Любому специалисту по автотранспортной логистике сейчас очевидно, что возня с персональными электромобилями является лишь показухой для фриков, поскольку этот вид электротранспорта не способен принципиально изменить транспортный энергобаланс планеты. Чтобы добиться настоящих изменений, например, перевода транспорта от сжигания жидкого топлива на электричество – надо заниматься не спорткарами, а грузовиками и автобусами.

К сожалению, у грузовых электромобилей текущего поколения есть несколько серьезных недостатков, практически все из которых являются следствием наличия в грузовике аккумулятора очень большой ёмкости, которого у разрабатываемых седельных тягачей, таких как Tesla Semi и Thor ET-One, должно хватать для пробега 500-800 километров с грузом. При этом даже на частичную зарядку такого аккумулятора при крайне высокой силе тока уходит минимум несколько десятков минут, а для полной зарядки нужны часы. Такой простой тягача неприемлем.

К тому же этот аккумулятор очень дорогой, и вдобавок тяжелый. А ведь на его перевозку грузовик впустую тратит энергию, а энергия – это деньги.

В качестве решения “аккумуляторной проблемы” компания Siemens несколько лет назад предложила концепцию электрифицированных автомагистралей, способных заряжать аккумуляторы электромобилей прямо во время езды. Это должно позволить значительно снизить емкость аккумулятора, его размеры, вес и стоимость, и убрать простои тягачей под зарядкой. Недавно власти Германии и компания Siemens запустили в эксплуатацию тестовый участок автомагистрали, оснащенной электрической контактной линией для зарядки аккумуляторов электрических и гибридных грузовых автомобилей.

Да-да, вы наверняка узнали эту идею – это всё те же советские троллейбусные провода. Просто на очередном витке развития. Пока что немецкие специалисты оборудовали над крайней правой полосой проезжих частей магистрали А5 между Франкфуртом-на-Майне и Дармштадтом линию электропередач с двумя контактными шинами. Длина каждой линии составляет пять километров. Для использования линии грузовик должен быть оборудован двумя выдвигаемыми пантографами, которые после начала линии выдвигаются и прижимаются к кабелям.

Использование пантографов, в отличие от классических троллейбусных “усов”, имеет недостаток – пантографы исключают маневрирование машины, зато эти пантографы не надо нацеливать на провода, их можно в любой момент поднять или опустить. В целом получается некий аналог электропоезда без рельс.

Технически идея, разумеется, работоспособна. Я вам больше скажу – подобного рода аккумуляторные троллейбусы без всякой помпы уже довольно значительное время катаются по российским городам. Вот вам для примера модель Тролза 5265.02 Мегаполис у нас в Питере:

Идея прекрасно подходит для городов, уже имеющих контактную сеть для троллейбусов – аккумуляторный троллейбус едет по электрифицированной части маршрута, заряжая аккумуляторы во время движения и стояния на остановках. Затем, когда электрифицированный участок кончается – он опускает “усы” и едет дальше на аккумуляторах. Такая система позволяет расширить покрытие троллейбусами города во много раз по сравнению с классической контактной сетью. Сокращенный размер контактной сети упрощает и удешевляет ее обслуживание. При этом емкость аккумулятора в таком троллейбусе невелика – вполне достаточно аккумуляторного пробега в 30-40 километров (что на порядок меньше, чем нужно для электрического грузовика).

Чтобы решить проблему с аккумуляторами для грузовиков, некоторые товарищи предлагают перейти на гибридные схемы – в которых тягач имеет электрическую трансмиссию, с моторами в колесах, а тепловой двигатель (например, дизель) крутит электрический генератор.

Проблема этой схемы в том, что электротрансмиссия даже после всех современных усовершенствований обладает рядом фатальных коммерческих недостатков — ее КПД существенно ниже механической (то есть расход соляры на тонно-километр будет больше), они сильно дороже сама по себе и требует гораздо более квалифицированного персонала для обслуживания.

Поэтому для того, чтобы возить ракету Ярс — электротрансмиссия да, пригодна (военным в общем-то цена и расход топлива глубоко вторичны), для огромных карьерных грузовиков, где реализовать механику не представляется возможным ввиду размера и нагрузки (как и на больших тепловозах) — тоже да, пригодно, но на магистральных грузовиках — это нахрен никому не надо. В логистике расход топлива на тонно-километр – это ключевой параметр. Ради снижения этого расхода насыпают насыпи, срезают горы, и кладут дорогущие рельсы, по которым катаются на стальных колесах поезда.

Однако контактная сеть немного меняет дело. Грузовик движется по магистрали на электротяге, без использования ДВС и генератора — а ДВС с генератором используются для маневрирования на небольшой скорости вне магистрали, соответственно сам ДВС и генератор имеют относительно малую мощность и размеры. Использовать аккумуляторы для движения грузовика вне магистрали — это, конечно, пока что утопия, годная только для показухи, а вот гибрид с дизель-генератором — вполне реален.

И да, я вам сразу скажу — контактная сеть коммерчески невыгодна. При всей дешевизне электричества она проигрывает в цене эксплуатации обычным метановым дизелям. Это так даже для железнодорожного транспорта, подсчеты уже неоднократно делались, поэтому электрификация железных дорог и остановилась. Видите ли, мои дорогие друзья — контактная сеть очень затратна при создании и жрет деньги при эксплуатации как не в себя. Медные контактные шины, которые вы принимаете за «провода» — стоят дорого, и интенсивно изнашиваются, их надо регулярно менять. Надо поддерживать в рабочем состоянии опоры, подвесную сеть и трансформаторные подстанции, расставленные вдоль линии — а к подстанциям еще надо подвести силовую электросеть, что тоже требует затрат не только на начальном этапе, но и для поддержания линий в рабочем состоянии.

Вы спросите — зачем же немцы это всё делают? Зачем снова развешивают контактные шины и ставят подстанции? Да затем, что с топливом у них плохо, а электричество худо-бедно они могут выработать. Это как синтетический бензин из угля во время войны — он экономически бессмыслен, потому что очень дорог — но купить нормальную нефть Гитлеру было негде, а уголь — есть в самой Германии и оккупированных странах. Вот и делали.

При этом все громкие концепции грузовых тягачей Тесла и прочих – это всё голимый пиар и звон в СМИ. На самом деле электрические грузовые тягачи – никакая не новость. Вот, например, MAN уже несколько лет предлагает электрический тягач на базе седельного тягача TGS 4×2 BLS TS с разрешенной полной массой 18 т. А с 2012 года MAN продает серийный 26-тонный электрический мусоровоз Metropolis. Почему мосоровоз? Да потому, что именно для мусоровоза критически важной является тихая работа (для вывоза мусора ночью) при относительно небольших скоростях движения и пробегах. Однако даже в такой ипостаси аккумуляторный электрогрузовик спроса не имеет.

Кстати говоря, эксперименты с “рогатыми электро-грузовиками” были популярны в СССР. Каких только рогатых там не делали:

Даже самосвал с рогами придумали:

Ну а теперь у русских газа дофига, газ дешевый – поэтому для железки русские строят вот такие газотурбовозы:

Это, внезапно, самый мощный газотурбинный локомотив в мире. Его газовая турбина имеет мощность 11284 л.с. 23 января 2009 года газотурбовоз ГТ1-001 впервые провёл грузовой состав весом 15 тысяч тонн (159 вагонов). У современной модификации ГТ1h имеется аккумуляторная батарея, позволяющая маневрировать на малом ходу и вытаскивать состав со станции без запуска газовой турбины. Топливо – обычный СПГ, сжиженный природный газ (в основном метан).

Технически такой газотурбовоз построен на основе электровоза (да-да), у которого выброшены пантографы и преобразователи, а сверху на шасси поставлена газовая турбина с электрическим генератором. Не представляет проблемы сделать и комбинированный агрегат, который будет допускать движение на электротяге там, где есть контактная сеть, и на газу там, где электричества нет.

Для локомотива ГТ1 газотурбинный двигатель НК-361 создан на базе хорошо известного авиационного двигателя НК-32, переведенного на СПГ.

Для шоссейных грузовиков имеется широкая гамма метановых дизелей.

СПГ стоит на терминале примерно 13 тысяч рублей за тонну, или 13 рублей за килограмм. Килограмм СПГ примерно соответствует 1.2 литра соляры. Вот и прикидывайте – надо ли валять дурака с электричеством и рогами на грузовиках.