skip to Main Content

Электрические грузовики неконкурентоспособны. Что скажете, Илон Маск?

7-11 октября в Минске пройдет ЕАЕС 2019 – мероприятие, посвященное новым технологиям в автомобильной сфере. Европейский автомобильный конгресс ежегодно обсуждает вызовы, который стоят перед автомобильной промышленностью. Одной из самых актуальных тем последних лет является разработка решений, направленных на снижение негативного эффекта автотранспорта на окружающую среду, разработка «зеленых» автомобилей.

Одновременно с этим в СМИ распространяется тезис о том, что электромобили, в том числе и коммерческие, якобы уже наиболее экологичны и эффективны в эксплуатации, и что скоро весь транспорт будет электрическим.

Электрогрузовикам далеко до минимальной эффективности

Пока разрекламированный «электрический» седельный тягач Илона Маска Tesla Electric Semi [2, 3] позиционируется как экологичный автомобиль с возможность разгоняться до 100 километров в час менее чем за 20 секунд, забывают упомянуть про другие факты об «автомобилях будущего».

Упускаются нормативные требования действующих стандартов и технических регламентов [4, 5], важнейшие характеристики транспортных средств (ТС), влияющих на их эффективность и конкурентоспособность:

  • Полная или общая масса
  • Собственная или снаряженная масса
  • Грузоподъемность при максимально допустимой осевой нагрузке
  • Габаритные размеры
  • Маневренность, радиус поворота
  • Возможность преодолевать бордюры и неровности дороги
  • Запас хода
  • Энергоэффективность и производительность
  • Ожидаемый срок окупаемости

Сравним Tesla Electric Semi и грузовые дизельные автомобили

Для магистральных перевозок грузов во всем мире используются грузовые автомобили и седельные тягачи категории N3 с колесной формулой 4х2, 6х4 или 6х2 и автопоезда на их базе.

Эти автомобили соответствуют требованиям допустимой осевой нагрузка на одну ось ТС до 10 тонн, полной массе ТС не более 18 тонн для 2-х осных ТС с колесной формулой 4х2 и 26 тонн для 3-х осных 6х4 или 6х2, а также технически допустимой грузоподъемности шин необходимой размерности не более 3650 – 3750 кг.

Геометрия тягача с дизельным двигателемСовременный европейский автомобильный тягач 4х2 с дизельным двигателем:

  • собственная масса снаряженного тягача 7200 – 7800 кг
  • допустимая осевая нагрузка от колес передней оси – 7300/7500 кг, от колес заднего моста — 10000/11500 кг

Геометрия трехосного тягача с дизельным двигателемСовременный 3-х осный дизельный автомобиль-тягач 6х4:

  • собственная масса снаряженного тягача, около 8200 – 8700 кг
  • допустимая осевая нагрузка от колес передней оси – 7300/7500 кг, от колес задней тележки -19000/23000 кг

Поскольку данные о геометрических параметрах и массе «электрического» седельного тягача Tesla Electric Semi в источниках производителя не приводятся, предлагаем оценить указанные параметры путем визуального сравнения с типичным дизельным аналогом 6х4 Европейского производителя, исходя из очевидных признаков: колесной формулы и размера шин, которые косвенно характеризуют регламентированную нормативными требованиями [4, 5], полной массы ТС и предельно допустимой осевой нагрузки.

Сравнение габаритов Tesla Electric Semi и дизельного тягачаОчевидно, что Tesla Electric Semi по своим геометрическим параметрам как габаритная длина, колесная база, клиренс, угол свеса, а, значит, и по таким характеристикам как маневренность, радиус поворота, возможность преодолевать неровности дороги и т.д., не может конкурировать с дизельными тягачами.

То же самое можно сказать и о таких параметрах как собственная масса и грузоподъемность. Не говоря о таких явно уступающих и проблематичных показателях как запас хода, производительность, энергоэффективность и окупаемость [1].

Все это значит, что Tesla Илона Маска совсем далек от возможности конкурировать с дизельными тягачами.

После Tesla: снова электрофуры для магистральных перевозок

На Международной автомобильной выставке IAA «Nutzfahrzeuge» в Ганновере 2018 сразу несколько весьма авторитетных производителей показали новые электрогрузовики. Daimler представил N3 Mercedes-Benz eActros 18eeL с заявленным запасом хода до 200 км, а MAN и DAF Trucks – грузовики на электротяге с примерно таким же заявленным запасом хода.

Надо отметить, что это были электрогрузовики аналогичной категории, изготовленные на базе серийных моделей с характеристиками, которые, по крайней мере, не противоречат законам физики и требованиям технических регламентов, в отличие от Tesla.

Новый Mercedes-Benz eActros 18eeL обойдет дизельные грузовики?

Давайте сравним его характеристики с Mercedes Actros-1842.

Цифра 18 в обозначении модели говорит о том, что эти автомобили одной весовой категории (N3) с допустимой полной массой 18 тонн. При этом, электрогрузовик имеет запас хода до 200 км из-за аккумуляторов, обеспечивающих этот запас хода, и уступает своему дизельному собрату по грузоподъемности 2,1 тонны [6].

Это значит, что собственная масса Mercedes-Benz eActros 18eeL на 2,1 тонны больше, чем дизельного аналога именно за счет массы энергоносителя. Следовательно, серийный дизельный аналог может перевозить на 2,1 тонны больше полезного груза при штатном 700-литровом топливном баке и среднем путевом расходе топлива 35 л/100 км, обеспечивая запас хода до 2000 км (т.е. в 10 раз больше!) в составе автопоезда общей массой 38-40 тонн и совершая большую транспортную работу примерно на 4200 т*км (2,1 т * 2000 км).

С другой стороны, из расчета равного запаса хода до 200 км, дизельному аналогу достаточно иметь топливный бак объемом всего 70 литров с соответствующим уменьшением собственной массы примерно на 630 кг [(700 л – 70 л) * 0,84 кг/дм3] и возможным увеличением грузоподъемности на такую же величину. То есть, в аналогичных условиях, дневная производительность дизельного Mercedes Actros-1842 будет больше на 546 т*км/день (2,1 т * 200 км + 0,63 т * 200 км), чем электрогрузовика Mercedes-Benz eActros 18eeL.

Что в итоге? При такой производительности срок окупаемости Mercedes-Benz eActros 18eeL и электрогрузовиков такой же весовой категории будет значительно выше, чем дизельных аналогов. А с учетом, что электрогрузовик стоит дороже дизельного «собрата», срок возврата инвестиций становится еще длиннее.

Электромобили оказались не «зеленые»

Не только эффективность, но и «зеленость» электротранспорта вызывает сомнения, ведь главная задача такой техники – решить не экологическую проблему, а не более чем проблему загазованности того или иного мегаполиса[1].

При производстве батарей используются химикаты и тяжелые металлы, который загрязняют окружающую среду не меньше нефтеперерабатывающих заводов. Кроме того, электроэнергию надо вырабатывать вне города, сжигая газ, мазут или нефтепродукты (возобновляемая энергетика, увы, пока не справляется) доставлять по ЛЭП на электрозаправки, теряя драгоценные проценты КПД. Фактически, электромобили позволяют улучшить экологию в городе, ухудшив ее вне города. Возможно, это хорошо для легкового транспорта, но магистральные тягачи перемещаются преимущественно вне города. Читайте подробнее в предыдущей статье.

Пока мы ждем развития магистральных тягачей, экологию можно улучшить через повышение эффективности дизельных грузовиков

По основным технико-экономическим характеристикам, возможной производительности и эффективности современные электрогрузовики существенно уступают серийным дизельным грузовикам аналогичной категории. Перспектива изменения ситуации уж очень отдаленная — прежде всего, из-за массы электрического накопителя энергии.

Это значит, что коммерческий автотранспорт еще долго продолжит оставаться преимущественно дизельным. К счастью, снизить неблагоприятное воздействие дизелньой техники на окружающую среду возможно уже сейчас — для этого применяются телематические системы.

Основные факторы потери эффективности грузового транспорта:

1) резкие торможения и ускорения, при которых происходит скачок расхода топлива и сильный выброс выхлопов в атмосферу
2) избыточный километраж, т.е. неоптимальный маршрут или использование транспорта не по назначению
3) несвоевременное ТО, при котором грузовики продолжают эксплуатироваться с серьезными неисправностями топливной системы
4) использование низкокачественного топлива, что ведет к увеличению расхода топлива и объему выхлопных газов
5) недокачанные шины, увеличевающие силу трения с дорожным покрытием, а значит более высокий расход топлива

Внедрение решений для контроля топлива и мониторинга работы грузовиков позволяет снизить расход топлива дизельной техники до 30%, оптимизировать работу техники, обучить водителей более экономному вождению, проводить своевременное техническое обслуживание двигателя и топливной системы – все эти улучшения позитивно влияют на эффективность и экологичность дизельных транспортных средств.

Литература:

  1. https://www.jv-technoton.com/ru/efficiency-of-electric-cars-and-cars/
  2. https://www.tesla.com/semi
  3. https://tesla-automobile.ru/tesla-semi/
  4. ГОСТ 21398-89 – Автомобили грузовые. Общие технические требования.
  5. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств» (ТР ТС 018/2011).
  6. https://autoreview.ru/articles/e-actros/e-actros
Back To Top