Рынок электроавтомобилей: анализ, перспективы, ситуация в России
Как известно, электродвигатель обладает неоспоримыми преимуществами по сравнению с двигателями внутреннего сгорания (ДВС): дешевизной, простотой конструкции, чрезвычайно высокой надежностью, «легкими» режимами работы, отсутствием выхлопа, и главное – равномерной тягой на всех оборотах, от нуля до максимума, что делает излишними и сцепление, и коробку передач.
Тогда почему же на рынке до сих пор доминируют автомобили в ДВС, а сектор электрический машин начал расти и развиваться только в последние годы?
Чтобы лучше понять перспективы рынка электромобилей, мы должны понимать исторические причины такого положения дел.
Строго говоря, автомобиль (или, в данном случае правильнее говорить «экипаж») с электродвигателем появился ранее автомобиля с двигателем внутреннего сгорания примерно на полвека.
Это было обусловлено тем, что электромоторы были вполне автономны и могли возить «на себе» свои источники питания (аккумуляторы или гальванические батареи), в то время как первые двигатели внутреннего сгорания могли работать только на горючем газе, и зависели от подсоединения к газовой магистрали.
Во всяком случае уже в 1834 году голландцы Сибрандус Стрэтин и Кристофер Беккер продемонстрировали первый экипаж с электродвигателем. А первый автомобиль австрийкого инженера Зигфрида Маркуса с двигателем внутреннего сгорания на жидком топливе появился только в 1870 году.
Настоящее соревнование между электромотором и ДВС началось в 1885 году после изобретения карбюратора, — устройства, которое позволяло питать любой ДВС жидким топливом и прежде всего – очень дешевым бензином (до появления карбюратора жидкостные ДВС работали на спирте или эфире).
И долгое время исход соревнования был неясен.
Несмотря на все преимущества электродвигателя, перечисленные выше, у электромобилей был хоть и единственный, но критичный недостаток. Не существовало достаточно дешевых и емких аккумуляторов, которые могли бы обеспечить мало-мальски необходимый для нормальной работы запас хода.
В то же время, автомобили с ДВС, хотя они в те времена и были крайне ненадежны, и очень капризны на всех режимах работы, требовали использования коробки передач и сцепления, которые тоже сами по себе были сложны и ненадежны, могли вести на себе запас топлива, достаточный для очень дальних поездок.
Это преимущество оказалось решающим в ходе первой мировой войны. Все усилия и финансирование были направлены на устранение недостатков ДВС, а разработка емких и дешевых аккумуляторов для электромобилей была отложена на потом, на послевоенное время.
А после войны инвестиции в эту отрасль уже не возобновились, так как усовершенствованный автомобиль с ДВС уже полностью соответствовал рыночным потребностям и было экономически выгодней вкладываться в его дальнейшее совершенствование.
Тем не менее за электромобилями сохранились отдельный рыночные ниши. Там, где не было необходимости в большом пробеге на одной зарядке или была возможность оперативно восполнить заряд аккумуляторов, электромобили продолжали активно использоваться. Например, в качестве внутреннего транспорта на больших предприятиях, в качестве малотоннажных грузовиков на больших складах, для развозки почты в небольших городах и поселках. В СССР в регионах с развитым троллейбусным сообщением очень активно использовались так называемые «грузовые троллейбусы» — среднетоннажные грузовики на электрической тяге, которые двигались по магистралям используя провода троллейбусных сетей, а между сетями – используя заряд аккумуляторов, который возобновлялся во время движения по магистрали.
Кроме того, в ΧΧ-веке появился и начал развиваться сектор так называемых «гибридных автомобилей». В тех случаях, когда преимущества электромотора были крайне важны, а вес и размеры автомобиля не были критичны, экономически выгодно оказывалось использовать в качестве движителя электромоторы, а запитывать их от генератора, который приводился в движение ДВС.
Несмотря на кажущую сложность такие автомобили были надежнее и экономичнее, так как не нуждались в силовой коробке передач, а все двигатели работали в наиболее оптимальном режиме.
Именно по такой схеме были построены карьерные самосвалы БЭЛАЗ, которые почти сорок лет выпускались в СССР и продолжают выпускаться по настоящее время.
Кроме того, на протяжении ΧΧ-го века все крупные автомобильные концерны пытались выпустить электрические демо-версии своих популярных автомобилей, однако каждый раз их запас хода не был достаточен для их широкого практического применения.
Главным препятствием было то, что не находилось инвесторов, готовых вложиться в очень наукоемкие и долгосрочные разработки тяговых автомобильных аккумуляторов, в то время, как их рыночная перспектива была совершенно непонятна.
При этом смежный сектор рынка, аккумуляторы для носимых устройств не испытывал недостатка в инвестициях, и уже к 80-м годам 20 века стало понятно, что малогабаритные литий-ионные аккумуляторы, изготавливаемые для переносной электроники, достигли весовых, емкостных и стоимостных характеристик, приемлемых для создания электромобилей с большим пробегом.
Однако это требовало сложного соединения большого количества аккумуляторов с индивидуальным контролем состояния каждого из них, что являлось на тот момент очень трудно разрешимой технологической задачей. Тем не инвестиции в развитие электромобилей, в связи с открывшейся перспективой, вызвали интерес.
Уже в конце 90-х компания Тойота выпустила на рынок массовый легковой автомобиль с гибридной силовой установкой, в которой присутствовали, как ДВС, так и электродвигатель. Основным был ДВС, а электродвигатель – вспомогательным. Он включался в работу на тех режимах, в которых использование ДВС было энергетически невыгодным. Питался электродвигатель от батареи литий-ионных элементов, подобных тем, что используются в носимой технике, а заряжалась батарея от ДВС. Это позволило резко улучшить экологические и экономические показатели, а также динамику автомобиля.
Всего через десять лет после этого компания Тесла выпустила первый полностью электрический автомобиль, который так же питался от батареи в несколько тысяч литий-ионных элементов типоразмера 18650, который обычно используется в ноутбуках. Длинна пробега автомобиля без подзарядки составляла 320 км, что сопоставимо с запасом хода «традиционного» автомобиля с ДВС.
Современное состояние рынка
Очевидно, что в настоящее время ДВС практически достигли своего теоретического предела по экономичности и экологическим показателям, и дальнейшее значимое улучшение этих показателей вряд ли возможно. Такие показатели, как надежность и стоимостные показатели ДВС не имеют теоретического предела, но динамика их развития достигла такого состояния, когда даже незначительное их улучшение требует все больших временных и материальных затрат и уже не представляется экономически целесообразным.
В то время как перспективы развития и усовершенствования автомобильных электродвигателей и аккумуляторов представляются весьма обширными, а объему ресурсов, требуемые для такого развития в настоящее время имеют отрицательную динамику.
Всё это позволяет уверенно прогнозировать уменьшение доли автомобилей в ДВС в будущем и рост числа электромобилей и автомобилей с гибридной силовой установкой.
Сектор гибридный автомобилей претерпел качественные изменения. Появляется все больше гибридных автомобилей, в которых ДВС перестает быть основным двигателем, и ему все чаще отводится вспомогательная роль. Подобные гибридные автомобили могут уже заряжать аккумуляторы от внешних источников питания и использование внутреннего ДВС для этой цели уже не является необходимым.
А этот факт, в свою очередь позволяет ряду аналитиков относить такие автомобили к «электрическим» и учитывать их в статистических обзорах именно как электромобили.
Основным сдерживающим фактором для расширения сектора электромобилей на данном этапе становится не малая емкость аккумулятора, а недостаточно развитая инфраструктура для их использования.
Поощрительные программы для владельцев электромобилей, принятые правительствами ряда стран и существенно более низкая стоимость эксплуатации привели к тому, что более высокая на данном этапе цена электромобиля уже утрачивает значение фактора, удерживающего потребителя от покупки.
Согласно рассчетам Vygon Consulting из доклада «Накопители энергии в России: инъекция устойчивого развития» только за счет экономии на топливе за 5 лет (при ежегодном пробеге в России стоимость владения электромобилем за пять лет может быть сопоставима со стоимостью владения бензиновой машиной. Для Европы, где стоимость топлива существенно выше, этот срок будет меньше.
На первое место, в качестве фактора, удерживающего от покупки электромобиля выходят сложности с подзарядкой на трасе (недостаточное количество зарядных станций), существенно большее время зарядки, и еще не сформировавшаяся до конца инфраструктура обслуживания электромобилей.
Тем не менее, тот факт, что уже согласованы стандарты зарядного интерфейса автомобилей, позволяет надеяться, что решение этих проблем – вопрос недалекого будущего.
Динамика мирового рынка электромобилей
При оценке динамики роста автомобилей следует принимать во внимание, во-первых, тот факт, что эта динамика пока еще очень неравномерна по странам мира и регионам. Лидеры, такие как США или Китай демонстрируют впечатляющий рост, в то время как в странах третьего мира и даже в некоторых странах Евросоюза (например, Кипр) электромобиль все еще остается редкой экзотикой.
Во-вторых, само понятие «Электромобиль» еще до конца не сформировалось и некоторые эксперты относят к Электромобилям, как автомобили только с электрическим двигателем, так и гибридные автомобили с возможностью внешней подзарядки. В то время, как другие готовы под термином «электромобили» понимать машины с исключительно электрической силовой установкой.
Тем не менее, независимо от подхода можно увидеть сходную картину эспоненциального роста для любого сектора этого рынка.
Так по данным EV-volumes, который под термином «Электрокар» понимает как чисто электрические автомобили (BEV), так и гибриды (PHEV), в 2014 году объем рынка «электрокаров» (а именно BEV+PHEV) в период с 2014 по 2020 год вырос почти в 19 раз. Со 170 тыс. до 3.2 миллиона в год. При этом средний ежегодный рост на всем протяжении этого периода составлял 50+-10%, что говорит об экспоненциальном росте.
Динамика мирового рынка электромобилей в 2012-2020 гг., тыс. ед. (данные EV volumes)
За тот же период средний пробег без подзарядки аккумулятора вырос примерно в три раза и для последних моделей Тесла (1000 км для Tesla Roadster 2020) уже превысил таковой для автомобилей с ДВС.
Если брать только рынок «полных» электрокаров, без учета гибридов, то наблюдается аналогичная картина.
По данным ΙΕΑ, которые учитывают только «полные» электромобили, но при этом включают вообще «все электромобили», а не только частные легковые, мы видим тот же экспоненциальный рост.
При этом если мы обратим внимание на «раскладку» по странам, то очевидно, что наибольший рост демонстрирует Китай.
При этом лидером рынка по-прежнему является американская компания Тесла Моторс, хотя ее доля на рынке и падает с течением времени. А наиболее стремительно свою долю рынка расширяют китайские и французские производители. Причем Китайские производители в сумме смогли обойти США еще в 2016 году и с той поры лишь увеличивают свой отрыв.
Следует заметить, что хотя значительный вклад в «китайское» производство электромобилей вносят заводы «Tesla», расположенные в Китае, локальные производители стремительно наращивают свою долю.
Во многом рост китайского сектора рынка обусловлен целенаправленной государственной политикой правительства Китая, которое предпринимает серьезные усилия для борьбы с загрязнением воздуха выхлопными газами. Основной целью администрации КНР является повышение доли электромобилей в Китае до 10%.. Ожидается, что к 2030 году 49% мирового рынка электромобилей будет принадлежать Китаю.
Хотя вопрос о большей экологичности электромобилей остается дискуссионным (выработка электроэнергии и утилизация аккумуляторов также сильно загрязняют окружающую среду), тем не менее вредные выбросы непосредственно от самих электромобилей отсутствуют.
Европейские производители автомобилей сталкиваются со все более строгими нормами по выбросам вредных веществ и расходу топлива, поэтому они все больше склоняются к изготовлению электрокаров.
К основным драйверам развития мирового рынка электромобилей относятся: снижение цен на элементы питания, государственная поддержка владельцев машин в виде отмены пошлин и предоставления льгот, развитие инфраструктуры зарядных станций для электромобилей у гостиниц, бизнесцентров и ресторанов, увеличение спроса на электромобили класса «премиум» на Ближнем Востоке.
Развитие мирового рынка электромобилей во многом зависит от инициативы со стороны государства и политики автопроизводителей. Ведущие автопроизводители мира ускоренными темпами наращивают инвестиции в производство электромобилей.
Увеличение продаж также обусловлено крупными инвестициями в стартапы, которые составили 2 млрд долл., что в два раза больше, чем в 2015 году.
Анализируя аналитические исследования рынка электромобилей, можно сделать вывод, что период 2020-2030 гг. будет сопровождаться значительным прорывом в развитии электромобильной отрасли. В исследовании Global EV Outlook 2020 рассматривается два сценария развития и предполагается, что к 2030 году мировой парк электромобилей (без двух / трехколесных транспортных средств) составит от 7% до 30%.
Уже в 2020 году цены на электрокары приблизились к стоимости автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. При этом европейские государства, в отличие от Китая, продолжают выделять субсидии на покупку машин без двигателей внутреннего сгорания, что делает еще более привлекательными для потребителей.
В исследовании мирового рынка электромобилей Markets and Markets, говорится о том, что сегмент коммерческого транспорта станет самым быстрорастущим рынком (особенно в Китае и Индии). Тенденция замены действующего парка общественного транспорта на электрические автобусы будет стимулировать рост электромобилей в течение прогнозируемого периода.
Кроме того, рост электронной коммерции, логистики и совместной мобильности будет стимулировать рост продаж электромобилей в течение следующих 10 лет. К 2030 году рынок электрокаров может достичь от 27 (Markets and Markets) до 31 млн единиц (Deloitte).
Согласно прогнозам Deloitte, к 2030 году доля гибридных авто продолжит снижаться. BEV в общем объеме продаж электромобилей составит 81% или 25,3 млн машин, PHEV – 5,8 млн шт.
Российский рынок
Объем российского рынка электромобилей незначителен в сравнении с США, Китаем или европейскими странами. Его доля составляет менее 0,1% от глобального потребления.
Одним из барьеров развития отечественного рынка электромобилей в России является ориентированность промышленности на добычу нефти и газа. Наличие электротранспорта в стране снижает спрос на углеводороды. Поскольку продажа продуктов нефтегазовой отрасли является основополагающим источником формирования бюджета России, то государство нельзя назвать заинтересованной стороной в массовом развитии рынка электромобилей.
Объем рынка электромобилей до 2014 года не превышал ста единиц. Активный рост объемов продаж электромобилей начался с 2014 года. Серьезное влияние на увеличение потребления оказало снижение цен на популярные модели машин. Стоимость электрокаров Mitsubishi i-MiEV составляла около 1 млн руб., что 44,5% меньше, чем в 2013 году. Это стало возможно после обнуления таможенной пошлины на электромобили, которая была установлена в странах Таможенного союза.
В 2015 году снижение рынка электромобилей обусловлено повышением курса национальной валюты. Поскольку стоимость электромобилей выше, чем обычных автомобилей, то с увеличением курса доллара, цена их также значительно возросла. Об этом свидетельствует снижение российского рынка электромобилей в 2015 году на 17,1% до 116 единиц.
Распространению электромобилей в России способствует проявление интереса к ним со стороны бизнеса. Использование электромобилей в корпоративных автопарках активно рассматривается со стороны крупных логистических компаний, операторов такси и каршеринга. Например, компания экспресс-доставки DHL Express в 2015 году начала эксплуатацию машин с электродвигателями для доставки продукции и документов по Москве и Московской области, а оператор такси Яндекс.Такси использует электрокары Tesla.
В 2016 году отмечался спад продаж. Японскому концерну Mitsubishi пришлось прекратить поставки электромобиля популярной марки i‑MiEV из-за увеличения курса йены.
Заметное оживление на рынке электромобилей в России началось с 2017 года. В этом году объем продаж составил 95 единиц, что больше на 14,5%, чем в предыдущем периоде. Увеличение продаж связано с укреплением рубля и выходом на рынок новых моделей электрокаров от популярных брендов (Nissan, BMW, Jaguar и пр.).
В последующие годы темпы роста развития рынка начали увеличиваться еще больше. Так, в 2018 году прирост составил 51,6%, в 2019 году – 145,1%, а в 2020 году – 94,6%. Это связывают с появлением новых моделей машин.
Динамика российского рынка новых электромобилей натуральном выражении в 2014‑2020 гг., шт. (данные: Autostat)
В 2020 году более 20% всех продаж новых электромобилей приходится на машины Nissan Leaf Наименьшей популярностью пользуются электромобили Renault Twizy, Peugeot Ion, MB EQC и Chevrolet Bolt.
Структура российского рынка новых электромобилей в 2020 году в разрезе марок,% от проданных ТС (данные: Autostat)
Большая часть новых авто была приобретена жителями Москвы, Санкт-Петербурга и Московской области. Значительная доля продаж традиционно приходится на Краснодарский и Приморский края, где развит импорт из Японии.
Структура российского рынка новых электромобилей в 2020 году в разрезе регионов продаж,% от проданных ТС (данные: Autostat)
Цены на новые электромобили в настоящее время (март 2021 года) варьируются от 1 млн руб. (базовая комплектация Renault Twizy) до 11 млн руб. (базовая комплектация Tesla Model X). Следует отметить, что отдельные модели в индивидуальной комплектации могут достигать 30 млн руб. в цене.
Цена на базовые комплектации новых электромобилей в 2021 году (данные: открытые источники информации, сайты диллеров)
Экологическая эффективность электромобилей
По данным Государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2019 году» (опубликован в январе 2021 года), наибольший вклад в выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух в 2019 году внес оксид углерода. При этом 70,8% всех выбросов загрязняющих веществ приходится на автотранспорт. Выбросы от автотранспорта составили 3745,6 тыс. т, что на 68,0% ниже показателя 2018 года и на 61,7% ниже уровня 2010 года. Как утверждается в источнике, вероятнее всего, изменение данного показателя связано с изменением системы учета оксида углерода, отходящего от передвижных источников, а также с увеличением количества автомобилей с газовым двигателем.
Поможет ли увеличение количества электрокаров в стране и снизить выбросы углекислого газа в атмосферу?
Исследования экологичности электромобилей в сравнении с обычными автомобилями в мире проводятся регулярно и на сегодняшний день эксперты не пришли к единому мнению об экологичности электромобилей. Рассмотрим несколько точек зрения.
В 2017 году бельгийская исследовательская организация Transport & Environment провела исследование, по итогам которого пришла к выводу, что электромобили в любом случае экологичнее машин с двигателями внутреннего сгорания.
В 2019 году британские ученые Университета Ноттингем Трент и Университета Абердина провели исследование и утверждают, что общее количество парниковых газов от электросети уменьшится примерно на 33,7%, если все обычные автомобили в Шотландии будут заменены электромобилями.
Существует ряд альтернативных исследований, которые доказывают обратное. Например, авторы исследования немецкого научного журнала Ifo Schnelldienst в своей работе сравнили углеродный след (совокупный объём попавшего в атмосферу углекислого газа) от бензинового Mercedes-Benz и электрической Tesla. По причине больших выбросов углекислого газа при производстве аккумуляторов и добыче лития, марганца и кобальта углеродный след Tesla составил 156-181 г/км. Углеродный след бензинового Mercedes-Benz оказался равен 112 г/км.
В свою очередь, исследователи из Университета Торонто (по просьбе издания The Wall Street Journal) провели сравнительный анализ воздействия на экологию двух популярных моделей автомобилей — Tesla Model 3 и Toyota RAV4. В результате выяснилось, что производство одной Tesla Model 3 сопровождается выбросом в атмосферу 12,2 тонны углекислого газа, в то время как при производстве японского компактного внедорожника объем выбросов ограничивается 7,4 тонны — на 65% меньше. Однако Tesla в первое время будет оставаться более вредным для атмосферы автомобилем, чем RAV4, но уже после преодоления 33 тыс. км их показатели вредных выбросов сравняются — на отметке 14,5 тонны. После этого лидером по выбросам CO2 станет RAV4, который к 160 тыс. км будет на 77% вреднее своего конкурента с электродвигателем, а к отметке 320 тыс. км разница между ними будет более чем двукратной.
Экономия от эксплуатации электромобилей
Среди положительных моментов владения и эксплуатации электрокаров в сравнении с бензиновыми и дизельными авто можно выделить следующие:
· при текущих ценах электроэнергия в России обходится существенно дешевле бензина, дизельного топлива и газомоторного топлива;
· техническое обслуживание электромобиля значительно дешевле – не требуется менять моторное масло, фильтры, свечи и многие другие расходники;
В марте 2020 года федеральный агрегатор эвакуации и техпомощи МЭТР составили таблицу стоимости 1 км пробега (без учета амортизации, налогов, затрат на ТО и страхование) для электрокаров и автомобилей с бензиновыми, дизельными и гибридными двигателями.
Главным минусом является завышенная цена электромобилей
В перспективе возможно введение дополнительных мер поддержки со стороны государства для граждан, приобретающих электромобили: льготы по транспортному налогу; введение экологического налога; бесплатная зарядка на общественных зарядных станциях; льготный тариф при страховании ОСАГО.
Проекты российских производителей
ПАО «АвтоВаз»
Единственным действующим отечественным производителем электромобилей является ПАО «АвтоВаз». В 2012 году компания перешла от выпуска опытных образцов к мелкосерийному производству.
Электромобиль разработан на базе автомобиля Lada Kalina. Технические характеристики: масса транспортного средства – 1,2 тонны, максимальная скорость – 140 км/ч, 8-часовая зарядка от обычной розетки для пробега в городском режиме.
El Lada, источник: http://www.ladakalina.ru/
Всего была выпущена партия в 100 экземпляров. Отсутствие спроса на электромобили Lada Ellada сделали дальнейшее расширение развитие производства практически невозможным. По состоянию на 2019 год новых выпускаемых партий на предприятии не наблюдалось, поскольку завод продает электромобили Lada Ellada, которые не может реализовать с 2013 года. Цена на электромобиль составила 1,2 млн руб. При запуске в серийное производство цена снизилась бы до 700-800 тыс. руб.
К основным минусам электромобиля относится недолгий срок службы аккумулятора (до 3 000 циклов подзарядки), низкий запас хода (не более 100 км на практике) и длительность заряда батареи от бытовой сети (от 8 часов).
В конце 2015 года на автозаводе «Lada Ижевск» начал осуществляться выпуск электромобилей Lada Vesta EV. Новый электрокар призван заменить ранее разработанную Lada Ellada в кузове универсал.
В первой половине 2020 года планировалось серийное производство трехдверного электромобиля Zetta. Проектирование конвейера началось в 2018 году.
Образец Zetta, источник: https://rtp.expert/
Для группы компаний Zetta этот проект не является основным. Руководство завода сообщило, что за первый год будет выпущено несколько десятков автомобилей. В следующий год объем выпуска составит 2 тыс. автомобилей, а максимальная производственная мощность 15 тыс. авто. Автомобиль Zetta будет продаваться в трех комплектациях.
По состоянию на 2021 год, серийное производство Zetta не началось. Совладельцы компании объясняют это нехваткой финансирования, влиянием COVID-19 и нарушением договоренностей со стороны поставщиков (например, производители стекол не смогли создать стекла требуемой конфигурации).
В конце 2020 года завершились испытания нового электрокара «Кама-1», который создала компания КамАЗ в сотрудничестве с центром компетенций «Новые производственные технологии».
Машина должна поступить в продажу в середине 2021 года по цене около 1 млн руб. При этом за счет господдержки возможно воспользоваться дополнительным дисконтом в 25%.
КАМА-1 на выставочном стенде
В базовой версии электрокара установлена батарея на 33кВтч, заряда которой хватит на 250-300 км пути. Скорость Кама-1 ограничена 150 км/ч. Зарядка до 70-80% будет происходить за 20 минут (быстрая зарядка).
По заявлениям представителей компании, стоимость в 1 млн руб. возможно поддерживать только при условии объема продаж на уровне 20 тыс. шт./год.
Отношение аудитории к индустрии электромобилей
Электромобили являются частью современного тренда экологичного потребления. О них говорят, их обсуждают, критикуют и хвалят. В разрезе предпочтений интернет-аудитории были проведены следующие исследования:
Количество упоминаний, данные за период март 2020-март 2021
Наиболее обсуждаемым в рунете (перечень источников см. на диаграмме ниже «Распределение упоминаний по источникам, данные за период март 2020 — март 2021») оказался автомобиль «Кама-1» российской автоконцерна КаМаЗ. Второе место по количеству упоминаний занимает еще один российский бренд электромобилей Zetta, на третьем месте – Nissan (модель Leaf). Наименее упоминаемые марки электромобилей за период март 2020 – март 2021: Lada (модели Vesta EV и Ellada), Hyundai (модель Ionoq), Chevrolet (модель Bolt).
В контексте анализа количества упоминаний также стоит отметить их характер. Тональность упоминаний брендов распределилась следующим образом:
Распределение тональности упоминаний, данные за период март 2020-март 2021
Значительную долю негатива имеет массив упоминаний о российских электрокарах Zetta и «Кама-1». Модели от Mercedes и Porshe реже всего упоминаются в негативном контексте, при этом они имеют количество положительных упоминаний выше среднего по отрасли.
Преимущества электромобиля по сравнению с автомобилем с двигателем внутреннего сгорания
Сегодня на автомобильном рынке появилась новая реальность: электромобили. Большинство производителей, полностью перешли на электромобильность, устойчивую альтернативу, которая все больше уступает место традиционным автомобилям. Однако мало кто знает о преимуществах электромобиля по сравнению с автомобилем с двигателем внутреннего сгорания (узнать подробнее на https://ev-charge.by/). То, что будущее за электричеством, не подлежит сомнению. Они пришли, чтобы остаться. Таким образом, крупные бренды рекламируют этот тип транспортных средств и внедряют большие технические достижения, которые способствуют повышению их роли на автомобильном рынке. Итак, давайте посмотрим, стоит ли покупать электромобиль вместо традиционного дизельного или бензинового.
В чем преимущества электромобиля?
При сравнении электромобиля с обычным транспортным средством необходимо оценивать следующие аспекты.
Электромобили, в отличие от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, не производят никаких выбросов загрязняющих газов во время работы, поэтому они являются лучшим вариантом для бережного отношения к окружающей среде без какого-либо снижения мобильности.
- Меньше механических поломок
Электромобили, так как у них нет обычного двигателя или коробки передач со сцеплением, имеют коэффициент отказов, близкий к 0%, так как у них мало движущихся частей, подверженных износу.
- Почти полное отсутствие обслуживания
Одним из преимуществ электромобилей является то, что у них очень мало затрат на техническое обслуживание, поскольку они не требуют замены масла, фильтров, смазочных материалов. Вам нужно только проводить периодические осмотры, проверять шины и фильтры пыли и пыльцы на предмет гигиены.
- Рекуперативный тормоз
Двигатель электромобилей работает как генератор во время торможения, поэтому энергия торможения используется для подзарядки его аккумуляторов. Таким образом, автомобиль возвращает энергию в систему.
Одним из больших преимуществ электромобилей перед автомобилями внутреннего сгорания является то, что они очень тихие в своем движении из-за отсутствия движущихся частей, без взрывов в процессе сгорания и без выхлопной системы. Они также очень плавные и приятные в управлении, поскольку у них нет ни сцепления, ни коробки передач.
Электромобили все больше и больше выигрывают в городах, поскольку многие из них дают скидку на плату за парковку и использование зарядных устройств в общественных местах.
В чем преимущество электромобилей перед машинами с двигателем внутреннего сгорания
Наиболее очевидным преимуществом электромобилей перед машинами внутреннего сгорания является вождение с нулевым уровнем выбросов. Но далеко не единственный. Конструктивное превосходство электродвигателей и автомобилей становится все более очевидным по мере того, как производители вводят новые модели.
Нижний центр тяжести
Одна из особенностей электромобилей, которая дает им превосходство в управляемости, — это более низкий центр тяжести. Чтобы добиться такого же эффекта в автомобилях с двигателем внутреннего сгорания, необходимо устранить серьезные инженерные пробелы, ища способы поддерживать двигатель и трансмиссию на минимально возможном низком уровне. Батарея, встроенная в пол электромобиля, сама решает проблему центра тяжести, но редактор Auto Bild Latvija и член Латвийского автомобильного жюри года Томс Тимошко отмечает, что это было бы неправильно. сосредоточиться только на этом аспекте.
«Автомобили, которые изначально проектировались как электрические машины, демонстрируют лучшее распределение веса, чем те, которые адаптированы для модели внутреннего сгорания. Низкий центр тяжести обеспечивает лучшее сцепление с дорогой, а вес распределяется между осями колес более равномерно, что позволяет водителю чувствовать себя более устойчивым и безопасным. Автопроизводители стремятся наделить свои автомобили такими качествами, и когда им это удается, модель получает высокую оценку », — говорит автомобильный эксперт.
Лучшая динамика
Электромобили также радуют водителей очень плавной динамикой движения и быстрым ускорением. Например, даже скромный Nissan Leaf Plus второго поколения может разогнаться до 100 км / ч за 6,5 секунды. По словам Тимошко, динамика электромобилей может пригодиться в самых обычных бытовых ситуациях.
«Динамика — действительно одно из преимуществ электромобиля, и она обеспечивается большим и мгновенно доступным максимальным крутящим моментом. Такой характер позволяет быстро реагировать и действовать быстро, например, при переходе с одной полосы движения на другую или присоединении к потоку с полосы разгона.
Если не замечено, что водитель нерешительно катится до конца полосы ускорения, останавливается, не может начать движение и вынужден ждать длительные циклы светофора или отдавать на откуп другим участникам дорожного движения. Электромобиль упрощает эту задачу, потому что гораздо легче уравнять скорость с другими участниками дорожного движения », — делится редактор Auto Bild Latvija.
Более оптимальный полный привод
Чтобы автомобиль с двигателем внутреннего сгорания мог вращать все четыре колеса, необходимо создавать и размещать сложные механические трансмиссионные агрегаты, которые, как правило, уменьшают пространство кабины. В электромобиле можно использовать отдельный двигатель для каждой оси, создавая таким образом относительно простую систему полного привода.
«Идеальным вариантом был бы отдельный двигатель на каждое колесо. Такая схема будет иметь самые низкие потери энергии, так как необходимость в передаче будет устранена, и вся мощность может подаваться непосредственно на колеса. Правда, четыре двигателя занимали бы больше места, что помешало бы шасси полностью раскрыть свой потенциал.
Следует отметить, что не только двигатели и их расположение, но и управляющее программное обеспечение играют огромную роль в новых системах привода. Теоретически электрический привод открывает практически безграничные возможности, выводя производительность, управляемость и безопасность на совершенно новый уровень. Но это совсем непросто, и перед производителями стоят новые задачи. Недавно на презентации нового электромобиля было сказано, что 30 процентов результата определяют архитектура и электродвигатели, а 70 процентов — программирование », — подчеркивает Т. Тимошко.
Чтобы обеспечить полный привод, многие производители предпочитают использовать концепцию двух электродвигателей: передний двигатель приводит в движение передние колеса, а задний двигатель приводит в движение задние колеса. В настоящее время это оптимальное решение при попытке подобрать размер, вес и размер привода. Такая же конструкция используется в полноприводном Kia EV6. Современные механические и программные решения обеспечивают мгновенное распределение энергии и крутящего момента между осями, улучшая таким образом тягу и управляемость.
Больше места в салоне
Когда водители тестируют электромобили, они часто обнаруживают, что у электромобилей больше места по сравнению с аналогичными моделями двигателей внутреннего сгорания из-за их конструктивных особенностей. «При разработке платформ для новых электромобилей инженеры стараются размещать колеса как можно дальше по углам автомобиля, и специфика агрегатов позволяет это. Это оставляет больше места для салона автомобиля. Еще одно существенное преимущество — ровный пол, который дает возможность более рационально размещать элементы интерьера и, соответственно, обеспечивает более высокий комфорт », — говорит Т. Тимошко.
Таким образом, новейшие электромобили, построенные на специализированной платформе, предлагают более широкую кабину с аналогичными внешними размерами. Электромобиль также имеет больше места, чем модели внутреннего сгорания аналогичного размера.
Езжайте тише и комфортнее
Некоторым водителям нравится громко ревущий двигатель внутреннего сгорания, но довольно часто оказывается, что других не так волнует шум, и единственный выход — выключить двигатель. Электромобили, с другой стороны, бесшумны и поэтому удобны для путешественников и очень подходят для городской среды. «Чем меньше раздражителей в виде шума и вибрации, тем легче водителю сосредоточиться. По общему признанию, звук двигателя — это источник информации и еще один способ для водителя почувствовать машину и процесс вождения. Если машина такая «шумная», как утюг, скорость тоже может не ощущаться, но эту проблему решают современные системы помощи, которые распознают дорожные знаки, предупреждают о превышении скорости и тому подобное », — говорит Т. Тимошко.
Здесь следует помнить, что шум создается не только двигателем. Независимо от вождения, на тело воздействует выход за пределы воздуха, а также шины, которые, как правило, становятся еще более слышимыми при вождении электромобиля. Однако эти проблемы также решаются новаторскими способами. «В электромобилях проблема акустического фона не может быть решена одной лишь дополнительной звукоизоляцией, так как это приведет к нежелательному увеличению веса, поэтому используется система, которая работает так же, как наушники с шумоподавлением. Вообще акустическому комфорту в электромобилях уделяется много внимания, и инженеры прилагают большие усилия для подавления известных шумов. С другой стороны, нам вряд ли захочется двигаться в «могильной тишине». Есть автомобили, которые предлагают синтезированный звук, служащий своего рода дополнительной системой координат. Следовательно, право выбора в этом отношении сохраняется », — резюмирует эксперт.
Хотите узнать больше об электромобиле? Посетите страницу Skandi Motors, посвященную электромобилям, и узнайте больше о преимуществах электромобилей, вариантах финансирования и видеоуроках!
Электромобили: преимущества и недостатки электрического двигателя на авто
Как отмечают многие эксперты, электрический автомобиль сегодня является не просто альтернативой, а уже составляет прямую конкуренцию для привычного двигателя внутреннего сгорания.
Конечно, о массовом вытеснении ДВС речь пока не идет, однако специалисты полагают, что это всего лишь вопрос времени. Дело в том, что на фоне глобального экологического и топливного кризиса у электромобилей появились все шансы отодвинуть поршневые моторы на задний план.
Более того, если судить по количеству проектов и объемам вложенных в разработку электрокаров средств, тогда невольно напрашивается вывод о том, что и сами автопроизводители прочат электромобилям большое будущее.
В этой статье мы рассмотрим устройство и общий принцип работы ТС на электротяге, их особенности, преимущества и недостатки. Также мы попробуем разобраться, какой вариант предпочтительнее, электромобиль или гибрид, что лучше выбрать в том или ином случае и т.д.
Электромобили: особенности электрических авто
Начнем с того, что до недавнего времени автомобили с гибридным двигателем марки Toyota и других фактически являлись одним из наиболее предпочтительных, востребованных и распространенных вариантов по всему миру. За примерами не нужно далеко ходить, так как достаточно вспомнить премиальную модель Lexus RX450h F Sport или более скромный и доступный Toyota Prius и т.д.
При этом даже сегодня сложившаяся ситуация не сильно поменялась, хотя за последнее время на рынке появилось большое количество конкурентов, которые способны предложить потребителю различные версии так называемых «зеленых» авто.
Дело в том, что при всех своих плюсах автомобили с гибридными двигателями все же представляют собой неразрывный симбиоз электромотора и ДВС. Это значит, что речь больше идет об экономии топлива, при этом «нулевых» выбросов в атмосферу и полного отказа от нефтепродуктов при использовании таких машин добиться все равно не получается.
Поршневой двигатель, который нельзя исключить из общей схемы гибрида, продолжает нуждаться в горючем, его система смазки требует моторного масла и т.д. По этой причине гибридная силовая установка может скорее считаться очередным витком эволюции ДВС, но никак не полноценным альтернативным вариантом.
С учетом вышесказанного становится понятно, что на сегодняшний день отказ от ДВС способен предложить только полностью электрический автомобиль. Кстати, идея далеко не новая, так как первые машины с электромотором появились даже раньше транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания.
Однако на начальном этапе создатели электрических авто столкнулись с массой проблем (малый запас хода, большой вес, сложность зарядки батарей и т.д.), в результате чего такой вариант не выдержал конкуренции, а моторы на бензине и солярке быстро и надолго вытеснили электрокары.
Все изменилось относительно недавно, в частности благодаря развитию современных технологий и созданию необходимых устройств для накопления и хранения электроэнергии. Простыми словами, речь идет об энергоемких батареях для электромобилей, а также о решениях для их быстрой подзарядки.
В результате электрокар совсем недавно стал общедоступным серийным продуктом. Такие автомобили в наши дни производятся японскими, европейскими, американскими, а также китайскими производителями. Отдельно стоит выделить популярный электрокар Nissan Leaf, хорошо известные модели Tesla Model S и Roadster, а также Toyota RAV4EV, BMW Active C и т.д.
Схема устройства электрической машины
Начнем с того, что конструкция предполагает намного меньше подвижных деталей по сравнению с ДВС. Другими словами, электромобиль устроен проще, а простота всегда означает повышенную надежность.
Основными конструктивными элементами являются:
- аккумулятор
- электромотор;
- упрощенная трансмиссия;
- специальное зарядное устройство на борту;
- инвертор и преобразователь постоянного тока;
- развитая система электронного управления;
Батарея в электромобилях нужна для питания электродвигателя. Указанная тяговая аккумуляторная батарея сегодня литий-ионная и состоит из модулей (банок), которые последовательно соединяются между собой. Что касается емкости, на разных моделях доступны различные варианты. Как правило, батарея подбирается к автомобилю исходя из мощности электромотора.
Тяговый электродвигатель создает крутящий момент на колесах автомобиля и является трехфазным синхронным или асинхронным двигателем переменного тока (асинхронные), выдавая, в среднем, от 20 до 150 кВт и более. Отметим, что КПД у электромотора намного выше двигателя внутреннего сгорания, особенно бензинового. Другими словами, потери полезной энергии в ДВС могут доходить до 70%, тогда как у электродвигателя теряется только 10%.
Как уже было сказано, электрический автомобиль приводится в движение от электромоторов, которых при этом может быть несколько. Питание электромотора обычно реализовано от аккумуляторной батареи, при этом также возможно использование солнечных батарей и т.п. Однако на практике серийные электрокары зачастую оснащаются только аккумуляторной батареей.
Такая батарея нуждается в зарядке, которая может происходить как от внешнего источника, так и во время движения электрического авто. Во втором случае речь идет о рекуперации энергии торможения.
Итак, основными преимуществами электродвигателя можно считать доступный максимум крутящего момента на любой скорости, такой двигатель может крутить колеса назад и вперед без необходимости устанавливать дополнительные решения. Также выделяют отсутствие необходимости охлаждать такой мотор, электродвигатель способен выполнять функции генератора и т.д.
Как правило, в электрокарах сегодня установлены сразу несколько электродвигателей (на каждое колесо). В результате тяга значительно улучшается сравнительно со схемой, которая предполагает оснащение одним электромотором.
Также встречаются решения, когда электродвигатель фактически установлен в колесе. С одной стороны, трансмиссия в этом случае максимально упрощается, однако увеличивается количество неподрессоренных масс и страдает общая управляемость машины.
Кстати, трансмиссия электрокаров сама по себе изначально простая и зачастую представляет одноступенчатый зубчатый редуктор. Что касается зарядного устройства, решение располагается на самом авто и дает возможность заряжать батарею, причем от обычной электророзетки. Также существует отдельный «выход» для быстрой зарядки батареи на специальных станциях.
Инвертор служит для того, чтобы реализовать преобразование постоянного тока от батареи в трехфазное напряжение переменного тока. Именно такой ток нужен для питания электромотора.
Еще отметим, что в конструкцию электромобилей включено и подобие хорошо знакомой автомобилистам АКБ на 12 Вольт. За зарядку такого дополнительного аккумулятора в этом случае отвечает преобразователь постоянного тока, а сама батарея нужна для питания различных бортовых устройств и систем (электроусилитель руля, габариты и свет фар, климатическая установка, подогрев стекол и сидений, аудиосистема с акустикой и т.д.).
Электронная система, которая играет роль ЭСУД в электромобиле, имеет целый набор функций. Система отвечает за активную безопасность, контролирует работу электромоторов, следит за состоянием тяговой батареи и уровнем заряда, определяет расход энергии и задействует режимы энергосбережения при езде и т.д.
Если говорить об устройстве, имеется блок управления (аналогично ЭБУ) и большое количество датчиков, а также различные исполнительные устройства. Датчики фиксируют скорость автомобиля, степень нагрузки на электромоторы, а также положение педали газа тормоза и ряд других параметров.
Сигналы от датчиков поступают в контроллер, после чего блок стремится создать наилучшие условия применительно к тому или иному режиму во время движения электрокара. Также на панели приборов водитель может наблюдать информацию о скорости движения, потреблении заряда, остаточном заряде, сколько километров еще можно проехать и т.д.
Виды электромобилей и практическая эксплуатация: плюсы и минусы электрокаров
Мировые автопроизводители в этой области сегодня идут двумя путями:
- создаются абсолютно новые модели электрических авто;
- происходит трансформация уже имеющихся в линейке производителя автомобилей в электрокар;
Еще электромобили можно условно разделить на несколько типов. Как и в случае с ДВС, машины давно принято делить на городские малолитражки, спорткары и т.п. С электромобилями ситуация похожая.
- Существуют электрические авто, которые позиционируются в качестве решений исключительно для города. Максимальная скорость у таких ТС относительно низкая (чуть более 100 км/ч), а также сравнительно небольшой запас хода (70-80 км.) в режимах средних и высоких нагрузок.
- Также следует выделить «универсальный» вариант. Такие электрические авто способны разгоняться до 140-160 км/ч, автономность также увеличена. Это позволяет совершать поездки по трассе.
- Что касается спортивных версий, такие электромобили имеют «максималку» около 200 км/ч и выше. Разгонная динамика также весьма впечатляет. Например, сегодня электрокары фирмы Тесла способны набрать «сотню» меньше чем за 3 сек., а максимальная скорость самого быстрого электромобиля в мире, который был построен на базе Chevrolet Corvette американской компанией Genovation, во время испытаний в 2017 году перевалила за 300 км/ч.
Казалось бы, такие машины вплотную приблизились по ряду важнейших показателей к автомобилям с ДВС. На первый взгляд, у электромобилей появилась достаточная автономность и приемлемая динамика разгона. Также можно выделить простоту эксплуатации, низкие расходы на содержание и обслуживание, что обязательно должно склонить разумных потребителей к выбору именно электрического авто. Однако на практике все выглядит несколько иначе.
Сразу отметим, именно особенности эксплуатации и ряд других факторов до сих пор не позволяют электрокарам стать массовым решением. Прежде всего, стоимость такого транспорта продолжает оставаться достаточно высокой на фоне конкурентов с бензиновым или дизельным ДВС.
Более того, экономичность современных дизельных моторов позволяет этим агрегатам серьезно конкурировать не только с бензиновыми авто, но и с электромобилями. Еще следует отдельно выделить то, что от бытовой розетки аккумулятор электрокара заряжается долго, а станции для быстрой подзарядки встречаются не часто по причине слабого развития инфраструктуры. Особенно это актуально для стран СНГ.
Что касается автономности, те данные, которые заявлены производителем, часто не совсем соответствуют действительности. Первое, на практике, особенно в холодное время года, батарея разряжается быстрее.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель FSI. Из этой статьи вы узнаете об особенностях, а также о преимуществах и недостатках данного типа моторов.
Второе, если водитель практикует динамичную езду, тогда полного заряда батареи может хватать не на 70-80 км. по городу, а всего лишь на 40-50. Для подтверждения этой информации достаточно ознакомиться с реальными отзывами владельцев Nissan Leaf, так как эта бюджетная версия электромобиля по цене является одной из самых доступных и сегодня наиболее распространена.
Простыми словами, пробег электромобиля без подзарядки не постоянен, а зависит от многочисленных факторов, начиная от состояния и емкости батареи и заканчивая стилем вождения. Если к этому добавить использование кондиционера, габаритов, подогревов и других решений, тогда на одном заряде даже при идеальных дорожных условиях пробег неизбежно сократится на 20-30% и более.
Если же при этом стиль вождения активный (постоянно превышает среднюю скорость 60 км./ч), тогда вполне можно рассчитывать и на все 50%. Получается, если производитель обещает 140-160 км на одном заряде, то данный показатель предполагает езду со скоростью не более 70 км/ч, и то при условии полностью исправной батареи (без потери емкости аккумулятора).
Однако если разгонять электрокар, например, до 130 км/ч по трассе, тогда пробег без подзарядки составит всего 70 км. Как видно, если для города это еще приемлемо, то использовать электромобиль для загородных поездок весьма затруднительно.
Теперь несколько слов о батарее. Аккумулятор, который сегодня повсеместно используется, литий-ионный. Для его производства необходимы большие затраты, что сильно влияет и на общую стоимость электрических авто. При этом срок службы таких батарей ограничен средней отметкой около 5 лет.
Это значит, что хотя базовые расходы на содержание электрического автомобиля в несколько раз ниже аналогов с ДВС, более высокая начальная стоимость и необходимость замены дорогостоящей батареи (в среднем, через 5 лет) ставят экономические преимущества и целесообразность покупки такого авто под большое сомнение. Еще к этому стоит добавить и постоянный рост цен на электроэнергию, то также отражается на стоимости владения электромобилем.
Что в итоге
С учетом вышесказанного становится понятно, что активное внедрение инновационных технологий позволило значительно увеличить автономность современного электромобиля. Однако применение таких технологий сильно влияет на конечную стоимость транспортного средства, не позволяя сделать его массовым решением.
Что касается более доступных по цене версий, аккумуляторы, время зарядки от бытовой сети около 7-8 часов, а также небольшой запас хода продолжают оставаться слабыми местами таких электромобилей.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель GDI. Из этой статьи вы узнаете об отличительных особенностях конструкции, а также о плюсах и минусах силовых агрегатов данного типа.
Еще следует отметить то, что далеко не во всех странах наблюдается активное развитие инфраструктуры в виде создания специальных станций для быстрой зарядки или замены батарей. Также обстоят дела и со специализированными сервисами по ремонту и обслуживанию электромобилей. Если в Европе и США этому вопросу уделяется большое внимание, на территории СНГ, к сожалению, все еще нельзя говорить о создании приемлемых условиях для нормальной эксплуатации электрокаров.
Вполне возможно, что в скором времени ситуация изменится, однако сегодня электромобиль на отечественных дорогах продолжает оставаться большой редкостью. Обычно такую машину можно встретить в крупных городах. При этом обеспеченные владельцы зачастую приобретают электрические автомобили скорее для развлечения, нежели в практических целях.
Другими словами, для подавляющего большинства водителей не стоит рассматривать электромобиль в качестве основного и постоянного транспортного средства, особенно если говорить о странах на территории СНГ.
Читайте также
GDI двигатель: что это такое? Конструктивные особенности двигателей GDI с непосредственным впрыском от моторов с распределенным впрыском топлива. Режимы работы, неисправности GDI.
TSI двигатель: что это такое? Моторы линейки TSI. Конструктивные особенности, преимущества и недостатки. Модификации с одним и двумя нагнетателями. Рекомендации по эксплуатации.
CRDi двигатель: что это такое, плюсы и минусы Линейка дизельных двигателей CRDi Hyundai/KIA: сильные и слабые стороны моторов данного типа, особенности эксплуатации, ремонта и обслуживания.
Какие бывают двигатели внутреннего сгорания: виды. Виды двигателей внутреннего сгорания, отличия различных типов ДВС. Особенности компоновки, объем двигателя, мощность, крутящий момент и другие параметры.
FSI двигатель: что это такое, недостатки и преимущества Двигатель семейства FSI: отличия, особенности, плюсы и минусы силового агрегата данного типа. Распространенные проблемы двигателей FSI, обслуживание мотора.
TDI двигатель: что это такое? Дизельный мотор TDI. Отличительные особенности двигателя данного типа. Преимущества и недостатки, ресурс, особенности турбонаддува. советы по эксплуатации.