EV или FCEV: эксперты разобрались, за какими автомобилями будущее

Очевидный поворот мирового автопрома в отношении электромобилей вызывает вопросы о водородных топливных элементах и электромобилях с батарейным питанием.
Автор: Юлия Иванчик, редактор

ev-or-fcev-kia-ev6-11

В последние годы в автомобилестроительной индустрии наметилась явная тенденция на электрификацию. Практически все мировые производители планируют выпускать новые автомобили, которые будут приводиться в движение электрическими силовыми установками. EV — общее и широкое обозначение всех электромобилей и гибридов, однако эту аббревиатуру сейчас чаще используют, на самом деле подразумевая BEV. BEV (Battery Electric Vehicle) — транспортное средство, работающее исключительно на аккумуляторных источниках питания. К ним относятся стандартные полностью электрические автомобили Tesla, Nissan Leaf, BMW i3 и другие.

ev-or-fcev-toyota-mirai-04

Автомобили на водороде или автомобили на водородных топливных элементах — это тип легковых автомобилей, отличный от бензиновых, дизельных, гибридных или электрических автомобилей, поскольку они используют альтернативный тип топлива, а именно водород. Такие транспортные средства называются FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle), и их можно пересчитать по пальцам одной руки: Honda Clarity, Hyundai Nexo и Toyota Mirai.

ev-or-fcev-hyundai-nexo-09

Рынок электромобилей действительно хорош, но существуют возможности и для водородных автомобилей, поскольку цены на бензин и дизельное топливо в последнее время резко выросли. Однако в то время как по дорогам мира ходят сотни различных моделей BEV, существует только три серийных легковых автомобиля FCEV. Автомобильные компании продолжают инвестировать в исследования FCEV, но только три из них (Toyota, Honda и Hyundai) сделали рывок в производстве легковых автомобилей. Все остальные автопроизводители вложили большую часть своих средств исследования и разработку BEV.

Евросоюз взял на себя обязательство по запрету продаж новых легковых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания с 2035 года, которое уже подписали многие страны, включая Нидерланды, Австрию, Бельгию, Данию, Грецию, Мальту, Ирландию, Литву и Люксембург. Норвегия и вовсе пошла своим путем: запланированный конец продаж автомобилей с ДВС намечен на середину 2022 года.

ev-or-fcev-tesla-model-3-03

Сегодня в Китае продается более 300 аккумуляторно-электрических моделей, а в Европе их насчитывается 189 (хотя эта цифра растет почти каждую неделю). Хуже всего приходится странам, где при достаточно высоком потребительском спросе практически не существует федеральной системы стимулирования электромобилей (Россия, Австралия и прочие). В результате электрические автомобили практически не ввозятся, зарядная инфраструктура не развивается и продажи BEV по сравнению с их топливными и гибридными аналогами ничтожны.

ev-or-fcev-hyundai-nexo-10

Неплохой альтернативой электрокарам, по мнению экспертов, могут стать автомобили, работающие на водороде. Однако, как мы уже говорили, сегодня в мире существует только три модели FCEV — это Honda Clarity, Hyundai Nexo и Toyota Mirai. Mercedes-Benz и Volkswagen Group (включая Audi, Bentley, Porsche, Skoda, Seat, Cupra и Lamborghini) в ближайшем будущем исключили легковые автомобили FCEV из своих планов, и французские автопроизводители сделали то же самое.

ev-or-fcev-hyundai-nexo-08

Одна из проблем для силового агрегата на топливных элементах заключается в том, что, если инфраструктура зарядки BEV в некоторых странах оставляет желать лучшего, то инфраструктура зарядки водородом просто отсутствует. Возможно, FCEV окажет большее влияние на операции с грузовыми, чем с легковыми автомобилями, особенно с коммерческими фургонами и грузовиками ближнего действия.

«Коммерческий сектор — это то, что сначала потянет за собой инфраструктуру, потому что они являются крупными пользователями и могут сделать эксплуатационные расходы станции экономически целесообразными и снизить стоимость H2 [водорода] за счет масштаба», — сказал представитель Toyota Europe.

ev-or-fcev-nnissan-leaf-14

Водородные двигатели, как и автомобиле на топливных элементах, хорошая идея, для полноценной реализации которой нужно пройти долгий путь. Возможно, потребуется минимум десяток лет, чтобы автоконцерны показали первые массовые машины на водороде. Далее все будет зависеть от популяризации, развития инфраструктуры.

ev-or-fcev-02

Стоит взглянуть, например, на карту зарядных станций для электрокаров, на которой отлично видно, что заправок якобы много, и их почти хватает, чтобы зарядить все электромобили, находящиеся в пользовании у людей. Но во время пиковых нагрузок к электрозаправкам стоит очередь. Та же проблема будет и с водородными автомобилями. На первых порах вопрос заправочной инфраструктуры будет стоять остро. Только чтобы получить импульс для ее развития, этим авто нужно будет уже составить конкуренцию не только машинам с классическими ДВС, но и электрокарам.

По данным SNE Research, в первой половине этого года в мире было продано всего 11 200 FCEV — в то время как только Китай зарегистрировал 2 миллиона BEV к концу октября этого года. Если судить только по цифрам, у автопроизводителей мало причин сопротивляться новым требованиям, и лучше подписаться на предпочтительный для правительства вид электрического вождения.

ev-or-fcev-lexus-ux300e-13

Исключением является, как это часто бывало, Toyota, которая продвигает FCEV. Позднее вступив в игру BEV, роскошное подразделение Toyota Lexus собирается запустить свой первый BEV, небольшой внедорожник UX 300e, и выпустит BZ4X под брендом Toyota в конце следующего года, но долгосрочные цели японской компании позволяют твердо удерживать FCEV.

«Если говорить о понятии экономии топлива для водителя, то и FCEV, и BEV похожи», — сказал представитель Toyota Europe. «Н2 по-прежнему дороже электроэнергии, но в конечном итоге водород станет достаточно дешевым, чтобы быть конкурентоспособным. Электроэнергия, вероятно, вырастет в цене, если спрос на нее возрастет, а стоимость быстрой зарядки будет учтена [не говоря уже о налогообложении, которое будет применяться для компенсации нехватки налогов на нефть]. С точки зрения расхода топлива H2 FCEV отличный, например, около 5 кг на 500-600 км на Mirai».

Явными преимуществами FCEV являются время и запас хода, особенно для более тяжелых транспортных средств. Тем не менее, диапазоны BEV для более крупных автомобилей и внедорожников реально соответствуют бензиновым аналогам, и некоторое увеличение пробега часто связано с обновлением программного обеспечения существующих моделей, а не с заменой батарей. Тем не менее, китайские автопроизводители по-прежнему выпускают и продают BEV с технологией быстрой зарядки, отвергнутой остальным миром — заменой аккумуляторов.

ev-or-fcev-hyundai-ioniq-5-06

Между тем, есть ли федеральные стимулы или их нет, призывы к переходу на BEV становятся слишком «громкими», чтобы дистрибьюторы могли их проигнорировать. Европейские правила выбросов (в частности, EURO 7) фактически предписывают определенный процент BEV в ассортименте каждого автопроизводителя с угрозой штрафов в размере десятков миллионов евро.

ev-or-fcev-hyundai-ioniq-5-07

Естественно, автопроизводители предвидели это десять лет назад и выпустили новые модели BEV, чтобы соответствовать изменению правил. Хотя их производство стоит дороже, как в денежном выражении, так и за счет выбросов CO2, дополнительное преимущество BEV заключается в том, что их можно продавать на огромном китайском рынке NEV (New Energy Vehicle).

ev-or-fcev-03

BEV уже давно покинули свою нишу и становятся мейнстримом, при этом на автомобильном рынке Норвегии BEV составляет до 50%. Неизбежно, что одни страны пойдут по этому же пути, а другие будут, как минимум, стремиться к нему. На рынках, где доминируют пикапы, внедорожники и легкие грузовики, изменения неизбежны. Современные платформы таких автомобилей позволяют использовать более крупные аккумуляторные блоки и умные технологии. К примеру, Ford F-150 Lightning, может направлять свой электрический заряд для питания дома в течение трех дней.

ev-or-fcev-kia-ev6-12

Polestar выпускает новые электромобили, Kia скоро начнет поставлять свой EV6, BMW уже имеет в своих рядах iX и i4, а новый Hyundai IONIQ 5 только что был назван автомобилем 2021 года по продажам. Взойдет ли на пьедестал когда-нибудь снова еще одна машина с двигателем внутреннего сгорания? Учитывая, что преобладание инвестиций и разработки переносится на BEV, это кажется столь же маловероятным, сколь и нежелательным.

ev-or-fcev-01

Итак, у FCEV, безусловно, есть будущее, но у таких автомобилей короткая «взлетно-посадочная полоса», и экономика будет все больше работать против них.

Причины:

  • 1. BEV уже здесь и продаются в значительных количествах. Электрические автобусы, электромобили для доставки, электрические велосипеды / скутеры и, конечно же, автомобили продаются миллионами единиц в год. Они продаются с хорошей маржой, в то время как Toyota теряет около 17 000 долларов на каждую проданную Mirai.
  • 2. Как только вы получите автомобиль, вам нужно заправить его. Исходя из стоимости заправки, грузовик или автобус, работающий на H2, будет стоить от 3 до 6,5 раз дороже, чем его эквивалент с батарейным питанием.
  • 3. H2 на самом деле не является источником «зеленой» энергии. Водород вообще не является источником энергии. Минерал H2 отсутствует. H2 должен быть либо выделен из CH4 (который выделяет CO2), либо из H2O (который потребляет гораздо больше электроэнергии на километр, чем батарея).
  • 4. Батареи улучшаются быстрее, чем топливные элементы. Над инновациями в области аккумуляторов работают, вероятно, тысячи исследовательских групп. По сравнению с ними топливные элементы — это мелочь.
  • 5. Daimler, Tesla и другие анонсировали полуприцепы с батарейным питанием с достаточным запасом хода, чтобы заменить большую часть существующего коммерческого автопарка.
Сложите все это вместе, и существующие проекты FCEV, возможно, никогда не будут выпущены или могут иметь очень маленькие объемы.