Содержание
Введение...................................................................................................................3
1. История развития электромобилей....................................................................4
2. Плюсы и минусы электромобилей.....................................................................8
3. Рейтинг продаж электромобилей в 2021 году................................................13
Заключение.............................................................................................................15
Список использованных источников...................................................................16
Введение
Актуальность темы работы. Электромобили стали актуальной темой для стратегий автомобильных и даже нефтегазовых компаний, но производство батарей снижает экономию отказа от традиционного топлива. Снижение выбросов новых бензиновых автомобилей делает их конкуренцию с электромобилями особенно интересной. Переход на электромобили в целом верен, но его реализация в мире будет более сложным процессом, чем полагают оптимисты.
В России, учитывая качество дорог и климат, важно создать надежную сеть электрозаправок на основных туристских магистралях, чтобы дать «пионерам», иностранным туристам и «прогрессивным богачам» шанс на дальние переезды в новых автомобилях. Энергоэффективность в России растет, при этом остается большой модернизационный потенциал в потреблении. Его использование может стимулировать развитие промышленности за счет роста спроса на отечественное энергоэффективное оборудование.
Электромобиль – транспортное средство, ведущие колеса которого приводятся от электромотора питаемого электробатареей, появился впервые в 1838 году в Англии. Электромобиль существенно старше автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Поначалу он опережал автомобиль по скорости и объему выпуска, но не смог стать серьезным конкурентом автомобилю. На наш взгляд, это происходит, в основном, из-за недостатков электромобилей, питаемых от электро-аккумуляторов.
Цель работы - проанализировать значение электромобилей в современном мире.
1. История развития электромобилей
Электромобиль — автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями с питанием от независимого источника электроэнергии, а не двигателем внутреннего сгорания. Электромобиль следует отличать от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания и электрической передачей, а также от троллейбусов и трамваев. В 2020 году доля автомобилей с электрическим двигателем составила 0,7 % от общего количества автомобилей в мире.
Электромобиль появился раньше, чем двигатель внутреннего сгорания. Ещё в 1828 году венгерский изобретатель Аньош Йедлик смастерил передвигающуюся на электрической энергии тележку, больше напоминающую скейтборд, нежели автомобиль. Впрочем, изобретение Джедлика послужило мощным толчком в развитии данного направления инженерии. Первый электромобиль в виде тележки с электромотором был создан в 1841 году.
В 1899 году в Санкт-Петербурге русский дворянин и инженер-изобретатель Ипполит Романов создал первый электрический омнибус на 17 пассажиров. Экипаж был двухместным и четырёхколёсным, передние колёса по диаметру были больше задних. На первом электромобиле использовался свинцовый аккумулятор системы Бари, имевший 36 банок. Он требовал подзарядки каждые 60 вёрст (64 км) Суммарная мощность автомобиля составляла 4 лошадиные силы. Электромобиль изменял скорость движения в девяти градациях от 1,6 до 37,4 км/ч. Романов также разработал схему городских маршрутов для этих прародителей современных троллейбусов и получил разрешение на работу. Однако найти нужные инвестиции не смог, поэтому дело не получило развитие [1].
Первая половина XX века. Главным минусом электромобилей была сложная система подзарядки. Для подзарядки использовался электромотор, работавший от переменного тока. Он вращал вал генератора, к которому были подсоединены батареи электромобиля. В 1906 году был изобретён сравнительно простой в эксплуатации выпрямитель тока, но это существенно проблему подзарядки не решило.
C 1900 по 1910 год широкое распространение получили электромобили и автомобили с паровой машиной. В то время из всего количества автомобилей США 38 % имели электрические двигатели, 40 % — паровые, 22 % — бензиновые. Значительное распространение в начале века получили и грузовые электромобили, а также электрические омнибусы (электробусы).
Вторая половина XX века. Возрождение интереса к электромобилям произошло в 1960-е годы из-за экологических проблем автотранспорта, а в 1970-е годы — и из-за резкого роста стоимости топлива в результате энергетических кризисов. В СССР 4 декабря 1978 года Ульяновский автомобильный завод выпустил опытно-промышленную партию электромобилей на базе грузовиков УАЗ-451М, в 1980е годы были созданы опытные ВАЗ-1801, ВАЗ-2802 и Квант-РАФ [2].
В начале 1990-х годов штат Калифорния был одним из самых загазованных регионов США. Поэтому Калифорнийским Комитетом Воздушных Ресурсов (CARB) было принято решение — в 1998 году 2 % продаваемых в Калифорнии автомобилей не должны производить выхлопов, а к 2003 году — 10 %. Компания General Motors отреагировала одной из первых и с 1996 года начала серийный выпуск модели EV1 с электрическим приводом. Некоторые автопроизводители также начали продажи электромобилей в Калифорнии. Всего с 1997 года в Калифорнии было продано около 5500 электромобилей разных производителей.
XXI век. В 2008 году Tesla Motors — американская автомобильная компания из Кремниевой долины — начала выпуск спортивного электромобиля Tesla Roadster, не уступавшего по ходовым качествам (динамика разгона и максимальная скорость) обычным автомобилям. 22—23 мая 2010 года переделанная в электромобиль Daihatsu Mira EV, творение Японского клуба электромобилей, проехала 1003,184 километра на одном заряде аккумулятора.
27 октября 2010 года электромобиль «lekker Mobil», конвертированный из микровэна Audi A2, совершил рекордный пробег на одной зарядке из Мюнхена в Берлин длиной 605 км в условиях реального движения по дорогам общего пользования, при этом были сохранены и действовали все вспомогательные системы, включая отопление. Электромобиль с электродвигателем мощностью 55 кВт был создан фирмой «lekker Energie» на основе литий-полимерного аккумулятора «Kolibri» фирмы «DBM Energy». В аккумуляторе было запасено 115 кВт·ч, что позволило электромобилю проехать весь маршрут со средней скоростью 90 км/ч и сохранить после финиша 18 % от первоначального заряда [2].
В октябре 2011 года в России начал продаваться первый электромобиль — Mitsubishi i-MiEV. За первые три месяца был продан 41 электромобиль. Министерство энергетики США назвало i-MiEV самым экономичным автомобилем. Mitsubishi i-MiEV получил «Экологический знак качества» общероссийской общественной экологической организации «Зелёный патруль».
В июне 2013 года с небольшим интервалом гоночными электромобилями ZEOD RC японской компании Nissan и B12/69EV британской компании Drayson Racing Technologies были установлены очередные мировые рекорды скорости среди электромобилей — 300 км/ч и 330 км/ч соответственно [3].
В 2009 году в Санкт-Петербургском государственном политехническом университете сконструировали первый в России солнечный электромобиль (СЭМ). За ночь его можно зарядить от обычной электророзетки, а днём он питается от солнечных батарей, расположенных на капоте. Скорость СЭМа — 40 км/ч, а запас хода на одной зарядке аккумуляторной батареи — 60 километров. Электродвигатель мощностью 3 кВт.
14 июля 2013 года в столице и на территории новой Москвы прошёл первый в России экопробег электромобилей «Изумрудная планета», в котором приняли участие политики, журналисты, звёзды и представители бизнеса. Экопробег проходил при поддержке Департамента развития новых территорий Москвы и Департамента транспорта и развития дорожно-транспортной инфраструктуры города Москвы. Инициатором проведения экопробега выступила Экологическая инициатива «Изумрудная планета» и её лидер, эколог Елена Шаройкина. Целью акции было привлечь внимание власти и широкой общественности к экологическим и инфраструктурным проблемам мегаполиса, а также к современному новому виду транспорта как способу уменьшить нагрузку на окружающую среду.
В Новосибирске успешно эксплуатируется совместная разработка компаний ООО «Сибирский троллейбус» и НПФ «АРС ТЕРМ» — троллейбус с длительным автономным ходом СТ 6217. В троллейбусе используются литий-ионные аккумуляторы «Лиотех». Дальность автономного хода от одной зарядки аккумулятора — 60 км. Первый российский электробус проверят сибирской зимой.
В то же время низкая популярность, которую имеют электромобили в России, обусловлена не какой-то одной причиной, — здесь их целый комплекс, а именно:
· отсутствие поддержки государства;
· отсутствие льготных тарифов;
· плохо развитая инфраструктура;
· холодные климатические условия.
2. Плюсы и минусы электромобилей
В последние годы электромобили всё увереннее покоряют дороги. Они стали настоящим прорывом в автоиндустрии, дали человечеству шанс со временем освободиться от бензиновой зависимости и перейти на более экологичные способы езды. Однако не стоит думать, что электромобиль – изобретение нашего века, на самом же деле, он появился даже раньше двигателя внутреннего сгорания, и история его насчитывает более 175 лет. Просто тенденция его использования не получила развития, поскольку в автомобилях, заряжаемых от розетки, имелся ряд минусов. Сегодня же они становятся всё выносливее и при этом доступнее, поэтому популярность их растёт.
Достоинства электромобилей
Один из наиболее весомых на сегодняшний день плюсов – экологичность. Электромобиль не производит вредных выхлопов в окружающую среду. Это довольно актуально на сегодняшний день, особенно в крупных городах, перегруженных транспортом, где от смога и загазованности порой нечем дышать. В связи с этим в некоторых странах езда на электрическом автомобиле поощряется государством, например, в Китае их владельцам выдают премии [4].
Второе достоинство – экономичность. Хотя полного заряда аккумулятора хватает всего на 100-150 км, стоит он всего 1 евро. А теперь посчитайте, во сколько вам обойдётся бензин, который нужно израсходовать на преодоление подобного расстояния. Да, выгода очевидна, тем более что не следует забывать об исчерпаемости ископаемых видов топлива. Однажды бензин на планете закончится, и тогда переход на электромобили станет единственной альтернативой.
Ещё один плюс – бесшумность езды. Электродвигатель производит гораздо меньше звуков, чем двигатель внутреннего сгорания. Поэтому езда на нём комфортна и приятна. Также безусловным достоинством является простота подзарядки авто. По свойствам, возможностям и внешнему виду электромобили сегодня мало чем отличаются от стандартных – в этом плане прогресс шагнул далеко.
Недостатки электромобилей
Первый существенный минус – такая машина обойдётся вам значительно дороже. Её цена составляет порядка 30 тысяч евро, в зависимости от модели и производителя. Кроме того, не стоит забывать, что возможность пробега такого авто на одной зарядке довольно ограничена.
Если человек передвигается по городу, то проблем не возникнет – электрозаправку найти несложно. А вот выехав за пределы мегаполиса, можно столкнуться с тем, что зарядить аккумулятор будет попросту негде, особенно если путешествуете по сельской местности. В этом плане инфраструктура ещё недостаточно продумана. Также не будем забывать о том, что зарядка батареи автомобиля длится гораздо дольше, чем заливка бензина в бак [4].
Аккумуляторы электромобилей часто ломаются, и замена их обходится в довольно кругленькую сумму. Обычно батарея составляет половину стоимости самого авто.
Таким образом, электромобили расходуют топливо довольно экономно, однако за счёт их высокой стоимости данная экономия практически не ощутима. К тому же, это транспорт далеко не для всех – он подойдёт тем, кто передвигается в основном в пределах города и не имеет необходимости преодолевать большие расстояния.
3. Проблемы и перспективы развития электромобилей в России
Рынок электромобилей и зарядных станций развивается динамично: темпы прироста — до 80% ежегодно. К концу первого квартала 2021 года в России было зарегистрировано 12,4 тысячи электромобилей. В 2025 году ожидается увеличение продаж электромашин до объема 100 тысяч единиц. К 2030 году количество электромобилей достигнет 1,5 млн единиц.
Поддержка рынка активно обсуждается на федеральном уровне – разрабатываются программы стимулирования развития зарядной инфраструктуры и электрокаров. До 2024 года на развитие электротранспорта из федерального бюджета правительство совместно с минэкономразвития предполагает потратить более 30 млрд рублей. Программы льготного лизинга на электроавтомобили в соответствии с Концепцией по развитию производства и использования электротранспорта до 2030 года начнут действие в ближайшее время.
Уже сейчас в Москве, Санкт-Петербурге, Казани владельцы электрокаров используют муниципальные парковочные места бесплатно. Скоро это распространится и на другие города, в ближайшее время – на Нижний Новгород. В ряде регионов предусмотрено отсутствие транспортного налога или значительная скидка на его уплату.
В 2025 году ожидается увеличение продаж электромашин в России до объема 100 000 единиц. К 2030 году количество электромобилей достигнет 1 500 000 единиц [5].
Количество электро-зарядных станций к 2024 году должно увеличиться до 11 000, причем значительная часть будут быстрыми зарядками (4 000 ед.). Планируется, что через 1 порт зарядки смогут заряжаться до 6 электроавтомобилей.
Развитие зарядных станций, согласно проекту Минэкономразвития России «Высокоавтоматизированный электротранспорт в городах», в первую очередь планируется в Москве, Санкт-Петербурге, Сочи, Казани, Калининграде, Нижнем Новгороде, а также - на трассах М4 Дон, М12 Москва-Казань. С 2024 года опыт пилотных регионов будет масштабирован на всю территорию РФ. До 2030 года ожидается масштабирование зарядных станций до 74 000 ед., из них 29 000 быстрых ЭЗС.
Практика зарубежных стран показывает, что господдержка за счет предоставления налоговых, таможенных льгот, лизинговых субсидий и льготных условий кредитования, способна обеспечить бурный рост развития частного и коммерческого электротранспорта. Но крайне важное значение здесь имеют меры, предпринимаемые сейчас по созданию инфраструктуры для электротранспорта - сетей зарядных станций в крупных городах и на федеральных трассах.
Сейчас может показаться, что рынок электрокаров в России замер, но перед нами только вершина айсбегра. На практике сейчас начата колоссальная работа по построению зарядной инфраструктуры, которая является основой рынка электроавтомобилей и обеспечит его быстрый рост в самой близкой перспективе [6].
В Россию до сих пор нет поставок электромобилей от крупных производителей – все немногочисленные продажи пока идут через посредников. Более того, самый популярный электромобиль в России – Nissan Leaf – поставляется только под заказ, и стоить это будет эквивалент 50 000 долларов (3,5 миллиона рублей). Для сравнения, в неофициальных поставках этой модели с пробегом цена будет всего 15-25 тысяч долларов (1-1,7 миллиона рублей).
То есть, первая проблема – отсутствие официальных поставок через дилеров и завышенные цены. Это ведет ко второй проблем – при неофициальных поставках владелец не получит никаких прав на гарантийный ремонт. А в электромобиле поломки будут хоть и не такими частыми, но ремонт будет стоить куда выше, чем для бензинового авто.
Сейчас основная технико-экономическая проблема – это стоимость батареи, которая питает автомобиль. Собственно, она и обуславливает сравнительно высокую цену электрокаров. Стоимость таких авто начинается от 30 тыс. долл. США, а, к примеру, анонсированная как самая бюджетная разработка Tesla Model 3 обойдется минимум в 41 тыс. долл. Впрочем, цена батарей устойчиво сокращается. По данным Bloomberg, с 2010 по 2019 год средняя стоимость 1 кВт⋅ч таких батарей сократилась на 87% до 156 долл. за киловатт-час. По прогнозу Международного совета по экологичному транспорту к 2030 году этот показатель сократится до 73 долл./кВт⋅ч. Впрочем, цена на нефть тоже снижается, поэтому развитие электрокаров будет зависеть от прорывов в области создания батарей, поиска новых материалов и технологий.
Вторая, и не менее важная проблема – практически отсутствующая сеть электрозаправочных станций. Конечно, зарядить электромобиль можно и дома от специального зарядного устройства, но это ограничивает передвижение на машине определенным радиусом от дома. Кроме того, общественные зарядные станции обычно оборудуют «быстрыми» зарядками, которые могут за полчаса-час зарядить батарею авто до 80-100% (тогда как дома машину нужно ставить на зарядку на всю ночь) [6].
Отсутствие же инфраструктуры в России не позволяет владельцам электромобилей использовать их для дальних поездок. Власти на федеральном и региональном уровнях, конечно, предпринимают некоторые усилия по увеличению сети электрозаправочных станций, но этих усилий, как видно, недостаточно. В Россию не удалось привлечь и компанию Tesla с их сетью станций Supercharger – их собирались открывать еще в 2016 году, но до сих пор ни одной не открыли.
4. Рейтинг продаж электромобилей в 2021 году
Согласно данным European Automobile Manufacturers Association (ACEA), продажи автомобилей на общеевропейском рынке (Евросоюз (EU), Норвегия, Швейцария, Исландия (EFTA) и Великобритания) составили 3,080,751 автомобилей (+0,9% по сравнению с первым кварталом 2020 года). При этом продажи электрифицированных автомобилей, включая электромобили (BEV) и подключаемые гибриды (PHEV), выросли на 97,1% до отметки 452,901 авто или 14,7% доли всего авторынка.
Общая ситуация выглядит следующим образом:
· Электромобили (батарейные BEV + с топливными ячейками FCV) — 202,410 штук (+54,6%, доля 6,6%);
· Подключаемые гибриды (PHEV) — 250,491 шт (+154%, доля 8,1%);
· Все электрифицированные (BEV, FCV, PHEV) — 452,901 штук (+97,1%, доля 14,7%);
· Гибриды (HEV — мягкие, неподключаемые) — 593,659 штук (+90,4%, доля 19,3%);
· Все автомобили (ICE, BEV, FCV, HEV/PHEV) — 3,080,751 штук (+0,9%)
За первый квартал только в Европе регистрации батарейных электромобилей (BEV) выросли на 59,1% и составили 146,185 штук. Лидерами сегмента выступили Германия (+149%) и Италия (+145,6%), а вот Испания показала отрицательный прирост (-12,6%). Для подключаемых гибридов обстановка в Европе еще лучше — прирост на 175% до отметки 208,389 автомобилей. Лидеры — Германия (+195,4%), Франция (+231,4%) и, как ни странно, Испания (+116,1%) [7].
Если принять во внимание, что по данным ассоциации Укравтопром за первый квартал в Украине продали почти 1700 электромобилей, то по данному параметру мы займем 14 место — между Ирландией (2821 шт.) и Португалией (1579 шт.). Но не стоит упускать из виду, что в случае Европы речь идет о новых электромобилях, тогда как у нас доля новых экземпляров в сегменте электромобилей занимает всего 10%.
Tesla уверенно лидирует с долей 25%. Однако, она потеряла 4% доли по сравнению с тем же периодом прошлого года. Тем не менее, тот факт, что каждый четвертый электромобиль, проданный в мире, принадлежит Tesla, уже является подвигом.
Серебряная медаль находится в руках китайского концерна SAIC. При этом его доля увеличилась на 6% по сравнению с прошлым годом.
Для Volkswagen Group первые два месяца года были не очень хорошими, но март помог компании немного восстановить продажи. Однако, этого было недостаточно для восстановления 11% доли, которую немецкий конгломерат имел в первом квартале 2020 года - в этом году лишь 8%.
Сразу за подиумом располагается BYD с долей 5%. Китайский автопроизводитель поднялся на одну позицию в сравнении с 2020 годом. Однако, это произошло не потому, что он увеличил свою долю (на самом деле она снизилась с 6% до текущих 5%), а из-за того, что свои позиции потерял концерн Renault-Nissan, который в 1 квартале этого года вообще не вошёл в пятёрку лидеров [8].
Stellantis впервые появляется в рейтинге Top 5 BEV, на 5-м месте с долей 5%. Он всего лишь на 3000 единиц отстает от 4-го места BYD. Но не стоит ожидать, что он превзойдет китайского производителя в ближайшее время, так как BYD теперь намерен значительно увеличить поставки, поскольку вся его линейка BEV перешла на новые батареи LFP.
Заключение
Таким образом, можно сделать вывод, что развитие электромобильного транспорта сегодня рассматривается многими странами мира как способ решения существующих экологических проблем, возможность формирования новых рынков инновационной продукции и потому активно поддерживается государством различными способами. При этом основными барьерами развития «зеленого» транспорта являются стоимостные (высокая цена на электромобили) и инфраструктурные (отсутствие необходимой структуры зарядки, замены и утилизации аккумуляторных батарей).
К основным драйверам роста мирового рынка электромобилей специалисты относят меры государственной поддержки спроса на экологически чистые виды транспорта, принятые во многих странах Европы, в США и Китае, а также технологические достижения в производстве батарей, позволяющих снизить стоимость самого дорогого элемента электромобиля – аккумулятора.
Российский рынок электромобилей в настоящее время практически не поддерживается никакими мерами государственного регулирования и развивается спонтанно. Однако интерес к электрификации транспортных средств в России начинает постепенно расти в соответствии с мировыми трендами.
В нашей работе актуальность темы доказана, цель достигнута.