Так ли нужна электромобилю быстрая зарядка?

Приветствую! Как вы, наверное, помните, я очень скептически относился к электромобилям и все еще не вижу места для подобной машины в своем гараже. Хотя должен признать, что их развитие идет такими темпами, что это место могло бы появиться, если бы не мой образ жизни, интересы и развитие инфраструктуры для подобного типа транспорта в целом по стране. Модели, выдающие по 400-500 км пробега на одном заряде, — это уже не нечто выдающееся, а поездка Москва-Питер с одной зарядкой по пути — вполне реальная история. Проблема заключается разве что в том, что на трассе самый быстрый вариант зарядки — это 120 кВт, а в основном до 60 кВт. Теоретически. Практически не все посты не всегда работают, не везде будет нужный тип разъема и не факт, что конкретно ваш электромобиль будет принимать максимальный ток. Ожидать своей очереди на зарядку можно по 30-40 минут, причем не в худшем варианте. И это едва ли не самая насыщенная зарядками для электромобилей трасса в России.

Проектный вид зарядного хаба для электромобилей на трассе М-11. Всего таких планируется два с 1-3 зарядками на 210 кВт, 8-11 зарядок на 150 кВт и по 2 зарядки на 22 кВт. Суммарная мощность каждого хаба — около 2,5 МВт

Кстати, именно на трассе «Нева» ситуацию обещают сделать еще лучше, добавив сразу несколько комплексов, где быстрая зарядка на 150-210 кВт будет сразу на нескольких постах, а для тех, кто не торопится, отдельно на 22 кВт. Относительно М4 про такие планы мне слышать не доводилось, но думаю, что вскоре тоже появится что-то похожее, а пока количество пунктов зарядки на этой трассе выглядит замечательно лишь на карте. Суровая действительность охлаждает пыл на стадии чтения отзывов: неработающие посты и большое разнообразие операторов, которое усугубляется проблемами с интернет-подключением, помноженными на большую протяженность, ждут героев, рискнувших поехать на юг на чистом электромобиле. Но если вспомнить, что было еще несколько лет назад, прогресс очевиден, а те же проблемы с интернетом все же преходящи.

Тем более что нынешние 150-200 кВт — это не пик технологий. Китайские компании BYD и CATL уже показали и батареи уровня 5С, и машины на их базе, способные «впитывать» ток мощностью до мегаватта! И российские планы вполне учитывают такие технологии, как и строительство зарядных хабов по аналогии с заправками на множество колонок для машин с традиционными ДВС. Так что в горизонте всего нескольких лет можно ожидать, что новые «электрички» будут обладать батареями 150-200 кВт, а зарядка их может осуществляться током в 1 Мвт. Звучит круто? Да, если не пытаться примерить этот рекорд на практику.

Вопреки ожиданиям скептиков, зарядные станции мегаваттного класса не такие уж громоздкие. Журналисты Carnewschina нашли зарядку BYD Flash Charge, выдающую до 1500 кВт на пистолет, стоящую рядом с привычной 120-кВт зарядкой.

Но я остаюсь скептически настроен в отношении электромобилей. Именно по той причине, что практика — это количественные показатели, а не единичные рекорды. И мне кажется, что развитие этих сверхбыстрых зарядок не тот путь, который приведет к победе, если мы говорим о доминировании электромобилей над машинами с ДВС. Потому что это путь, на котором электромобили копируют своих успешных предшественников без оглядки на принципиально иной способ хранения и иные алгоритмы расходования энергии. Если у нас автомобиль на новом источнике энергии, то не нужно применять к нему старые лекала. Надо мыслить иначе, менять сам подход. Рискну немного вторгнуться в «Уголок изобретателя» на территорию Михаила, но давайте обсудим, какие проблемы могут стоять на пути создания заправочной инфраструктуры нового поколения и каковы пути их решения.

Классическая заправка электромобилям не нужна

Для начала давайте скажем пару слов о том, почему зарядные хабы выглядят как минимум не самым универсальным решением проблемы. Этот вариант просто-таки кричит о том, что он является прямой копией заправочного комплекса. Только вот ему нужна инфраструктура, принципиально отличная от той, что требуется при использовании жидкого топлива. Разница в том, что на обычной заправочной станции топливо отгружается из резервуаров. При ожидании максимальных пиков вам требуется спроектировать их емкостью побольше, а также заложить логистику бензовозов, которые будут запас восполнять. Также на заправке будет как минимум четыре разных топлива, что распределит расход каждой отдельной емкости. Теперь посмотрим на зарядный хаб.

Несколько колонок, на каждой из которых обычно есть возможность залить несколько разных видов бензина и дизельного топлива. Логично и рационально при условии, что топливо у нас жидкое.

Начнем с того, что все электромобили потребляют одно и то же электричество, а разница в форм-факторе разъема для подключения влияет лишь на принципиальную возможность зарядки и ее время. Т.е. условная емкость с топливом у нас одна на всех, нет никакой диверсификации. Более того, у нас и емкости-то нет. Вместо нее у нас только «очень толстый кабель», который должен покрывать потенциальный пик заряда. А он будет равен максимальной мощности всех постов. Так что если у нас 10 мест по 1 МВт, то это уже более 10 МВт мощности, которые потребляются таким хабом. Для сравнения, 100-квартирный жилой дом — это всего 1,5 МВт пиковой мощности потребления.

А вот разнообразие кабелей на зарядном хабе для электромобилей обусловлено только разъемами и мощностью зарядки, электричество во всех одинаковое (кадр телеканала «Санкт-Петербург»)

Вот, собственно, и первая причина моего скепсиса в отношении подобных зарядных хабов. Чтобы они могли существовать, потребуется инфраструктура электросетей, соответствующая жилому комплексу на 500-700 квартир. В крупных городах это проблематично с точки зрения повышения нагрузки на и так загруженную имеющуюся инфраструктуру или поиск способов прокладки новых ЛЭП. В небольших городах с электрической точки зрения такой комплекс эквивалентен резкому приросту населения. Или строительству нового завода. Возможность построить подобный комплекс «посреди нигде» просто ради того, чтобы зарядные хабы попадались, как заправки, каждые 100-150 км, натыкается еще и на вопрос, откуда брать электроэнергию и сколько будет стоить протянуть ЛЭП. В городах еще одной проблемой может стать поиск подходящих территорий, ведь кроме собственно «заправки» требуется проложить к ней ЛЭП и построить подстанции или расширить имеющиеся трансформаторные и распределительные с учетом дополнительной нагрузки. Причем это не все. Ведь кроме заряжающихся электромобилей еще нужно место для ожидающих зарядки. А с этим тоже не все так просто.

Лучшие результаты, которые обещают производители, — это зарядка за 10-15 минут. Кто-то говорит о чуть большем, кто-то — о чуть меньшем времени, но пара-тройка минут в данном случае принципиально ничего не меняют. Это все равно в разы дольше, чем заправляются автомобили с ДВС. Расчетное время пребывания автомобиля у колонки АЗС, по оценкам топливных компаний, составляет 2,5-3 минуты. Электромобиль даже самой быстрой зарядкой заряжается в 3-5 раз дольше (не сейчас, а потенциально). Значит, и места нужно резервировать для соответствующих очередей. Впрочем, в городе автовладелец, скорее всего, уедет искать счастья в другом месте, а за городом в России обычно со свободными площадями под парковку попроще.

Получается, что зарядные хабы хоть в городе, хоть на трассе создают проблемы, а не решают их. Заправка на много постов существует ради удобства централизованного снабжения ее самой и автомобилей, которые она будет заправлять. Бензовозы везут с нефтебазы топливо в ограниченное количество точек, а на самих точках всего из нескольких емкостей топливо распределяется по множеству колонок. Ничего похожего в случае с электрической зарядкой у вас нет. Значит, логичным выглядит вариант, при котором электрические зарядки не располагаются несколькими хабами на большом расстоянии друг от друга, а привязываются к зонам отдыха, расположенным по трассам каждые 20-30 км. Разумеется, не везде именно такая привязка будет удобной и экономически оправданной, ведь зоны отдыха планировались без учета того, где к трассе проще подвести мегаваттный кабель, но строительство нового парковочного кармана всего на несколько машин в масштабе тысячекилометровых трасс не выглядит разорительным.

Зато получается максимально удобно для тех, кто будет ехать на электромобиле на дальнее расстояние. Нет необходимости останавливаться на конкретной зарядке, минимизируется шанс оказаться с разряженным аккумулятором в дороге. Будет ли это дешево? Вряд ли. Вопрос в том, что зарядный хаб — это однозначно дорого, а при копировании модели больших АЗС его пропускная способность в разы ниже. И в городе, кажется, в принципе не нужна.

Зарядки в городе

Что нужно в городе, так это изменение принципов расстановки зарядных колонок. Сейчас в Москве их активно внедряют буквально на все парковки совершенно без оглядки на то, как долго в среднем там стоит автомобиль. Точка притяжения может быть, а может в принципе отсутствовать. Это может быть место, где пребывают считанные минуты, может быть, час, а может быть, часы. И далеко не все владельцы электромобилей дисциплинированно покидают место у зарядки немедленно по окончании заряда. О том, что далеко не всегда там в принципе паркуются электромобили, вообще лучше не вспоминать, мы обсуждаем технологии, а не культуру и соблюдение КоАП.

Зарядки на улицах Москвы множатся, но их все равно не хватает на всех

Решением проблемы может и должно стать распределение зарядных станций сообразно характеру точек притяжения. При имеющихся объемах биг даты это не так сложно. Тем более что среднее время пребывания в магазине, аптеке, отделении банка, ресторане, закусочной и других местах уже посчитано. Остается наложить на это изменения, связанные с поведением владельца электромобиля при зарядке, чтобы количество полученного за время парковки заряда было безусловно привлекательным для автовладельца. А вот там, где автомобиль оставляют надолго, рациональность установки зарядной станции выглядит меньшей. В конце концов, получится так, что зарядится один автомобиль за целый рабочий день. Или ночь, если мы про зарядки у жилых домов. Или их нужно буквально по количеству машиномест делать. В прошлом году, по статистике в Москве, на одну электрозарядку приходилось 11 электромобилей, но это с учетом электромобилей корпоративных и государственных автопарков, которые чаще всего заряжаются у себя на базе, а не на публичных зарядках.

Если сохранить такое соотношение, то при условии, что каждый третий автомобиль станет электрическим, уже будет требоваться более 130 тысяч зарядок. Для понимания масштаба — на 31 марта текущего года платных парковочных мест на улицах столицы 177 тысяч. Так что попытка просто добавлять парковочные места с электрозарядкой без оглядки на реальное время зарядки автомобилей на них заранее обречена на провал.

Зарядки на парковках и необходимость стандартизации

Интересный момент с зарядками на парковках. Когда я публиковал новости о том, что в Китае уже используются, а в России готовятся к выходу на рынок специальные роботы, которые представляют собой мобильный пауэрбанк для автомобиля, в комментариях царило полное непонимание этой идеи. Хотя она совершенно здравая и решающая важный вопрос того, сколько зарядных постов нужно размещать на парковке, где это делать и как. В случае с роботом все просто. Подъехал к нужной машине и зарядил ее до нужного уровня. Не обязательно до 100%, так что сравнительно небольшая емкость собственного аккумулятора робота имеет вторичное значение. Тут встает скорее вопрос автоматизации. Все же сейчас для того, чтобы начать и закончить зарядку, автовладельцу потребуется личное присутствие. Единственная причина которого — необходимость подключить и отключить кабель. Решить ее можно или с помощью машинного зрения и роботизированной руки, или добавив возможность беспроводной зарядки по типу той, что предлагает, к примеру, Porsche.

Китайский робот-заправщик электромобилей от CATL

Альтернатива — стационарные посты. Которые не суперудобны в принципе (вам надо ехать в конкретное место) и далеко не всегда освобождаются сразу после окончания заряда. Опять же, простая математика. Берем парковку на 600 машино-мест. Считаем, что треть всех припаркованных — электромобили. И каждый десятый из них встает на зарядку. Это 20 машин. Даже при зарядке какими-то жалкими 20 кВт выходит, что надо проектировать пиковую мощность потребления на 400 кВт. Но даже типичный современный аккумулятор — это скорее 100 кВтч, так что на полную зарядку будет уходить больше 5 часов, тогда как время пребывания в ТЦ редко превышает 3-4 часа. Т.е. даже для современных батарей лучше бы давать 60 кВт зарядки. Это уже 1,2 МВт потребления парковкой. Если же мы 20 постов сделаем с мегаваттными зарядками, то наша парковка по энергопотреблению будет соответствовать металлургическому комбинату с выплавкой нескольких десятков тонн стали в час. Разумеется, сравнение не совсем корректное, поскольку комбинат работает круглосуточно и потребляет электроэнергию равномерно, а тут речь только о пиковой нагрузке, но для понимания сомнительной полезности с экономической точки зрения 20 постов быстрой зарядки электромобилей на парковке — хорошая иллюстрация.

Российский прототип робота-зарядника для электромобилей

Так что будущее подзарядки электромобилей на больших парковках — за роботами. Причем для улучшения ситуации неплохо было бы все же ввести стандартизацию не только разъемов подключения, но и мест расположения коннекторов в самих авто, а также способов их открывания. Сейчас их можно наблюдать и слева, и справа, и спереди, и в передних крыльях, и в задних. Причем, в отличие от размещения горловины топливного бака, никаких особых технических сложностей по созданию универсальных и фиксированных точек размещения разъемов подключения к зарядке нет. Максимум — прокладка дополнительной пары метров силового кабеля. Это гораздо проще и дешевле, чем оснащать автомобиль беспроводной зарядкой. А выигрыш — создание полностью автоматизированной системы зарядки: приехал, припарковал, выбрал необходимый тип разъема, активировал зарядку, а далее станция сама открывает, сама подключает и отключает кабель по завершении заряда. В случае с роботом на парковке — максимум экономии времени.

Возражение о том, что робот теряет энергию, перенося ее через свой аккумулятор, а также что он требует собственной зарядки, мне кажется не особенно состоятельным. Во-первых, все потери можно включить в стоимость киловатта такой зарядки. Да, это дороже, но так и парковка в ТЦ чаще всего не бесплатная, однако мало кто соглашается поставить машину в соседнем квартале и идти до ТЦ пешком. Во-вторых, вероятность ситуации, что все те же 20 роботов оказались на зарядке, меньше, чем у одновременного приезда 20 электромобилей с постановкой на зарядку в течение 5 часов. Да и решается эта проблема проще. Как раз для робота можно сделать быструю зарядку, а при создании системы зарядки на парковке прописать алгоритм, который позволит роботам эффективнее распределять между собой время собственной зарядки и зарядки клиентов.

Зарядки в домах и гаражах

Среди всех моих знакомых и людей, с которыми доводилось общаться в плане практического использования электромобилей, нет никого, кто бы полностью полагался на общественные зарядные станции. Частный дом, гараж с зарядной станцией, паркинг с розеткой — непременное условие, чтобы человек начал раздумывать над тем, чтобы купить чистый электромобиль или даже PHEV. Открытие новой зарядной станции возле дома или места работы — приятный бонус, но не побудительный стимул. Изменят ли быстрые зарядки это отношение? Сомневаюсь.

Минимальные требования по зарядке электромобиля дома — розетка, способная выдерживать нагрузку 6-9 кВт. Скорость зарядки при этом может оказаться такой, что на полную зарядку потребуются сутки

Да, потенциально зарядка мегаваттного класса будет заряжать автомобиль за 10-15 минут. При условии, что вы подъехали, а она свободна. Но чем больше будет электромобилей, тем меньше шансов, что она будет свободной. Сейчас быстрая зарядка — это час-полтора до полной батареи. Потенциально эти 60-90 минут сокращаются до 8-12, если мы говорим об уже представленных технологиях. Проблема в том, что проникновение электромобилей остается низким. Статистика того же Китая лукавит, объединяя чистые электромобили с прочими транспортными средствами на новых источниках энергии (NEV). Чистые электромобили (BEV) в Китае составляли в 2025 году 30 миллионов из 366 миллионов легковых автомобилей, так что реляция о 12% «электричек» была несколько раздутой.

Но китайский опыт и подход к эксплуатации автомобилей в принципе имеет мало общего с российским в силу различий в ментальности, законодательстве и уровне урбанизации. КНР в этом плане ближе к Японии, где на полном серьезе перспективным направлением считают превращение дорог в сплошные зарядные станции, что в России выглядело бы как сжигание средств ради строительства одной дороги, ведущей из Москвы в никуда и работающей только летом, кроме понедельников, выходных и профилактического ремонта с 21 до 7. Так что посмотреть на китайские мегахабы для электромобилей стоит, но брать и их копировать, перенося на русскую почву, — точно нет.

Более основательный подход предполагает размещение зарядной станции. В таком случае зарядка дома быстрее, но вам почти наверняка потребуется доработка домашней электросети. А согласование более мощного подключения, чем обычно, предоставляется в России на частный дом, если хотите мощность более 15 кВт

Та же история с еще двумя традиционными образцами для подражания в деле продвижения электромобилей — США и Норвегией. В первых в частных домах проживает, по разным подсчетам, до 70% населения. Во второй в отдельных домах 55%, но еще 12% живут в таунхаусах. Так что можно смело говорить, что примерно 2/3 населения что там что там в общественных зарядных станциях нуждаются только в плане экстренной подзарядки или в поездках на большие расстояния. В России в частных домах проживает менее трети населения, т.е. картина зеркальная. При этом экстраполировать нынешнее распределение электромобилей по регионам я бы не стал. Слишком их мало. Фактически 13 тысяч электромобилей в Москве — это статистическая погрешность даже относительно двух миллионов выезжающих на дороги столицы ежедневно. На всю остальную Россию приходится еще 27 тысяч. Делать какие-то выводы из этих цифр было бы ошибкой. Но вот продумывать шаги, которые бы сделали электромобили столь же привлекательными, чтобы они росли в продажах, как это происходит в Китае, нужно уже сейчас. И это точно не сверхбыстрые зарядки.

Рынку электромобилей нужен свой мессия

Долгое время буквально святым покровителем рынка электромобилей был Илон Маск. Tesla имела культовый статус, продавалась в больших количествах, чем любой аналог, производилась без оглядки на конкурентов. В общем, все было круто, пока волшебный пузырь не лопнул. В США отменили экологические льготы, Tesla выпустила «кибертрак», снявший сомнения в профпригодности ее инженеров, а на все мировые рынки хлынули массовые и сравнительно недорогие китайские модели всех классов. Ореол Tesla резко потускнел, вслед за ним и продажи, а за продажами — прибыли. А Илон Маск увлекся космическими далями и не стал уделять внимания электромобилям, даруя Tesla второе дыхание.

Tesla Cybertruck был создан, чтобы никто больше не мог сказать, что российские внедорожники плохие. Этот автомобиль одинаково плох во всем и неоправданно дорог даже в США

Между тем электромобилям нужен свой Стив Джобс, который придет рассказать, как правильно ими пользоваться. Опыт Apple прекрасно демонстрирует, что мало придумать новую технологию. Важно ее внедрить таким образом, чтобы пользователь даже не задумывался над тем, что существуют какие-то альтернативы. Пока коммуникатор был сложным устройством со специфичным пользовательским опытом, никакие отдельные технологии не могли превратить его в массовый продукт. К нему нужна была интуитивно понятная инструкция и упрощение некоторых идей до уровня, понятного ученику средней школы. С закрытием потребностей школьника и домохозяйки, без выхода на более высокий уровень компетентности в пользовании.

В похожем положении сейчас оказались электромобили. Технологий много, и часть из них явно избыточна. Экономическая поддержка, основанная на «зеленой повестке», сократилась, так что чисто финансовых причин для предпочтительного выбора у них нет. Смена политической риторики в большинстве стран также не стимулирует покупать именно электромобиль. Производители буквально все как один решили, что они будут создавать копии «бензинок», но с батареей. При том что именно отход от привычных конструкций обеспечил успех и Tesla, и китайских моделей. А алгоритмы использования все еще продолжают продвигать аналогичные машинам с ДВС. Но если у тех заправка от «лампочки» до полного бака была рациональной со всех сторон, то в плане электромобилей есть большие сомнения, что строительство инфраструктуры зарядки по образцу заправок будет верным.

И в целом я убежден в том, что электромобилям нужен свой Стив Джобс, который выйдет на сцену и скажет: «Вы неправильно его держите».

k.ivanov@mobile-review.com
наверх