Куда воткнуть штепсель

Решение навозной проблемы было одной из главных задач первой Международной градостроительной конференции, которая собралась в Нью-Йорке в 1898 году. Участники заслушали прогнозы экспертов: к 1930-м уровень навоза поднимется до третьего этажа на Манхэттене.

«Расходимся!» – решили архитекторы, признав, что перед навозом они бессильны.

Со всей этой историей только одна проблема: практически наверняка она выдумана. Лошадей в городах еще в 1890-х начал заменять: электротранспорт. Автомобили с ДВС на этом фоне «отправились в дорогу вторыми, но пришли первыми»: они постепенно стали главным средством транспорта на нелошадиной тяге в городах. Но был у них и нюанс: вместо навоза автомобили принесли ядовитые выхлопы, только в США убивающие по 50 тыс. человек в год. Вдобавок нефть все дорожает, и сегодня заправка уже в разы дороже, чем 60 лет назад.

Его плюсов не перечесть: быстрый разгон, почти бесшумный мотор, минимум проблем с обслуживанием. В общем, идеальный вариант. До тех пор, пока не разрядится аккумулятор.

И вот тут вы готовы забыть все преимущества. Потому что, в отличие от машины с двигателем внутреннего сгорания, которую при обычном для россиян среднемесячном пробеге 1500 км достаточно заправлять три-четыре раза в месяц, «электричку» придется «кормить» несколько раз в неделю. И это не минутное дело, как залить бензин в бак.

Именно проблемы с зарядкой прежде всего останавливают людей от покупки электрических машин, выяснили исследователи из Ipsos. Почти треть (29 %) электродрайверов Германии признались, что не уверены, смогут ли найти зарядное устройство, когда им потребуется «подкормить» своего электрического коня. Такое же опасение высказали 24 % автомобилистов из Франции и 41 % – из Великобритании. При этом 40 % немцев, 21 % французов и 19 % англичан беспокоит неуверенность в том, как долго продержится их аккумулятор без подзарядки.

Китай заряжает сверх плана

Но есть и хорошие новости.

Во-первых, заряжать электрокар можно даже от обычной бытовой розетки на 16 ампер. Правда, ждать замучаешься: при напряжении 220 В мы получаем от одной розетки мощность 3,5 кВт, и, например, 75-киловаттный аккумулятор будет «заливаться» током целые сутки. Зато если купить специальную зарядную станцию (самые распространенные – на 22 кВт), то зарядка займет всего часа три. В придомовых паркингах и частных домах это вполне ходовой вариант. Зарядки «у дома» в принципе достаточны, даже если они только по 3,5 кВт: среднесуточный пробег все равно ~50–60 км, то есть батарею после него надо пополнить всего на десяток киловатт-часов.

В Евросоюзе зарядная инфраструктура не так хорошо поспевает за «электромобилизацией»: в Европе с 2016 по 2022 год число электроавто выросло почти в 17 раз, а пунктов подзарядки – всего в 6,2. Сейчас их всего около 512,3 тыс., отчиталась ЕАА. Это много меньше, чем в КНР, хотя в целом машин в ЕС больше.

Причем 42 % всех зарядных пунктов находятся в Нидерландах и Германии, они же и в пятерке стран-лидеров по числу любителей «электричек». Но на эти две страны приходится менее 10 % всей территории ЕС. То есть получается, что здесь плотность зарядок примерно 462 штуки на 1 тыс. кв. км, а на всей остальной части Евросоюза – всего-навсего 72 на тысячу! Во всей Эстонии, например, их лишь 300 штук – против 111 821 в Нидерландах, примерно такой же площади.

В общем, есть сомнения, что к 2025 году станции зарядки в ЕС будут встречаться нам каждые 60 км пути, как это обозначено в целях Европарламента.

США тоже электрифицированы неравномерно: по данным Министерства энергетики, здесь примерно 54,4 тыс. общедоступных зарядных пунктов, в них более 138,1 тыс. индивидуальных портов. И 44,6 тыс. из них приходится на Калифорнию. На большей части Штатов владельцы «электричек» заряжаются в основном от домашних портов.

От Super до Mega

Дело не только в плотности покрытия станций, но и в их мощности: большинство терминалов – медленные, с переменным током, они дают не больше 50 кВт. Быстрых, с постоянным током (обычно на 100–150 кВт), примерно треть от всех электро-АЗС. Их обустройство дороже, так как для них нужно специально тянуть выделенные толстенные кабели, ведь стандартные электросети в городах используют не постоянный, а переменный ток.

Скорость зарядки на быстрых и медленных станциях отличается в разы, значит, чтобы повысить спрос на «электрички», нужно нарастить сеть быстрых АЗС. Такую задачу поставила Tesla – мировой лидер рынка электромобилей. Она имеет 5257 станций зарядки по всему миру (из них 1850 – в США) и с 2013 года развивает сеть супербыстрых зарядных терминалов Supercharger. Всего на ее заправках в 40 странах уже больше 45 тыс. индивидуальных портов.

Supercharger использует зарядные устройства мощностью до 250 кВт и позволяет зарядить батарею на 275 км хода всего за 15 минут. Не каждый мобильный телефон способен «наесться» так быстро! Ломать голову в поисках заправки не придется: монитор автомобиля сам покажет ближайшие электро-АЗС. Да еще выстроит оптимальный маршрут до пункта назначения, учитывая наличие зарядных станций по пути.

Сначала Supercharger были рассчитаны только на зарядку моделей Tesla, но со временем компания стала предусматривать разъемы и для других марок.

В 2017 году компания заявила, что намерена развивать также сеть зарядных станций для грузовиков Tesla Semi. Она назвала их Megacharger, так как они намного мощнее Supercharger: расчетная мощность зарядки – до 1,6 МВт. Это значит, что тяжелые электрофуры будут тратить на подзарядку до 640 км не больше получаса. Правда, пока говорить о сети грузовых АЗС рано, Tesla еще только отрабатывает технологии на нескольких станциях в Неваде.

Махнемся не глядя

Для тех, кому важна каждая секунда, придумали оригинальный вариант: не подключать батарею к сети, а просто менять ее на другую, заранее заряженную.

Такие АЗС продвигает китайский автопроизводитель NIO. Процесс полностью автоматизирован: машина просто заезжает в специальный бокс с люком в полу, через который робот получает доступ к креплению аккумулятора. Робот откручивает крепления, снимает батарею и устанавливает вместо нее заряженную.

Другой вариант: машину в боксе приподнимают, робот подъезжает под нее, а дальше все то же самое. На все про все – три минуты. Причем одновременно проводится тестирование систем автомобиля. Если обнаружена неисправность, АЗС сообщает об этом водителю. Через приложение на телефоне можно узнать, сколько свободных аккумуляторов имеется на ближайших к вам станциях. Станция NIO Power Swap, carmagazine.co.uk

В октябре 2022 года NIO отчитался, что установил уже больше 1100 таких станций по всему миру, а к 2025-му намерен довести их число в КНР до 4000, плюс поставить тысячу за рубежом. На каждой АЗС по 13 аккумуляторных блоков и выделенное сетевое подключение мощностью 650 кВт.

Плюсы таких систем в сравнении даже со сверхбыстрыми зарядками Tesla очевидны: в десять раз меньше время ожидания. Минусы тоже в наличии: всего 13 сменных батарей на станции, а что если приедет 14 машин сразу? Подменный фонд аккумуляторов для АЗС надо наращивать, а они стоят очень немало.

Стандартизируй это

Если бы батареи у всех машин были стандартизированы, то таких АЗС можно было бы установить миллионы, и проблема зарядки была бы решена – пусть и за счет недешевого «подменного фонда» батарей. Но не похоже, чтобы автопроизводители были в восторге от этой идеи, ведь это резко ограничило бы возможность экспериментировать с дизайном авто.

А вот стандарты зарядных систем, видимо, вскоре будут унифицированы. Сейчас они имеют разные разъемы, мощность, напряжение и силу тока. В результате водителям приходится использовать переходники, чтобы подключиться к сети в другой стране (и это не всегда удается).

Так случилось в самом начале эры мобильных телефонов: каких только разъемов не было на рынке! Эволюция оставила три самых ходовых, так что теперь всегда найдется тот, кто «угостит» тебя подходящим твоему телефону проводом.

Электрокары едут в этом же направлении. Например, Tesla и Volkswagen ведут переговоры об использовании единого стандарта зарядки. Пять автоконцернов и восемь производителей зарядных устройств уже договорились с Tesla на этот счет.

Возможно, на электрических АЗС скоро можно будет заправляться так же, как на бензиновых: не важно, какая у тебя модель машины, – универсальный «пистолет» с киловаттами подойдет для любой.

Россия отстает, но не проигрывает

Россия пока еще только в самом начале пути. У нас работают всего 1664 общедоступные зарядные станции (данные на апрель 2023-го), подсчитали авторы совместного исследования 2ГИС и сервиса Автотека (проект Авито). Больше всего – в Москве (около 300), на втором месте, как ни странно, Южно-Сахалинск (112 станций), дальше идут Красноярск (96), Петербург (92) и Казань (57). Практически все они – очень небыстрые, там даже 50 кВт редкость.

Российские власти всерьез взялись за тему: это отражено в концепции развития электротранспорта, которую правительство утвердило в августе 2021 года. Ее целевые ориентиры: к 2024 году ежегодное производство минимум 25 тыс. электромобилей (включая электробусы для общественного транспорта), организация 9,4 тыс. зарядных станций для них; к 2030-му – 250 тыс. машин в год и до 72 тыс. зарядных пунктов.

Исходя из реальной динамики, уже сейчас очевидно, что цели недостижимы. Но корректировать концепцию пока не планируется.

Государственный «Росатом», который участвует в развитии электрического проекта, в марте 2023 года осторожно заявил, что к 2030 году установит 11 200 быстрых электрозаправок на постоянном токе. Или 900. Как пойдет. Розетки обещают монтировать в таксомоторных парках, на автобазах каршеринговых и логистических компаний, в жилых комплексах.

Осторожность «Росатома» можно понять: за последние два десятка лет российские власти не раз давали громкие обещания, связанные с развитием электротранспорта, но пока ни одно не выполнили. Например, предыдущая волна «электрификации» была в середине 2010-х: в 2016 году Минэнерго уверяло, что уже к 2020-му в стране будет 200 тыс. электромобилей. На тот момент в стране было 722 электромобиля и около 170 зарядных станций. Сейчас электрокаров примерно 20 тыс., число зарядок выросло в десять раз.ИТМО и компания «Яблочков» разработали первую в России систему беспроводной зарядки для электротранспорта. Фото: Степан Лихачев, иллюстрация: Дарья Боголюбова, news.itmo.ru

Для сравнения: в Германии, с населением в 1,7 раза меньше, чем в РФ, в 2016 году было более 77 тыс. электромобилей и 7407 станций, теперь машин в 20 раз больше, число станций выросло в десять раз. К 2030 году планируется увеличить число электромобилей еще в десять раз, до 15 млн штук, зарядников – до миллиона.

 Однако по скорости «электромобилизации» наша страна не уступает остальному миру, так что мы в тренде. Ведь заправки строятся не только по государственным программам: сейчас многие бизнес-центры, торговые комплексы, автосервисы устраивают общественные терминалы. Застройщики уже предусматривают в новых ЖК зарядную инфраструктуру для электрокаров, как, например, в московских комплексах «Фантастик хаус» и «Николь клаб» или петербургском «Мельцер холл». А на муниципальных зарядках в Москве электричество и вовсе раздают бесплатно.