Электробус столицы: он может проехать 59 км. Но это нормально
«Рогатых» старого поколения из 6‑го троллейбусного парка Москвы, начавшего работу летом 1962 года, выселили, полностью отдав площадку амбициозным внукам – электробусам. Их тут прописалось 200 штук, по сотне ЛИАЗов‑6274 и КАМАЗов‑6282.
Электробус – штука экзотическая в мировом масштабе. Москва их не просто ввела в эксплуатацию одной из первых, но и вышла в лидеры по количеству работающих машин (счет пошел на четвертую сотню). Больше единиц на один мегаполис насчитывается разве что в Китае.
А потому в парке чаще попадаются люди в куртках группы ГАЗ (подмосковный ЛИАЗ принадлежит ей) и КАМАЗа, нежели Мосгортранса. Заводы организовали полноценные представительства по обслуживанию и ремонту на месте работы электробусов. Даже на помощь к неисправным машинам выезжает не техничка Мосгортранса, а машина в "ливрее" производителя.
Такой подход объясним еще и тем, что электробусы в Москве запускали в режиме «нужно вчера». Машины, конечно, прошли и тестовую эксплуатацию, и сертификацию, однако, по большому счету, они – загадка для многих. Не в плане перспектив, с ними понятно: за электробусами будущее. Речь об эксплуатации.
Источник жизни
Взять хотя бы запланированную в семилетнем возрасте замену тягового литий-титанатного аккумулятора. В теории его производитель, китайский Microwast, гарантирует такой срок службы. И по прикидкам выходит, что батарей должно хватить на семь лет. При четырех зарядках в день декларируемые 15 000 циклов заряда-разряда обеспечат работу в течение десяти лет.
Но в мире нет пока семилетних электробусов, чтобы опереться на практический опыт, а потому приходится верить расчетам на бумаге. В частности, никто не берется предсказать, как просядет емкость с годами и сколько раз за день придется подключать к сети уже не новую машину.
Используемый аккумулятор Microwast, по словам представителей группы ГАЗ, по качеству и характеристикам является оптимальным решением. И все равно его стоимость пугает. При цене электробуса в 32–34 млн рублей на батарею приходится около 9,5 млн. Почти треть! Москва, составляя контракт на электробусы, оставила замену аккумуляторов за собой. Когда подойдет срок, город будет сам решать, что поставить.
В теории здравое решение. Сейчас неизвестно, какие цены и технологии будут через несколько лет. Утилизация батареи, кстати, тоже лежит на городе, но инфраструктуры под неё пока нет.
Аккумуляторы расположены на крыше. Если бы дизайном «зеленые» машины не выделялись, их было бы не отличить от обычных: такой же «нарост» на крыше есть у метановых версий, в нем спрятаны баллоны. Правда, масса на «загривке» у электробуса побольше – 1,8–2,0 т. Но при скорости и манере движения городской машины это некритично. Разве что нагрузка на переднюю ось в снаряженном состоянии чуть больше. Кстати, завод использует одинаковые мосты на всех машинах: дизельных, метановых, электрических. И максимально допустимая масса тоже едина – 18 000 кг. А вот снаряженная у электробуса заметно больше, чем у машин с ДВС: 12 220 кг против 10 500 кг.
Режим питания
Москва сделала выбор в пользу электробусов под частую ультрабыструю зарядку на конечных станциях через пантограф на крыше. Емкость батареи сравнительно невелика — 77 кВт·ч. Для сравнения: компактному Nissan Leaf положено 40 кВт·ч, а на премиальные легковые электромобили ставят по 80–100 кВт·ч.
А тут тяжеленный автобус. По официальной технической характеристике, на одной зарядке ЛИАЗ проезжает до 59 км. В режиме жесткой экономии сможет и 70 км. Но и заявленного пробега хватает для того, чтобы делать на маршруте полный круг и заряжаться на конечной. С января электробусы вышли на ночной маршрут, круг на котором составляет около 48 км. За счет отсутствия пробок и небольшого числа пассажиров к концу круга остается иногда под 50% энергии!
Для подстраховки на некоторых маршрутах поставили зарядные станции прямо по ходу движения. Машину можно заряжать, не высаживая пассажиров, – это безопасно. С учетом того, что за шесть-девять минут батарея наполняется на 50%, а зарядка в пути необходима только для того, чтобы дотянуть до конечной, задержка выйдет всего на пару-тройку минут.
Можно заряжаться и «по проводу». Быстрая станция (150 кВт, 200 А) восполнит энергию за час-два, сеть на 380 В (11 кВт, 20 А) – за 4–6 ч. Для ночного режима сгодится, а вот на маршруте такие задержки позволить нельзя.
При падении запаса энергии до 20% электроника предупреждает об этом водителя. Альтернатив две: продолжать ехать в штатном режиме или включить экономичный, если запаса хода до зарядки может не хватить. Во втором случае автоматика начинает отключать отдельные системы, начиная с наименее ценных.
Погрей меня
По словам разработчиков, разницы в автономности летом и зимой нет. Энергопотребление в жару и в холод уравнивают работающие кондиционер и печка.
Система отопления в электробусе сложная. Аккумулятору необходимо обеспечивать тепловой режим +8…+38 °C: холодный не будет принимать заряд, перегрев же вреден для батареи. Для этого предусмотрены жидкостные обогрев и охлаждение. Антифриз отводит лишнее тепло и от заднего моста с двумя электромоторами. Тепло идет на отопление салона, а если его не хватает, в работу вступают электрические обогреватели. При низких же температурах включается дизельный обогреватель Webasto Thermo 350. Выходит, электробус коптит дизелем, да еще и с выбросами класса Евро‑0? А куда деваться – иначе электрическая система отопления будет нещадно жрать энергию. А повышенный расход электричества не менее вреден для экологии, ведь его, в основном, вырабатывают ТЭЦ, сжигая уголь, газ, нефть и выбрасывая в атмосферу вредные газы. И не исключено, что дизельный обогреватель окажется более «зеленым», ведь он включается лишь на короткое время, когда температура в салоне опускается ниже нормы.
Никаких ручных переключений между разными способами обогрева не требуется. Водитель просто выставляет желаемую температуру, и электроника сама решает, какие средства привлечь для ее достижения. Причем температура устанавливается отдельно для кабины водителя и пассажирского отсека.
Светлое будущее
Москва покупает электробусы по так называемому «контракту жизненного цикла»: производителю оплачивают не только сами машины, но и их обслуживание в течение всего срока службы. Он составляет 15 лет, что вдвое больше, чем служит автобус (в Москве – семь лет). Последние списывают без капитального ремонта, а вот для электробуса его заложили в середине жизненного цикла. Хотя кузов у электро-ЛИАЗа тот же, что и у дизельного, с заявленным ресурсом в 12 лет.
Будет ли необходимость держать электробусы в строю по полтора десятка лет, выходят ли они столько – этого пока никто не знает. Расчеты есть, но они теоретические, базирующиеся на опыте эксплуатации электробусов в других мегаполисах. Но там и дорожная ситуация иная, и электробусы другие. В 2019 году в Москве на линию вышли 300 «зеленых» машин. На 2020‑й уже разыгран тендер опять на 300 единиц. Возможно, будет и еще один контракт.
С 2021 года Москва перестанет закупать дизельные автобусы. Но это не означает полного перехода на электробусы: подразумевается, что в поставках останутся метановые модели. Во‑первых, производство электрических версий еще не настолько массовое. Во‑вторых, за год весь город не накрыть соответствующей инфраструктурой для подзарядки машин. Сейчас она есть на северо-востоке и немного в центре столицы. Полноценный электробусный парк всего один, частично работает с ними еще одна площадка. А всего их на Москву и Зеленоград 25! В‑третьих, требуется переобучить всех водителей. Ни с троллейбуса, ни с автобуса пересесть на электробус просто так нельзя.
Так что переход столицы на «электричество» растянется еще на долгие годы. К слову, группа ГАЗ не останавливается на одной модели. Готовятся к выпуску электробусы малого и особо большого классов – Вектор Next, сделанный на ПАЗе, и «гармошка» – на ЛИАЗе.
И многие перспективные технологии, повышающие безопасность и комфорт, будут внедряться в первую очередь на моделях с электроприводом.
Долой рогатых!
Дни московского троллейбуса сочтены. Никакого развития он не получит. Хотя, наверное, полностью не исчезнет, и какие-то единичные маршруты с «рогатыми» сохранят. В защиту этого вида транспорта в городе организовали целое движение, попутно критикуя электробусы по поводу и без.
Готов согласиться только с одним аргументом – высокой ценой. Вместо одного электробуса можно купить два троллейбуса или 2,5 автобуса. Один только аккумулятор ненамного дешевле автобуса целиком. Однако трамвай еще дороже, а его защищают не хуже, чем «рогатых» (почти уверен, что одни и те же люди).
Не стоит забывать, что пока машины «на батарейках» – экзотика в любом виде. Станут по-настоящему массовыми – подешевеют. А чтобы их выпускали много, кто-то должен обеспечить спрос. Если не Москва, то кто может это сделать в России?
Электробус проехал на одной зарядке 1 772 км: новый мировой рекорд
Некоторые страны уже планируют ввести полный запрет на двигатели внутреннего сгорания в ближайшие десятилетия. Отсюда – необходимость в совершенствовании электромобилей, в том числе электробусов.
Калифорнийская компания Proterra движется в данном направлении. Так, во вторник она заявила, что её электробус Catalyst E2 Max проехал на одной зарядке 1 101,2 мили (1 772 км) – это рекорд для электромобилей.
Что удивительно, электробус в 46 раз тяжелее прошлого рекордсмена – легковой одноместной машины Schluckspecht E, разработанной в Германии и проехавшей на одной зарядке 1 013,76 мили (1 631,5 км). Разумеется, Catalyst E2 Max не обладает и аэродинамикой немецкого электромобиля.
Электрический автобус питается от батареи ёмкостью 660 киловатт-часов. Для сравнения автомобиль Tesla Model S P100D с батареей ёмкостью 100 киловатт-часов имеет запас хода 315 миль (примерно 507 км). Hyundai же, например, анонсировал Elec City bus – электробус с запасом хода 180 миль (около 290 км), но заряжающийся всего за один час.
Электробус IVECO прошел полтысячи километров на одном заряде
Максим Чернявский
Сколько может проехать электробус на одном заряде батарей? Московские КАМАЗы и ЛиАЗы проходят на одном заряде порядка 70 км, заявленный пробег электробуса Mercedes eCitaro составляет 150 км, а польский Solaris Urbino electric может пробежать чуть больше 200 км. Но все эти цифры меркнут перед показателями электробуса IVECO e-Way. На испытаниях, которые прошли 10 октября, он на одном заряде батарей преодолел аж 527 километров. Дизельным автобусам пора на пенсию?
Не совсем! Ведь испытания проводились в нехарактерных для городского транспорта режимах движения. Машина была пустой и ехала без отопления и кондиционирования, чего в реальной жизни не бывает никогда. В течение всего теста электробус двигался с постоянной скоростью 46,6 км/ч — без городских разгонов и торможений, которые активно съедают заряд. Так что рекорд рекордом, но даже сами итальянцы из IVECO заявляют, что такой пробег недостижим в условиях реальной эксплуатации.
Электробус Heuliez на выставке IAA в Ганновере в 2018 году
Кстати, сам недавно представленный на выставке Busworld электрический IVECO — это слегка доработанный вариант серийного французского электробуса Heuliez GX 337 Elec.Эта марка, как и IVECO, входит в концерн CNH Industrial, а потому налицо пример «бейдж-инжиниринга». e-Way может перевезти до 90 человек, оснащается электродвигателями мощностью до 195 кВт, а емкость батарей составляет 360 кВт·ч.
Такие разные электробусы: разбираемся какими они бывают и чем отличаются
Еще несколько лет назад в России о безрельсовом транспортном средстве общего пользования c электрическим приводом говорили, как о невиданной инновационной разработке. И вот, этот транспорт стал частью нашей жизни. Тестируют его во многих городах мира: испытывают разные виды машин на маршрутах, смотрят на проблемы, амортизацию и логистику.
В Праге электробусы запущены на маршруте до аэропорта. Мэрия Берлина экспериментирует с ними в округе Шпандау и планирует перевести все автобусы на электричество к 2030 году.
Первыми в нашей стране закупать электробусы начали в столице. С 2018 года Москва закупает по несколько сотен электробусов – сейчас их более 500. Уже звучат смелые высказывания, что нынешний 2021 год станет последним для закупки дизельных автобусов. Второй по величине мегаполис страны тоже не отстает: несколько лет назад в Санкт-Петербурге приобрели первые электробусы вместе с зарядными станциями к ним. Купленная новинка имела запас хода в 240 километров и заряжалась ночью. В то время как в Москве «прижились» электробусы с ультрабыстрой зарядкой, которые «подпитываются» 10-20 минут и после этого способны проехать на одном заряде 70 километров.
Какие же бывают электробусы и в чем, собственно, их отличия? Основным параметром, по которому подразделяются электробусы – это тип зарядки. На сегодняшний день таких типов несколько: с медленной (ночной) зарядкой в депо (ONC, overnight charging); с динамической зарядкой (подзарядка в движении) (IMC, in-motion charging); с быстрой или ультрабыстрой зарядкой на точках маршрута (OC, opportunity charging). Также, ведутся разработки «водоробусов» – автобусов на водородном топливе.
Как и люди, эти автобусы днем работают, а ночью отдыхают – заряжаются. Это понятный тип работы, который уже зарекомендовал себя в крупных городах РФ. Запас автономного хода такого агрегата: более 150 км. Градоначальникам не надо протягивать новые коммуникации и перекапывать города для установки зарядных станций на улицах. В большинстве случаем фактор дешевизны электричества ночью также является весомым плюсом. Прибавим к этому то, что маршрутная сеть гибкая, как у автобусов, более жесткая привязка – только к парку. То есть электробус в течение дня не привязан к инфраструктуре и может заменить автобус.
Но в данной технологии есть минусы. На конечной, в парке или в депо нужны немалые мощности: для одновременной зарядки всех машин. Поэтому такие электробусы требуют полного пересмотра энергетической инфраструктуры города, подведение мощных линий к паркам. Также такие электробусы нельзя быстро заряжать – их зарядка занимает от 4 до 5 часов. Быстрый заряд негативно сказывается на сроке службы батарей. Батареи отличаются большой массой, сами электробусы тяжелые, за счет чего в салонах остается меньше места для пассажиров, снижая перевозную способность машин. Кроме того, большое количество батарей негативно сказывается на стоимостной эффективности машин. А их утилизация, влияющая на экологию, в разы больше, чем у аналогов: за 15 лет использования машины с медленной зарядкой объемы утилизации батарей будут в несколько раз больше, чем при использовании электробуса с быстрой зарядкой.
Ключевая особенность в том, что на зарядку аккумуляторов не требуется дополнительных времени, мощности и инфраструктуры, для этих целей во время движения по маршруту с пассажирами используется уже имеющаяся в городе контактная сеть, транспорт подзаряжается в режиме троллейбуса с поднятыми токоприемниками. По техническим характеристиками такой транспорт может проезжать без подключения к контактной сети не менее 10-15 километров: идеально для городов с троллейбусной инфраструктурой.
Отсутствие простоя на зарядку, батареи умеренного размера, работающие в щадящем режиме, запас автономного хода до 25 километров, использование существующей инфраструктуры – все это делает этот вид электробусов весьма привлекательным. Прибавим к этому, что электрическое отопление и обогрев салона не требует использования вспомогательных обогревателей использующих дизельное топливо, и получим столь желанную экологичность – еще один огромный плюс данной технологии. Еще один важный плюс: создание распределенной нагрузки на городскую энергосеть в течение всего дня; благодаря контактным сетям, которые связывают подстанции, возможно обеспечить устойчивое энергоснабжение. Но именно тут кроется основной минус данной технологии: такой вид зарядки может применяться только в городах с троллейбусной инфраструктурой, при этом не менее 30% длины маршрута должно проходить под контактной сетью, а значит мечты многих горожан о «чистом небе» – городе без проводов, с данным видом электробусов несовместимы. Важно, что обслуживать существующую инфраструктурную сеть дорого. Строить же контактную сеть «с нуля» в городах, где она ранее отсутствовала – нецелесообразное занятие как технически, так и экономически.
Электробус подъехал, поднял пантограф, быстро подзарядился и поехал дальше. Этот тип электробусов является одним из наиболее эффективных и подходящих для меняющиеся запросы современных мегаполисов. Классический простой на зарядку составляет всего 5 — 10 минут. Восполняя заряд, электробусы могут работать весь день практически без ограничений в проезжаемых километрах. Например, московские электробусы проезжают за день до 300-400 километров, давая городу возможность осуществлять перевозки непрерывно.
В электробусах такого типа устанавливаются батареи небольшого размера и веса: 1,5 тонны в электробусах с быстрой подзарядкой против 3-4 тонн в электробусах с медленной зарядкой. Меньший вес батарей позволяет перевозить большее количество людей единовременно. Таким образом, электробусы с быстрой зарядкой имеют большую пассажировместимость, а их перевозная способность сравнима с троллейбусами. Также, небольшое количество батарей приводит к минимальному углеродному следу от их утилизации. Не стоит забывать и про устойчивость таких электробусов к низким температурам и общую адаптивность к запросам современных городов.
Сложности создания электробусов с быстрой зарядкой связаны с производителями аккумуляторов. Для осуществления большого количество подзарядок и непрерывной работы в течение дня требуются высокотехнологичные батареи. Предложить качественные решения, отвечающие стандартам безопасности, во всем мире могут лишь несколько компаний. Другой проблемой таких электробусов является привязанность к инфраструктуре. На пути машины в обязательном порядке должна присутствовать зарядная станция. Изменить маршрут движения электробуса в короткие сроки без подготовки инфраструктуры просто не получится.
Водородные автомобили – это более экологичные электромобили. Китай и Европа уже переходят на аккумуляторные батареи, следующий шаг – водород. Использование водорода станет основным преимуществом автотранспорта с пробегом в 500-1000 км на одной заправке.
Привлекательность энергоустановок на водородных топливных элементах по сравнению с литий-ионными аккумуляторными батареями состоит в неизменной скорости: заправка водородом обеспечивается за 3-5 минут, что сравнимо с ультрабыстрой зарядкой большинства электробусов. Основной минус современных электробусов – это все еще ограниченный запас хода. Польские разработчики в 2019 году предложили решение этой проблемы и представили водородный городской автобус Urbino 12 Hydrogen. Вместо батарей на крыше разместились пять 312-литровых баллонов со сжатым водородом, «питающим» 60-киловаттный генератор, который снабжает электричеством батарею. От нее энергия передается двум моторам мощностью 125 кВт каждый. На одной заправке «водоробус» может пройти около 350 км.
Однако, этот полностью экологичный транспорт не сможет существовать без сети водородных заправок, что в свою очередь влечет серьезные затраты на изменение существующей инфраструктуры городов.
Можно с уверенностью сказать, что за электротранспортом – будущее. Годы тестовых испытаний привели к тому, что на данный момент мы уже имеем несколько типов электробусов, курсирующих по улицам наших городов. У каждого из них есть преимущества и определенные недостатки. Однако, объединяет их одно – экологичность. В ближайшем будущем парк общественного наземного транспорта многих городов будет переведен на электробусы. Главное, чтобы выбор типов этих электробусов происходил индивидуально, исходя из запросов конкретного города, существующих проблем, имеющейся инфраструктуры. Только в таком случае мы получим не простую погоню за экологическими трендами, а осознанный переход на новый вид транспорта.