Традиційний міжнародний автомобільний науковий форум, організований фгуп «нами», в нинішньому році присвятили транспортним засобам з низьким вуглецевим слідом, а також автономним вантажівкам, що будуються на їх базі.
Поки в це віриться насилу, але через кілька десятків років росії, в рамках загальносвітового тренда на вуглецеву нейтральність, доведеться відмовитися від використання в автомобілях свого головного ресурсу – викопного палива – або значно зменшити його споживання. Наскільки реалістичні такі плани?
Вуглецева нейтральність, відображена в європейському кліматичному законі, означає обов’язок компаній скоротити викиди вуглекислого газу і його аналогів, як в процесі виробничої діяльності, так і за рахунок низької вуглецевої ємності окремих видів продукції. Найбільші європейські автовиробники спішно коригують виробничі плани. Наприклад, volvo trucks в рамках прийнятих на себе зобов’язань за паризькою угодою по клімату має намір планомірно збільшувати частку електровантажовиків у своєму продуктовому портфоліо, а до 2040 року повністю відмовитися від двигунів, що використовують у своїй роботі викопне паливо.
столична влада зробила ставку на розвиток наземного пасажирського електротранспорту.
Здавалося б, яке нам діло до євросоюзу? хочуть вводити додаткові обтяження щодо своїх компаній – їх право. Але для нашої країни важливо не бути статистом, почати активні дії. Найвідоміший приклад таких дій-сфера міського громадського транспорту.
столична електрифікація
Влада москви впроваджує комплексну програму електрифікації наземного міського пасажирського транспорту. За словами заступника керівника столичного дептрансу дмитра проніна, парк електробусів в москві зросте з 1000 одиниць в 2021 році до 2300 в 2023‑му, число електрозаправних станцій за цей же період збільшиться з 168 до 449 одиниць. Через 8-10 років у столиці залишиться тільки електричний наземний транспорт. Москва вже стала європейським лідером за кількістю електробусів. Сьогодні подібні машини обслуговують 61 маршрут. “столичні електробуси тихіше автобусів на 30 %, термін їх служби на умовах сервісного контракту — 15 років, що на 5 років довше, ніж у тролейбуса. Витрати на експлуатацію в порівнянні з тролейбусом нижче на 10 %, до того ж вітчизняні електробуси дешевше зарубіжних аналогів на 30 %. З 2023 по 2030 рік москва планує купувати по 700-800 електробусів щорічно», — розповів дмитро пронін.
А ось в міжнародній асоціації підприємств міського електричного транспорту запевняють, що електробус камаз-6282 із зарядкою на кінцевій станції і автономним ходом до 50 км обходиться дорожче тролейбуса мінімум на 31%, автобуса — на 37 % (при низькому пасажиропотоці), трамвая — на 51 %. Так, якщо обслуговування одного дизельного автобуса коштує 879,6 тис.руб. На рік, газового аналога — 1 млн руб., тролейбуса — 795,7 тис. Руб., то електробуса — 2 млн рублів. Навіть у транспортному відомстві москви визнали, що сумарні витрати на утримання одного електробуса оцінюються в 8,1 млн руб., тролейбуса — 7,1 млн руб., дизельного і газового автобусів відповідно — 6,7 і 6,3 млн. А ще електробуси в середньому вдвічі дорожче тролейбусів. Одна тільки акб в електробусі коштує 10-15 млн руб., а через 7,5 років її треба міняти за рахунок коштів «мосгортранса». Ось чому експерти впевнені, що тролейбуси і трамваї залишаються найбільш вигідним міським транспортом.
хімія і життя
комплекс управління парком безпілотників базується на можливостях диспетчерського пункту.
Одним з актуальних трендів автомобілебудування є використання в якості енергоносіїв водневих паливних елементів (те). Попит на транспортні те за останні 13 років зріс у 166 разів — з 6 мвт у 2007 році до 993,5 мвт у 2020‑му. Причина в тому, що в пе, на відміну від традиційних тепломеханічних перетворювачів, процес трансформації хімічної енергії палива в електричну виконується в одну стадію з мінімальними втратами, більш ефективно і без шкоди для екології. Не дивно, що на передній план виходять електрохімічні генератори (ехг) з водень-повітряними паливними елементами. За прогнозами, їх питома вартість з 2017 по 2029 рік знизиться з $1700 до $650/квт, а термін служби зросте з 600 до 30 000 годин.
Переваги гібридних енергетичних установок з паливними елементами полягають в екологічній чистоті по викидах і шуму, високій економічності, меншій необхідної встановленої потужності, збільшених міжсервісних інтервалах і низькій вартості обслуговування в порівнянні з механічними рішеннями, простому масштабуванні потужності під вимогу замовника, відсутності прив’язки до контактної мережі.
За словами головного конструктора гк “іненерджі” андрія голодницького, на транспорті відбувається витіснення традиційних видів палива відновлюваними джерелами енергії. З ініціативи “іненерджі” розроблена програма розвитку нових мобільних джерел енергії. Вона містить три напрямки: генерація, накопичувачі енергії, водень і зелена хімія. Упор робиться на використання російських технологій і розвиток вітчизняної науки і виробництва.
У частині транспортних енергетичних установок варто відзначити роботи по міському електробусу камаз з ехг на водень-повітряних паливних елементах і з буферним акумулятором. Номінальна потужність ехг — 36 квт, ємність буферної акб — 43,8 квт·год, витрата водню в режимі номінальної потужності — 2,9 кг/год, маса ехг-200 кг.запас водню в кількості 32 кг зберігається в 8 композитних балонах масою 1360 кг під тиском 350 бар. Ресурс ехг досягає 60 тис. Годин, ресурс те-20 тис.годин.
Водоробус виграє у електробуса за вартістю володіння і має потенціал її зниження. За даними департаменту транспорту москви, нами і розрахунками «іненерджі», вартість володіння автобусом з енергоустановкою типу водень + акб становить 155,9 руб./км, з акб — 178,6 руб./км, з газовим двигуном — 114,9 руб./км, з дизельним двигуном — 113,6 руб./км. Відразу видно, що економічна ефективність експлуатації машин з електричними і водневими силовими установками помітно відстає від їх газових і дизельних побратимів. Вирішення цієї проблеми-справа не з простих.
Основними способами виробництва водню є електроліз води, парова конверсія води і піроліз викопних палив. Перший спосіб характеризується екологічністю, але високими витратами на електроенергію. Два інших відрізняються дешевизною, проте вимагають нейтралізації со2. Таким чином, екологічно чистий водень в росії зараз можливо виробляти тільки в обмежених кількостях.
До речі, водень втричі калорийнее традиційних палив на одиницю маси, в 10 разів легше природного газу і в 10 000 разів — рідких автомобільних палив. При транспортуванні маса водню становить відсотки від маси балона. Тому виробляти водень вигідніше прямо в місцях заправки транспорту.
Собівартість відпускається водню, виробленого за допомогою парової конверсії з метану/пропану, становить без пдв і з пдв відповідно 290/348 і 371/445 руб./кг. У водню, одержуваного з води, аналогічні показники — 770/924 руб./кг.
уаз і електромобільність
Головний конструктор ульяновського автозаводу олег крупін зупинився на діяльності підприємства, пов’язаної з електрифікацією модельного ряду. Відправною точкою стало перетворення серійної моделі уаз» хантер ” фахівцями чеської фірми mw motors в електромобіль spartan ev для роботи в природних заповідниках. Залишивши трансмісію без зміни, замість штатного двс в мотовідсіці уаза змонтували 120‑кіловатний електромотор з крутним моментом 600 нм, а також навісне обладнання для приводу гальмівної системи і рульового управління. Паливні баки замінили трьома блоками літій-іонних тягових батарей ємністю 62 квт·год, розміщеними в багажнику і по обох бортах. Простір між гратами радіатора і електродвигуном зайняв блок комутації високовольтної напруги, що регулює роботу батарей. Джгути високовольтних проводів проклали уздовж несучої рами.
У такому виконанні автомобіль на повній зарядці проїжджає 245 км, а його максимальна швидкість — 130 км/год. Щоб зарядити батареї до 80 %, потрібно одну годину. На сьогоднішній день на базі spartan ev виготовили два прототипи електро« “хантерів”, один з якихЗ правим кермом – для замовників з великобританії.
Втілення проекту в життя відбуватиметься в чотири етапи. Заключний етап передбачає випуск дослідно-промислової партії електричного уаз» хантер«, аналіз результатів виконаних робіт і поширення досвіду створення електро-» хантера ” на діючу виробничу лінійку уаза.
електромобіль spartan ev на базі уаз «хантер».
За словами олега крупіна, вже в недалекому майбутньому електричний статус отримають уаз «патріот», якому відводять роль енергійного міського suv, і уаз «профі» як економічна вантажівка з мотором підвищеної потужності для вирішення завдань регіональної логістики.
культурна автономія
Одним з основних споживачів вуглецево-нейтральних силових установок буде автономний транспорт, вважають експерти. У росії вже є кілька прикладів запуску дослідно-промислової експлуатації безпілотного вантажного транспорту. Так, компанія “евокарго” з 2017 по 2021 рік розробила і протестувала ряд безпілотних автомобілів. Про це учасникам конференції розповів генеральний конструктор “евокарго” ілля федічев.
Ядром системи є чотири транспортні платформи: базова малотоннажна версія evo-1f, зразок з відкидними бортами evo-1p, модель з закритим кузовом evo-1v, перспективний базовий великовантажний тягач evo-3s.
Моделі серії evo-1 вантажопідйомністю 1,5 тонни оснащені гібридною системою живлення від електричних батарей і водневих паливних елементів. Потужність електродвигуна становить 40-60 квт, запас ходу — 250 км, ємність батареї — 36 квт·год.електрохімічний генератор, що перетворює водень з балонів в електричну енергію, розвиває потужність 5 квт при напрузі 210 в, енергоємність зі штатними балонами — 40 квт.
Безпілотна платформа evo-1 успішно працювала на території великого логістичного оператора, виконуючи вантажоперевезення між двома складами за заздалегідь узгодженим маршрутом, а також використовувалася в нафтовидобувній компанії для перевезень від зони розвантаження з вагонів до складу зберігання.
малотоннажний безпілотний вантажівка evo – 1 з електрохімічним генератором.
Сьогодні в “евокарго” розробляють магістральний безпілотний тягач evo-3 з гібридною енергоустановкою (такий же, що і на evo-1) для роботи в складі автопоїзда повною масою 44 тонни. Запас ходу машини в умовах холодної погоди і максимального завантаження досягає 250 км.від звичайної мережі електробатареї вантажівки заряджаються за 10 годин, при швидкій зарядці — за 3 години, при надшвидкої — за 10 хвилин.
перспективний електро-водневий магістральний тягач evo-3.
За твердженням іллі федичева, використання водню вельми актуально для збільшення пробігу автомобіля. Повна заправка газом займає 3-5 хвилин, після чого evo-3может проїхати ще 750 км, додатково перевозячи 300 кг вантажу. Завдяки цьому в 2022 році компанія запускає послугу перевезення вантажів на відстань до 1000 км.
Підводячи підсумки форуму, можна відзначити, що в росії досі на національному рівні не визначилися з пріоритетами в транспортній галузі. Справді, одночасно активно розробляються держпрограми розвитку як електричних, так і водневих автомобілів. Має місце і той факт, що сьогодні в нашій країні не встановлені цілі щодо зниження токсичності автотранспорту, які поки не знайшли своє відображення навіть у перспективних планах. Незважаючи на це, влада енергійно обговорює локалізацію низьковуглецевих рішень, а також формування заправної і зарядної мереж паралельно для компримированного і зрідженого природного газу, транспортних засобів, що працюють з використанням електричних і водневих джерел енергії.
