— Сергей Николаевич, на каком вы автомобиле ездите? Может, на электрокаре?
— Если брать отечественные, какие варианты есть?
— В нашем институте разрабатываются компоненты электропривода и электротранспорт на базе этих компонентов. Мы сделали тяговый электродвигатель, силовую электронику (это преобразователи, инверторы управления двигателями), батарею. Изготовлены опытные образцы всех этих компонентов. Используя их, мы создали несколько образцов электротранспорта. Первый наш опыт — легковой электромобиль на базе шасси «БелДЖИ»
SC 7 серийного производства. Затем мы реализовали проект по сборке у нас электроминивэна JOYLONG EF5 (КНР). Сейчас ставим задачу локализовать силовой электропривод этого минивэна — то есть заменить его на отечественный.
— Электроседан известного зарубежного бренда у нас стоит от 134 до 242 тысяч рублей. Отечественные выйдут дешевле?
— Самый дорогой компонент сегодня — батарея. Ее стоимость доходит до половины стоимости всего электромобиля. Да, развивается технология производства, снижается стоимость, улучшаются показатели, но все равно пока это дорого.
Сейчас очень интересное направление — легкие каркасно-панельные автомобили для города. Мы создаем такой же. Он должен быть доступным для широких масс. Ему нужна более компактная батарея, соответственно не только стоимость, но и время на зарядку будет ниже.
— Норвегия к 2025 году планирует полностью отказаться от автомобилей на бензиновых двигателях. Доля электромобилей здесь самая высокая в мире — около 40%. Но в этом большая заслуга государственных льгот: электрокары не облагаются НДС и налогом на покупку автомобиля, действуют бесплатные парковки и зарядка.
— Роль государства в развитии электротранспорта действительно очень велика. Это в том числе показатель заботы о гражданах. Например, лидером
рынка электромобилей становится Китай — густонаселенная страна, где проблема экологии стоит остро. Во многих городах бензиновые двигатели здесь уже под запретом, происходит переход на электротранспорт — от самокатов до автомобилей. Государство субсидирует это направление.
Если брать городской транспорт, а также преимущества непосредственно для автовладельцев — затраты на передвижение на электрокарах в 3—5 раз ниже, чем на автомобилях с традиционным двигателем. Это важный аспект. Еще одно из преимуществ электромобилей — объем их обслуживания значительно ниже. В механическом понимании электродвигатель — очень простая система. Это ротор, вращающийся на подшипниках. Ресурс подшипников может обеспечить до миллиона километров пробега. Все остальное не изнашивается.
— Что в таком случае тормозит развитие электротранспорта?
— Во-первых, зарядка батареи занимает время. Если заправить двигатель внутреннего сгорания — дело нескольких минут, то зарядить электромобиль от розетки — 8 часов. Существуют технологии быстрой и сверхбыстрой зарядки. Но у батареи есть срок службы: чем быстрее вы ее заряжаете (более высокими токами), тем меньше она служит.
Перспективное направление, которое давно используется в Китае для электровелосипедов, — человек подъехал к пункту проката, и ему заменили разряженную батарею на полную. Это занимает пару минут. Но для автомобиля сложнее: у легкового батарея весит до 500 кг, у грузового — более 1000 кг. Однако есть решение, которое нам очень понравилось и, возможно, на нашем каркасном автомобиле мы его реализуем. Суть в том, что батарея состоит из секций, которые выдвигаются из кузова, и они съемные. Подъехали к зарядной станции, поменяли секции и поехали дальше. В Германии такие электрокары уже выпускаются.
Что касается городского транспорта, многое зависит от принятой концепции. К примеру, у нашего электробуса быстрый заряд и короткий маршрут до подзарядки. Для таких условий достаточно суперконденсатора в качестве накопителя электроэнергии. Для легковых электромобилей другой подход — необходимо обеспечить большой дневной пробег (200—300 км).
Вторая проблема — электробезопасность. Современные электроприводы работают при очень высоких напряжениях и частотах: 400 вольт для легкового
транспорта, 600—800 — для коммерческого. Для человека это опасно. Плюс батареи — сегодня они литийионные и сами по себе пожароопасны. Их оснащают специальными устройствами, которые фиксируют температурный режим. Проводятся испытания на пожароопасность. Но по-прежнему возможно возгорание батареи в случае аварийных ситуаций. Потушить литийионную батарею практически невозможно — ей можно только дать догореть.
В-третьих, вопрос, который пока малоизучен по воздействию на человека, но он возникнет, — электромагнитные излучения компонентов электропривода. Так же как малоисследованно влияние смартфона на организм — мощности иные, но мы пока не знаем, насколько это серьезно. Так вот, электромобиль — тоже объект электромагнитного излучения. Обязательно проводятся испытания, оценивается влияние на окружающую среду, на человека в том числе.
— Технологии развиваются. Помимо электротранспорта, появляется транспорт на магнитной подушке, большую рекламу делают струнному транспорту.
— Транспорт на магнитной подушке — это перспективный проект, такие в мире уже есть, например, участок дороги в Шанхае. Но в данном случае речь идет о железной дороге.
Что касается струнных технологий, вообще, это канатные дороги, подвесные монорельсы. Они есть в мире и у них есть применение — там, где сложные рельефы местности. В горах, например, те же фуникулеры. Но этот транспорт не рассчитан на высокие скорости и массовые перевозки. Идеологи подобных проектов к нам обращались. С точки зрения физики и здравого смысла такие проекты нереализуемы.
— В будущем машины будут без водителей?
— Во всем мире развивается этот тренд. В автомобилях начинают появляться системы помощи водителю — так называемые электронные системы ADAS: система удержания полосы движения, экстренного торможения, автоматической парковки — все это внедряется в серийное производство. Насыщение автомобилей такими технологиями постепенно приведет к появлению беспилотного транспорта. Но пока это очень сложная задача.
— Почему?
— Движение автомобиля по дорогам связано с прогнозированием различных внештатных ситуаций. Это и другие автомобили, и пешеходы, и иные препятствия: их нужно объехать, обойти и не совершить столкновения. Компьютер, который управляет данным процессом, должен иметь огромную скорость взаимодействия, срабатывания, иметь надежные алгоритмы. И что самое главное, такой автомобиль оснащается большим количеством датчиков (сенсоров) — он должен видеть, что происходит вокруг него, реагировать на препятствия. Возможности этих сенсоров ограничены, особенно когда недостаточно развита дорожная инфраструктура. Есть мировые лидеры, которые попробовали создать беспилотный транспорт, но не всегда этот опыт удачен.
— Когда у нас могут появиться автомобили без водителей?
— Думаю, беспилотность на транспорте надо внедрять постепенно. Во-первых, нужно развивать электронные системы помощи водителю, во-вторых, многое зависит от степени сложности маршрута: начинать стоит с тех, которые легче автоматизировать. Например, метро. Оно двигается по заданному маршруту, у него заданные остановки и минимум препятствий и взаимодействий с человеком. Потом трамвай — он наземный, но у него тоже достаточно ограниченные возможности маневрирования. Следом автобусы на маршруте. Также есть виды деятельности, которые не связаны с высокой степенью человеческого присутствия, например, работа самосвалов в карьере. Сейчас активно идет автоматизация этого процесса. И это удается. У нас в стране, к слову, такие разработки тоже существуют — мы не стоим на месте.
ВТОРАЯ ЖИЗНЬ ДЛЯ БАТАРЕИ
Электротранспорт экологичен в процессе эксплуатации. Но что происходит после? В частности, есть вопросы с безопасной утилизацией литийионных батарей. Сергей Поддубко говорит, что технологии для этого в мире уже существуют: такие аккумуляторы стоят и в наших смартфонах, а этих устройств в мире десятки миллионов. Батареи электромобилей просто больше и емче. В Объединенном институте машиностроения сейчас работают над тем, чтобы дать таким батареям вторую жизнь. Дело в том, что, как показывает практика, эксплуатировать батарею на автомобиле после того, как она потеряла 50% емкости, уже нерацио-нально. То есть примерно 7 лет отработала — нужно заменять. Но отработанную можно использовать дальше в качестве ячеек в стационарных накопителях электроэнергии, которые применяются в частных домах, коттеджах и других системах энергообеспечения. Разработкой специальных установок и занимаются наши ученые.
gavrusheva@sb.by
