ГоловнаЕкономікаБізнес
Спецтема

Бурхливий розвиток електричного транспорту у світі. Конспект

Количество электрических транспортных средств (ЭТС) в мире достигло 1 млн в 2015 году и превысило 2 миллиона к концу 2016 года. Рост численности электромобилей должен сыграть важную роль в глобальном снижении выбросов вредных веществ и повышении использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Об этом говорится в мартовском докладе Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA).

О других экономических докладах и лекциях читайте в специальной рубрике LB.ua "Конспект".

Фото: Avtoklan.com

Ситуация на рынке

Повышение зависимости транспортных средств от электричества стимулирует развитие солнечной и ветровой энергетики, которые должны занять видное место в будущих энергосистемах. Сегодня на транспорт приходится около 30% мирового потребления энергии. По прогнозам IRENA, к 2030 году в мире будет 160 млн электромобилей, что приведет к значительным изменениям в мировом энергетическом балансе.

Расширение использования ЭТС зависит от четырех параллельных направлений для достижения максимальной выгоды:

  • электрификация транспортных средств;
  • обеспечение достаточного зарядного оборудования;
  • декарбонизации выработки электроэнергии;
  • интеграция ЭТС с централизованной электросетью.

Успешный опыт некоторых стран по внедрению электромобилей - результат снижения цен на электроавто и усилий правительств этих стран по развитию инфраструктуры для ЭТС.

Сегодня существуют два основных типа электромобилей, которые пользуются популярностью у покупателей. Это ЭТС на батареях, которые должны подзаряжаться и гибридные электромобили, которые используют комбинацию мощности батареи и жидкого топлива.

В обоих случаях электродвигатель имеет высокую энергоэффективность и использует 90-95% входной мощности. Также он предполагает вождение автомобиля с нулевым уровнем выбросов СО2. Но использование аккумуляторных батарей создает две основные проблемы – это их стоимость и ограниченный пробег на одном заряде. Для большинства современных моделей он составляет 200 км.

В последнее время удалось значительно повысить производительность батарей для электромобилей, но при этом еще остается ряд препятствий для более широкого их распостранения. Так, планируется, что модели 2017 и 2018 годов смогут проехать без дозарядки до 300 км. Но пока что стоимость 1 кВт мощности электродвигателя превышает соответствествующие показатели двигателя внутреннего сгорания. Еще большая разница существует для гибридных автомобилей. Это не позволяет существенно снизить стоимость электромобилей, несмотря на то, что они снижают шум в городах и имеют нулевые показатели выбросов углекислого газа.

Фото: EPA/UPG

Не только легковые и не только авто

Политика стимулирования и снижение стоимости батарей привели к росту продаж ЭТС во всем мире. Так, только в 2016 году было продано 800 тыс. единиц (почти половину продаж дал Китай). В 2015 году рынок ЭТС в Норвегии составлялл более 20% мирового, около 10% всех продаж ЭТС в этом году пришлись на Нидерланды. В целом, на основных рынках доля элкромобилей по отношению к транспорту на традиционном топливе составила 2%.

В дополнение к традиционным электромобилям существует значительный рынок низкоскоростных электрокаров - четырехколесных транспортных средств, не сертифицированых для использования на шоссе. Как правило, они расходуют меньше энергии и имеют максимальную скорость50-70 км / ч. Наиболее популярны такие модели в Азии (особенно в Китае) и в Европе.

В различных стрнах мира курсирует также более 150 тыс. электроавтобусов и грузовиков. Растет популярность двухколесных транспопртных средств с электромоторами (скутеры, мопеды, велосипеды).

Что с батареями

Все современные электромобили используют литий-ионный аккумуляторы, которые имеют хорошую плотность, высокую удельную энергию и относительно продолжительный срок эксплуатации. Кроме литий-ионных, ведутся разработки других видов батарей.

Литиево-воздушные батареи (Li-air) считаются достаточно перспективными, поскольку у них высокий энергетический потенциал на единицу массы и объема. В тоже время, литиево-воздушные батареи имеют ряд недостатков. Среди них - более низкая энегоэффективность и ускоренная выработка. Тем не менее, технология Li-air может способствовать созданию батарей превышающих по своим основным характеристикам литий-ионные аккумуляторы.

Ученые Массачусетского технологического института разработали новую концепцию, которая позволяет преодолеть недостатки литиево-воздушных батарей. Для ускорения зарядки израильская компания использует нанотехнологии для создания новых органических материалов для батарей, которые могут зарядиться за 30 минут.

Фото: avtoklan.com

Помимо эволюции батарей, ученые и эксперты видят большой потенциал в ультраконденсаторах в качестве альтернативного или дополнительного устройства хранения электроэнергии. Их использование может способствоть существенному росту мощности электромобилей.

Если литий-ионные батареи преобразуют и сохраняют энергию посредством химической реакции, то ультраконденсаторы сохраняют энергию, используя электрическое поле. В результате ультраконденсаторы разряжаются длительное время с большими выбросами энергии.

Литий-ионные аккумуляторы имеют до 10 тыс. циклов зарядки-разрядки. Ультраконденсаторы - до 1 млн циклов. Однако они, как правило, имеют более низкую плотность энергии по сравнению с литий-ионными батареями и более высокую стоимость на один кВт мощности.

Если стоимость энергии полного комплекта батарей сократится до 150 дол. / кВтч, электромобили смогут конкурировать по общим затратам с авто с двигателями внутреннего сгорания (ДВС).

Инфраструктура

Электрические транспортные средства необходимо подзаряжать регулярно. Это можно делать или дома, или на работе. Одна из ключевых проблем для рынка - наличие зарядных установок и сроки зарядки. Медленная зарядка (до восьми часов) не способствует расширению эксплуатации электромобилей. Кроме того, зарядные устройства достаточно дорого стоят. Домашнее зарядное устройство обойдется в 1200 дол., для общего пользования – 5-10 тыс. дол., а устройство для быстрой эарядки – до 60 тыс. дол.

В последнее время на рынке появилось целый ряд устройств, которые помогают усовершенствовать процесс зарядки ЭТС. Среди них можно выделить интеллектуальные схемы, которые позволяют управлять циклом зарядки и координировать его с нагрузкой электросети.

На рисунке ниже показано текущие количество различных типов зарядных устройств по странам и регионам.

По мнению экспертов IRENA для успешного развертывания ЭТС необходимо наличие двух основных факторов: поддержка со стороны государства и популярность у потребителей. Это означает, что электромобили должны конкурировать с обычными моделями транспортных средств. Важна также стоимость эксплуатационных расходов ЭТС. Потребители должны иметь полную информацию об этом.

Использование ЭТС ведет к важным экологическим последствиям. В современных мегаполисах очень плотный транспортный поток, приводящий к сильному загрязнению воздуха. Недавно некоторые европейские страны и города объявили о скором запрете на использование некоторых типов двигателей внутреннего сгорания (например, дизели). Увеличение количества ЭТС неизбежно ведет к росту потребления электроэнергии. Это, в свою очередь, может быть конвертировано в развитие производства электричества на основе ВИЭ.

Драйверы роста

Технологические усовершенствования являются не единственным драйвером роста использования ЭТС. Важнейшим фактором остаются действия и инициативы госорганов. Основные их задачи - расширение инфраструктуры, сокращение расходов на покупку ЭТС и т.д.

Среди лидеров по внедрению электромобилей находятся Норвегия и Финляндия. Правительства этих стран активно используют налоговые преференции и прямые субсидии для владельцев электромобилей. Так, в Финляндии выделяется субсидия в 4000 евро на первые 25 тыс. проданных электромобилей. В Норвегии налоговые льготы могут превышать 30 тыс. дол. для некоторых дорогих моделей электромобилей. Региональные льготы для ЭТС могут включать более низкую стоимость парковки и зарядки, доступ к выделенным полосам движения и др.

Страны с более высоким уровнем потребления быстрее прочих развивают новые виды транспорта. Другой важный вывод: необходимо стимулировать не только покупку электромобилей, но их эксплуатацию. Также рост использования ЭТС должен сопровождаться соотвествующим развитием низкоуглеродной и возобновляемой энергетики. Аналитики IRENA ожидают, что сочетание технологических новаций с целенаправленной госполитикой позволит нарастить количество электрических транспортных средств до 160 млн единиц во всем мире к 2030 году.

О других экономических докладах и лекциях читайте в специальной рубрике LB.ua "Конспект"

Валерий ЩербинаВалерий Щербина, историк, экономист
Читайте головні новини LB.ua в соціальних мережах Facebook і Twitter