В Финляндии будущее за электромобилями
На широкомасштабное распространение электромобилей Финляндия возлагает большие надежды.
Причиной тому служат неблагоприятная экологическая обстановка в мире и истощающиеся запасы нефти.
Наблюдая за изменениями в окружающей природе, за развивающейся сверхбыстрыми темпами энергетической мировой инфраструктурой, за усиленной работой ученых в области добычи электроэнергии из экологически чистых источников, невооруженным глазом видно, что будущее все-таки остается за электромобилями. И хотя на сегодняшний день функциональные возможности электродвигателя далеко уступают мощности двигателя внутреннего сгорания, ежедневные рейсы бытового плана компактное электрифицированное транспортное средство вполне способно осуществить. Кроме того, электромобили практически не требуют прохождения технического обслуживания, например, замены фильтров и масел.
Согласно директиве ЕС по развитию чистой транспортной инфраструктуры, к 2020 году в Финляндии запланировано открыть 71.000 зарядных установок для электромобилей. Из них 7.000 будут предназначены для общественного пользования. Это означает, что в ближайшие годы в городах появятся сотни станций для подзарядки электромобилей, сконцентрированных, главным образом, в аэропорту и в густонаселенных районах Финляндии на территориях больниц, библиотек, образовательных учреждений, торговых центрах и общественных стоянок для легкового автотранспорта. Уже к 2016 году только в столичном регионе будут работать 700 зарядных точек. Совместно с Хельсинки и Вантаа в проекте по развитию электрифицированной транспортной сети активно участвуют городские администрации Эспоо, Кауниайнен и Лахти.
На сегодняшний день популярность электромобилей в Финляндии среди автолюбителей не высокая. На 2,6 млн используемых легковых машин в стране приходится примерно сто полностью электрифицированных. Подобную немилость электромобиль заслужил благодаря ограниченному запасу хода и длительному времени подзарядки, не говоря уже об отсутствии подзарядных установок на протяжении пути следования.
В отличие от традиционных, работающих на бензиновом двигателе внутреннего сгорания, электрические транспортные средства оборудованы электродвигателем, который использует энергию аккумуляторных батарей. За два евро на электромобиле можно преодолеть расстояние в сто км. Однако столь явная экономическая выгода не в состоянии перекрыть высокой себестоимости самого электромобиля, цена которого выше на 10.000 евро традиционного. Секрет кроется в том, что стоимость одной только аккумуляторной батареи для электрического транспортного средства сравнима со стоимостью легковой машины, работающей посредством двигателя внутреннего сгорания.
Для полной зарядки аккумуляторной батареи в усовершенствованных электромобилях требуется порядка восьми часов. Этой энергии хватает в лучшем случае на 200 км при выключенном радио и кондиционере. В реальных условиях полностью заряженный электродвигатель садится после 150 км пробега в летний период, а в сильный мороз уже через 70 км. Поэтому при использовании электромобиля предполагается его подзарядка в домашних условиях от обычной электросети ночью и на работе в течение дня.
Специально оборудованные высоковольтные зарядные устройства для электромобилей обеспечивают скорую подзарядку в течение получаса. В одно время зарядная станция может принять до четырех машин.
Над усовершенствованием аккумуляторных батарей, увеличением его энергоёмкости и снижением затрат на производство ломают голову не одно поколение инженеров. Чем легче машина, тем продолжительнее в ней работает аккумуляторная батарея. В то же время, продлевая возможности хода машины, аккумулятор вынужден увеличиться в размерах, что придаст ему лишний вес. За более ста прошедших лет ученые так и не смогли изменить структуру аккумуляторных устройств. Каждый аккумулятор заполнен электролитом и состоит из чередующихся отрицательных и положительных электродов, разделенных сепараторами и собранных в блок. Во время его подзарядки выходящие из электродов ионы транспортируются через электролитную массу от положительной стороны к отрицательной, а при запуске — в обратном направлении.
Производительность современных аккумуляторных батарей заметно повысилась за счет замены тяжелых свинцовых электродов лёгким литием. Этот металл настолько невесомый, что даже в воде не тонет. А ведь вес аккумуляторных батарей сильно влияет на продолжительность хода электромобиля, поскольку от количества аккумуляторов зависит объем электроэнергии. Не успели массово внедрить литий-ионные аккумуляторные батареи, как им на смену пришли новые, еще более легкие, малогабаритные и энергоёмкие литий-воздушные батареи, позволяющие электромобилю иметь больший запас хода на одной подзарядке. Воздушная аккумуляторная технология для выработки электроэнергии использует кислород в качестве катализатора для обмена электронами. При движении автомобиля молекулы кислорода вступают в реакцию с электронами, вызывая электрический ток, а при зарядке кислород, наоборот, выделяется в атмосферу. Пока конструирование литий-воздушных батарей для электромобилей находится в стадии разработки, но явно имеет дальнейшее развитие.
Кстати, процедура утилизации таких батарей значительно проще и экономичнее, так как их компоненты менее токсичные, а электролит не горючий. Благодаря этому стоимость литий-воздушных аккумуляторных батарей соответственно будет намного ниже ныне существующих.
Переход к использованию полностью электрифицированных транспортных средств — это вопрос времени. Почта Финляндии пока единственное крупное учреждение, которое по праву называется «зеленой», потому что при выборе автотранспорта предпочтение было отдано велосипедам и электромобилям, сократив при этом объём выхлопных газов до минимума.
В Финляндии в настоящий момент резко возросла популярность гибридных моделей, в которых одной зарядки аккумуляторной батареи хватает на 50 км, чего в принципе хватает на ежедневные нужды. Гибридный автомобиль использует как бензиновый, так и электродвигатель. Аккумуляторная батарея этих машин позволяет использовать для подзарядки обычную домашнюю 220-вольтную электросеть при помощи специальной зарядной установки.
Гибридные транспортные средства способны перемещаться на большие расстояния — от нескольких до сотни километров, не используя бензин. Несмотря на многочисленные плюсы гибридных моделей, отказа от традиционных бензиновых машин всё-таки не происходит. Секрет кроется в высокой доплате за электрификацию автомобиля — в среднем, разница между бензиновой и гибридной моделью составляет 16.000 евро.
Подсчеты исследователей чистой транспортной инфраструктуры показали, что данная сумма окупится не раньше чем через 11 лет, учитывая разницу в стоимости электричества и бензина.
Финские активисты в 2007 году в борьбе за улучшение экологической ситуации объединились в ассоциацию электромобилистов, выдвинув проект под названием «Электромобили —сейчас!». Цель проекта — масштабное распространение электромобилей путём снижения на них цен до уровня традиционных бензиновых авто. В основу легла сумбурная идея собрать по меньшей мере 500 человек, желающих приобрести электромобиль, по габаритам напоминающий стандартную легковую машину для семьи. Имея серийный заказ на руках, участники ассоциации смогли бы получить необходимые компоненты для электромобиля по сниженным оптовым ценам от производителя.
Основным поставщиком аккумуляторных батарей в Финляндии является компания FEVT (European Batteries Oy). Руками профессионалов из обычной бензиновой легковушки убирают ненужную для электромобиля начинку, устанавливая на место прежнего двигателя внутреннего сгорания высококачественный электродвигатель с литиевым аккумулятором и полной компьютеризацией с доступом в Интернет. К сожалению, за несколько прошедших лет серийный заказ так и не удалось осуществить за неимением достаточного количества желающих.
Эксперты в области новых экологических технологий убеждены, что структура сегодняшних электромобилей находится еще в зародышевом состоянии, несмотря на то, что первый электромобиль был придуман еще в ХIX веке. Уход двигателей внутреннего сгорания неизбежен. Заменой ему скорей всего будут двигатели, приходящие в действие от экологически чистых источников, например, биоэнергии, в том числе, солнечной или водорода.
Елена Тарса
