Переход на электромобили: уже скоро или вообще никогда?
Фото: Getty Images
Переход на электромобили: уже скоро или вообще никогда?

Чтобы оценить мировой рынок электромобилей и тенденции его развития, обратимся к статистике. Согласно исследованию того же Мирового энергетического агентства (МЭА), в 2016 году продажи электромобилей увеличились на 60 процента по сравнению с позапрошлым годом и достигли 2 млн штук. Причем темпы нарастают – ведь удвоение числа эксплуатируемых электромобилей произошло за полгода. Конечно, в подсчетах учитывались полноценные электромобили и подключаемые гибриды. При этом 2 млн – это по-прежнему очень маленькое число по отношению к бензиновым и дизельным автомобилям. Электрокары занимают лишь 0,2 процента всего автомобильного парка планеты. Но впечатляют прежде всего темпы роста этого показателя, они бьют все рекорды. Ожидалось, что к 2020 году электромобилей станет 20 млн – в 10 раз больше, чем по итогам 2016 года. Однако, если сохранятся нынешние темпы, 20 млн электрокаров мы сможем увидеть уже в 2019 году или даже к концу 2018 года. 

Фото: Getty Images

 

Именно в 2016 году Китай обогнал США по количеству электрического транспорта: 650 тыс. против 560 тыс. единиц. За год доля Китая в мировом парке электромобилей увеличилась с 25 до 32 процента. Интерес Поднебесной к электротранспорту связан прежде всего с напряженной экологической ситуацией в стране. И граждане, и китайское руководство в целях улучшения состояния окружающей среды все активнее поворачиваются в сторону электротранспорта. Запускаются специальные программы, общественный транспорт переходит на электричество. Самой популярной маркой в Китае стала Tesla Model S.

 

Как быстро "умрет" бензиновый двигатель? 

Конечно, в мире имеется немало энтузиастов, которые уже провозглашают конец эры бензинового, а тем более дизельного двигателя. Именно так считают эксперты издания Economist, где в недавно опубликованной статье аналитики рассматривают завершение истории машин, работающих на бензиновом топливе. Авторы напоминают, что еще в декабре 1893 года французская газета Petit Journal писала: "Человеческий ум еще не изобрел механический процесс, который бы заменил собой лошадь как средство, приводящее в движение транспорт". Для поиска решений редакция газеты тогда, в XIX веке, организовала гонку Париж–Руан для безлошадных экипажей, которая состоялась в июле следующего года. Среди 102 заявленных образцов были экипажи, работающие на паровой тяге, бензине, электричестве, сжатом воздухе и гидравлике. Всего 21 образец был допущен к участию в 126-километровом заезде, который привлек огромное число зрителей. Безусловным победителем стал двигатель внутреннего сгорания. В следующие 100 лет ему было суждено стать локомотивом производства и изменить мир. Прошло еще 25 лет – и эксперты Economist уверены, что все свидетельствует о том, что надвигается время электрического двигателя, и в первую очередь благодаря быстрому развитию технологии аккумуляторов. Уже сегодня электрокары на ионно-литиевых батареях демонстрируют впечатляющие результаты. Например, Chevy Bolt проезжает 383 км, а не так давно Tesla преодолела на одном заряде аккумулятора более тысячи километров. Эксперты приводят данные прогноза банка UBS. Согласно прогнозам аналитиков банка, к 2025 году электромобили займут до 14 процентов мирового рынка автомашин (напомним еще раз, что сейчас они занимают лишь 1 процент). 

Фото: Avtomir.zahav.ru

 

Авторы статьи в Economist признают, что  еще недавно целый ряд экспертов придерживался более скромных оценок перспектив распространения электромобилей. Но в последнее время они же торопятся дать гораздо более оптимистичные прогнозы перехода на электромобили в глобальном масштабе. Это вызвано рядом факторов, в частности тем, что сегодня стоимость батарей существенно снижается, а их качество серьезно улучшилось: с 2010 года стоимость киловатт-часа упала с 1000 до 130–200 долл. Немаловажную роль играет и ужесточение национальных законодательств, что явно стимулирует развитие этой новой индустрии. Совсем недавно Великобритания официально объявила о том, что к 2050 году сократит до нуля атмосферные выбросы дорожного транспорта и, таким образом, присоединилась к группе стран, которые приняли решение о полном переходе на электрические двигатели. 

Однако эксперты Economist уверены, что переход на электородвигатели пойдет гораздо быстрее, чем это демонстрируют даже самые оптимистичные прогнозы, и пишут в своей статье о том, что первые "предсмертные хрипы" двигателя внутреннего сгорания уже раздаются по всему миру… 

Безусловно, отмечает британское информационное агентство Би-би-си, перепечатавшее статью Economist, как замечают британские эксперты, процесс электрификации явился причиной смятения в секторе  автомобилестроения. Ведь лучшие марки автомобилей – это сложные инженерные разработки, особенно в Германии.

Электромобили устроены гораздо проще традиционных машин и имеют меньше комплектующих, они скорее напоминают компьютеры на колесах. Это означает, что для их сборки требуется меньше рабочих и меньше систем, производимых специализированными компаниями-поставщиками. Работники заводов, где не производятся электрокары, обеспокоены возможной потерей своих рабочих мест. Когда в машине будет "нечему ломаться", рынок техобслуживания и запчастей резко сократится. В то время как сегодняшние производители автомобилей сталкиваются с проблемой экономически невыгодного "наследия" в виде устаревших заводов и раздутого штата работников, новые игроки будут свободны от этого бремени. Специалисты считают, что скорее всего бренды премиум-класса, возможно, выстоят благодаря своей эксклюзивности. Но нужно уже сейчас понимать, что массовым производителям придется конкурировать исключительно по цене продукта. 

Эксперты отмечают и другую наметившуюся тенденцию. Благодаря электродвигателям, а также практике передвижения с попутчиками и технологиям беспилотных автомобилей транспорт станет услугой, когда машина вызывается по требованию из автопарка. Согласно некоторым смелым оценкам, это может привести к сокращению автомобильной отрасли в объеме до 90 процентов. Наличие большого общественного парка беспилотных машин поможет заменить городские парковки, которые занимают до 24 процента площади в отдельных районах, новым жильем, а также позволит тем, кто работает в городах, приезжать издалека, высыпаясь в автомобиле. Вот такую "субурбанизацию наоборот" описывает Economist.

Даже без перехода к безопасным беспилотным машинам электрический двигатель открывает широчайшие перспективы с точки зрения охраны окружающей среды и здоровья человека. Подзарядка электробатарей от центральных электростанций энергоэффективнее, чем сжигание топлива отдельными двигателями. Согласно данным американского Совета по охране природных ресурсов (National Resources Defence Council), современные электромобили загрязняют воздух на 54 процента меньше, чем машины, работающие на бензине. С учетом того что КПД электромобилей постоянно увеличивается, а производство электроэнергии становится все экологичнее, этот показатель продолжит расти. Городской воздух станет чище. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, загрязнение атмосферы является единственным наиболее значимым экологическим фактором риска для здоровья человека: ежегодно в мире от связанных с ним заболеваний умирает 3,7 млн человек. По результатам одного из исследований, атмосферные выбросы автомобилей убивают 53 тыс. американцев в год, притом в ДТП погибают 34 тыс. человек.

Судя по всему, заключают авторы статьи, в XXI веке беспилотные электромобили сделают мир лучше принципиальным и неожиданным образом, так же, как это сделали автомобили с двигателем внутреннего сгорания в XX веке.

 

Сырьевые проблемы электромобильности 

Не так давно немецкое информационное агентство n-tv опубликовало статью своего эксперта под заголовком "Затормозит ли дорогое сырье электромобильность?" Автор  спрашивает с иронией, а немецкая политика объявляет об электромобильной революции. Немецкая автомобильная промышленность с энтузиазмом начинает производить электрокары, хотя в данном вопросе вполне возможно остаться с носом. Все дело в том, что для производства электромобилей необходимо сырье, которым Германия не располагает. Речь идет о кобальте, литии, графите, марганце  и редкоземельных материалах. Цены на них растут, а месторождения нередко находятся в зонах вооруженных конфликтов – например в Конго, располагающем крупнейшими в мире запасами кобальта. К числу стран со  значительными запасами кобальта кроме Демократической Республики Конго (6 млн т) относятся Китай, Австралия (1 млн т), Куба (500 тыс. т), Филиппины (290 тыс. т), Канада (270 тыс. т), Замбия (270 тыс. т), Россия (250 тыс. т), а также США, Франция и Казахстан. Без кобальта невозможно изготовить электробатарею – самую существенную часть электромобиля. А цена на кобальт, прежде всего из-за политической ситуации в бассейне реки Конго, с 70-х годов прошлого века возросла на несколько тысяч процентов. На 15 января 2018 года стоимость кобальта на мировом рынке, по данным London Metal Exchange, составляет 75 тыс. долл. за тонну. Еще год назад его цена составляла 33 200 долл. за тонну. 

Ситуация с кобальтом осложняется и протестами правозащитников. Дело в том, что основной поставщик кобальта – Демократическая Республика Конго является одной из наиболее бедных и коррумпированных стран мира, где металл добывается кустарным способом с использованием детского труда. 

На Конго же приходится более 60% мировых поставок этого металла. Но, как отмечает агентство, ситуацию осложняет активная экспансионистская политика Китая в Африке. К 2016 году уже 7 из 10 ведущих производителей кобальта в Конго принадлежали китайцам. Весь добытый кобальт поступает в специально созданный резерв КНР и затем подвергается очистке и предварительной обработке, что повышает его стоимость. 

Фото: Getty Images

 

В качестве примера подобного монополизма агентство приводит проблему, с которой столкнулись автостроители BMW. Как только они объявили о производстве электроверсии своих автомобилей X3 SUVs и Minis, и более того, объявили о порядке планируемого к производству их количества, цены на кобальт немедленно выросли. Если до этого заявления 21 кг кобальта, требуемый для производства батареи электромобиля, стоил  600 долл., то 16 месяцев спустя его цена подскочила до 1700 долл. А на батарею приходится до 40 процентов стоимости самого авто. 

Однако производители аккумуляторов для электромобилей сталкиваются  и с другими (кроме Китая) монополистами. Так, отмечает агентство, Айван Глазенберг, руководитель компании Glencore, одного из крупнейших сырьевых гигантов с штаб-квартирой в Швейцарии, ожидает дефицита требуемых для автомобильной промышленности металлов, если электромобилестроение начнет развиваться. Не так давно Glencore поручила консалтинговой фирме CRU оценить, какое влияние глобальный переход от двигателей внутреннего сгорания к рынку электромобилей окажет на рынки металлов. 

Лондонская исследовательская компания смоделировала потребность в металлах по всей цепочке поставок – от производства и сетевой инфраструктуры до хранения, зарядки и самих транспортных средств – на основе относительно скромного проникновения электрокаров на глобальный авторынок до 2030 года. 

Согласно исследованию, уже в 2020 году, когда электрокары все еще будут составлять лишь 2 процента продаж новых автомобилей, соответствующий спрос на металлы станет довольно значительным, требуя дополнительных 390 тыс. т меди, 85 тыс. т никеля и 24 тыс. т кобальта. 

Исходя из доли рынка электромобилей в размере менее 32 процента в 2030 году, прогнозная дополнительная потребность в металлах составит примерно 4,1 млн т меди (18 процентов от совокупного предложения 2016 года). Переход от бензиновых и дизельных авто потребует на 56 процентов больше никеля, или 1,1 млн т, по сравнению с 2016 годом, и 314 тыс. т кобальта, что в четыре раза больше по сравнению с 2016 годом. 

Glencore заявила, что к 2020 году компания удвоит производство кобальта – до 63 тыс. т, главным образом благодаря возобновлению работ на руднике Katanga в Конго, на котором к тому времени также планируется увеличить производство меди более чем до 1,6 млн т – с 1,3 млн т в 2017 году. При этом Glencore увеличит производство никеля более чем на 20 процентов – до 142 тыс. т – за тот же период. 

Напомним, что литий-ионный аккумулятор (Li-ion) – тип электрического аккумулятора, который широко распространен в современной бытовой электронной технике и находит применение в качестве источника энергии в электромобилях и накопителях энергии в энергетических системах. Это самый популярный тип аккумуляторов в таких устройствах, как сотовые телефоны, ноутбуки, цифровые фотоаппараты, видеокамеры и электромобили. Первый литий-ионный аккумулятор выпустила корпорация Sony в 1991 году. 

Вопиющим упущением во всей вышеописанной схеме является литий, основной элемент почти всех автомобильных аккумуляторов, но генеральный директор Glencore Айван Глазенберг сообщил СМИ, что у него «нулевой интерес» к литию: несмотря на то что его рынок в настоящее время достаточно устойчив, прогнозирование уровней цен в будущем затруднено, поскольку предложение лития на рынке в изобилии и при этом еще и многие новые проекты сейчас находятся в стадии реализации. 

Но производители кобальта не единственные, кто завышает цены на сырье. Речь идет о хеджевых фондах, также находящихся в Швейцарии. Так, например, по данным агентства, ссылающегося на расследование Bloomberg, швейцарский фонд Pala Investments накапливает в своих хранилищах тысячи тонн кобальта, чтобы организовать его дефицит и повысить цены на рынке. С точки зрения ведущего аналитика Amarkets Артема Деева, основным фактором роста цен на кобальт стал повышенный спрос на него. 

Попытки автомобилестроителей договориться с производителями металлов о постоянных ценах на сырье хотя бы на определенный период ни к чему не привели. Так, менеджеры Volkswagen несколько месяцев назад, пишет агентство, пытались добиться установления постоянной цены на кобальт на ближайшие пять лет. Но, как отмечает Торстен Бранденбург из немецкого сырьевого агентства (Dera) в интервью немецкой газете Weltam Sonntag, монополисты просто отказались обсуждать подобную проблему. 

Поэтому мировые автопроизводители начали лихорадочно разрабатывать новые типы аккумуляторов. Автобатарея, содержащая немного кобальта или вообще производящаяся без кобальта, отмечает агентство, находится в пределах возможного. В качестве примера приводится обычно история с палладием, который используется в катализаторах. Когда в начале 2000-х годов в связи с повышением уровня нормативных показателей для выхлопов создался дефицит этого материала и цена на него возросла в три раза, автомобилестроители смогли найти решение, которое позволило существенно уменьшить количество этого  материала в катализаторах. В результате спрос на него упал на треть.

Действительно, уже появились модернизированные модели аккумуляторов. Например, японская компания Toshiba уже выпускает батареи для электромобилей, известные под обозначением SCiB (Super Charge ion Battery). Их новое поколение позволит восполнять 90 процентов заряда всего за 6 минут, обеспечивая при этом более чем 300-километровый запас хода. 

В этих аккумуляторах Toshiba применяет новый материал – вместо оксида лития/титана для анода батареи используется оксид титана/ниобия. Это позволило увеличить энергоемкость батареи и существенно снизить время восполнения энергозапаса. Кроме того, новая батарея отличается высокой выносливостью – она сохраняет до 90% способностей даже после 5 тыс.  циклов перезарядки. Наконец, SCiB на основе титана/ниобия способна активно работать и в условиях низких температур. При минус 10 градусах Цельсия время сверхбыстрой перезарядки всего лишь увеличивается с 6 до 10 минут. 

В Toshiba рассчитывают, что коммерческое применение новых аккумуляторных технологий компании удастся начать в 2019 году. Однако пока не уточняется, как повлияет изобретение компании на стоимость электромобилей. Проще говоря, на данном этапе неясно, насколько дорогой окажется новая батарея Toshiba.

Конечно, можно пойти и по другому пути. Немецкое государственное информационное агентство Deutsche Welle приводит в связи с этим пример одной израильской фирмы, нашедшей оригинальное решение аккумуляторной проблемы. Пока ученые всего мира бьются над задачей создания мощной, легкой и быстрозаряжаемой батареи, пишет агентство, израильская фирма Better Place предложила практичное, простое, но никому до сих пор в голову не приходившее решение: отделить аккумулятор от автомобиля. В общем-то, предлагается делать то же самое, что вы делаете с фотоаппаратом или видеокамерой: когда садится аккумулятор, вы его вынимаете и подключаете для зарядки.

Как объясняет Барак Гершкович, один из создателей Better Place, клиент покупает у фирмы или берет напрокат электромобиль, в котором аккумулятор легко и быстро извлекается из машины. При этом вы заключаете и договор на использование аккумуляторов.

Аккумуляторы – самая дорогая часть машины от Better Place, их стоимость составляет половину ее цены, и в любом случае они остаются собственностью компании. Это как бы ее гарантия вашей мобильности. Когда запас энергии в батарее заканчивается, компьютер машины сообщает вам о том, где поблизости есть аккумуляторная станция этой фирмы. Вы едете туда и меняете аккумулятор. Обмен занимает не более трех минут.

До 2011 года в Израиле планировалось создать 150 тыс. аккумуляторных станций. В общественных гаражах, универмагах, жилых кварталах, на парковках – в общем, там, где обычно могут стоять машины. Естественно, на этих стоянках Better Place может подзаряжать ваш аккумулятор и без замены батареи – вы просто подсоединяете машину к электроколонке. К сожалению, фирма обанкротилась в 2013 году, и сегодня неизвестно, насколько ей удалось реализовать столь оригинальную бизнес-идею.

Фото: Getty Images

 

Проблемы с окружающей средой

Однако, отмечает агентство, было бы неправильно приписывать электромобилю позитивное влияние на природу. Даже если электромобиль не делает никаких выбросов в окружающую среду, об экомобиле не может идти речь. Если принять во внимание только изготовление аккумулятора для электромобиля, то требуемое для этого количество энергии соответствует количеству бензина, на котором традиционный автомобиль проехал бы от 50 тыс. до 80 тыс. км. Это говорит о необходимости поддержания экологического баланса. Другими словами, для его поддержания электромобиль пришлось бы эксплуатировать гораздо дольше, чем обычный автомобиль с бензиновым двигателем.

Понятно, что неизбежный при движении и торможении износ шин и тормозных колодок преобразуется в поступление в атмосферу вредной пыли, загрязняющей окружающую среду.

В Китае, отмечает n-tv, нередко электромобили из-за их бесшумности называют «тихой смертью», поскольку особенно ночью водители в целях экономии электроэнергии просто не включают свет. И из-за этого растет число ДТП, связанных с наездами на пешеходов.

Другой вопрос: откуда, из каких источников берется электричество для заправки электромобиля? Практически все электромобили потребляют электроэнергию из городской электросети, и сказать точно в данном случае, какая доля потребляемой при этом электроэнергии приходится на возобновляемые источники(ВИЭ), невозможно. Как отмечает агентство, в немецких электросетях доля ВИЭ составляет 30 процентов. Но ведь две трети – это электричество, получаемое от тепловых (угольных, газовых и пока еще действующих атомных) электростанций.

Борис Николаев

counter
Comments system Cackle