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.

На это есть две причины.

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.

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.

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.

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:

1. Небольшой запас хода (в среднем до 500 километров на одном заряде, но чаще около 200–300 километров).
2. Невозможность полноценно функционировать при низких температурах.
3. Большое количество времени на подзарядку, что совсем не выгодно для сферы грузоперевозок, где сроки доставки строго регламентированы.
4. Снижение функциональности батареи при перевозке тяжёлых грузов.
5. 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.

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:

1. Гибридный аккумулятор, который позволяет ездить как на электричестве, так и на дизеле.
2. Стоимость грузовиков значительно ниже цены автомобилей на литиевых батареях.
3. Более высокая экологичность, чем у традиционных грузовиков (хотя из-за дизеля тут не всё так однозначно).

Причины, по которым они не заменят дизельные:

1. Они не мобильные (только если за счёт того же дизеля, но в этом мало смысла).
2. 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.

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:

1. Проезжает без дозаправки от 400 до 1200 километров (показатель во много зависит от производителя).
2. Не подвержен перепадам температур.
3. Заправляется за несколько минут.
4. Имеет близкий к дизельному двигателю КПД (по заверениям производителей).
5. Может перевозить большие грузы без потери мощности.

Минусы:

1. Водород взрывоопасен (при соприкосновении с воздухом).
2. 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).
3. В перспективе — дорогая инфраструктура.

В случае получения водорода из нефти и газа экологичность этого вида топлива остаётся под вопросом.

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:

1. Невозможность работать на полную мощность в любой точке земного шара (в России в том числе).
2. Низкий КПД в сравнении с дизелем и другими видами топлива.
3. Высокая стоимость солнечных батарей и автомобиля на них.
4. Отсутствие станций обслуживания для таких транспортных средств.

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:

1. Сейчас только тестируются первые концепты грузового транспорта на водороде. Но они уже демонстрируют результаты, которые больше всего отвечают запросам нашей отрасли.

2. Показатели его работы не зависят от окружающей среды. А значит, с российскими погодными условиями он может справиться на отлично.
3. 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?

#грузоперевозки #автомобильбудущего