Будущее электромобилей в России и в мире

Последние два года во многом стали прорывными для транспортной индустрии: развитие беспилотных технологий и технологий vehicle-to-vehicle и vehicle-to-infrastructure, которые позволят автомобилям постоянно обмениваться данными друг с другом, а также c составными элементами дорожной инфраструктуры (светофорами, фонарями, камерами, парковочными счётчиками), растущая популярность каршеринговых сервисов, а также увеличение доли электромобилей стали ключевыми трендами для автомобильной индустрии в 2019 и 2020 годах. Из всех перечисленных трендов, пожалуй, именно последний является наиболее противоречивым: споры между сторонниками и противниками идеи повсеместного распространения электромобилей не утихают.

Однако, если внимательно посмотреть на меры по популяризации электромобилей, предпринимаемые государствами по всему миру, становится понятно, что, как бы вы ни относились к «автоэлектрификации», она постепенно приобретает все большие масштабы, и электромобили становятся нашей новой реальностью. 

В США покупателям электромобилей положены налоговые льготы, в Германии покупатель электромобиля получает скидку на его приобретение, во Франции владельцы электромобилей освобождены от экологического сбора, который жители страны платят исходя из объема выбросов углекислого газа своих автомобилей, а Норвегия своей главной целью в области автомобильного транспорта называет отказ от бензиновых двигателей к 2025 году. 

Не отстают и европейские страны, которые уже обозначили сроки отказа от продажи бензиновых и дизельных автомобилей: так, в 2030 году полностью отказаться от продажи автомобилей на бензиновом и дизельном топливе планируют Исландия, Ирландия, Израиль, Словения и Нидерланды, а в 2040 году эта мера будет принята в Великобритании, Испании, Франции и Португалии.

В России на федеральном и региональном уровне, а также на уровне Таможенного союза вводятся льготы для электротранспорта, однако электромобили всё ещё трудно назвать популярным видом транспорта — по данным аналитического агентства «Автостат», на 1 января 2020 года в России насчитывалось 6,3 тыс. электромобилей, что составляет лишь 0,01% от общего парка легковых машин в РФ. Для сравнения, в Европе на конец 2019 года этот показатель в среднем составляет 0,5-0,6%, примерно половина – заряжаемые гибридные авто. 

Причины такого отставания просты: электромобиль стоит денег, и не везде его можно зарядить. Лидером по количеству зарегистрированных электромобилей остается Приморский край. Там потребителю доступны недорогие праворульные электрокары, импортированные из Азии. 

Стоимость владения: электромобили vs машины с ДВС

Действительно, стоимость электромобиля остается основным аргументом против электромобиля. Тут важно посмотреть на общемировые тренды и оценить их применимость к нашей стране. Выгода от приобретения электромобиля рассматривается в первую очередь с точки зрения общей стоимости владения (на английском языке «total cost of ownership» или «TCO»). Для расчета берется разница в покупной стоимости и сравнивается с приведенной к текущему времени экономией в период владения и разницей в стоимости при продаже б/у авто.

Так вот, в 2019 году Норвегия и Нидерланды стали единственными европейскими странами, где в трехлетней перспективе общая стоимость владения электромобиля меньше стоимости владения автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Однако, если убрать фактор более быстрого обесценения электромобиля по сравнению с ДВС-аналогом и посмотреть на экономию на горизонте 5-7 лет, электромобиль уже сейчас экономичнее для большинства европейских стран, и это без учета льгот и субсидий! 

При этом быстрое обесценивание электромобиля в течение первых трех лет связано скорее с субсидиями на новый автомобиль, чем с техническим устареванием: под новый электромобиль можно получить льготу, поэтому, чтобы на б/у электромобиль нашелся покупатель, необходимо делать существенную скидку. Через 3-4 года вопрос стоимости электромобиля будет решен окончательно: стоимость батареи, по последнему прогнозу BNEF, в 2024 году снизится до 100$/кВт по сравнению с 156$/кВт в 2019 году, и тогда уже можно будет говорить о паритете покупной стоимости (то есть, стоимости в автосалоне) без учета льгот.

В России ситуация посложнее – прямые субсидии фактически отсутствуют, импортируемый электромобиль в среднем получится дороже на 10-15% средней цены в Европе из-за дополнительных затрат автоконцернов на «страновую адаптацию». Экономия при владении «съедается» более быстрым обесценением денег. Поэтому паритет в общей стоимости владения пока достигается лишь в исключительных случаях: при значительном пробеге и/или существенной экономии на платной городской парковке. 

При этом мы считаем, что уже через 3-4 года, по мере удешевления электромобиля, паритет стоимости владения будет достигнут уже в условиях «среднестатистической» эксплуатации т/с. Равная стоимость в автосалоне – вопрос более отдаленной перспективы, однако локализация производства может помочь ускорить его решение.

Подобный временной лаг между экономикой электромобиля в Европе и в России (4-6 лет) отразится и на динамике количества электромобилей в России – та доля электромобилей в общем автопарке, которую мы сейчас видим в Европе, достижима в базовом варианте не ранее чем через 4-5 лет, с одной важной оговоркой: необходимо наличие достаточного количества зарядных станций. 

Зарядные станции для электромобилей: востребованы ли они в России?

Действительно, другой аргумент, который обычно используют электроскептики – это отсутствие развитой инфраструктуры для зарядки электромобилей. Существует прямая корреляция между уровнем развития зарядной инфраструктуры и спросом на электромобили: по данным за 2019 г., в Европе 76% всех точек зарядки электромобилей расположены только в четырех странах: во Франции, Германии, Нидерландах и Великобритании. Именно эти страны вместе с Норвегией является лидерами по спросу на электромобили.

Если прогнозы Международного энергетического агентства, согласно которым к 2030 году на дорогах мира появится 125 млн электромобилей, верны, это существенно повысит спрос на зарядную инфраструктуру. Для интенсивного развития электромобильного сектора производителям инфраструктуры также необходимо будет брать в расчет масштабы урбанизации: если владелец одноэтажного дома в частном секторе сможет зарядить электромобиль дома, то у жителей многоэтажных домов такой возможности не будет. Кроме того, плотная сеть зарядок потребуется и вдоль крупных автомагистралей, чтобы позволить владельцам электромобилей совершать поездки на дальние расстояния.

Зарядная инфраструктура – это достаточно существенные инвестиции, причем зачастую косвенные затраты могут превышать стоимость самой станции. Что требуется для того, чтобы публичная зарядная инфраструктура стала окупаемой? 

Затраты на технологическое присоединение должны быть оптимизированными: подключение зарядок к электрической сети не должно стоить компании-владельцу слишком дорого. Достаточного объема должен достигать так называемый спред (разница между стоимостью отпущенной электроэнергии и покупной электроэнергии), чтобы владельцы зарядной инфраструктуры получали прибыль, которая позволит им расширять сети зарядок. 

В то же время стоимость отпущенной электроэнергии для владельца электромобиля должна быть разумной и доступной для рядового потребителя. Правда, это не относится к ультрабыстрой зарядке: здесь потребителю придется доплачивать за комфорт.

Чтобы зарядное устройство было окупаемым, у него должен быть высокий коэффициент использования (в случае с зарядными станциями загрузка должна достигать 8-10 часов эксплуатации в сутки). Также система должна допускать возможность распределения зарядных сессий между пиковыми и непиковыми часами, когда, к примеру, зарядка электромобиля в ночные часы обойдется его владельцу дешевле. Наконец, современные технологии позволяют не только зарядить электромобиль, но, если у владельца электромобиля остается неиспользованная электроэнергия, продать ее обратно в сеть: эта технология под названием vehicle-to-grid позволит эффективно управлять спросом на электроэнергию.

С учетом вышесказанного становится ясным, что окупаемость публичной зарядной инфраструктуры на этапе становления – вещь сильно маловероятная. Поэтому в Европе создание зарядной инфраструктуры сопровождается прямыми субсидиями со стороны государства или ЕС. В России для окупаемости, помимо поддержки на федеральном или региональном уровне, необходимо искать синергетический эффект от смежных бизнесов и выстраивать экосистемы вокруг зарядной инфраструктуры.

Сейчас сеть электрозаправок активно расширяется. В сентябре 2019 года на Дальнем Востоке, во Владивостоке, Артёме и Уссурийске в рамках соглашения между Энел Икс Рус и РусГидро были установлены десять зарядных станций для электромобилей. 

Станции быстрой зарядки, принадлежащие к семейству Enel X JuicePump, обладают тремя зарядными портами каждая: два с постоянным током мощностью 50 кВт и один с переменным током мощностью 22 кВт. Они способны заряжать два электромобиля одновременно, обеспечивая ему до двухсот км хода за 30-40 минут.

Осенью прошлого года Энел Икс Рус и Россети также открыли три быстрые зарядные станции для электромобилей в Челябинске. За восемь месяцев работы станций в 2020 году было произведено 1704 зарядных сессии и их востребованность постоянно увеличивается. Средний объем электроэнергии за одну сессию составил 7 кВтч. Использование такого объема электроэнергии для передвижения на электромобиле позволило избежать выброса более 4,5 тонн углекислого газа. 

«Соотношение количества электромобилей и зарядных станций зависит от ряда факторов, включая плотность населения и долю населения, живущую в частных домохозяйствах. Мы видим, что в Европе данное соотношение постепенно выходит на 10 электромобилей на одну публичную зарядную станцию, включая публичные зарядные станции переменного тока. Для России 10-15 электромобилей на одну публичную зарядную станцию можно рассматривать как целевой диапазон. Безусловно, на первом этапе, чтобы обеспечить удовлетворительное географическое покрытие для стимулирования спроса на электромобили данное соотношение может быть ниже. При этом, географическое покрытие должно учитывать возможность свободного передвижения между регионами», - говорит Алексей Леонов, генеральный директор ООО «Энел Икс Рус».

Заряжаем электромобиль — основные виды станций и разъемов

На сегодняшний день не существует единого стандарта зарядок в мире. В основном различия в стандартах обусловлены географическими признаками и способом зарядки (по постоянному или переменному току). Так, для переменного тока в Северной Америке и Японии используется разъем J1772 (Type 1), в Европе Mennekes (Type 2), а в Китае GB/T. Для постоянного тока в Северной Америке используется разъем типа CCS 1, Японии - CHAdeMO, Европе – CCS 2, а Китай для зарядки по постоянному току использует тот же тип, что и для зарядки по переменному току – GB/T. 

Каждый тип зарядки подразумевает различные ограничения по максимальной скорости зарядки. Для зарядки с использованием переменного тока используется силовое оборудование, установленное непосредственно в электромобиле. Поэтому зачастую по переменному току мощность зарядки не может превышать более 43 кВт (такие зарядки используются во многих электробусах и, например, Renault Zoe прошлых поколений).

В то же время, для зарядки по постоянному току, силовое оборудование установлено непосредственно в зарядной станции и ограничено скоростью зарядной станции и возможностью электромобиля «принимать» мощность такой зарядки. На сегодняшний день существуют зарядки такого типа мощностью до 350 кВт.

Многие компании в мире сейчас работают над увеличением мощности, чтобы электромобиль заряжался не дольше, автомобиль с ДВС на автозаправочной станции. Однако, при мощности зарядки более 350 кВт возникает проблема перегрева зарядочного кабеля. 

Для решения этой проблемы сейчас находятся в разработке новые типы кабелей с водяным охлаждением, которые пока еще не находятся в промышленной эксплуатации. Так же и производители электромобилей выбирают разъемы в зависимости от рынков, на которые они ориентированы. Однако бывают и исключения. Например, компания Tesla имеет свой собственный стандарт, который устанавливается на всех их электромобилях, и для зарядки на станциях сторонних производителей необходимо использовать специальные переходники.

По мере развития зарядной инфраструктуры в США и Европе мы видим, как возникают дополнительные потребности, в решении которых Enel X принимает активное участие. Прежде всего это оптимизация влияния зарядной инфраструктуры на электросети и энергобаланс региона (страны) в целом, потребность в оптимизации потребления в посуточном разрезе для экономии на стоимости электричества, необходимость гибкого управления зарядной инфраструктурой при большом количестве пользователей, прочие энергетические сервисы. 

На глобальном уровне Enel X принимает активное участие в проектах, направленных на решение подобных задач. Два-три года развития зарядной инфраструктуры, и такие вызовы появятся и в нашей стране. В том, что мы отстаем, как раз есть и возможность: можно уже на этапе планирования рассматривать проблемы, с которыми сталкиваются в других странах, и принимать оптимальные решения. 

Мировой тренд на увеличение доли электротранспорта – процесс необратимый, а подход, связанный с продолжительным этапом стимулирования данной отрасли, возможно, единственно верный: аналогичная политика в области возобновляемых источников электроэнергии помогла в конечном счете сделать производство конкурентным и высокоэффективным. 

Первые бензиновые автомобили так же не сразу получили признание в обществе, но уже во второй четверти XX века автомобильная промышленность коренным образом изменила мировую экономику. Прогресс, как показывает история, остановить невозможно – не находимся ли и мы сегодня в шаге от радикальных транспортных перемен?

Материал подготовлен компанией Энел Россия.