Почему электромобиль экологичнее, чем принято думать

В 1900 г. больше трети американского автопарка передвигалось на электричестве. Бензин приводил в движение около четверти автомобилей в стране, и над всеми господствовал пар – с его помощью перемещалось 40% авто. В конечном итоге бензин потеснил конкурентов, и в XX в. двигатель внутреннего сгорания (ДВС) стал главной движущей силой автопрома. 100 лет спустя электрическая тяга возвращается на автомобильный рынок с благородной миссией – уменьшить влияние транспорта на климат. Почему не все верят, что это возможно? Разбираем самые популярные мифы об электрокарах. 

Миф 1

Электромобили дороже автомобилей с ДВС

Это утверждение верно, если сравнивать только стоимость автомобилей. В этом случае разница в цене может быть существенной. Например, в США, по данным аналитического агентства IHS Markit, среднерыночная цена нового автомобиля в мае 2021 г. была около $30 000, гибрида – $33 000, а электромобиля – $43 000. При этом с расширением производства стоимость электрокаров снижается. Эксперты Morgan Stanley фиксируют, что цены на электрокары снижаются последние 10 лет. Аналитики компании прогнозируют, что они будут снижаться еще как минимум десятилетие, по мере того как производители будут наращивать объемы производства и отлаживать технологические процессы, пишет портал BusinessInsider. Одна из главных причин снижения цен – растущая доступность батарей. За последние 10 лет стоимость каждого 1 КВт ч емкости батареи упала в 8 раз – до $137 в 2020 г. с $1100 в 2010 г., по данным BloombergNEF. 

Однако стоимость владения (показатель, учитывающий цену автомобиля и расходы на его эксплуатацию) электрокарами ниже, чем автомобилей с ДВС. По оценкам исследовательской компании Avicenne Energy, полная стоимость владения бензиновой малолитражкой во Франции за 10 лет составит 61 440 евро, а аналогичной электрической версией – на 20% меньше: 49 050 евро. Для автомобиля среднего класса с ДВС этот показатель составит 78 075 евро и 53 306 евро – для машины с электродвигателем.

В России, по подсчетам автодилера «Рольф», расходы на эксплуатацию электромобиля почти в 3 раза ниже, чем его бензинового аналога, за счет более низкой стоимости топлива и технического обслуживания. При среднем для российских автомобилей годовом пробеге в 16 000 км, расходе бензина в 7,5 л на 100 км и стоимости 1 л топлива в 50 руб. за год владелец легковушки заплатит примерно 60 000 руб. за горючее и 10 000 руб. за сервисное обслуживание, подсчитали в «Рольфе». (Итого: 70 000 руб.) 

Электромобилю, чтобы проехать такое же расстояние, потребуется около 4000 КВт ч электроэнергии. При цене 1 КВт ч в 5,66 руб. (это дневной тариф, ночью при двухтарифном учете цена электроэнергии примерно в 2 раза меньше) расходы составят 22 640 руб. Затраты на техобслуживание электромобилей также ниже. У электрического двигателя меньше движущихся частей, он меньше изнашивается, поэтому сервисный интервал, как правило, составляет 30 000 км. Меняется только масло в редукторе, что в пересчете на пробег обойдется примерно в 2500 руб. в год. (Итого: 25 140 руб.) 

Из приятных бонусов к электрокару – бесплатная парковка в Москве и отсутствие транспортного налога в некоторых регионах России. 

Миф 2

Аккумуляторы нужно часто менять, а это вредно для природы

Лет 20 назад такой аргумент имел право на жизнь, но сейчас бесповоротно устарел. Если в обычных автомобилях аккумулятор служит в среднем пять лет (гарантия производителя обычно только два года), то у электромобилей, как уверяют производители, существенно дольше. 

К примеру, на зарубежных рынках Volvo дает гарантию на батарею в электромобиле Volvo C40 Recharge на восемь лет или 160 000 км пробега – в зависимости от того, что наступит раньше. В России срок гарантии составит пять лет или 100 000 км пробега, говорит бренд-продакт-эксперт Volvo Cars Russia Максим Беликов (продажи модели еще не начались). В целом автопроизводители указывают, что долговечность аккумулятора зависит от того, в каких условиях он эксплуатируется и как часто заряжается с помощью скоростной зарядки.

Рано или поздно все автомобили отправляются в утиль. В случае машин с ДВС необходимо переработать аккумулятор, свечи, мотор, коробку передач, наполняющие их жидкости и т. д., в случае электрокаров – аккумуляторные батареи и электродвигатели. Растущее количество электромобилей представляет собой серьезную проблему для утилизации отходов в конце срока службы, предупреждали ученые из Бирмингемского университета (Великобритания) в научной статье, опубликованной в журнале Nature в 2019 г. Они же отмечали, что это открывает и новые возможности, так как переработанные литий-ионные аккумуляторы электромобилей могут стать ценным вторичным источником материалов. В России переработкой литий-ионных аккумуляторов и батарей занимается, например, челябинская группа компаний «Мегаполисресурс», следует из информации на ее сайте. 

В Германии литий-ионным батареям из электромашин нашли другое применение: их используют для хранения излишков энергии от ветрогенераторов и солнечных батарей. В 2018 г. немецкая WEMAG построила неподалеку от Гамбурга крупнейшую в Европе коммерческую аккумуляторную электростанцию мощностью 10 МВт.

Миф 3

Преимущества электрокаров для окружающей среды – фикция

Главный аргумент скептиков – электромобили не так экологичны, как хотят казаться. Они потребляют энергию, а чтобы ее получить, необходимо сжечь ископаемое топливо (нефть, газ или уголь). Значит, парниковые газы выбросит не двигатель машины, а труба электростанции. 

Эксперты Международного совета по чистому транспорту (ICCT) возражают: карбоновый след электрокара меньше, чем автомобиля с ДВС. В своем исследовании эксперты ICCT сравнили полные жизненные циклы автомобилей: от добычи сырья, производства компонентов, сборки и эксплуатации автомобиля до утилизации всех составных частей (каждый этап напрямую или опосредованно вносит вклад в выработку углекислого газа). Учитывалось и то, что производство бензина или дизеля нуждается в сложной энергоемкой добыче, переработке и транспортировке, которые тоже оставляют углеродный след.

«Чистота» электромобиля напрямую зависит от источника энергии для подзарядки, пишут исследователи. Если его питает гидроэнергетика, ветрогенераторы или солнечные батареи, то объем выбросов CO2 будет многократно ниже по сравнению с обычным автомобилем. К примеру, в европейских странах, где велика доля альтернативной энергетики, карбоновый след электромобиля втрое меньше. В Индии и Китае, где до сих пор много угольных электростанций, карбоновый след электрокаров «короче», чем у автомобилей с ДВС, на 25–40%.

Источником энергии для подзарядки электромобилей может служить и атомная энергетика, говорит Максим Беликов из Volvo Cars Russia. По данным Министерства энергетики, в 2019 г. объем выработки электроэнергии на российских атомных электростанциях составил 208,8 млрд КВт ч – 19,3% от общего объема выработанной электроэнергии, плюс еще 17,6% приходится на гидроэнергетику. 

Эксперты Volvo провели исследование, в котором сравнили углеродный след электрокара Volvo XC40 Recharge и бензинового Volvo XC40. Исследователи учитывали углеродный след от выпуска стали, батарей, электроники и других составных частей, а также затраты на утилизацию в конце срока службы. За счет более энергоемкого производства батарей электромобиль на старте оказывается «грязнее» бензинового, но с ростом пробега разница сокращается. Если электрокар использует энергию от обычных ТЭЦ, его углеродный след становится короче бензинового только после 150 000 км пробега. А если в ход идет энергия от ветряных электростанций, то через 200 000 км пробега совокупные выбросы СО2 от электромобиля будут вдвое меньше, чем от его бензинового аналога. 

Миф 4

На электричестве далеко не уедешь

Действительно, первые массовые электромобили проезжали без подзарядки чуть больше 100 км. Этого, как правило, достаточно для передвижений по городу и коротких вылазок за его пределы. 

Новый золотой стандарт – свыше 300 км, но есть модели, которые способны на большее. Например, для кроссовера Volvo XC40 Recharge заявленная дальность поездки – 418 км.

Заряжать электромобиль придется не так долго, как раньше. Быстрая зарядка постоянным током на крупных электрозарядных станциях (ЭЗС) позволяет сделать это за час. На станции мощностью 150 КВт электромобиль за 10 минут получает запаса хода до 100 км. В помощь автолюбителям – приложения с картами ЭЗС (например, PlugShare компании Recarego). Для зарядки от домашней розетки на 220 В потребуется целая ночь – она   заряжает автомобиль за один час на 7–14 км хода, а специальная домашняя станция – на 30–40 км хода. 

В России зарядных станций пока немного, их количество оценивается в 450, писал в марте 2021 г. «Коммерсантъ». В Москве в 2020 г. в рамках проекта столичной мэрии «Энергия Москвы» началась установка 200 зарядных станций для электромобилей, а к 2023 г. их количество должно вырасти в 3 раза до 600 станций. (Подробнее см.: «Как человечество расстанется с бензином»).

В Западной Европе ситуация гораздо лучше, чем в России. Так, по   данным Европейской ассоциации автомобильных производителей (ACEA), в Нидерландах на каждые 100 км автомагистралей приходится в среднем 47 электрозаправок, в Германии – 19. Но в ЕС есть и свои аутсайдеры: в Литве, Латвии, Греции, Польше и Румынии одна ЭЗС встречается на 200 км и больше. 

Миф 5

Электрокары ездят на низких скоростях и обладают невысокой мощностью

Да, электромашины ездят медленно, если речь про гольф-кары или электропогрузчики на складах. В остальном электричество под капотом — это синоним динамики и резвости. В отличие от ДВС электромоторы не нуждаются в коробке передач и дают сразу 100% крутящего момента. К примеру, топовый бензиновый Volvo XC40 с двигателем 249 л. с. способен ускоряться до 100 км / ч за 6,5 секунды, а его полностью электрический собрат ХС40 Recharge — за 4,9 секунды.

Электрокары используют энергию более эффективно, чем обычные автомобили. Так, коэффициент полезного действия современных электродвигателей — больше 90%, у ДВС — до 30%, — говорит Максим Беликов из Volvo Cars Russia. По его словам, два электромотора весом по 70 кг выдают мощность до 400 л. с. Топливный двигатель мощности такой должен быть многоцилиндровым, объемным и очень тяжелым.

Миф 6

При низкой температуре электрокар не заведется

Производители электромобилей признают, что при отрицательных температурах максимальная дальность поездки сокращается, поскольку машина потребляет больше энергии для обогрева салона и поддержания рабочей температуры аккумуляторов. Аналогично влияет и жара: дополнительная энергия тратится на охлаждение салона.

Исследование портала Geotab, который изучил данные о поездках 4200 электроавтомобилей разных производителей, показало, что в реальной жизни оптимальной температурой для электрокаров является 21,5 ˚С, при ней они могут проехать на полном заряде даже несколько больше (примерно на 10–15%), чем заявлено производителем. Жара и холод влияют на запас хода отрицательно: при температуре плюс 40 ˚С запас хода сокращается примерно на 20% от заявленного при этих температурах производителем, а при температуре минус 20 ˚С – примерно на 50%.

Однако эксплуатация любого дизельного или бензинового двигателя в экстремальных условиях гораздо сложнее, чем электродвигателя, утверждает Максим Беликов из Volvo Car Russia. «Электромобиль теряет исключительно в емкости батареи, но не выходит из строя и не требует серьезных вмешательств при сверхнизких температурах, – объясняет Максим Беликов. – Он просто не может не завестись зимой, если рядом есть розетка».

Например, в североевропейской Норвегии за восемь месяцев 2021 г. доля продаж новых автомобилей с ДВС упала до рекордно низкого значения в 9,6%. Электромобили заняли 60,1% рынка, а гибриды – 30,3% (по данным Совета по информации о дорожном движении Норвегии, OFV). И это при том, что средняя зимняя температура в стране – минус 6,8 ˚С, а на севере Норвегии бывают настоящие морозы.