Электрогрузовики нуждаются в инфраструктуре, а не только в более дешевых батареях

Электрификация автомобильных перевозок имеет большой потенциал, но есть некоторые большие пробелы, которые сначала должны быть преодолены. В Европе более половины грузов перевозится менее чем на 500 км-расстояние, которое можно покрыть с помощью доступных сегодня аккумуляторных технологий без подзарядки. Тем не менее, большинство электрических фургонов доставки имеют более короткие диапазоны. Хорошая новость заключается в том, что за последние десять лет стоимость аккумуляторных батарей снизилась на 95% до $122/кВтч и будет падать дальше. Но для того, чтобы электромобили взлетели, одного снижения стоимости батареи будет недостаточно.

Этим летом рыночная стоимость Tesla превысила стоимость следующих трех автопроизводителей вместе взятых. Это может быть чрезмерно, но это указывает на очень высокие ожидания инвесторов относительно электромобилей. По прогнозам, в 2020 году будет продано 2,9 миллиона электромобилей , что составит более 5% от всех автомобилей, проданных в мире в 2020 году. Что нового, так это то, что Европа стала крупнейшим рынком электромобилей в мире в 2020 году, благодаря щедрым программам государственной поддержки EV и высоким налогам на ископаемое топливо, в сочетании с глобальным спадом продаж автомобилей.

Сегодня во всем мире эксплуатируется 200 ГВт-ч годовой мощности производства батарей и еще 100 ГВт-ч установленной мощности. Если рассматривать это в перспективе, то в 2019 году прирост мировой возобновляемой энергетики составил 170 ГВт, так что производственная мощность батарей составляет почти два часа хранения для всех новых мощностей возобновляемой генерации.

Тенденция очевидна, и продолжающийся прогресс производительности батареи закрепит этот переход: диапазон будет продолжать увеличиваться, в то время как время зарядки будет продолжать уменьшаться. Стоимость аккумуляторных батарей снизилась на 95% за последнее десятилетие до 122 долларов США/кВт-ч, и ожидается дальнейшее снижение затрат. Это сокращение расходов еще больше укрепит аргументы в пользу электромобилей.

До сих пор ограниченное внимание уделялось автомобильным грузовым перевозкам, несмотря на то, что на долю этого сектора приходится 2,9 Гт выбросов CO2 из выхлопных труб в год.  Сейчас это меняется благодаря технологическому прогрессу и изменению приоритетов политики.

Европа…

В Европе более 50% грузов перевозится менее чем на 500 километров. Это расстояние, которое можно преодолеть с помощью батарей сегодня без подзарядки. Тем не менее, большинство электрических фургонов доставки, которые работают сегодня, имеют более короткие диапазоны.

Электрический фургон доставки, Бонн, Германия

Уже сегодня общая стоимость владения электрическими фургонами доставки ниже, чем дизельными фургонами доставки в некоторых юрисдикциях. В будущем этот разрыв будет только увеличиваться.

Остаются некоторые сомнения в том, как электрификация, природный газ, биотопливо или водород будут использоваться для грузовых автомобилей, и во всех этих областях продолжаются значительные усилия по развитию. Есть веские основания полагать, что и грузовые автомобили будут в значительной степени электрифицированы в ближайшие десятилетия. Основная причина заключается в том, что они могут извлечь выгоду из эффектов обучения технологии и экономии масштаба, которые приходят с ростом производства автомобильных аккумуляторов. В то время как стоимость электрических грузовиков сегодня значительно превышает стоимость дизельных грузовиков, стоимость, по прогнозам, быстро упадет, как только развертывание начнет набирать обороты.

… США, Китай

Европа не одинока в этом развитии событий. Калифорния также имеет амбициозные планы по электрификации своего грузового парка, и по всей территории США к 2025 году планируется создать 54 000 тяжелых электрических грузовиков (все еще небольшое число по сравнению с общим парком коммерческих автомобилей в 150 миллионов единиц). Сегодня большинство электрических грузовиков можно найти в Китае, который лидирует в таких сегментах, как электрические мусоровозы. BYD заменяет 15 000 грузовиков, используемых в Шэньчжэне в ближайшем будущем, после 60 000 электрических легких грузовиков и фургонов за последние 3 года. Приблизительно 35% всего парка городских транспортных средств доставки Шэньчжэня — электрические.

Грузовики большой грузоподъемности

Высокоэффективные батареи будут иметь решающее значение для дальних тяжелых условий эксплуатации. Потребуются решения для быстрой зарядки, в том числе зарядные устройства MW, а также новые технологии аккумуляторных батарей, которые могут справиться с быстрой зарядкой. Переход к сегменту рынка тяжелых грузовиков будет последним, но многие производители оригинального оборудования готовятся к переходу . Анализ показывает, что в Европе депозитарные сборы по-прежнему будут доминировать в коммерческом сегменте.

Энергетический сектор

В прошлом году на пятистороннем совещании министров (в настоящее время состоящем из Австрии, Бельгии, Франции, Германии, Люксембурга, Нидерландов и Швейцарии) был сделан вывод о том, что существует достаточное внимание для продажи EV и инфраструктуры подзарядки, но ограниченное внимание для аспектов связи энергетического сектора. С парком около 6,5 миллионов HDV на европейских дорогах сегодня, если бы 30% были электрическими, они потребляли бы около 125 ТВтч в год, что составляет около 4,5% от общего объема электроэнергии, производимой в Европе. Такое увеличение дополнительной возобновляемой генерации, примерно от 50 до 75 ГВт ветровой и фотоэлектрической мощности, представляется вполне осуществимым. Но профиль зарядки должен соответствовать профилю питания.

Производственная мощность батареи

Если бы к 2030 году 30% тяжелых транспортных средств (HDV), производимых в ЕС, были электрическими, это привело бы к Европейскому производству более 150 000 e-HDV в год. С емкостью батареи 0,55 МВтч на e-HDV, как и для Daimler eCascadia класса 8 HDV, это потребовало бы ежегодной дополнительной производственной мощности батареи 82,5 ГВт-ч.

Максимальная нагрузка

Еще один аспект, который следует учитывать, — это пиковая нагрузка на местные электросети. Существует несколько технологий зарядки, которые тестируются для e-HDV, с мощностью от 250 кВт до 900 кВт. Гармонизация стандартов и протоколов связи еще не достигнута.

Некоторые компании предполагают, что рынку требуются мощности для зарядки до 3 МВт на одну точку зарядки. Пиковая нагрузка Европейского домохозяйства составляет около 0,7 кВт (вечерний пик). Используя точку зарядки мощностью 1 МВт, e-HDV будет представлять собой пиковую нагрузку примерно 1500 домохозяйств. В зависимости от одновременной зарядки нескольких e-HDV (например, в депо или в зонах отдыха), это может стать серьезным стрессом для местной сети, что приведет к значительным инвестициям в укрепление инфраструктуры. Необходимо проделать дополнительную работу, чтобы понять, как может выглядеть подход «умной зарядки» для e-HDV, чтобы избежать такой проблемы. 

Без выбросов, умная зарядка, рыночные стимулы

Конечно, электромобиль имеет смысл только в том случае, если он сочетается с безуглеродным возобновляемым источником энергии. В то же время зарядка автомобиля может добавить гибкость, которая позволяет интегрировать более высокие доли солнечной энергии и ветра. Для содействия такому развертыванию необходимы разумные стратегии взимания платы и надлежащие рыночные ценовые стимулы.

TDA, EV100/The Climate Group и CALSTART/Drive to Zero организовали ряд мероприятий для обсуждения спроса и предложения грузовых автомобилей с нулевым уровнем выбросов в конкретных регионах Северной Америки, Индии и Европы. IRENA сотрудничает в организации следующего пятистороннего министерского форума по электромобилям, запланированного на 22 октября. Председательствующая в ЕС Германия планирует через неделю провести саммит по вопросам политики в области грузовых электрических перевозок. Серия событий указывает на то, что эта осень будет иметь важное значение для будущего электрических грузовиков в Европе.

Елизавета Коробкова

Редактор ЭНЕРГОСМИ.РУ