Перспективный микс: российские производители внедряют технологии двигателей-гибридов электричества и водорода

2704
23.11.2023, 16:59

Несмотря на то, что Россия по праву считается крупнейшей нефтегазовой державой с высоким уровнем переработки нефти, одним из стратегических направлений ее развития является активное внедрение новых технологий в области транспорта, таких как электроавтомобили и автомобили на топливных элементах.

В текущих экономических условиях электротранспорт не сможет полностью вытеснить автомобили, использующие двигатели внутреннего сгорания, однако в некоторых сферах транспорт на электротяге может оказаться незаменимым. В первую очередь, речь о развитии дорожного движения в крупных городах, в строительстве, грузовых перевозках и в сельском хозяйстве. Таким образом, закономерным становится вопрос о разработке и внедрении российских технологий в области электромашиностроения.

Согласно данным Минэкономразвития, в России электромобили постепенно начинают набирать популярность. Даже в 2022 году, когда продажи машин с ДВС упали на 59%, продажи электрокаров выросли на 30%. Такой рост вызван мерами государственной поддержки, в первую очередь, субсидируемыми кредитами и лизингом, а также постепенным развитием сети заправочных станций. Кроме того, электрокары обладают рядом фундаментальных преимуществ: они бесшумные, экологически чистые и управляемые с помощью современных систем навигации и искусственного интеллекта.

Рост спроса на электромобили будет подталкивать и развитие производства российских автомобилей на электротяге. Уже в 2024 году объем производства отечественных электрокаров достигнет 7 тысяч штук, в 2025 году он вырастет в 2,5 раза, до 18 тыс.

К 2030 году доля электрокаров в общем объеме российского производства машин может достигнуть 13%. Всего может быть выпущено 217 тысяч штук, тогда как общий объем выпуска автомобилей – 1,7 млн. К 2035 году доля электромобилей в общем объеме производства российских авто может вырасти до 26%.  Всего к 2035 году будет выпущено 506 тысяч против 1,92 млн машин на ДВС.

Основными российскими производителями в будущем будут «Моторинвест» (Great Wall Hover), «Москвич», Evocargo, который занимается выпуском беспилотных электрогрузовиков, и другие.

Постепенное развитие электротранспортного машиностроения может подтянуть за собой и создание производств лития и литий-ионных аккумуляторов в России. 

По прогнозу CREON Energy, спрос на карбонат лития (Li2CO3) со стороны электротранспорта в России к 2035 г. увеличится до 6000-6500 т, а доля этого сектора в общероссийской структуре потребления Li2CO3 достигнет 50-55%.

В мире на долю электротранспорта приходится 79% потребления лития. При этом в структуре потребления аккумуляторного лития 80% приходилось на электрокары, 12% – на электронику, а 8% – на энергетику. Такая структура спроса напрямую связана с бурным развитием электрического транспорта: если в 2013 г. глобальные продажи электрокаров составляли 110 тыс. единиц, то в 2022 г. – 7,3 млн, тогда как продажи гибридов за тот же период выросли с 91 тыс. до 2,9 млн единиц.

Впрочем, развитие электромашиностроения может упереться в одну существенную проблему – это резкий рост цен на литий и литий-ионные аккумуляторы. 

«Рост глобального спроса на литий привел к скачку цен: например, в США средняя цена в 2022 г. увеличилась почти втрое – до $37 тыс. за тонну против $12,6 тыс. за тонну в 2021 г.», – указывает ведущий эксперт Фонда национальной энергетической безопасности Игорь Юшков со ссылкой на данные Геологической службы США. «Вдобавок к этому, в отрасли пока что нет коммерчески масштабируемых технологий переработки лития. Поэтому электрокарам в ближайшие годы все большую конкуренцию будут составлять автомобили на топливных элементах, особенно в сегменте грузового транспорта», – подчеркивает Юшков.

Глобальный парк авто на топливных элементах достиг 72 тыс. единиц, из них 80% составляли легковых авто, 10% – грузовики и еще 10% – автобусы. Дальнейшее развитие этого сектора будет во многом зависеть от удешевления производства водорода.

По данным Оксфордского института энергетических исследований, удельная стоимость производства «зеленого» водорода составляет от $3,3 до $6,5 за кг (в зависимости от стоимости солнечной и ветровой энергии), тогда как для «серого» водорода этот показатель варьируется от $1,5 до 1,8 за кг (в зависимости от стоимости природного газа), а для «голубого» – от $2,1 до 2,4 за кг (с учетом издержек на внедрение систем улавливания углекислого газа). Поэтому глобальное потребление водорода на транспорте в 2022 г. достигло лишь чуть более 30 тыс. т

Впрочем, разработчики альтернативных видов транспорта уже идут по принципу сочетания преимуществ электродвигателей и двигателей на топливных элементах. Такие гибриды эффективны для промышленных транспортных перевозок в сочетании с использованием беспилотных технологий. Одним из примеров является российская разработка - автономный грузовик N1 от компании Evocargo, который работает на электрической и водородной тяге и может использоваться для услуг грузоперевозок на промышленных объектах, а также в маркетплейсах и распределительных центрах. Обладая грузоподъемностью до 2 т и запасом хода в 200 км, грузовик способен развивать скорость до 20 км/ч. При этом он может использоваться при температуре от минус 35 до плюс 50 градусов Цельсия, что делает его пригодным для эксплуатации в разных климатических условиях.  Автономный транспорт Evocargo уже может похвастаться доказанной экономической эффективностью. Беспилотные грузовики находятся в коммерческой эксплутации на объектах крупных компаний разных отраслей – от нефтепереработки до ритейла, позволяя  снизить расходы на содержание флота до 30%.

«Я считаю, что это очень интересная разработка. До сих пор у нас был либо водород, либо электричество. Теперь водород и электричество объединены. Лично я думаю, что эти два источника энергии, объединенные вместе, будут иметь огромный потенциал, и недостатки, которые есть у электрических машин, могут быть дополнены топливными элементами на водороде – все вместе, в одном корпусе. Так что я думаю, что это самая современная технология, даже ультрасовременная, и, думаю, у нее большие возможности возглавить переход к новому будущему чистой энергетики», – заявил в интервью ассоциации «Глобальная энергия» председатель Международного комитета одноименной премии, нобелевский лауреат Рае Квон Чунг.