся интерес к электромобилям. Все строилось на собственном энтузиазме, потому что еще несколько лет назад электромобиль был настоящей экзотикой. А уж говорить о каком-то опыте ремонта не приходилось.
— Моим первым электрокаром был Opel Ampera. Когда я пригнал его, мы полностью разобрали машину, чтобы посмотреть, что там и как. На ней мы экспериментировали и учились. Оказалось, что по подвеске машина очень похожа на Chevrolet Cruze. Бензиновый двигатель тоже стандартный. А вот у того же Nissan Leaf все свое. Подобрать с других моделей можно какой-нибудь пыльник ШРУСа или другие мелочи. Но в целом автомобиль имеет в большинстве оригинальные детали.
Так выглядит блок батарей Opel Ampera
Так как Opel Ampera (Chevrolet Volt) — это электрокар с увеличенным пробегом, то там наряду с электромотором стоит обычный ДВС, который вращает генератор и заряжает аккумуляторы. Ресурс у этого двигателя очень большой. Работает он практически без нагрузки. Но что будет с мотором, если упорно ездить только на электричестве?
— Основная проблема бывает по кузовным запчастям, очень долго идут детали — до двух месяцев. Но это если речь идет о новых. Подержанные запчасти с разборок кое-где есть в Беларуси, везут их из Европы и даже Украины, — рассказывает Виталий, специалист СТО.
А вот с запчастями на Tesla проблем вообще нет. С этой маркой СТО работает плотно. На День независимости во время гонок Time Attack пилот не вписался в поворот и врезался в бордюр. Оказались сломаны задние рычаги, амортизатор, расколот тормозной диск. Машину сделали буквально за три часа. Компания Вадима занимается поставками запчастей для Tesla, основные позиции всегда есть на складе.
А вот с мнением о том, что вся подвеска Tesla идентична Mercedes W211, специалисты не согласны. Оказывается, это далеко не так.
— Да, если положить рядом две детали, например рычаги, они будут очень похожи. Но из-за специфической развесовки и большей массы там поменяли все. Детали отличаются на пару-тройку миллиметров. Причем, как ни странно, как раз на Tesla рычаги не такие массивные. От Е-класса на Tesla S подходит только задняя стойка стабилизатора. Я бы даже сказал, что подвеска больше похожа на «Ягуар XF». А вот задние суппорты и колодки можно подобрать от… Subaru, — говорит Виталий.
Проблемное место у этих машин — суппорты, потому что тормоза задействуются редко. Закисают, надо делать профилактику, чистить. Ну или периодически пользоваться тормозами. На Chevrolet Volt Виталия уже 200 тысяч пробега, а диски и колодки еще родные стоят. Там едва заметны следы износа.
Батарея на Tesla очень хорошо защищена. Она упрятана под днищем и укрыта алюминиевым листом толщиной почти сантиметр. Так что даже если наскочить на что-то, то машина просто проскользит на днище, а батарея останется целой.
Так выглядит подкапотное пространство Tesla S. Передние лонжероны — съемные
— Кузов у Tesla полностью алюминиевый, очень легкий. С алюминием у нас уже умеют работать, специалисты по сварке есть. Если машина была бита в переднюю часть, несложно отремонтировать. Лонжероны передние на заклепках, легко снимаются. Так что если основная силовая структура кузова не нарушена, все ремонтируется, — рассказывает Вадим.
На мощных модификациях Tesla Performance возникает еще одна проблема. Из-за избыточной мощности ломает шестерни в редукторе. От быстрых стартов изнашивается палец, на котором держится шестерня. Но этот узел научились не только менять, но и ремонтировать. Вытачивают новый палец, шестерни, и машины успешно ездят дальше.
Еще одна операция, которую можно провести на электромобиле — увеличить запас хода, добавив секции к батарее. В среднем увеличить пробег с 300 до 500 км обойдется где-то в 6 тысяч долларов.
— Но тут есть такой нюанс. Машина с батареей 60 кВт стоит около 50 тысяч долларов. А 90 кВт — минимум тысяч 75. Поэтому добавить пробег выйдет дешевле. То есть выгоднее купить автомобиль с батареей меньшей емкости и увеличить ее, — рассказывает Виталий.
В старых моделях Tesla выходил из строя графический ускоритель, он банально перегревался, и в результате отключалась приборная панель. Но это легко исправляется заменой. Да и сам производитель улучшил охлаждение этого элемента.
Ближайший сервисный центр Tesla, который поддерживает гарантию, находится в Берлине. Но некоторые предпочитают обслуживать свои машины в Минске. Вадим говорит, что у них есть все необходимое оборудование и программное обеспечение. Не было ни одной машины, чтобы уехала непобежденной.
— Электромобиль в обслуживании — несложное устройство. Например, владельцы Chevrolet Volt сами русифицировали меню, научились перепрограммировать батарею. С Tesla сложнее, но и ее смогли русифицировать. Наверное, поэтому ремонт электрокаров — не бизнес, а пока просто увлечение.
5 проблем электромобилей и как их решить
Электромобили — одна из самых дискуссионных тем на DRIVE2. Сторонники экологичного электрического будущего ожесточенно спорят со скептиками, тогда как правда находится где-то посередине. Электромобили заслуженно набирают популярность, но на их пути действительно стоит немало нерешенных проблем. В этом посте мы расскажем о 5 вещах, которые надо сделать, чтобы автомобилисты сами с удовольствием перешли на электромобили, а очистившийся от смога мир в прямом смысле вздохнул с облегчением.
Нужно разработать ёмкие и дешевые аккумуляторы
Литий — краеугольный камень современного общества. Без литий-ионных аккумуляторов уровень портативной электроники откатился бы куда-то в конец 1990-х, а об электромобилях можно было бы и не мечтать. К счастью, лития на Земле немало — разведанные запасы достигают 17 млн тонн, потенциальные — 40-60 млн тонн. Мировой спрос на литий составляет около 317 тыс. тонн в год. Учитывая, что в батарее электромобиля содержится около 7-10 кг чистого лития, залежей лития нам хватит надолго. Тем более что в морской воде тоже присутствует литий — его масса оценивается в 260 млрд тонн!
Литий-ионные аккумуляторы могут содержать разные металлы и иметь разные характеристики. Например, в портативной электронике вы обнаружите классическую литий-кобальтовую батарею с полимерным электролитом, в электроинструменте — литий-марганцевую, а в электромобиле литий-никель-марганец-кобальтовую (Nissan), литий-никель-кобальт-алюминий-оксидную (Tesla) или литий-титанатную (Honda, Mitsubishi). Разные комбинации металлов обеспечивают разную энергетическую емкость (мощность на единицу массы), ток разряда (влияет на ускорение) и срок службы аккумулятора, выраженный в числе циклов зарядки. Эти параметры у разных типов батарей различаются не критично, а выбор того или иного типа обуславливается позиционированием автомобиля: будет это дерзкий быстрый спорткар или экономичный компактный хэтчбек для поездок до работы.
В мае 2020 года Илон Маск подогрел интерес публики, заявив, что уже скоро Tesla представит новые аккумуляторы с фантастическим ресурсом до 1,6 млн км пробега и меньшей стоимостью 1 кВт·ч. Но сентябрьский анонс показал, что «революционность» батареи заключалась в банальной смене типоразмера ячеек на более габаритные. И вместо обещанных впечатляющих характеристик Tesla удалось добиться лишь снижения себестоимости аккумулятора на скромные 14%. Вместо революции в мире электромобилей аудитория получила спокойную эволюцию.
Но есть и хорошие новости. Концерн General Motors вложился в разработку твердотельных литий-металлических аккумуляторов, которые имеют вдвое большую энергоемкость в сравнении с другими используемыми в электромобилях батареями. Это позволит уменьшить объем батареи вдвое без потери пробега, а значит и здорово снизить цену автомобиля.
Автор технологии, компания SolidEnergy Systems, уже давно ведет разработки и успешно решает возникающие проблемы. Завод по производству литий-металлических ячеек достроят к 2023 году, а первым авто с твердотельным аккумулятором скорее всего станет GMC Hummer EV на платформе Ultium. Если технология докажет свою перспективность, со временем твердотельные аккумуляторы здорово встряхнут рынок электромобилей.
Важно сделать подзарядку такой же быстрой, как заправку жидким топливом
В мае этого года Калифорнийский университет в Дэйвисе провел опрос среди 1842 семей, которые владели электромобилем, но продали его. Результаты показали, что 20% опрошенных поменяли свои электрокары обратно на обычные авто с ДВС. «Ну, естественно»? Не совсем.
Процент возврата в стан ДВС среди опрошенных оказался очень неравномерным. Например, владельцы Toyota RAV4 EV и Tesla Model S почти не отказывались от своих машин, тогда как почти половина Fiat 500e и четверть Nissan Leaf начала 2010-х годов выпуска отправилась на перепродажу по причине изношенной или малоемкой батареи.
Самой частой причиной отказа от электромобиля в исследовании называют крайне низкую доступность электрозаправок и невозможность установки быстрой зарядки дома.
В силу исторических особенностей в домашних электросетях в США напряжение в однофазной сети составляет 120 В. При зарядке от однофазной розетки Ford Mustang Mach-E за час получает энергии всего на 5 км движения. Только треть участников исследования имели дома зарядку от трехфазной сети, которая позволяет заполнить «электробак» авто за 6 часов.
Две трети опрошенных никогда не использовали публичные быстрые зарядные станции из-за их неудобного расположения. И, в отличие от традиционных АЗС, на электрозаправочную станцию нельзя заехать на несколько минут. Самые быстрые станции в мире — это Tesla Supercharger с постоянным током и напряжением 480 В. Самая массовая версия — V2 с пиковой мощностью 150 кВт — заряжает Tesla Model S с батареей на 85 кВт·ч (около 480 км пробега) с почти нуля до максимума за 75 минут. По всему штату установлено 203 Tesla Supercharger, и, по мнению владельцев электрокаров, этого категорически недостаточно — для удобства владельцев авто с ДВС в Калифорнии построено более 10 тыс. топливных АЗС. Следующим по количеству фирменных станций Tesla следует штат Флорида с всего лишь 61 зарядкой.
Стартап Ample тоже продвигает идею быстрой замены универсальных аккумуляторов: если портативная техника работает от стандартизированных батареек, почему бы не стандартизировать батареи для электромобилей, чтобы менять их легко и быстро? Пока станции Ample работают с Nissan Leaf и некоторыми Kia, но компания готова разработать сменную батарею на своих ячейках для любого автопроизводителя, если тот захочет.
Решение проблемы быстрой зарядки электромобилей выглядит очень красиво: унификация батарей, сокращение разнообразия их форм-факторов и инвестиции в универсальные станции зарядки. Но для наступления этого прекрасного будущего конкурирующим автопроизводителям придется договариваться, а это долгий и не всегда успешный процесс.
Необходимо перепроектировать шины под особенности электромобилей (и это уже сделано)
Одна из главных задач производителей электромобилей — увеличить пробег без наращивания массы батареи. Если в дизельном авто с ДВС 100 км пробега можно получить, залив 7 литров топлива, то для Tesla Model S Long Range дополнительные 100 км можно получить, увеличив массу (и соответственно емкость) аккумулятора на 125 кг. И этот центнер с четвертью, утяжелив машину, «съест» часть дополнительной энергии.
То есть электромобили имеют очень ограниченные возможности по увеличению пробега. Если вот так просто повысить емкость аккумулятора нельзя, значит, можно попробовать снизить массу всего автомобиля и тем самым снизить расход.
Пока Nissan экспериментирует с углепластиковыми несущими элементами кузова, «Мишлен» уже предлагает специальные шины для электромобилей, которые помогают добиться роста пробега электрокара на одном заряде на 10% по сравнению с обычными шинами и увеличить ходимость одного комплекта шин.
Дело в том, что для электромобилей обычные шины подходят с натяжкой из-за особенностей работы самих электрокаров. У них шины подвергаются повышенному износу: электромоторы дали автомобилям возможность разгоняться до 100 км/ч менее чем за 3 секунды (Tesla Model S Performance «делает» первую сотню за 2,3 секунды). При таких колоссальных нагрузках один комплект шин «сгорает» за сезон.
Для мощных электрокаров, таких как Tesla, «Мишлен» спецаильно разработала спортивные шины Pilot Sport EV: изменив состав резиновой смеси, мы смогли добиться увеличения ходимости шины даже при высоких нагрузках. Также новый резиновый состав увеличил сцепление с асфальтом — согласно нашим внутренним тестам, Pilot Sport EV показывает на 10% лучшую управляемость в поворотах в сравнении с Pilot Sport 4 SUV. За счет переработки архитектуры в Pilot Sport EV удалось снизить коэффициент сопротивления качению до 6,9 кг/т, благодаря чему электромобили уровня Tesla Model S получили до шестидесяти дополнительных километров пробега, опять же согласно результатам наших внутренних реальных испытаний.
Вторая причина, по которой электрокарам нужны особенные шины, вытекает из первой: в борьбе за дальность пробега все средства хороши, даже уменьшение массы и архитектуры шин. Модель MICHELIN E·PRIMACY проектировалась специально для снижения расхода — топлива или электроэнергии. Облегченные материалы брекерных слоев снизили вес шины, а уникальный эластомер уменьшил сопротивление качению в среднем на 2,0 кг/т в сравнении с конкурентами этого класса.
Испытания показали, что пробег VW e.Golf с MICHELIN E·PRIMACY вырос на 7%, что эквивалентно экономии 0,21 л бензина на 100 км.
Третья причина разрабатывать шины для электромобилей — снижение шумности. Электромотор делает поездку акустически комфортней, но всё же не избавляет от аэродинамических шумов и звука качения шин. Над аэродинамикой и коэффициентом лобового сопротивления трудятся автопроизводители, а мы в модели MICHELIN Pilot Sport EV используем проверенную технологию Acoustic, помогающую снизить низкочастотный гул. Пенополиуретановая вставка на внутренней поверхности поглощает часть шума в диапазоне 200–230 Гц и снижает общий уровень шума в салоне.
Наконец, четвертая причина приобрести для электромобиля специальные шины — строение самих электромобилей. Из-за тяжелой батареи электрокары весят значительно больше аналогов с ДВС. Например, Tesla Model S LR с батареей на 100 кВт·ч весит 2215 кг, тогда как похожий на него американский Ford Fusion (Mondeo) 2020 года — всего 1575 кг. Кроме того электромобили имеют принципиально иную развесовку, так как вместо одного тяжелого двигателя под капотом в них установлены четыре маленьких электродвигателя в каждом колесе. Соответственно, электромобили имеют иной центр тяжести, демонстрируют иное поведение при разгоне, торможении и маневрировании. Шины MICHELIN Pilot Sport EV проектировались и тестировались с учетом этих особенностей.
Придётся полностью обновить энергосети
В 2017 году британская электросетевая компания National Grid разработала стратегию развития энергосетей страны. Это мог быть вполне рядовой документ, если бы не одно но: электромобили. National Grid спрогнозировали, что к 2050 году 90% автомобилей на дорогах Великобритании будут электрическими, и это потребует ввода в эксплуатацию электростанций с общей мощностью 18 ГВт, а также серьезнейшего обновления энергосетей, которые просто не справятся с возросшей нагрузкой. Необходимость изыскания дополнительной мощности повлечет крупные финансовые затраты на строительство… ветряных станций, так как Туманный Альбион к 2050 году планирует сделать свою энергетику полностью «зеленой». Страна последовательно закрывает угольные и газовые ТЭС в пользу ветряков и солнечных панелей. Вот только текущая установленная мощность ветряных станций составляет всего 24 ГВт (25% от всей выработки страны). Великобританию ждут очень большие расходы на энергетику, которые в немалой степени будут вызваны переходом автопарка на электричество.
Вопрос «А трансформатор выдержит?» прост и одновременно очень актуален в свете растущего спроса на электромобили. Городские электросети проектировались и модернизировались с учетом растущего населения и энергопотребления, но оба этих показателя увеличиваются равномерно, а появление электромобилей вызывает резкий рост нагрузки на энергосеть.
Исследователь Маттео Муратори (Matteo Muratori) из американской Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL) пришел к выводу, что современная энергетическая инфраструктура практически не готова к всплеску популярности электромобилей. Если четверть всех автомобилей в определенном регионе заменить электрическими, то блэкаута в отдельно взятом городе не произойдет при учете, что владельцы будут заряжать свои авто «медленным» способом от обычной домовой розетки. А вот появление общественных «быстрых» зарядных станций из десятков постов, общая мощность которых составляет несколько мегаватт, способно пошатнуть энергетическую стабильность региона. Проблема усугубится, если домовладельцы захотят проводить «быструю» зарядку у себя дома, подключив трехфазное электроснабжение, которое также увеличит предельное энергопотребление.
Домашняя зарядная станция Tesla Wall Connector имеет мощность до 11,5 кВт (при 220 В). За час Wall Connector восполняет аккумулятор Tesla Model S примерно на 54 км пробега. То есть для полноценной зарядки автомобиля Wall Connector должен быть активен в течение нескольких часов. Самые главные потребители энергии в домах — стиральные машины и водонагреватели — имеют мощность 2-3 кВт. Одна Tesla Wall Connector будет потреблять в 2-3 раза больше энергии, чем вся электротехника в доме. Готова ли к таким невероятным нагрузкам местная инфраструктура, трансформатор в загородном поселке, даже проводка? Практически все эксперты отвечают на этот вопрос отрицательно.
Обновление энергосетей будет очень долгим и очень дорогим. Чтобы растянуть этот процесс во времени, сделав его менее затратным для потребителей, ученые предлагают распределять временны́е слоты на зарядку автомобилей между домохозяйствами. Например, кто-то сможет активировать «быструю» зарядку в ночное время, кто-то ранним утром, кто-то в середине рабочего дня. Это не кажется удобным, особенно в сравнении с возможностью за несколько минут заправить автомобиль с ДВС топливом. Но пока будет вестись глубокая модернизация энергосистем, владельцам электромобилей придется пойти на компромисс, который поможет избежать блэкаутов.
Пора разобраться с углеродным следом электромобилей
В 2019 году в Германии, крупнейшей экономике Европы и стране, озабоченной экологичностью жизнедеятельности, на 20% взлетели продажи внедорожников и SUV на ископаемом топливе, составив треть от всех проданных машин! К полностью электрическим или гибридным авто относились только 7% экземпляров.
Но в 2020 статистика продаж автомобилей порвала прошлогодний шаблон: продажи электромобилей всего за год увеличились втрое, а подзаряжаемых гибридов — в 4,5 раза! Каждый четвертый новый автомобиль, выехавший на дороги Германии в 2020 году, имел двигатель, полностью или частично работающий на электричестве. Впечатляющий рост всего за один год?
При этом отдельные хорошо осведомленные специалисты ставят под сомнение экологическую пользу от перехода на электромобили. Так, Институт экономических исследований (ifo) в Дрездене, Германия, сравнил углеродный след от дизельного седана Mercedes-Benz C220d и от Tesla Model 3. Оказалось, что добыча и переработка лития, кобальта, марганца и других используемых в батареях материалов требует больше энергии и продуцирует больше парниковых газов, чем производство стали, алюминия и чугуна, применяемых в авто с ДВС.
Из-за обильных выбросов при создании литий-ионных аккумуляторов, за 10 лет (срок жизни батареи) Tesla Model 3 будет ответственна за 11-15 тонн выброшенного в атмосферу CO2 — выброшенного не самим автомобилем, а батарейными заводами. При щадящем пробеге в 15 тыс. км в год, на каждый километр, пройденный Tesla Model 3, придется 73-98 г углекислого газа. У дизельного Mercedes-Benz C220d этот показатель составляет 112 г на километр (с учетом производства и эксплуатации). Но тут появляется важный нюанс: сам по себе электромобиль не производит никаких выбросов, чего не скажешь об электростанциях, вырабатывающих энергию. Германия — одна из самых «зеленых» крупных европейских стран, но даже здесь 24% электричества производится сжиганием угля, еще 12% получают при сжигании природного газа. Если взять выбросы от выработки электроэнергии в Германии и найти в них долю электромобилей, то Tesla Model 3 будет ответственна уже не за 73-98 г, а за 156-181 г CO2 на километр, что заметно больше 112 г у дизельного C220d.
Больше половины электричества в Германии добывается из экологичных возобновляемых источников (ВИЭ). В скандинавских странах доля ВИЭ еще выше, чего не скажешь о Китае, США, Украине, России. В Китае 68% электричества приходится на угольные, мазутные и газовые ТЭС, в США — около 60%, в России — 67%, Украине — 57%. АЭС в некотором роде можно отнести к экологичным источникам из-за отсутствия постоянного выброса. Показателен пример Франции, в которой более 70% электричества производится «мирным атомом» и менее 10% приходится на ТЭС, что делает энергию в стране весьма «зеленой».
И всё же на текущем этапе развития промышленности электромобили — это не метод снижения выбросов углекислого газа в атмосферу, а лишь не совсем этичный способ переноса своей доли выхлопов в другое государство, занятое производством аккумуляторов и экспортируемой электроэнергии. Сейчас электромобили помогают очистить воздух городов, но не всей планеты. Так что вслед за электрокарами человечеству необходимо найти менее энергетически затратные и вредные способы производства.
Всё будет хорошо. Но потом
Эволюция — процесс всегда затяжной. Между появлением первого серийного автомобиля с ДВС Benz Patent-Motorwagen и выходом первого по-настоящему популярного автомобиля Ford T прошло 23 года. На пути аккумуляторных электромобилей стоит больше препятствий, чем перед двигателем внутреннего сгорания на заре его становления, а потому подождать наступления прекрасного будущего придется чуть дольше.
Тем не менее, ведущие автоконцерны мира не просто так приняли решение о постепенном переходе на электромобили — нас ждет постепенный отказ от ископаемого топлива как в энергетике, так и в автомобилях.
Если же, несмотря на описанные выше трудности, вы уже готовы отказаться от старого-доброго ДВС в пользу «бездушного» электрокара, то пора воспользоваться лучшими технологическими решениями, которые уже реализованы в тихих и экономичных шинах MICHELIN E·PRIMACY и MICHELIN Pilot Sport EV.
Вне зависимости от того, какие шины MICHELIN вы выберете, все они — и для электрокаров, и для ДВС — имеют гарантию от производственного брака на 5 лет с даты покупки (чтобы она работала, нужно зарегистрироваться на нашем сайте и загрузить чек в течение 14 дней после покупки). Помимо этого, первый год с даты покупки будет еще действовать гарантия от проколов и порезов.