Литиевые батареи, пантографы, водород и солнечная энергия: реальный взгляд на будущее грузового транспорта
Недавно мы задали вопрос читателям vc.ru и экспертам в области грузоперевозок о том, какие грузовики они видят на дорогах России в ближайшем будущем.
Большинство сошлись на том, что в нашей стране никаких изменений в скором времени не предвидится. Финансовые, технологические и погодные условия не дадут альтернативным видам транспорта полноценно войти в нашу жизнь. Плюс и сами разработки в этой области пока несовершенны.
Со всем этим сложно поспорить. Но мы всё-таки попробуем посмотреть на это более оптимистичным взглядом.
Мир меняется. Это сложно не заметить. Люди начинают думать о том, как их жизнь влияет на будущее страны и планеты в целом. Думать и искать пути, которые помогут не спустить своё «счастливое завтра» в трубу. Поиск альтернативного вида транспорта — одна из ключевых задач в этом направлении.
ГК Samcom решила разобраться, какие разработки в модернизации грузового транспорта есть в мире, почему вообще стоит искать альтернативы дизельным большегрузам и какие из них имеют шанс получить широкое распространение в нашей стране.
Почему стоит ждать появления альтернативного грузового транспорта в России
На это есть две причины.
Первая — экология
Сейчас на каждом углу трубят о том, что если в нашей жизни не появится место для заботы о природе, то через несколько десятков лет на Земле просто-напросто не будет места для нас. И это уже мало похоже на прогнозы очередного пессимиста.
Многие страны это понимают, поэтому ищут более щадящие пути развития экономики. Так появилось Парижское соглашение о климате, которое призывает страны уменьшить количество выбросов и таким образом не допустить роста средней температуры.
Россия тоже признала, что климат меняется во многом из-за человеческой деятельности, и подписала соглашение в сентябре 2019 года.
Сразу после этого глава Минэнерго объявил, что наша страна будет разрабатывать стратегию экологического развития до 2050 года, в которой будут учтены и требования Парижского соглашения. Поэтому нас наверняка ждут изменения. В том числе в сфере транспорта.
Вторая — природные ресурсы
Никто не может точно сказать, через сколько лет мы исчерпаем запасы нефти и газа и исчерпаем ли. Хотя существует теория, называемая pick oil, которая подразумевает резкий спад в отрасли нефтегазовой добычи после пикового периода. По прогнозам, он наступит в районе 2020–2040 годов.
Но более вероятный сценарий, по мнению экспертов, такой: нефть и газ просто-напросто будет сложнее добывать, а значит, дороже. Поэтому есть риск, что цены на бензин и дизель взлетят. И в этом случае альтернативный транспорт придётся очень кстати.
Какие разработки в модернизации грузового транспорта есть в мире
На момент написания материала их было четыре (хотя, может, мы просто о каких-то не знаем). Каждая со своими плюсам и минусами. Сейчас расскажем о них более подробно.
Литиевые батареи
В настоящее время это самый популярное «топливо» для транспорта будущего. Разработками электрических грузовиков на их основе занимаются многие компании с мировыми именами, включая Tesla, Man, Daimler, Volvo.
Именно на них возлагают большие надежды как эксперты, так и ведущие автомобилестроительные концерны. Причины: они позиционируются как экологичные и безопасные. А создание зарядных станций для них не стоит огромных денег.
Но у «грузовиков будущего» на литиевых батареях есть минусы, которые не позволят им в полной мере заменить дизельные:
- Небольшой запас хода (в среднем до 500 километров на одном заряде, но чаще около 200–300 километров).
- Невозможность полноценно функционировать при низких температурах.
- Большое количество времени на подзарядку, что совсем не выгодно для сферы грузоперевозок, где сроки доставки строго регламентированы.
- Снижение функциональности батареи при перевозке тяжёлых грузов.
- Высокая стоимость аккумулятора, а значит, и автомобиля.
Под сомнение ставится и их главный плюс — экологичность, потому что литиевые батареи быстро приходят в негодность. Средний срок службы — от трёх до пяти лет. А на их разработку тратится слишком много ресурсов.
Пантографы (транспорт-гибрид)
Ещё одна из разновидностей электрического грузовика. В отличие от тех, что работают на литиевых батареях, эти получают ток из проводов, протянутых вдоль дорог. Разработала такой вид транспорта компания Siemens совместно со Scania. Затем идею подхватили Mercedes и DAF.
Почему они интересны:
- Гибридный аккумулятор, который позволяет ездить как на электричестве, так и на дизеле.
- Стоимость грузовиков значительно ниже цены автомобилей на литиевых батареях.
- Более высокая экологичность, чем у традиционных грузовиков (хотя из-за дизеля тут не всё так однозначно).
Причины, по которым они не заменят дизельные:
- Они не мобильные (только если за счёт того же дизеля, но в этом мало смысла).
- Дорогая инфраструктура: у Германии на создание электрифицированной дороги длиной 10 километров ушло €14,6 млн.
Это интересная разработка, которая может помочь сократить выбросы, но она не для повсеместного использования.
Водород
В качестве топлива для автомобилей водород использовался и раньше, но повышенный интерес к нему в сфере грузового транспорта начался совсем недавно.
Сейчас его используют как топливо для двигателя внутреннего сгорания, так и в качестве элемента, заряжающего аккумулятор грузовика.
Ведущий игрок в сфере создания грузовика на водородном топливе — Nikola Motors (чувствуете душевное родство с Tesla?). Их автомобили как раз работают на аккумуляторах, которые заряжают с помощью водорода. За ними подтянулись такие автомобилестроительные корпорации, как Toyota и Hyundai.
Несколько плюсов транспорта на водородном топливе:
- Проезжает без дозаправки от 400 до 1200 километров (показатель во много зависит от производителя).
- Не подвержен перепадам температур.
- Заправляется за несколько минут.
- Имеет близкий к дизельному двигателю КПД (по заверениям производителей).
- Может перевозить большие грузы без потери мощности.
Минусы:
- Водород взрывоопасен (при соприкосновении с воздухом).
- Несовершенная и затратная с финансовой точки зрения техника выделения и хранения водорода (его получают путём электролиза воды, а также выделяют из других природных ресурсов, в том числе нефти и газа).
- В перспективе — дорогая инфраструктура.
В случае получения водорода из нефти и газа экологичность этого вида топлива остаётся под вопросом.
Солнечная энергия
Как самостоятельный источник топлива солнечные батареи использовать достаточно сложно из-за непрактичности и небольшого КПД. Но в отрасли грузоперевозок их всё равно активно используют, чтобы снизить расход топлива и сократить количество выбросов.
Компания Man разработала малотоннажные автомобили с солнечными батареями на крыше специально для DHL Freight. Последние используют автомобили на последнем этапе доставки грузов.
Конечно, главный плюс такого вида энергии — экологичность. В остальном он сильно проигрывает другим видам топлива. Среди минусов:
- Невозможность работать на полную мощность в любой точке земного шара (в России в том числе).
- Низкий КПД в сравнении с дизелем и другими видами топлива.
- Высокая стоимость солнечных батарей и автомобиля на них.
- Отсутствие станций обслуживания для таких транспортных средств.
Сможет ли хотя бы одна из существующих модернизаций грузового транспорта прижиться в России
Это главный вопрос.
Все разработки, представленные в материале, зарубежные. В России, к сожалению, работа в этом направлении не ведётся. Совсем. Но мировые тенденции диктуют свои правила. Если опираться на них, дизельный транспорт, вероятнее всего, уйдёт в прошлое (о причинах этого мы писали выше). Пусть не скоро и не сразу.
Что же тогда заменит его?
На наш взгляд, в сфере грузоперевозок с этой ролью сможет справиться автомобиль на водороде. Несмотря на все несовершенства технологии, а также её дороговизну, у этого вида топлива большие перспективы. Сейчас объясним свою позицию.
Над улучшением электрогрузовиков работают достаточно давно. И, скорее всего, революции в этой области уже не произойдёт. Если, конечно, не случится чуда или огромного технологического рывка. По этой причине мы считаем, что недостатки этого вида топлива как были, так и останутся. А с ними делать в сфере грузоперевозок нечего.
С водородом всё выглядит более оптимистично:
Сейчас только тестируются первые концепты грузового транспорта на водороде. Но они уже демонстрируют результаты, которые больше всего отвечают запросам нашей отрасли.
- Показатели его работы не зависят от окружающей среды. А значит, с российскими погодными условиями он может справиться на отлично.
- Если получать водород путём электролиза воды, транспорт станет в полном смысле слова экологичным: не будет выбрасывать в атмосферу ничего, кроме воды.
Конечно, без минусов никуда. Его безопасность, технологии выделения и хранения на данный момент вызывают вопросы. Но интерес к нему растёт. Инвестиции в разработку тоже. А значит, шанс это исправить есть.
А что думаете об этом вы?