Автопроизводитель Tesla уверяет, что батарея электрического грузовика Tesla Semi будет заряжаться всего за 30 минут, а электричества хватит на 640 км. Европейская федерация транспорта и окружающей среды провели исследование, в котором энергопотребление классических дизельных грузовиков сравнивалось с потреблением электроэнергии в электрокарах в дальних поездках.

Daimler, Renault, Volvo и Tesla в настоящее время работают над созданием больших электрических грузовиков. В то время как обычная дальность хода составляет порядка ​​300 км, Tesla пытается обогнать по этому показателю своих конкурентов. Изначально Tesla Semi должен был появиться в этом году, а Илон Маск недавно написал в Твиттере, что «с нетерпением ждет» запуска грузовика в производство.

Ожидается, что при максимальной нагрузке в 30 тонн грузовик все равно должен разгоняться с нуля до 100 километров в час за 20 секунд. По словам Tesla, батарея заряжается всего за 30 минут, и этого хватает на 640 километров. Tesla прогнозирует, что цена автомобиля составит около $180 000.

Европейская федерация транспорта и окружающей среды провели исследование, в котором сравнили энергопотребление с экологическими издержками у классических ДВС-грузовиков и у электрических в случае длительных поездок.

Авторы сравнили две модели дизельных грузовиков: обычный грузовик со средним расходом 33 литра на 100 километров и более аэродинамический грузовик с расходом 22 литра на 100 километров.

Дизельные грузовики потребляют от 2,2 до 3,3 киловатт-часов на километр. Средний электрический грузовик потребляет 1,44 кВт-ч на километр, в то время как особенно продвинутые модели, такие как Tesla Semi, потребуют 1,15 кВт-ч. По мнению авторов, расчеты показывают, что аккумуляторный электропривод снижает энергопотребление в 1,5-2,9 раза.

Ряд известных экспертов, однако, гораздо более критически относятся к заявлениям Tesla.

«Аккумулятор для Tesla Semi должен иметь мощность около 1000 кВт-ч, на каждые 100 километров около 130 киловатт-часов», - объяснил изданию Business Insider Маркус Лиенкамп, заведующий кафедрой автомобильных технологий Мюнхенского технического университета. «Это технически не просто выполнимо и бессмысленно как с экономической, так и с экологической точек зрения».

Мартин Даум, глава подразделения грузовиков Daimler, пошел еще дальше, обвинив Tesla в нарушении законов физики: «Если Тесла действительно выполнит это обещание, мы, очевидно, купим два грузовика: один - чтобы разобрать на части, второй - для проверки, потому что, если всё так, как обещают - мы точно что-то упустили. Но пока что, одни и те же законы физики применяются в Германии и в Калифорнии».

Daimler не первый год ведет разработки в сфере электрических грузовиков. В 2016 году немецкий концерн представил прототип Urban eTruck, а модель Fuso Canter E-Cell была анонсирована еще в 2010-м. При этом немцы не обвиняют Tesla в фантазиях, а лишь сомневаются в том, что американская компания успеет уложиться в заявленные сроки. Серийные поставки Tesla Semi должны стартовать уже в текущем году, при этом представители Daimler AG считают, что в более реалистичном сценарии продажи начнутся не раньше 2021 года. С учетом того, что Tesla уже давно испытывает трудности с производством Model 3, такое заявление вовсе не кажется голословной критикой конкурента.

Лиенкамп также видит проблемы с эффективностью электроприводов. Как указано в исследовании, эффективность использования дизельного двигателя для грузовых автомобилей составляет 40-45% в дальних поездках и только 10% в городских условиях с пробками. С электрическим приводом эффективность составляет 90% на больших расстояниях и 75% в городских условиях.

Однако важно и то, откуда берется электричество для аккумулятора грузовика. «Если энергия поступает, например, от электростанции, работающей на газе, общая эффективность быстро падает до 40%. Если, с другой стороны, от 80 до 90% электроэнергии поступает из возобновляемых источников, как и планировалось в ЕС на 2040 год, дальнобойщики будут привлекательны с экологической точки зрения», - говорит Лиенкамп. Однако на данный момент это не так.

Для Tesla Semi требуется один мегаватт-час электроэнергии на одну зарядку - это треть от годового потребления электроэнергии среднестатистическим домохозяйством в ЕС. Предполагая, что Semi заряжается на станции быстрой зарядки мощностью в 1 мегаватт, исследование показывает, что грузовик будет потреблять столько энергии в год, сколько 2500 домохозяйств в ЕС вместе взятых.

Исходя из текущего количества грузовых автомобилей в ЕС и среднего расстояния в 50 000 километров в год, авторы оценивают потребность в энергии в 324 тераватт-часа для чисто электрического парка грузовых автомобилей в ЕС, что составляет примерно 10% от энергия, произведенная в ЕС в 2015 году.

Чтобы предотвратить коллапс сетей при таком огромном энергопотреблении, авторы предложили ряд решений.

С одной стороны, грузовики можно заряжать в основном ночью, когда потребность в электричестве ниже. Однако, если экспедитор будет использовать электричество в ночное время, здание должно быть подключено к сети среднего напряжения. На большие расстояния, где водитель может провести ночь в грузовике или в отеле, сеть зарядных станций также должна быть значительно расширена.

Согласно исследованию, приоритетная зарядка на станциях быстрой зарядки, как предполагает Tesla, также возможна. Для этого энергосистема должна быть не только расширена; ее необходимо перестроить, поскольку для быстрой зарядки от 5 до 50 грузовых автомобилей потребуется от 1,5 до 20 мегаватт.

Чтобы сделать это возможным, авторы предложили стационарные накопители энергии, интеллектуальные электрические сети и высоковольтную инфраструктуру вблизи станций быстрой зарядки.

Лиенкамп предлагает другой подход. «Наиболее перспективной концепцией я считаю сменные батареи», - пояснил он. «Грузовик просто заменит пустой аккумулятор на полный на указанной станции. Такая замена займет всего две-три минуты». Когда батареи не используются, они также могут быть использованы в качестве хранилища для электроэнергии.

Чтобы сравнить общие затраты на электрический грузовик дальнего следования с расходами на дизельный грузовик, Европейская федерация транспорта и окружающей среды рассмотрела различные виды затрат.

По мнению авторов исследования, ремонт и техническое обслуживание для электрических грузовиков вдвое дешевле, чем для дизельных грузовиков, поскольку система вождения намного проще и отсутствует коробка передач. При торможении износ также меньше, так как часть мощности торможения может быть перенаправлена ​​обратно на двигатель.

Мартин Виттмер из Дрезденского технического университета более скептичен в отношении использования электрических грузовиков на дальние расстояния. «Грузовики с аккумуляторами годятся для городских доставок, почтового отделения или сбора мусора. Сегодняшние литий-ионные батареи слишком тяжелые и слишком дорогие для перевозки товаров на большие расстояния, и всего через два-три года использования их ёмкость значительно сократиться».

«Для дальнобойщиков, путешествующих на большие расстояния, идеальным вариантом считаю двигатели, работающие на природном газе», - пояснил Виттмер. «Такие двигатели не создают никаких проблем с оксидом азота, они выделяют значительно меньше углекислого газа, чем дизельные двигатели, и они менее шумные. В долгосрочной перспективе я считаю топливный элемент особенно перспективным вариантом».

«Для расстояний 500 километров и более, - сказал Лиенкамп, - электрические грузовики просто не будут иметь никакого экономического смысла до 2030 года. С электромобилями затраты на снижение уровня CO2 просто слишком высоки». Ситуация отличается для коротких и средних расстояний, например, от 100 до 200 километров в день. Для перевоза грузов в черте города или для коротких междугородних поездок электрические грузовики скоро станут обычным явлением, прогнозирует эксперт.