Такие разные электробусы: разбираемся какими они бывают и чем отличаются

Еще несколько лет назад в России о безрельсовом транспортном средстве общего пользования c электрическим приводом говорили, как о невиданной инновационной разработке. И вот, этот транспорт стал частью нашей жизни. Тестируют его во многих городах мира: испытывают разные виды машин на маршрутах, смотрят на проблемы, амортизацию и логистику.

В Праге электробусы запущены на маршруте до аэропорта. Мэрия Берлина экспериментирует с ними в округе Шпандау и планирует перевести все автобусы на электричество к 2030 году.

Первыми в нашей стране закупать электробусы начали в столице. С 2018 года Москва закупает по несколько сотен электробусов – сейчас их более 500. Уже звучат смелые высказывания, что нынешний 2021 год станет последним для закупки дизельных автобусов. Второй по величине мегаполис страны тоже не отстает: несколько лет назад в Санкт-Петербурге приобрели первые электробусы вместе с зарядными станциями к ним. Купленная новинка имела запас хода в 240 километров и заряжалась ночью. В то время как в Москве «прижились» электробусы с ультрабыстрой зарядкой, которые «подпитываются» 10-20 минут и после этого способны проехать на одном заряде 70 километров.

Какие же бывают электробусы и в чем, собственно, их отличия? Основным параметром, по которому подразделяются электробусы – это тип зарядки. На сегодняшний день таких типов несколько: с медленной (ночной) зарядкой в депо (ONC, overnight charging); с динамической зарядкой (подзарядка в движении) (IMC, in-motion charging); с быстрой или ультрабыстрой зарядкой на точках маршрута (OC, opportunity charging). Также, ведутся разработки «водоробусов» – автобусов на водородном топливе.

Как и люди, эти автобусы днем работают, а ночью отдыхают – заряжаются. Это понятный тип работы, который уже зарекомендовал себя в крупных городах РФ. Запас автономного хода такого агрегата: более 150 км. Градоначальникам не надо протягивать новые коммуникации и перекапывать города для установки зарядных станций на улицах. В большинстве случаем фактор дешевизны электричества ночью также является весомым плюсом. Прибавим к этому то, что маршрутная сеть гибкая, как у автобусов, более жесткая привязка – только к парку. То есть электробус в течение дня не привязан к инфраструктуре и может заменить автобус.

Но в данной технологии есть минусы. На конечной, в парке или в депо нужны немалые мощности: для одновременной зарядки всех машин. Поэтому такие электробусы требуют полного пересмотра энергетической инфраструктуры города, подведение мощных линий к паркам. Также такие электробусы нельзя быстро заряжать – их зарядка занимает от 4 до 5 часов. Быстрый заряд негативно сказывается на сроке службы батарей. Батареи отличаются большой массой, сами электробусы тяжелые, за счет чего в салонах остается меньше места для пассажиров, снижая перевозную способность машин. Кроме того, большое количество батарей негативно сказывается на стоимостной эффективности машин. А их утилизация, влияющая на экологию, в разы больше, чем у аналогов: за 15 лет использования машины с медленной зарядкой объемы утилизации батарей будут в несколько раз больше, чем при использовании электробуса с быстрой зарядкой.

Ключевая особенность в том, что на зарядку аккумуляторов не требуется дополнительных времени, мощности и инфраструктуры, для этих целей во время движения по маршруту с пассажирами используется уже имеющаяся в городе контактная сеть, транспорт подзаряжается в режиме троллейбуса с поднятыми токоприемниками. По техническим характеристиками такой транспорт может проезжать без подключения к контактной сети не менее 10-15 километров: идеально для городов с троллейбусной инфраструктурой.

Отсутствие простоя на зарядку, батареи умеренного размера, работающие в щадящем режиме, запас автономного хода до 25 километров, использование существующей инфраструктуры – все это делает этот вид электробусов весьма привлекательным. Прибавим к этому, что электрическое отопление и обогрев салона не требует использования вспомогательных обогревателей использующих дизельное топливо, и получим столь желанную экологичность – еще один огромный плюс данной технологии. Еще один важный плюс: создание распределенной нагрузки на городскую энергосеть в течение всего дня; благодаря контактным сетям, которые связывают подстанции, возможно обеспечить устойчивое энергоснабжение. Но именно тут кроется основной минус данной технологии: такой вид зарядки может применяться только в городах с троллейбусной инфраструктурой, при этом не менее 30% длины маршрута должно проходить под контактной сетью, а значит мечты многих горожан о «чистом небе» – городе без проводов, с данным видом электробусов несовместимы. Важно, что обслуживать существующую инфраструктурную сеть дорого. Строить же контактную сеть «с нуля» в городах, где она ранее отсутствовала – нецелесообразное занятие как технически, так и экономически.

Электробус подъехал, поднял пантограф, быстро подзарядился и поехал дальше. Этот тип электробусов является одним из наиболее эффективных и подходящих для меняющиеся запросы современных мегаполисов. Классический простой на зарядку составляет всего 5 — 10 минут. Восполняя заряд, электробусы могут работать весь день практически без ограничений в проезжаемых километрах. Например, московские электробусы проезжают за день до 300-400 километров, давая городу возможность осуществлять перевозки непрерывно.

В электробусах такого типа устанавливаются батареи небольшого размера и веса: 1,5 тонны в электробусах с быстрой подзарядкой против 3-4 тонн в электробусах с медленной зарядкой. Меньший вес батарей позволяет перевозить большее количество людей единовременно. Таким образом, электробусы с быстрой зарядкой имеют большую пассажировместимость, а их перевозная способность сравнима с троллейбусами. Также, небольшое количество батарей приводит к минимальному углеродному следу от их утилизации. Не стоит забывать и про устойчивость таких электробусов к низким температурам и общую адаптивность к запросам современных городов.

Сложности создания электробусов с быстрой зарядкой связаны с производителями аккумуляторов. Для осуществления большого количество подзарядок и непрерывной работы в течение дня требуются высокотехнологичные батареи. Предложить качественные решения, отвечающие стандартам безопасности, во всем мире могут лишь несколько компаний. Другой проблемой таких электробусов является привязанность к инфраструктуре. На пути машины в обязательном порядке должна присутствовать зарядная станция. Изменить маршрут движения электробуса в короткие сроки без подготовки инфраструктуры просто не получится.

Водородные автомобили – это более экологичные электромобили. Китай и Европа уже переходят на аккумуляторные батареи, следующий шаг – водород. Использование водорода станет основным преимуществом автотранспорта с пробегом в 500-1000 км на одной заправке.

Привлекательность энергоустановок на водородных топливных элементах по сравнению с литий-ионными аккумуляторными батареями состоит в неизменной скорости: заправка водородом обеспечивается за 3-5 минут, что сравнимо с ультрабыстрой зарядкой большинства электробусов. Основной минус современных электробусов – это все еще ограниченный запас хода. Польские разработчики в 2019 году предложили решение этой проблемы и представили водородный городской автобус Urbino 12 Hydrogen. Вместо батарей на крыше разместились пять 312-литровых баллонов со сжатым водородом, «питающим» 60-киловаттный генератор, который снабжает электричеством батарею. От нее энергия передается двум моторам мощностью 125 кВт каждый. На одной заправке «водоробус» может пройти около 350 км.

Однако, этот полностью экологичный транспорт не сможет существовать без сети водородных заправок, что в свою очередь влечет серьезные затраты на изменение существующей инфраструктуры городов.

Можно с уверенностью сказать, что за электротранспортом – будущее. Годы тестовых испытаний привели к тому, что на данный момент мы уже имеем несколько типов электробусов, курсирующих по улицам наших городов. У каждого из них есть преимущества и определенные недостатки. Однако, объединяет их одно – экологичность. В ближайшем будущем парк общественного наземного транспорта многих городов будет переведен на электробусы. Главное, чтобы выбор типов этих электробусов происходил индивидуально, исходя из запросов конкретного города, существующих проблем, имеющейся инфраструктуры. Только в таком случае мы получим не простую погоню за экологическими трендами, а осознанный переход на новый вид транспорта.