26 машин и одно электричество — отчёт о киевском электроавтопробеге

В Киеве 9 апреля в рамках конференции  InnoTech Ukraine прошёл самый массовый за всю историю автопробег электромобилей (ЭМ).  Всего в мероприятии участвовали 26 транспортных средств. В сравнении с числом их бензиновых «собратьев» — это капля в море. Но есть все основания полагать, что эта капля в ближайшее время превратится в мощный поток, который сметёт машины с двигателем внутреннего сгорания на свалку истории. Уж слишком много факторов играют в пользу электропривода.

Интересной особенностью автопробега стало то, что в нём принимали участие машины самого разного класса: от полностью самодельных до супердорогих Tesla S. Но и бюджетные автомобили, и премиум-класс объединяет отсутствие выхлопной трубы и чрезвычайно низкая себестоимость проезда в пересчёте на километр. Так, полная зарядка люксовой Tesla S стоит порядка 45 гривен, а проехать без подзарядки этот автомобиль может до 500 км.

Как стать электромобилистом?

Электромобиль для нашей страны на сегодня настолько необычный транспорт, что владельцев этих ТС иначе как гиками или фанатами инноваций не назовёшь. Собственно, они этого и не скрывают. И не жалеют ни времени, ни денег чтобы воплотить мечту о тачках с электроприводом в жизнь. Ведь около трети машин, принимавших участие в пробеге — самодельные, в основном, «Таврии» и «Славуты», переделанные на электротягу. Хотя встречались и ЭМ, полностью выполненные украинскими мастерами.

В автопробеге принимали участие полностью самодельные электромобили. На капоте и на крыше размещены солнечные панели для подзарядки аккумуляторов

В автопробеге принимали участие полностью самодельные ЭМ. На капоте и на крыше ЭЛЕКТРА-2 размещены солнечные панели для подзарядки аккумуляторов

В солнечную погоду автономность электромобиля за счет использования солнечных панелей увеличивается на 20%

В солнечную погоду запас хода ЭЛЕКТРА-2 за счёт использования солнечных панелей увеличивается на 20%

Модель Tesla S — «феррари» в классе электромобилей.

Tesla S — «феррари» в классе ЭМ. Максимальная скорость — 210 км/ч, а для разгона до 100 км/ч требуется всего 4,4 сек

Вячеслав Полтавец, конструктор электромобилей с солидным опытом, приехал на мероприятие на собственной  электрофицированной «Славуте». Превращение этого транспортного средства в чудо-автомобиль с электроприводом обошлось ему примерно в $11 тысяч. При этом основные затраты — $8 тысяч — пришлись на аккумуляторные батареи. Остальные расходы — покупка электродвигателя, контролера и вспомогательных компонентов.

Около трети автомобилей, участвовавших в пробеге, были самодельными или переделанными из обычных бензиновых машин

Автомашины “Славута” и “Таврия” оказались очень удобными для адаптации под электрическую тягу

Максимальная скорость такого электромобиля — 130 км/ч, ёмкость батарей — 12 КВт/ч. Запас хода без подзарядки в летний сезон — до 120 км. Зимой — расклад несколько другой, на отопление салона уходит до 20% энергии батарей. Кроме того, на морозе ёмкость батарей снижается на 10-20%. Возможен вариант обогрева батарей электрическим способом за счёт их собственной энергии. Это позволяет чуть увеличить запас хода. Себестоимость одного километра пробега составляет примерно 5-6 коп/км.

На этой машине Вячеслав Полтавец накатал уже несколько десятков тысяч километров и даже успел съездить в Крым пару лет назад. По дороге пришлось несколько раз подзаряжаться, поэтому путешествие получилось долгим, около 2 суток. Тем не менее, он успешно доехал туда и обратно.

Под капотом «Славуты» — аккумуляторные батареи, электропривод и контролеры

Под капотом «Славуты» — аккумуляторные батареи, электропривод и контролеры

По словам конструктора:

«… Электромобиль — это свобода от нефти и постоянно растущих цен на топливо. В то же время, бензиновые машины — это рабство, потому что нефть и газ рано или поздно закончатся, а энергия солнца — фактически вечная».

Ведь электромобиль можно заряжать и от солнечных батарей. У Вячеслава Полтавца установлены на крыше дома солнечные панели, которые летом ежедневно выдают до 5 КВт-ч электроэнергии, а зимой в солнечный день — до 2 КВт. Правда, в хмурую облачную погоду их продуктивность снижается весьма ощутимо, иногда на 90%.

Александр, архитектор по профессии, год назад приобрёл китайский электромобиль BYDE6. Покупка обошлась недёшево — в $55 тысяч. Однако тяга к инновациям оказалась сильнее, тем более что возможность экономить на топливе со временем полностью окупает первоначальные затраты. На своей машине он проехал уже 30 тысяч километров, затратив на электроэнергию примерно 2 500 грн. Если бы эта машина была оснащена традиционным двигателем внутреннего сгорания (ДВС) ему пришлось бы затратить на аналогичный пробег около $3 000. Аккумуляторные батареи он заряжает в гараже собственного частного дома. Ресурс батарей китайские инженеры оценивают в 10 тысяч циклов или 10 лет без изменения характеристик ёмкости. Полная заправка занимает 5 часов от 3-фазной сети. Кстати, жена Александра также ездит на электромобиле, она водит Nissan Leaf. Его автономность существенно меньше, поэтому она обычно заряжает его на АЗС OKKO или VOG.

Автобус «Богдан» использует электротягу вместо привычного дизеля

Электробус «Богдан» использует электротягу вместо привычного дизеля

Наиболее необычным экспонатом среди представленных на автопробеге ЭМ стал автобус «Богдан» на электротяге. Литиево-ионные батареи китайского производства установлены в задней части салона, в специальных деревянных ящиках. Таким образом, их даже можно использовать в качестве сидений для пассажиров.

Литиево-ионные батареи установлены в задней части салоне, в специальных деревянных ящиках

Литиево-ионные батареи установлены в задней части салона, в специальных деревянных ящиках

Общая ёмкость батарей — 70 КВт/ч, что обеспечивает запас хода около 100 км. Время зарядки — 3 часа. Батареи обеспечивают не менее 3 тысяч циклов перезарядки, что гарантирует пробег до замены батарей около 300 тысяч. Но и после этого их ёмкость падает не до нуля, а примерно на 50%. Так что далее их можно использовать для других задач, например для солнечных батарей, резервного питания в доме и т. д. (Кстати, на сегодня в Украине есть машины, аккумуляторы которых прошли 500 циклов, и снижения ёмкости пока не было замечено).

Контролер и зарядные устройства прикреплены на боковой стенке салона

Контролер и зарядные устройства прикреплены на боковой стенке салона

Переоснащение автобуса «Богдан» обошлось в $70 тысяч. В моторном отсеке установлено 2 асинхронных электродвигателя, коробка передач содержит 4 передачи, но тронуться можно с любой, даже с четвёртой, потому что крутящий момент двигателя очень большой. Первая или вторая передача используются разве что для трогания с места под крутую горку.

Так выглядит моторное отделение электробуса

Так выглядит моторное отделение электробуса

В электромобилях применяется низкое напряжение, от 60 до 96 В. Поэтому даже если автобус зальёт водой, ничего страшного не произойдёт, поскольку сработает защита. Система мониторинга отслеживает состояние каждой батареи.

Обслуживание и себестоимость проезда

Техническое обслуживание электрического транспортного средства сводится к почти полному его отсутствию. Поскольку двигателя внутреннего сгорания в ЭМ здесь нет, не нужно менять масло, свечи, масляный, бензиновый и воздушный фильтры, ремень ГРМ и заливать тосол в радиатор (да и самого радиатора нет). Отсутствует выхлопная система, которая также периодически требует ремонта. Про капремонт двигателя с заменой колец, расточкой цилиндров и прочим можно забыть, ведь единственные трущиеся компоненты в электромоторе — это 2 подшипника на роторе.

Тормозные колодки практически не изнашиваются, потому что электромобиль обустроен так называемой «регенеративной системой торможения». Фактически ЭМ тормозит двигателем, а энергия, которая возникает в момент торможения, заряжает аккумулятор автомобиля. Благодаря такой технологии износ тормозной системы примерно в 10 раз меньше, чем в обычных машинах. Владельцы электромобилей отмечают, что необходимо следить только за ходовой частью автомобиля и менять трансмисионное масло (1 литр масла каждые 30-70  тысяч километров).

Вообще, под капотом электромобиля непривычно пусто (по крайней мере, если это заводская машина, а не самодельная). А в «малолитражках» и самого моторного отделения как такового нет: двигатель находится где-то под торпедой, а батареи установлены под днищем.

Гнездо для подключения кабеля электропитания

Гнездо для подключения кабеля электропитания

Помимо простоты обслуживания, электромобили отличаются необычайно низкой себестоимостью проезда (см. табл.). В сравнении с обычным бензиновым автомобилем она ниже в 10-20 раз.

Сравнительные характеристики наиболее распространённых в Украине электромобилей и себестоимость проезда

Модель ТСМакс. крутящий моментМакс. скоростьЁмкость батареиЗапас ходаСебестоимость 1 км проезда*
Tesla Model S440 Н-м210 км/ч85 кВт-ч483 км8,6 коп
BYD E6406 Н-м140 км/ч60 кВт-ч300 км10 коп
Nissan Leaf280 Н-м145 км/ч24 кВт-ч160 км7,5 коп
BIO AUTO evA-4100 Н-м90 км/ч14,4 кВт-ч130 км5,5 коп

* — при стоимости электроэнергии 0,5 грн за 1 КВт-ч

Поясняется это тем, что ДВС катастрофически неэффективны. КПД даже самого современного бензинового двигателя на практике не превышает 20-30% (зависит от стиля вождения). Коэффициент полезного действия наиболее продвинутых дизелей достигает 40-50 %, однако эти двигатели намного дороже в обслуживании.

Несмотря на все ухищрения конструкторов, КПД двигателя внутреннего сгорания по прежнему очень невелик

Несмотря на все ухищрения конструкторов, КПД двигателя внутреннего сгорания по-прежнему очень невелик

В свою очередь, в электромобилях используются асинхронные электромоторы, КПД которых имеет значение 80 – 90%, а в некоторых случаях достигает даже 92-96%. Кроме того, отсутствует классическая коробка передач, которая также поглощает полезную энергию за счёт трения шестерней.

Конструкция электромобиля поражает своей простотой.

Конструкция электромобиля поражает своей простотой

Что делать, если батарея разрядилась в чистом поле?

Как можно увидеть из вышепредставленной таблицы, запас хода электромобилей пока не очень велик. Что делать, если в пути возникла форс-мажорная ситуация, например, машина попала в пробку и заряд батареи закончился ещё до прибытия в пункт назначения? В случае ДВС решение очевидно: берём канистру и идём пешком до ближайшей АЗС, а если её нет — до ближайшего населённого пункта и у любого местного автовладельца после долгих уговоров покупаем втридорога 10-15 литров бензина.

При эксплуатации электромобиля к заправочной станции с канистрой не побежишь. Но это не значит, что придётся ночевать в поле: есть несколько других очень простых и доступных вариантов заряда батареи. Первый: найти поблизости источник тока 220В. Это несложно, потому что электричество сегодня есть практически везде: на фермах, на СТО, в магазинах, в обычном сельском доме. Естественно, в багажнике нужно иметь на всякий случай удлинитель на 30-50 метров. Подойдёт любой источник электричества, поскольку мощность тока подзарядки можно плавно регулировать от 1-2 КВт до 10 КВт.

Второй вариант: остановить на трассе машину помощнее и попросить взять на буксир. Во время буксирования батарея электромобиля заряжается за счёт рекуперации энергии: 20 км на буксире обеспечивают до 80 км собственного хода. Ну, а если какой-либо КамАЗ или КрАЗ протянет вас на буксире километров пятьдесят — то вы полностью зарядите свою батарею.

Третий вариант — возить в багажнике небольшой дизель-генератор и канистру солярки. Во время вынужденной остановки можно частично зарядить батарею от дизель-генератора, что позволит доехать до стационарного источника тока.

В качестве ещё одного варианта можно рассматривать питание от солнечной энергии. Уже многие промышленные разработчики, равно как и энтузиасты-конструкторы, начали устанавливать на крыше электромобиля солнечные панели. В летний безоблачный день это даёт дополнительные 50-150 Вт энергии в час. Такой мощности, конечно, недостаточно чтобы ехать, однако за счёт неё можно компенсировать расход электроэнергии на питание автомагнитолы, бортовые огни, обдув вентиляторами внутри салона и прочее. Если ежедневный пробег автомобиля невелик, в пределах 10-20 км в день (утром на работу, вечером — с работы), то питания от солнца может хватить даже для езды. По крайней мере, украинские изобретатели уже тестируют такой источник энергии.

Надпись на самодельном ЭМ «Электра-2» гласит: «Солнечные панели вспомогательные, но каждый час солнцестояния добавляет 3-4 км пробега»

Надпись на самодельном ЭМ «Электра-2» гласит: «Солнечные панели вспомогательные, но каждый час солнцестояния добавляет 3-4 км пробега»

Пятый вариант  — самый безумный и опасный, но, как отметили эксперты, теоретически вполне возможный. Может вы обращали внимание, что вдоль дорог часто тянутся линии электропередач на стандартных бетонных или деревянных столбах. Как правило, это линии с напряжением 10 КВ (речь идёт не о высоковольтных ЛЭП, которые прокладывают на стальных опорах высотой 30-50 метров, а стандартных столбах высотой 5 метров). Если в багажнике есть соответствующий понижающий трансформатор, то один кабель с крючком закидывается на провод ЛЭП, второй — в землю. Подключаем к трансформатору автомобиль и заряжаем аккумуляторы мощным током и совершенно бесплатно.

Впрочем, такие рискованные  и противозаконные действия, скорее всего, совершать не придётся — в Украине уже есть порядка 50 АЗС для электромобилей и их число постоянно растёт. В основном, колонки для зарядки аккумуляторов размещены на АЗС VOG и OKKO. Процесс подзарядки занимает от 2 до 3 часов. По мере роста числа электрических транспортных средств колонки для зарядки могут размещаться на автостоянках супермаркетов, ресторанов, офисных центров и даже возле обычных многоквартирных жилых домов. На заправке электромобилей в будущем смогут зарабатывать владельцы кафе, ресторанов, гостиниц и т. д. Не исключено, что даже жители обычных сёл, через которые проходит крупная трасса, в скором времени будут вывешивать таблички на воротах типа «Продам электроэнергию водителю электромобиля», «Подзаряжу недорого» и т. д.

Электромобилисты — каста избранных

Вообще, владельцы ЭМ — обычные люди, средний класс.  Однако тот, кто оценил комфорт передвижения в электромобиле,  вряд ли захочет по доброй воле пересесть на машину с ДВС. Более того, после электромобиля с определённой долей презрения смотришь на изрыгающие шум, гарь и ядовитые газы бензиновые и дизельные авто. Возможно также смотрели первые владельцы авто с ДВС на «мототелеги» с паровым двигателем в конце 19-го века. Преимущество электротранспорта, помимо экологичности, заключается в его практически полной бесшумности на малых скоростях. Электромобиль  плавно и тихо трогается с места, благодаря большому крутящему моменту (см. табл.), на светофорах он легко обставит большинство обычных бензиновых автомобилей. Например, крутящий момент «середнячка» Nissan Leaf равен 280 Н-м, в то время как BMW X3 2.0 выдаёт только 270 Н-м.

По статистике, в таких городах-миллионниках как Киев и Харьков до 85-90% загазованности составляют выхлопные газы машин. Представьте, как будут выглядеть наши города, если их заполнят электромобили вместо нынешних авто на ДВС. Станет намного чище воздух, шум возле дорог уменьшится в разы, уйдут в прошлое такие досадные ситуации, когда сосед по дому в дворовой зоне каждое утро прогревает двигатель, распространяя угарное зловоние по всем окнам, хотя правилами ПДД это запрещено. Электромотор не надо прогревать — включаешь питание, жмёшь на педаль и едешь.

Экологически чистый транспорт — залог здоровья нации

Экологически чистый транспорт — залог здоровья нации

Конечно, на сегодня у электромобилей есть существенный недостаток — недостаточный запас хода и долгое время зарядки батарей.  Арсений Абдураимов, основатель компании BioAuto, полагает, что эту проблему можно обойти. По его словам, на Западе многие ездят на ЭМ всю рабочую неделю, но если необходимо на выходные выехать подальше от города всей семьёй, берут напрокат обычную машину с ДВС. Это получается намного выгоднее, чем содержать свой бензиновый автомобиль. Во-первых, его обслуживание намного дороже, во-вторых владельцы таких ТС за границей платят огромный экологический сбор. Например, в Великобритании собственники больших внедорожников платят в год до 3 тысяч фунтов налогов. И это одна из причин, почему в Европе предпочитают ездить на малолитражках.

Что касается автономности, то сейчас активно ведутся работы по усовершенствовании аккумуляторных батарей как в Европе, так и в Японии. Эксперты полагают, что мы на пороге очередного аккумуляторного бума. Уже через пару лет можно будет увеличить ёмкость тех же ионно-литиевых батарей в 2 раза. Скорость зарядки также растёт, есть технологии, позволяющие за 10 минут заряжать батарею до 80% ёмкости. А недавно испанские учёные анонсировали разработку графеновых аккумуляторов, которые в 4 раза дешевле ионно-литиевых и позволяют автомобилю преодолевать  1000 км до полной разрядки. При этом для полного заряда потребуется всего 8 минут.

Как приблизить мечту?

По итогам минувшего года было продано всего 39 электрокаров. Это немного. Чтобы увеличить число электромобилей, необходимо в первую очередь убрать таможенные пошлины на сами ТС и комплектующие, что позволит снизить их стоимость на 20-30%. Во-вторых, электротранспорту можно представить льготы на парковке, например, снизить цену или вообще сделать её бесплатной. В-третьих, надо вести просветительскую работу среди населения о преимуществах «чистого транспорта».

Игоря Шевченко, министр экологии Украины: «В моем лице вы найдете убедительного сторонника электрического транспорта»

Игорь Шевченко, министр экологии и природных ресурсов Украины: «В моем лице вы найдёте убедительного сторонника электрического транспорта»

Подобный подход уже успешно применяется на Западе. В Норвегии каждая десятая машина — с электрическим приводом. Государство предоставляет дотации на электромобили, всю страну охватила сеть электрических АЗС. Кроме того, электромобиль в Норвегии сегодня— это престижно и модно. Потому число желающих пересесть на персональный электротранспорт растёт с каждым днем.

В настоящее время в украинском парламенте зарегистрировано несколько законопроектов, которые предусматривают отмену налогов на электромобили сроком на 5 лет. Их принятие сможет обеспечить уменьшение налогов на импорт  электромобилей на 20-35%, что существенно повлияет на снижение розничной стоимости.

Во время автопробега элетромобилисты решили напомнить Парламенту о необходимости обратить внимание на преимущества электротранспорта.

Во время автопробега электромобилисты решили напомнить Парламенту о необходимости обратить внимание на преимущества электротранспорта. Особо активно обсуждали нардепа Татьяну Черновол, которая пару месяцев назад заявила, что электротранспорта в Украине просто нет, а значит и налоговые льготы им не нужны

Очевидно, что основное давление на Верховную Раду должно идти не со стороны автомобильных дилеров и отдельных депутатов, а снизу, со стороны рядовых автолюбителей. И чем больше будет армия сторонников электрических транспортных средств, тем быстрее наши дороги заполнит экологически чистый транспорт.