Э.К. Взоров
Экотранспортология
Недавно экоСМИ, захлёбываясь от восторга, оповестили мир, что электромобили
уже догнали и перегнали дизельные авто – как минимум, на европейском рынке.
Такие данные приведены в отчёте исследовательской компании JATO Dynamic.
Исторический момент случился в сентябре 2020 года. В глубине души они,
конечно, помнят, что в этой «бочке экорадости»
есть, по меньшей мере, чайная «ложка экогоря»
– аккумуляторы с их эковредной начинкой. О соотношении этих «бочки»
и «ложки» дальше и пойдёт речь.
Доля машин с электро-, бензино-
и дизельным приводом на рынке (данные по 27 странам Европы)
Справедливости ради стоит отметить, что в JATO Dynamic в число электромобилей
включили и «чистые», работающие только от аккумуляторных батарей, машины,
и гибриды, сочетающие в себе ДВС с электрической двигательной установкой.
Ещё в 2019 году доля новых машин с электроприводом на европейском рынке
была почти втрое меньшей, чем у дизельных авто (11% против 29%). Летом
20-го сравнялись, дальше тенденция, по-видимому, сохранится. Но радоваться
экологической чистоте атмосферы рановато.
Давайте немножко посчитаем. Хотя определить точное количество автомобилей
в планетарном масштабе невозможно (правила регистрации транспортных средств
столь различны, что некоторые автомобили могут попросту остаться вне учёта),
в 2015 году Международная ассоциация автопроизводителей (OICA) такие исследования
всё же провела. По данным экспертов, на тот момент в мире эксплуатировалось
947 млн легковых и 335 млн коммерческих автомобилей. Аналогичные вычисления
делали специалисты аналитической компании Navigant Research. Их аналитики
насчитали 1,2 млрд машин. При этом 95% от общего числа автомобилей составили
легковушки. Эти цифры явно меньше реальных, а потому пригодны для оценок
снизу.
Допустим, что все легковые автомобили стали электрическими. Допустим также,
что мощности их двигателей равны 100 кВт и электромобили работают только
по 2 часа в сутки (режим: дом – работа, работа – дом). Тогда расход электроэнергии
составит 1,2.109*0,95*105*2*365
= 832,2*1014
(Втч). За 2019 год все земные электростанции выработали 27004,7 ТВтч, то
есть наши гипотетические легковые автомобили «съели»
бы
за год более чем троекратную мировую выработку электроэнергии (83220/27004,7).
В этом случае и «чайная ложка» аккумуляторов вырастает до размеров
Джомолунгмы! А главное – откуда взять столько
электроэнергии, ведь на самом деле и автомобилей больше, и двигатели их
мощнее, и работают они дольше, да и аккумуляторы добавят свои кпд!
Но ведь с другой стороны обычные (с ДВС) автомобили благополучно существуют,
и энергии им хватает. Всё дело в том, что если не залезать в ядра, то именно
химические связи и есть самые ёмкие накопители энергии. Там её можно запасать
и оттуда извлекать при необходимости! Ведь наши аккумуляторы тоже запасают
энергию в химических связях. До последнего времени наиболее эффективным
способом извлечения энергии из химических связей были тепловые двигатели
горения (ДВС, ГТД и др.). Увы, при этом много энергии уходит прочь (кпд
< 50%). К тому же, выхлоп содержит и окислы азота, и угарный газ, и
др. антиэкологию.
Между тем существуют топливные элементы (ТЭ) c кпд > 50%. Среди них ТЭ,
работающие на водороде, дают на выходе только водяной пар. Однако, запасать
энергию в виде водорода совсем не просто – его нужно либо сжимать до очень
высоких давлений, что, в конечном итоге, взрывоопасно, либо запасать в
виде экзотических гидридов. Между тем, существуют природные «аккумуляторы»
водорода – предельные углеводороды,
те самые, на которых и работают нынешние автомобили. Надо только не сжигать
их с большими потерями и вредными выбросами, а окислять электрохимически
в ТЭ. Именно по этому пути и идут наиболее разумные представители инженерного
племени. Когда, наконец, заработают пропановые топливные элементы, нынешние
наработки электромобилей могут оказаться полезными, но уже без аккумуляторов,
а с ТЭ и запасом пропана.
Надо только правильно понимать, что есть прогресс, а что боковые тупиковые
ветки, хотя и полезные!
В оглавление