Уже в 2025 году электромобиль среднего размера будет дешевле, чем сопоставимый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. К такому выводу пришли ученые из Юлихского исследовательского центра. Исследователи разработали модель, которую они использовали для оценки ожидаемых будущих затрат в транспортном секторе и рассмотрения полученных сценариев достижения целей по защите климата.
Согласно результатам, батареи и топливные элементы будут доминировать в будущем, а «электротопливо» будет играть лишь незначительную роль в автомобильном транспорте, по мнению исследователей из Института энергетики и климатических исследований (ИЭК-3).
С 2035 года в ЕС нельзя будет регистрировать новые бензиновые или дизельные автомобили. Новые автомобили, работающие на электротопливе, являются исключением из запрета на двигатели внутреннего сгорания. Такое решение было принято странами-членами ЕС в марте этого года. Таким образом, общий запрет на двигатели внутреннего сгорания больше не является проблемой, и возникает вопрос о том, какие силовые агрегаты будут преобладать в секторе легковых автомобилей в будущем.
«Наш анализ показывает, что электромобиль станет более дешевой альтернативой в подавляющем большинстве случаев в ближайшие несколько лет и что эта тенденция будет продолжать расти в долгосрочной перспективе. Причинами этого являются положительное техническое и экономическое развитие электромобилей и одновременный рост стоимости топлива для двигателей внутреннего сгорания», — объясняет Детлеф Столтен, руководитель Юлихского института технико-экономического системного анализа.
По расчетам исследователей ИЭК-3, преимущества с точки зрения затрат на техническое обслуживание и эффективности будут означать, что с середины этого десятилетия аккумуляторно-электрический вариант будет иметь более низкую общую стоимость на протяжении всего срока службы. Напротив, в 2025 году затраты на производство электрифицированных силовых агрегатов по-прежнему будут выше, чем у обычных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.
Исследователи из Юлиха сделали свои модели анализа трафика доступными в интерактивном веб-инструменте. В дополнение к ограничениям, предполагаемым экспертами, инструмент также позволяет пользователям делать свои собственные предположения и наблюдать за влиянием на динамику стоимости транспортных средств.
Эта тенденция касается не только легковых автомобилей, но и автобусов и тягачей. «Ценность аккумулятора или топливного элемента зависит от соответствующего применения и от того, как будут развиваться затраты на электроэнергию и водород. Но ясно одно: двигатель внутреннего сгорания будет самым дорогим вариантом во всех рассмотренных случаях», — говорит Томас Грубе, глава исследовательской группы «Транспортные технологии и мобильность будущего».
Транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания могут работать с нулевым уровнем выбросов, если они работают на синтетическом топливе. Однако с точки зрения энергоэффективности и, следовательно, эксплуатационных расходов двигатели внутреннего сгорания работают хуже по сравнению с электромобилями, если принять во внимание также производство электротоплива.
«Чтобы заправить автомобиль электротопливом, вам нужно примерно в пять раз больше возобновляемой электроэнергии, чем если бы вы хранили ее непосредственно в аккумуляторе автомобиля или использовали ее для производства водорода», — объясняет Томас Грубе. В таком общем анализе в 2045 году аккумуляторному автомобилю потребуется около 15 кВтч возобновляемой электроэнергии на 100 км пробега, автомобилю на топливных элементах — 28 кВтч, а двигателю внутреннего сгорания, работающему на электронном топливе, — 72 кВтч. Кроме того, в долгосрочной перспективе все еще следует ожидать местных выбросов, таких как оксиды азота и частицы, от двигателей внутреннего сгорания.
«Различия в эффективности также отразятся на затратах. Кроме того, необходимо также учитывать осуществимость, поскольку высокий спрос на энергию, необходимый для производства электротоплива, означает, что возобновляемые источники энергии должны быть расширены в 4–5 раз по сравнению с электромобилями», — объясняет Детлеф Столтен.
Согласно исследованию, затраты на потребление (без учета налогов и пошлин) автомобилей с аккумуляторами и топливными элементами в 2045 году будут сопоставимы с сегодняшними затратами. Напротив, водителям, использующим электротопливо, пришлось бы иметь дело с более высокими расходами на 60-90 процентов - даже несмотря на то, что существующая инфраструктура поставок жидкого топлива дешевле, чем электроэнергии и водорода, а глобальное производство электронного топлива предполагается в ветреных и солнечных местах.
Тем не менее спрос на это синтетическое топливо в будущем сохранится, хотя и на гораздо более низком уровне. Даже после 2035 года существующие автомобили с двигателями внутреннего сгорания и гибридными приводами по-прежнему будут ездить на дорогах Германии. Чтобы эти автомобили соответствовали цели климатической нейтральности к 2045 году, они должны работать на электротопливе.
Однако количество необходимого электротоплива будет намного ниже текущего спроса на бензин и дизельное топливо. Это связано с тем, что прогнозируемое увеличение доли электромобилей приведет к снижению спроса на традиционные продукты нефтепереработки и силовые агрегаты с двигателями внутреннего сгорания, в то время как спрос на электроэнергию и водород сильно вырастет.
Помимо анализа затрат на транспортные средства, исследователи ИЭК-3 разработали сценарии для транспортного сектора, включая новые регистрации и парки транспортных средств, в соответствии с национальными целями по сокращению выбросов парниковых газов. Для этих сценариев исследователи разработали модель, которая оптимизирует затраты на всю систему. Входные данные модели включают результаты детального анализа стоимости транспортного средства. Кроме того, на основе данных о мобильности моделируются профили вождения для отображения поведения пользователей.
Результаты развития автопарка дают четкую картину. В секторе легковых автомобилей электромобильность будет преобладать среди новых регистраций. Аккумулятор будет доминировать до конца этого десятилетия. С 2030-х годов топливные элементы также получат значительную долю рынка благодаря снижению затрат на трансмиссию и производство водорода.
В секторе коммерческих автомобилей наращивание рынка электрифицированных силовых агрегатов начнется несколько позже. Тем не менее по мнению исследователей Юлиха из IEK-3, у электромобилей здесь также есть будущее, хотя соотношение между аккумулятором и топливным элементом, вероятно, будет больше смещаться в сторону топливного элемента, работающего на водороде, для более крупных и тяжелых транспортных средств.