Аналитическое задание по теме «электромобили»

1. История становления и развития, общая характеристика рынка.


1.1 История становления и развития рынка электромобилей

Первый электромобиль был изобретён в 1841-ом году, ещё до создания двигателя внутреннего сгорания, и представлял из себя обычную тележку, снабжённую электромотором.
В России первый электромобиль увидел свет в 1899-ом году – автором является инженер Ипполит Романов из Санкт-Петербурга. За основу кузова он взял манер английских транспортных средств, сделав задние колёса по диаметру больше передних. Что касается характеристик, то электромобиль обладал четырьмя лошадиными силами и работал на свинцовом аккумуляторе, который требовал перезарядки почти каждые 65 километров пройденного пути и позволял развивать скорость от 1,6 до 37,4 км/час.
В конце XIX века электромобили записали на своё счёт ряд достижений, которые показали перспективы развития данного типа транспорта. Модель электромобиля La Jamais Contente, разработанная бельгийцем Камилем Женатци, стала первым транспортным средством, преодолевшим порог скорости в 100 км/час (105,8 км/час) на суше. В качестве источника использовались два электродвигателя. Кузов данного транспортного средства был изготовлен из алюминия и вольфрама и внешне напоминал торпеду. А затем данный рекорд был побит другим автомобилем, работающим на электричестве, конструктором которого является Уолтер Бейкер – 130км/час. Электромобили отличаются не только скоростными достижениями. Например, модель фирмы «Борланд Электрик» преодолела расстояние в 167 километров, проехав от Чикаго до Милуоки, и при этом ни разу не останавливалась для

перезарядки. Это показало, что в потенциале данный тип транспортного средства способен преодолевать большие расстояния.
В начале XX века между электромобилем и транспортом, работающем на двигателе внутреннего сгорания, была сильная конкуренция. Оба типа автомобилей обладали примерно одинаковой мощностью, запасом хода и скоростью, но у каждого из них были свои определённые проблемы. Главным недостатком электромобиля являлась регулярная зарядка батареи. Для того, чтобы восстановить заряд аккумулятора, его подключали к электромотору, работающему на переменном токе. Но поскольку на тот момент преобразователь переменного тока в постоянный ещё не был изобретён, данный процесс являлся достаточно проблематичным.
Не смотря на то, что в 1906-ом году был изобретён первый выпрямитель тока, который несколько облегчил зарядку электромобиля, этот процесс по-прежнему оставался трудным и неудобным. Из-за этого автомобили, работающие на двигателе внутреннего сгорания, стали более конкурентными на рынке транспорта. Таким образом, уже к 20-м годам XX века число электромобилей составляло всего лишь 1% от общего количества средств передвижения. Однако, не смотря на низкую востребованность, инженеры продолжали работать над совершенствованием электромобиля и видели у него большие перспективы. Например, описание автомобиля, работающего на электричестве, приводится в энциклопедии Брокгауза Ф.А. и Ефрона И.А.[1]:
Самым многообещающим типом автомобиля в будущем можно считать электрический, но пока он ещё недостаточно усовершенствован. Электрические двигатели не дают ни шума, ни копоти, они, бесспорно, удобнее и совершеннее всех других, но А. должен вести свой источник энергии: аккумуляторную батарею, которая пока ещё слишком тяжела и непрочна. Поэтому невозможно возить с собою запас энергии на длинный путь, а вновь заряжать аккумуляторы и заменять истощённые другими возможно лишь при езде в городах или от одной специально устроенной станции до другой. Существуют уже более лёгкие аккумуляторы Эдисона, но они ещё не получили распространения, так как, вероятно, ещё недостаточно усовершенствованы своим изобретателем. Электрические А. были пущены в обращение Jeantaud и многими другими с самого начала автомобилизма: на конкурсе 1904 г. в Париже были даже, по-видимому, парадоксальные А. Жанто и Крижера: газолиново-электрические, действовавшие недурно. В нём газолиновый мотор приводил в движение динамо-машину, которая давала ток для электрического двигателя; оказалось, что такая электрическая трансмиссия поглощает процентов на 20 меньше энергии, чем обыкновенная механическая и удобна для регулирования скорости.

Во второй половине XX века электромобиль получил буквально «второе дыхание»: в 60-е годы человечество столкнулось с экологическими проблемами, создаваемыми транспортными средствами, работающими на двигателе внутреннего сгорания, из-за чего ему пришлось снова обратиться к автомобилям, не делающим вредных выхлопов в атмосферу Земли. А в 70-е годы начались энергетические кризисы, спровоцировавшие резкое увеличение стоимости топлива, благодаря чему электромобиль укрепил свою позицию на рынке транспорта. Однако в начале следующего десятилетия интерес к нему снова стал снижаться, цены на топливо начинали устанавливаться на приемлемом уровне, что возобновило интерес к автомобилям, работающим на топливе. Электромобили снова потеряли конкурентоспособность, т.к. значительно уступали другим видам транспорта по своим характеристикам.
В 90-е годы некоторые компании, занимающиеся производством транспорта, к числу которых относились Honda, Ford, Toyota и General Motors, занялись разработкой электромобилей и гибридов (автомобилей, оснащённых как электродвигателем, так и двигателем внутреннего сгорания), благодаря чему на рынке появились довольно качественные образцы данных типов транспорта. Стоит отметить, что в США труды автомобильных компаний были восприняты крайне положительно, т.к. на территории некоторых штатов страны из-за плохой экологии было принято решение ввести в эксплуатацию определённый процент транспорта, не производящего выхлопов.
В настоящее время электромобиль хотя и не является самым востребованным транспортным средством, его актуальность не снижается. В городах некоторых стран можно встретить автомобили, работающие на электричестве. Учитывая постепенный рост цен на нефть, наметилась тенденция отказа от транспорта с двигателем, работающим на жидком топливе. В России электромобили поступили в продажу в октябре 2011 года и первой моделью, работающей на электричестве, стала Mitsubishi i-MiEV.
Как упоминалось выше, интерес к электромобилю в наши дни не исчезает, поэтому конструкторы продолжают активно работать на усовершенствование данного типа транспорта. Так, в 2010 году было совершено несколько достижений. Модель Daihatsu Mira EV, оснащённая электродвигателем, проехала 1003,184 км без подзарядки. Электромобиль
«Venturi Jamais Contente» развил скорость 495 км/ч на начальном рубеже в 1 км. Электромобиль «lekker Mobil» установил рекордную дистанцию в движении по улицам города с включенными вспомогательными системами без подзарядки: 605 км [2].
На данный момент электромобили обладают несколькими типами источников энергии, для питания электродвигателей [3]:

1. Электромобиль, работающий на аккумуляторных батареях. Это самый первый тип электрического источника движения, который был помещён на автомобиль. Благодаря своей простоте аккумуляторы для автомобилей получили широкое распространение в начале XX- го века. Движение транспорта осуществлялось следующим образом: с помощью электропроводки и системы управления аккумуляторная батарея подсоединялась к Тяговому электродвигателю, а тот, в свою очередь, передавал крутящий момент главной передаче с помощью карданного вала.
2. Электромобиль, работающий на топливных элементах. Преимуществом данного типа является увеличение запаса хода за счёт увеличения массы топлива, содержащегося в топливных баках. Однако обслуживание данного типа транспорта является слишком дорогим из-за высокой стоимости топлива, а при переработке топливных элементов в атмосферу могут выделяться токсичные отходы.
3. Электромобили на солнечных батареях. Данный тип автомобилей обладает немалым количеством минусов, т.к. работает исключительно за счёт Солнца, а на данный момент не существует опытных образцов, которые накапливают достаточное количество энергии днём, чтобы её хватало для движения ночью или в пасмурную погоду. Также электромобили обладают низким КПД, который находится в диапазоне 10-15%.
4. Возможным источником энергии является суперконденсатор, изобретённый относительно недавно. Особенностью данного типа источника энергии является его большая ёмкость и малое время заряда, а также возможность отдавать большие импульсы мощности.
В заключении можно отметить, что, не смотря на то, что в наше время электромобили не являются основным средством передвижения на улицах городов, их роль в развитии транспорта крайне важна, т.к. они обладают большим потенциалом, и при должном развитии и совершенствовании могут превзойти машины, работающие на двигателе внутреннего сгорания. Электромобили являются перспективным направлением при применении новых источников энергии.

1.2 Состояние российского рынка электромобилей

Эксперты аналитического агентства «Автостат», проанализировав состояние российского рынка электромобилей, назвали их количество в стране.

Так, до 1 января 2020 года россияне приобрели 6,3 тысяч «экологических авто». И если взять в процентах от общего количества автомобилей на российском рынке, то доля получается просто невероятно маленькой — 0,014 %.

Самый популярный в России электромобиль, о котором отзывы владельцев в большинстве своем хорошие, — модель Nissan Leaf. Его выбрали 83 % российских участников дорожного движения. На сегодняшний день количество экземпляров составляет 5,2 тысячи.

На втором месте после лидера стоит детище Илона Маска — гремящая на весь мир Tesla. В России эти машины выбрали 410 человек.

Из них по моделям рекордсменом стала Tesla Model S, которую предпочли 233 человека. С небольшим отрывом отстает Model X, на которой остановили выбор 155 автомобилистов, и Model 3 — этот «электрический конь» приглянулся 22 россиянам.

Еще 328 человек остановились на модели от торговой марки Mitsubishi — i-MiEV. Оставшаяся доля электрокаров, приобретенных в стране, приходится на ряд других моделей от различных известных торговых марок: Peugeot Ion, Hyundai Ioniq, BMW i3, Renault Twizy, LADA Ellada и Jaguar I-Pace.

По дислокации электроавто лидируют Иркутская область и Приморский край, в которых зарегистрирована четвертая часть от общего количества. Завершает тройку лидеров столица Москва.

Ну а четвертое и пятое места среди крупнейших региональных парков электромобилей поделили Краснодарский и Хабаровский край.
На сегодняшний день все производства электрокаров в России находятся на «зачаточном» уровне. Были попытки создать свой собственный отечественный электромобиль, но результаты ожиданий не оправдали.

Вполне логично было бы предположить, что главным источником подобной инициативы мог бы стать известный отечественный производитель автомобилей — Lada. Однако пока что компания не планирует разрабатывать и выпускать электроавто в серийное массовое производство.

Да, больше десятилетия назад у компании был проект Lada Ellada, который отечественные конструкторы разрабатывали на базе универсала Lada Kalina. В «екар» установили произведенные в Китае литий-ионные аккумуляторы и швейцарский электромотор, а запас хода на одной зарядке составлял около 150 км.

Но купить электрический российский автомобиль могли себе позволить далеко не все желающие: выпущенная в 2013 году тиражом в 100 штук Lada Ellada стоила 1,25 миллиона рублей. А за эти деньги рядовой потребитель мог купить целых три Lada Kalina, так что неудивительно, что большим спросом новый электромобиль не пользовался.

Из всей произведенной партии было выкуплено всего лишь 5 электроавто, а остальные так и продолжали «пылиться» на заводе. Спустя несколько лет эти «остатки» были реализованы с существенной скидкой, и на этом история отечественного электроавтомобиля подошла к концу.

В 2016 году была повторная попытка — электрическая Vesta, однако потом никто так и не услышал о продолжении разработки данного проекта.

Сейчас ходят активные слухи о еще одном проекте российского электромобиля — ZETTA, который был запатентован и сертифицирован в прошлом году. Однако, ввиду сложившейся ситуации в мире, вполне вероятно, что его отложат «в долгий ящик».

1.3 Классификация регионального рынка электромобилей

За первые два месяца 2021 г. в Петербурге купили 56 электромобилей, за два последних месяца прошлого года – 44, сообщили «Ведомостям» в аналитическом агентстве «Автостат». Это большой прирост, если учесть, что на 1 июля 2020 г. в городе было зарегистрировано всего 205 электромобилей.

По данным «Автостата», на 1 января этого года в Петербурге числилось 309 электромобилей. По продажам новых электрокаров в прошлом году Петербург находился на втором месте в стране (продано 69 штук). Покупают в городе не только новые машины. Так, в январе – феврале в Петербурге 46% купленных электромобилей были с пробегом.

Всего в России на 1 января, по данным «Автостата», зарегистрировано 10 836 электромобилей, из них 60% на Дальнем Востоке и в Сибири.

Около половины всех электромобилей в Петербурге – это Nissan Leaf (144 машины). На 2-м месте Tesla (71), подсчитали в «Автостате». Также по городу ездят электромобили Audi, Mitsubishi, Jaguar и Porsche. В Ленинградской области 63 электромобиля, и там больше всего Nissan Leaf и Tesla.

С прибавлением электромобилей в Петербурге увеличивается и сеть электрозаправок. С участием «Ленэнерго» в городе реализуется Региональная программа по оснащению зарядными колонками (станциями) для транспортных средств с электродвигателями в Санкт-Петербурге на 2020–2030 годы. К 2023 г. в Петербурге должны работать в общей сложности 95 зарядных станций.

В пресс-службе «Ленэнерго» «Ведомостям» рассказали, что в Петербурге и Ленобласти сейчас работают 53 общедоступные электрозаправки, из них 40 «быстрых» (зарядка занимает до полутора часов) и 13 «медленных» (зарядка занимает до восьми часов). Владельцы электромобилей могут пользоваться ими бесплатно, подчеркивают в «Ленэнерго». При установке станций «Ленэнерго» старается охватить основные магистрали, туристические маршруты и районы с плотной застройкой.

Рынок электромобилей в России растет, но отстает от других стран, поясняет ведущий инженер Центра энергетических технологий Сколтеха Егор Пажетнов. «2020 год получился аномальным из-за пандемии. Однако продажи электромобилей оказались весьма обнадеживающими. По данным аналитического агентства JATO Dynamics Russia, количество новых зарегистрированных в России электромобилей выросло на 72%. Хотя абсолютные цифры не такие впечатляющие – за 11 месяцев 2020 г. продали 524 электромобиля», – говорит Пажетнов. В 2020 г. в Китае было продано 1,272 млн автомобилей полностью или частично (гибриды) на электрической тяге, сравнивает эксперт.

Главные преимущества электромобиля – хорошая динамика и управляемость у продвинутых моделей, меньшая стоимость заправки на один км пробега по сравнению с бензиновыми моделями, возможность пользоваться преимуществами господдержки, а также низкий уровень шума и выбросов газов, говорит Пажетнов. «Хотя от непосредственной эксплуатации электромобилей не происходит выбросов парниковых газов, электричество, используемое для их работы, все еще производится в основном из ископаемого топлива», – уточняет главный эколог полигона «Новый Свет – ЭКО» Александра Забелина.

Среди сложностей, с которыми сталкиваются владельцы авто на электричестве, – высокая стоимость обслуживания и ограниченный срок службы аккумуляторов, говорит Пажетнов. Из-за недостаточно развитой сети зарядных станций далеко от мегаполиса на электрокаре не уедешь, а главное – стоит такая техника гораздо дороже традиционного авто. Например, электровнедорожник Tesla Model X Long Range Plus можно купить за 9 млн руб. По данным JATO Dynamics Russia, средневзвешенная цена электромобиля по стране в 2020 г. составила 7,9 млн руб.