18+

Вторник, 3 августа, 2021
ITEMF EXPO
ДомойМнение экспертаПочему мы не говорим об автомобилях на солнечных батареях?

Почему мы не говорим об автомобилях на солнечных батареях?

Читатели, увидевшие заголовок статьи, наверное, ожидают, что будет задан вопрос или дана дилемма, а затем, последует убедительный, заставляющий задуматься ответ, подкрепленный сочетанием фактов и обоснованных мнений.

Но здесь автор статьи в растерянности. Почему больше людей не говорят о солнечных автомобилях? Непонятно.

Чтобы подготовить почву, давайте рассмотрим несколько событий в первой половине 2021 года, которые должны были естественным образом привести массы к солнечным автомобилям. Для начала, в январе ученые-атомщики прочитали показания «часов Судного дня» и сообщили, что мы находимся в 100 секундах от полуночи. Почти в то же время на Hulu выходит сериал «Я — Грета», а в разгар корреляционных изменений в администрации США происходит социальное пробуждение.

Возможно — только возможно — эти сигналы тревоги привели к коллективному прозрению (или поддержали его), что поведение, правила и продукты должны измениться, чтобы сохранить Землю или, более точно, сохранить людей (поскольку Земля выживет). И политика начала меняться во всем мире. В первом квартале президент Байден назначил министром транспорта Пита Баттиджига, который быстро предложил инфраструктурный план стоимостью 2 миллиарда долларов, включающий электрификацию, поскольку, по его собственным словам, «время в борьбе с изменением климата уходит».

Также в январе губернатор Калифорнии Ньюсом поручил добиться к 2035 году нулевых выбросов от всех легковых и грузовых автомобилей, поскольку выхлопные газы представляют прямую угрозу для окружающей среды, экономики и здоровья населения. Почти одновременно с этими заявлениями ЕС объявил о своей цели — к 2030 году выпустить на дороги не менее 30 миллионов автомобилей с нулевым уровнем выбросов, а Китай ввел требование, согласно которому к 2030 году электромобили должны составлять 40% всех продаваемых автомобилей. Пробуждение во всем мире.

Но одновременно с этими поручениями появились публичные заявления о ряде существенных препятствий. Инфраструктура часто плохо обслуживается, а электрическая сеть не рассчитана на текущую нагрузку, например, в США больше отключений электроэнергии, чем в любой другой развитой стране, и, по данным Министерства энергетики США, к 2050 году ожидается увеличение потребления на 38% в основном из-за роста числа электромобилей. Коммунальные службы уже пытаются переложить расходы на модернизацию сети, которая может стоить до $5 800 в расчете на каждый автомобиль. Кроме того, в последние месяцы многие производители были вынуждены остановить производство электромобилей из-за проблем в поставках батарей, а спрос на кобальт в ближайшие годы может вырасти на 160%. Дополнительная добыча уже привела к нежелательным последствиям, включая нарушения прав человека, детский труд и опасные условия работы. Директор Toyota по энергетическим и экологическим исследованиям Роберт Виммер недавно заявил в сенатском комитете по энергетике и природным ресурсам: «Если мы хотим добиться значительного прогресса в электрификации, это потребует преодоления огромных проблем, включая инфраструктуру зарядки, доступность аккумуляторов, потребительское признание и доступность, а также надежность электрических сетей». Виммер продолжил: «Если мы выберем только что-то одно, многие потребители просто отдадут предпочтение автомобилям с двигателем внутреннего сгорания».

Появляется солнечный автомобиль

Несколько производителей — в основном стартапы — разработали различные конструкции автомобилей на солнечных батареях, как правило, с возможностью дополнительной заправки через подключаемый электропривод. Минимальная цель некоторых из них (например, Hyundai, Tesla, Toyota) — увеличить дальность хода электромобиля за счет подзарядки без остановки. Для других, таких как Aptera и Lightyear One, цель гораздо шире: редко использовать электросеть и получать большую часть топлива от солнечных батарей.

«Когда мы начали подсчитывать, учитывая более эффективные солнечные панели и улучшенные за последнее десятилетие характеристики аккумуляторов, мы поняли, что можем производить почти 700 Вт с помощью солнечных панелей», — заявил Крис Энтони, исполнительный директор Aptera Motors. «При гиперэффективной платформе автомобиля это означает 40 миль в день дальности бесплатной зарядки. Среднестатистический водитель в Северной Америке и Европе проезжает 31 и 25 миль в день соответственно. Это уравнение действительно имеет смысл для людей. Они могут совершать все свои ежедневные поездки только на солнечных батареях».

Но на всех предприятиях есть люди, которые умеют считать. Так почему же они не говорят о солнечной энергии?

«У многих крупных производителей есть действительно талантливые инженеры», — говорит Стив Фамбро, второй исполнительный директор Aptera. «Но есть так много переменных, которые должны совпасть, чтобы это стало возможным. Любая компания, которая уже заинтересована в сохранении статус-кво, не сможет легко передвинуть все рычаги таким образом, чтобы сделать что-то подобное».

«В целом, чтобы сделать солнечную энергию полезной в автомобилестроении, необходимо иметь очень эффективную автомобильную платформу», — поддержал Энтони. «Toyota пару лет назад создала солнечный Prius с 32% эффективными солнечными панелями, и это выглядело очень круто. Но они проехали лишь ограниченное количество миль, и только за солнечную батарею пришлось заплатить почти 150 000 долларов. Так что даже с очень эффективными солнечными батареями это было нецелесообразно. Вы просто не можете установить такие батареи на спортивный внедорожник и надеяться на дальность хода. Внедорожник потребляет слишком много энергии: он не аэродинамичен, не легок, и у него относительно неэффективная трансмиссия».

Возможно, на самом деле импульс не изменился, потому что эффективные автомобили требуют некоторых компромиссов по сравнению с внедорожниками, таких как меньшее количество пассажиров, например, только два в Aperta, только пять в Lightyear One или Sono Motors, в отличие от девяти в некоторых внедорожниках, работающих на газе. Как видно из успешного запуска нового F-Series, покупатели хотят что-то более экологичное, не жертвуя при этом пассажирским или грузовым пространством. Старший вице-президент Ipsos Marketing Амори де Конде подвел итоги исследования 2009 года по этому вопросу, заявив: «… большинство потребителей хотят внести свой вклад в защиту окружающей среды, но на своих собственных условиях. Потребители более открыты к участию в «зеленых» мероприятиях, которые экономят их деньги и являются простыми и легкими. Однако они менее склонны проявлять инициативу по защите окружающей среды, если это требует отказа от основных удобств…». Но, с другой стороны, в год продается множество 2-местных автомобилей, и лишь немногие из EV позволяют разместить более пяти пассажиров.

А может быть, отчасти нерешительность в отношении национальных или международных дискуссий связана с традиционными вопросами дилерства, такими как тест-драйвы, дистрибуция и обслуживание. Хотя такие компании, как Aptera, обсуждают глобальное развертывание и более 10 000 предварительных заказов от Калифорнии до Испании до своего запуска в конце 2021 года, пока еще нет четкого понимания того, каков покупательский опыт. Тем не менее, Tesla проложила тропу для успешных запусков без дилерских центров с бешеной жаждой к бренду.

Каковы бы ни были причины минимального обсуждения, на математику требуется взглянуть еще раз. Нет, не на эффективность панелей или генерацию энернии, а на финансовую математику. Отчасти доходность Tesla росла за счет регулятивных кредитов. Сенат продвинул закон, который иногда увеличивает налоговый кредит на электромобили до $12 500, а Закон о консолидированных ассигнованиях на 2021 год, подписанный в декабре 2020 года, предусматривает такой федеральный налоговый кредит на солнечные панели для домов или предприятий в США.

Но ни один из этих законов не предусматривает дополнительного стимула для автомобилей на солнечных батареях, что, казалось бы, могло бы компенсировать некоторые из вышеупомянутых $5 800 на автомобиль для модернизации инфраструктуры, необходимой для EV. Почему? Почему они не говорят об этих энергоэффективных автомобилях?

Это нормально. У них есть 100 секунд, чтобы еще немного подумать, прежде чем действовать.

По материалам Forbes.

Комментарии экспертов

Также мы обратились к топовым экспертам, чтобы они прокомментировали эту тему.

 

Александр Климнов,
эксперт «Автостат Инфо»

Во-первых, солнечная энергия как известно отличается низкой, так сказать концентрированностью, причём, там где она в избытке низка потребность в электроэнергии (например, в зоне Сахары или экваториальной части Южной Америки), тогда как в развитых странах (читай «золотого миллиарда») величина солнечного потока в 2 и более раз ниже, тогда как потребности в электроэнергии выше на порядок (в расчёте на одного жителя). Это же относится и к электромобилям — пока что мы наблюдаем эскалацию запаса хода на одном отдельно взятом BEV, запас хода на моделях Tesla доходит до 600 км и более, а у их конкурентов (правда, пока что больше в виде прототипов у стартапов) и до 700–800 и даже 1000 км! Это предполагает, наличие на борту электромобиля источника энергии емкостью от 80–100 кВт·ч и более.
Во-вторых, самые современные солнечные элементы из доступных на рынке, а не лабораторных образцов демонстрируют КПД на уровне 12–15%. Вы скажете, уже есть разработки с КПД до 25%! Но они пока из лабораторной стадии ещё не вышли.
В-третьих, с точки зрения практичности солнечные батареи, конечно способны обеспечить энергией климатическую установку (чем жарче солнце, тем выше выработка энергии для охлаждения салона) — тут все логично, но вот попытки сделать солнечную энергию серьезной помощью в деле зарядки тяговых батарей BEV или для системы отопления, пока напоминают аттракцион, так как площадь кузова легковой машины весьма ограничена и прибавка к запасу хода современного динамичного электромобиля будет мизерной (10-20 км за 8-часовую зарядку), тем более в условиях высокоширотных стран.
В-четвертых, тем не менее, использование солнечных панелей на стационарных зарядках (особенно медленных) в странах с жарким и солнечным климатом можно только приветствовать, и особенно в местностях удаленных от централизованных энергосетей. Несомненно, что в дальнейшем развитие технологий солнечных панелей (повышение их КПД и создание гибких панелей, способных «облегать» кузов авто) приведут к устойчивому использованию их в деле энергоснабжения электромобилей, но даже в этом случае, по моему мнению, лишь в качестве вспомогательного источника.
Возможно, что для электробайков и электросамокатов технология солнечной зарядки будет иметь гораздо большее значение (ведь потребности в энергии у них ниже), и пока что рост данного вида транспорта явно опережает распространение полноценных электромобилей. Для аккумуляторных электромобилей (BEV) пока что гораздо важнее создание более скоростных по зарядке и одновременно более дешевых аккумуляторов, а далее (по мере создания достаточно густой зарядной сети) уже сам рынок уж отрегулирует, где ему нужна скорость зарядки, а где её дешевизна (в случае солнечных панелей это также вопрос цены) и удешевление самого электромобиля. Кстати, ряд европейских и японских производителей и даже сама Tesla Inc. уже рассматривают (например, для перспективного 25-тысячного электрохэтчбека Model 2) создание «даун-сайзинговых» версий своих бюджетных электромобилей с аккумуляторами нарочито уменьшенной емкости, предназначенных для тех районов, где сеть зарядных станций уже достаточно густа, а суточные потребности в перемещениях владельцев BEV достаточно ограничены, что дает возможность сильно скинуть цену такого электромобиля, ведь до сих пор самой дорогой его частью остается именно тяговая АКБ. Возможно, в будущем развитие технологий аккумуляторов ещё больше уменьшит остроту данной проблемы, но считать каждый киловатт владельцы таких ТС точно не будут. За них это должны будут сделать умные технологии, логичной частью которых могут быть и солнечные панели.
Те не менее, пока что, то что хорошо для самого быстрого калькулятора — недостаточно даже для самого медленного электромобиля. Конечно, свою нишу в сегменте BEV солнечные панели, несомненно, займут, но лишь там где это будет технологически и экономически оправдано. Так, что вряд ли мы когда-нибудь увидим лимузины, подобный нынешним Rolls-Royce, Bentley или Maybach, передвигающиеся исключительно на солнечной энергии, хотя легкие гольфкары/квадромобили/вуатюретки с питанием от нашего светила почти возможны уже сейчас и, тем более, будут возможны в будущем.

 

Александр Груздев,
генеральный директор Gruzdev Analyze

Вспомним, что совсем недавно идея о развитии автомобилей на солнечных батареях была очень популярной и широко обсуждаемой. После этого было заметно, что интерес к этой теме упал. А теперь, кажется, что к этой сфере разработок стали относится более взвешенно и рационально. Краеугольный камень в во вопросе развития транспорта на солнечный батареях — это эффективность такого источника энергии. Очевидно, что солнечные элементы не могут стать источником энергии, которой будет достаточно для полноценных поездок на автомобиле.

Современные технологии позволяют использовать эти батареи, чтобы подзаряжать основной источник питания в машине и таким образом добавлять необходимое количество километров пробега. Но этого не всегда достаточно для того, чтобы комфортно эксплуатировать автомобиль на стандартном, например, как в России, ежедневном пробеге в 30–35 км.

Сейчас производительность солнечных батарей растет, появляются новые технологии, которые позволяют более эффективно их использовать в конструкции автомобиля. Поэтому и возникают новые стартапы, которые занимаются разработкой таких машин. Например, в 2020 году калифорнийской компании, занятой созданием автомобиля на солнечных батареях, удалось привлечь к своему проекту солидные инвестиции. Но разработчики заявляют, что в идеальных условиях их технология сможет обеспечить автомобиль «солнечной энергией» только в 50% от необходимого объема, а еще 50% должен покрыть другой источник питания.

Автомаркетолог
Автомаркетолог — сообщество профессионалов, экспертная информация в различных сферах автомобильного бизнеса, обмен лучшими практиками между автомобильными компаниями.
- Advertisment - yandex.zen

Популярное

X
X