Какие аккумуляторы стоят в электробусах москвы

Это электробус: что мы знаем о транспорте с батарейкой

После появления первого электротранспорта в XIX веке и второго всплеска популярности в 70-х годах XX века электробусы вновь вышли на улицы городов. О том, что повлияло на их развитие и как изменились технологии: от создания ёмких аккумуляторов до развития зарядной инфраструктуры — можно узнать в нашей новой статье.

Первый электротранспорт: привет из XIX века

Электромобили появились задолго до машин с двигателем внутреннего сгорания. Готтлиб Даймлер и Карл Бенц запатентовали первые самодвижущиеся повозки с бензиновым ДВС в 1886 году, тогда как первый электромобиль для перевозки людей был представлен в 1837 году. Из-за высокой стоимости и низкой эффективности первые электромобили не могли тягаться с машинами с паровым двигателем. Стоимость обслуживания авто с цинковым аккумулятором в 40 раз превышала цену обслуживания паровой машины на угле.

После появления доступных свинцово-кислотных аккумуляторов электромобили успели ненадолго войти в моду. В 1890 году американец Уильям Моррисон построил первый электробус — автомобиль вместимостью 6 человек, развивающий скорость до 19 км/ч и проезжающий на одном заряде до 160 км. 24 батареи, весившие в сумме почти 350 кг, выдавали ток 112 А с напряжением 58 В и требовали для полной перезарядки 10 часов.

Электробус Уильяма Моррисона. Источник: american-automobiles.ru

В самом начале XX века в Лондоне на маршрутах городского транспорта успешно работали 20 электробусов, на то время более эффективные и экономичные, чем их бензиновые аналоги. Одного заряда аккумулятора хватало на 60 км пути, поэтому на конечных станциях опустевшие батареи заменяли на новые — процесс занимал всего три минуты.

Лондонский электробус со съемной батареей – прообраз будущей Tesla с быстросъемными аккумуляторами. Источник: Лондонский музей транспорта

К 1900 году 38% автомобилей в США работали на электричестве, но совершенствование двигателей внутреннего сгорания и снижение цен на топливо резко затормозило развитие отрасли автономного электротранспорта — уже к 30-м годам XX века электробусы практически исчезли. В отличие от бензиновых машин, электротранспорт не дешевел, а состояние экологии пока никому не внушало опасений. Крест на инвестициях в автобусы с аккумуляторами поставило появление в 20-х годах дешевых троллейбусов.

Процесс замены аккумулятора в электробусе — полная автоматика, как в XXI веке.
Источник: Британская библиотека

Но из-за низких цен на топливо в середине XX века индустрия ДВС пошла по пути наращивания объема, что напрямую сказывалось на расходе бензина. Даже легковые автомобили снабжались неэкономичными шестилитровыми двигателями, обслуживание которых в 70-х стало буквально «золотым». Сложившаяся ситуация вызвала новый всплеск популярности электромобилей. Так в английском Манчестере в 1974 году на городские маршруты вышли электробусы Seddon Pennine 4-236 на хлоридных аккумуляторах.

Редкий кадр действующего в 1975 году электробуса Seddon Pennine 4-236.
Источник: Alan Snatt

Единственный универсальный коммерческий автомобиль, оставшийся на память о том времени — минивэн Mercedes-Benz LE 306, чей быстросъемный аккумулятор обеспечивал мощность около 76 лошадиных сил, но истощался уже через 50 км пути. Автомобиль прожил до 1983 года, после испытаний почтовой службой немецкого города Бонна он был признан нерентабельным.

Электрический минивэн Mercedes-Benz LE 306 — напоминание об эпохе топливного кризиса. Источник: Mercedes-Benz

Серьезно о массовом производстве и использовании электротранспорта заговорили лишь в XX веке, когда общество стало задумываться об экологических угрозах и осознавать, какой вред окружающей среде наносят выхлопные газы автомобилей. На фоне обсуждения экологических проблем идея перевода дизельных автобусов на электричество стала довольно популярной, и немалую роль в этом сыграло появление литий-ионных батарей, способных накапливать энергию и обеспечивать автономное движение электробусов в течение длительного времени. Изобретение таких батарей решило и экономическую проблему, сделав производство и обслуживание электротранспорта более экономичным и открыв ему дорогу на массовый рынок.

Вопросы питания

В современных электробусах для питания используются аккумуляторы или суперконденсаторы. Последний способ хранения энергии по-своему интересен, хотя и сильно ограничивает возможности электротранспорта.

Суперконденсаторы могут хранить всего 5% энергии в сравнении с литий-ионными батареями схожего объема. Очевидно, что на одном заряде конденсатора автобус проедет всего несколько километров, а значит о какой-либо автономности говорить не приходится. Но позитивное свойство конденсаторов — скорость зарядки. На восстановление заряда уходят секунды.

Китайский суперконденсаторный Ultracap Bus на остановке с зарядной станцией — выглядит, как участок с троллейбусными проводами. Источник: Shanghai Aowei Technology

Так в китайском городе Нинбо действует конденсаторный электробус, которому для подзарядки хватает всего 10 секунд — благодаря развитой инфраструктуре зарядных станций, автобус получает энергию на каждой остановке во время высадки-посадки пассажиров, которая обычно длится немного дольше. Кроме того, до 80% энергии торможения преобразуется в электричество и возвращается обратно в конденсаторы — это дает экономию до 50%.

Суперконденсаторы постоянно совершенствуются, но внедрение электробусов на таких элементах питания требует очень дорогостоящей инфраструктуры в виде зарядных станций высокой мощности на каждой остановке. Кроме того, внештатные ситуации в виде неожиданных пробок могут оставить автобус с разряженными конденсаторами на дороге и создать дополнительные проблемы для дорожного трафика.

Литий-ионный аккумулятор – это не какой-то конкретный вид батарей с единственным утвержденным составом, а целое семейство энергетических элементов. Разработка литий-ионных аккумуляторов представляет собой сложный процесс поиска необходимого баланса между мощностью, ёмкостью, компактностью и ценой. Идеала пока не существует. Каждый тип литий-ионной батареи хорош для конкретной сферы применения. Далеко не все они используются в электротранспорте, многие находят свое место в электронике с небольшим энергопотреблением.

Аккумуляторы на оксиде лития-кобальта (LiCoO₂), – самые доступные и популярные на сегодняшний день, — имеют отличную ёмкость на единицу объема, низкую стоимость и напряжение 3,6В на ячейку. Именно такую батарею вы найдете в мобильных устройствах и портативной потребительской электронике. Минусы таких аккумуляторов тоже известны: малый ток разряда, максимум 1000 циклов зарядки/разрядки до начала серьезной деградации ёмкости, долгая зарядка и невозможность работы при отрицательных температурах. Электробус на LiCoO₂ обойдется дешевле, чем на других типах аккумуляторов, но сможет работать только в теплых странах на коротких маршрутах с минимальной загрузкой, вроде трансферов внутри кампусов.

Литий-марганцевый аккумулятор (LiMn₂O₄) благодаря трехмерной структуре смог обеспечить высокий ток разряда — до 30 раз превышающим его ёмкость. Это дало возможность использовать LiMn₂O₄ в устройствах с краткосрочным высоким энергопотреблением, например, в электромобилях Nissan Leaf и BMW i3. Но у литий-марганцевых аккумуляторов обнаружились свои недостатки: еще меньший, чем у литий-кобальтовых батарей жизненный ресурс и нетерпимость к холоду. Поэтому литий-марганцевые батареи комбинируют с другим типом аккумуляторов — NMC.

NMC-аккумулятор Nissan Leaf стоит вдвое дешевле NCA-батареи Tesla, но и ёмкость теряет примерно вдвое быстрей (70% после 100 тыс. км). Источник: Benjamin Nelson

Литий-никель-марганец-кобальт-оксидные батареи, или просто NMC, получили неплохую удельную энергоёмкость и срок службы (до 2000 циклов разрядки), но ток отдачи у них оказался невелик. Именно поэтому для использования в электромобилях NMC комбинируют с LiMn₂O₄ — при обычной езде в основном работают NMC-ячейки, а при ускорении высокий ток отдают ячейки LiMn₂O₄.

Литий-никель-кобальт-алюминий-оксидные батареи (LiNiCoAlO₂, или NCA) отличаются высокой удельной ёмкостью и приемлемой стоимостью. Скорость зарядки и ток разрядки у NCA-аккумуляторов средние, их нельзя записать в достоинства или недостатки. Именно NCA стали источником энергии для автомобилей Tesla и систем хранения Powerwall.

540-килограммовая NCA-батарея Tesla Model S на 85 кВт при замене из-за износа отправляется в системы хранения энергии Tesla Powerwall. Источник: wk057

Но одна особенность NCA-батарей бросила тень на Tesla еще до того, как владельцы могли столкнуться с потенциальными проблемами – аккумуляторы имеют сравнимые с литий-кобальтными ячейками срок службы в 500 циклов. А дальше замена и утилизация изношенных элементов. Реальный опыт показал, что даже спустя 200 тысяч километров батареи в электромобилях Tesla остаются рабочими, теряя треть ёмкости. Но, несмотря на этот положительный опыт, для городского электротранспорта NCA-аккумуляторы не являются лучшим выбором, ведь пробег автобусов в разы и даже на порядки превышает пробег личных авто.

Литий-титанатный ответ

Литий-титанатные аккумуляторы (Li₄Ti₅O₁₂, LTO) известны еще с 80-х годов прошлого века. Toshiba активно разрабатывает и производит этот тип батарей под названием SCiB (Super Charge Ion Battery). Для изготовления анода в них используется литий-титанат вместо графита. При этом катод может быть заимствован у NMC-батарей. Замена графита позволила увеличить эффективную площадь анода с 3 м 2 /г до 100 м 2 /г, что в лучшую сторону влияет на скорость зарядки ячейки и ток разряда. Так в 2017 году Toshiba продемонстрировала SCiB-батарею, способную восстановить до 90% своей ёмкости всего за 5 минут.

Пористая структура литий-титанатного оксида обеспечивает в 30 раз большую площадь, чем графит, и в разы больший срок службы. Источник: КБ «Энергия»

Литий-титанатные батареи стабильно отдают ток в десять раз превышающий их ёмкость, и в тридцать раз при импульсных нагрузках. Ранние образцы выдерживали до 7000 циклов разрядки, а современные аккумуляторы обеспечивают 15000-20000 циклов — с этими показателями не сравнится ни один другой тип литий-ионных батарей. Кроме того, LTO-батареи пожаробезопасны, при разгерметизации они нагревают до 70 градусов и остывают, перегрев им также не страшен. На холоде элемент почти не теряет эффективность — при температуре –30 градусов ёмкость литий-титанатной ячейки понижается до 80% от номинала.

Литий-титанатная батарея Toshiba, используемая в автобусах Proterra. Источник: Proterra

Невероятная живучесть, мгновенная зарядка, стойкость к холодам. Звучит, как идеальный аккумулятор для телефона. Но есть у LTO-батарей и свои недостатки, которые пока ограничивают круг их применения. В первую очередь, это низкая удельная ёмкость 50-80 Вт/кг, тогда как у традиционных литий-кобальтовых элементов она равна 150-200 Вт/кг — то есть, для получения равной ёмкости литий-титанатная ячейка должна быть вдвое-втрое объемней. Во-вторых, номинальное напряжение ячейки равно всего 2,4 В против 3,6 В у литий-кобальтовых. В-третьих, пока литий-титанатные батареи отличаются высокой ценой, втрое большей, чем у NCA-батарей. Именно поэтому встроить литий-титанатный аккумулятор в смартфон пока невозможно — получится дорогой элемент с низкой ёмкостью и недостаточным для работы устройства напряжением.

Зато в электробусах, где нет дефицита места, а также требуется высокий ресурс батареи, литий-титанатным аккумуляторам самое место.

На графике показан пробег тестовой машины на SCiB и литий-кобальт-оксидных батареях. Преимущество SCiB более чем очевидно. Источник: Toshiba

Вопрос подзарядки

Без развитой инфраструктуры электробус превращается в проблему. Заряжать электробус можно тремя разными способами: долгой ночной зарядкой, быстрой зарядкой на конечных станциях и экспресс-зарядкой на остановках.

Зарядные станции на остановках общественного транспорта требуются, например, электробусам на суперконденсаторах: над павильоном устанавливается контактная площадка или провода, которых автобус касается пантографом. Если суперконденсаторам хватает питания в течение нескольких секунд, то для подзарядки аккумулятора нужны хотя бы минуты. Учитывая, что современные литий-титанатные батареи Toshiba восстанавливают большую часть заряда за пять минут, на маршрутную сеть электробуса достаточно установить всего несколько зарядных станций, которые смогут поддерживать аккумуляторы автобуса заряженными.

Долгая ночная зарядка в общественном транспорте используется только в паре с одним из двух других способов. Заряжать автобус всего раз в сутки и отправлять его на маршрут на весь день невозможно по объективным причинам. Во-первых, для работы в течение хотя бы половины дня нужны очень ёмкие аккумуляторы, которые займут много места в салоне — это обстоятельство резко удорожает стоимость каждого автобуса. Во-вторых, к автобусному парку необходимо подводить очень мощные линии электроснабжения, чтобы одновременно питать десятки и даже сотни автобусов.

Серийный электробус КамАЗ заряжается на конечной остановке московского маршрута №73.
Источник: alisa

А что дальше?

Городской электротранспорт всегда считался сомнительной экзотикой, а сейчас в мире работают сотни тысяч электробусов. Чемпионом по адаптации новых технологий является Китай, где находятся почти 99% существующих в мире электрических автобусов. По оценкам Bloomberg New Energy Finance, к 2025 году 47% автобусов в мире будут электрическими.

Россия тоже не отстает от мировых тенденций. Ежегодно многие российские города закупают электротранспорт и выводят его на постоянные маршруты, создается специальная инфраструктура и предлагаются решения в области энергообеспечения. Не исключено, что переход на электротранспорт затянется на десятилетия и, возможно, мы застанем время, когда личные электромобили перестанут быть предметом роскоши и составят достойную конкуренцию дизельным аналогам.

• Блог компании Toshiba
• Транспорт
• Будущее здесь
• Урбанизм

Как устроены электробусы

Летом 2019 года Москва заняла третье место мирового рейтинга стран по числу бесплатных точек доступа Wi-Fi, обойдя Нью-Йорк, Лондон и Токио.

Почему в Москве появились электробусы

Переход на экологичный городской транспорт — один из приоритетов устойчивого развития и одна из главных целей мировых городов. Власти мегаполисов уделяют особое внимание экологической ситуации и пытаются не просто найти альтернативу привычным видам транспорта, но и утвердить долгосрочные стратегии развития.

По темпам развития Москва в авангарде: сейчас столица лидирует по числу электробусов в одном городе – в прошлом году общее количество машин этого типа достигло тысячи единиц.

Электробусы в Москве появились почти четыре года назад — первый рейс был совершен 1 сентября 2018 года. Параллельно город полностью отказался от закупки дизельных автобусов — с 2021 года их число постепенно сокращается.

Как используют электробусы сегодня

Сейчас электробусы следуют по 72 маршрутам — как в центре Москвы, так и в более отдаленных районах, но при этом число единиц транспорта на каждом маршруте различается. Нужное количество электробусов определяют с помощью анализа данных: в салонах установлены системы автоматизированного подсчета пассажиров, которые позволяют контролировать загрузку.

Без подзарядки электробус может проехать около пятидесяти километров: это примерно два-три полных круга по маршруту. Заряжают транспорт на специальных станциях быстрой зарядки — они расположены не только в автобусных парках, но и прямо на конечных остановках по путям следования. Обычно зарядка занимает 6-10 минут, после чего электробус снова отправляется на маршрут. При этом зарядные станции унифицированы: электробусы от разных производителей (их изготавливают сразу два автомобильных завода — КАМАЗ и ГАЗ, а электробусы КАМАЗ дополнительно собирают на специальном экозаводе СВАРЗ) могут заряжаться на одной и той же станции. Несмотря на высокотехнологичность, обслуживание электробусов обходится городу совсем недорого: так, единожды зарядить электробус стоит примерно 370 рублей – как билет в кинотеатр.

Несмотря на сходство с обычным автобусом, разница в управлении транспортом есть: чтобы управлять электробусом, водители электробусов проходят дополнительное обучение. Установленные в электробусах двигатели почти бесшумны, но при этом динамичны — автобус разгоняется значительно быстрее электробуса и может развивать большую скорость. Поэтому перед тем, как начать работать на электробусе, водители проходят специальные курсы и учатся отдельным пилотажным фигурам: например, на конкурсе профессионального мастерства одним из самых сложных элементов считается маневрирование при постановке электробуса на зарядку.

Почему электробусы считаются экологичным транспортом

Электробусы не используют механические тормоза и не выбрасывают в воздух токсичные вещества. Замена одного дизельного автобуса на электробус уменьшает выбросы углекислого газа на 60 тонн в год: для поглощения такого количества вредных веществ потребовалось бы высадить полсотни гектаров соснового леса. Годовое использование электробусов сокращает выбросы в атмосферу на 40 тысяч тонн, и это число будет увеличиваться вместе с ростом электробусной сети. Постепенный переход на электротранспорт также существенно уменьшает количество попадающих в Москву-реку вредных веществ.

Главной проблемой массового производства электрического транспорта в прошлом веке стали технические сложности, связанные с обслуживанием: постоянная подзарядка батарей и многоступенчатый ремонт представлял собой гораздо большую сложность, чем производство самого электромобиля. Сегодня эти нюансы решаются благодаря созданию развитой городской инфраструктуры для электротранспорта — в первую очередь общественного.

Среди всех видов экологичного общественного транспорта электробус считается наиболее мобильным и маневренным. В отличие от троллейбуса, его не требуется подключать к контактной сети — это позволяет транспорту быстрее передвигаться и не зависеть от внештатных ситуаций на дорогах (легко объезжать неправильно припаркованные машины или места дорожно-транспортных происшествий). В сравнении с привычным общественным транспортом в электробусе меньше сложных механических частей, что создает минимальные требования к инфраструктуре — нет необходимости строить пути или вешать провода, а еще упрощает ремонт и позволяет городу сократить затраты на него на десять процентов.

Электробус адаптирован к резким температурным перепадам, что особенно важно поздней осенью и ранней весной, когда непредсказуемые погодные условия часто затрудняют дорожное движение в городе. Температурный диапазон использования московских электробусов составляет 80 градусов — они могут работать при любой погоде от -40 до +40. Эта выдающаяся статистика получила наглядное подтверждение на практике: уже четвертый зимний сезон для столичного экотранспорта обходится без серьезных сбоев.

Различаются ли электробусы между собой

С каждым новым поколением электробусы становятся комфортнее и безопаснее — причем как для пассажиров, так и для водителей. В последних версиях электробусов в кабину добавили отдельную систему кондиционирования, а на лобовом стекле установили шторки с электрическим приводом, защищающие от солнечных лучей — в таких условиях водителям удобнее работать в летний сезон. Пассажирам справиться с жарой, помимо системы климат-контроля, помогают тепловые завесы дверей — когда двери открываются летом, в салон попадает прохладный воздух. Зимой система работает по обратному принципу: при открытии дверей подается теплый воздух, который позволяет поддерживать комфортную температуру салона.

Внутреннее оформление общественного транспорта также постепенно меняется — так, в электробусах используют прочное износостойкое покрытие, которое почти не скользит, а поручни на накопительных площадках дополнены мягкими панелями, на которые удобно облокотиться. При этом даже привычные элементы получают функциональное наполнение — в электробусах последних поколений большинство мест оборудовано USB-разъемами для зарядки смартфонов и других гаджетов, причем не только стандартного формата, но и популярного сейчас Type-C.

Почему электробус называют инклюзивным транспортом

На сегодняшний день электробус лучше всего подходит для перемещения маломобильных пассажиров. Московские электробусы спроектированы с учетом основных параметров транспортной инклюзивности: низкие полы без перепадов высоты и широкие входные пространства позволяют людям с ограниченными возможностями пользоваться общественным транспортом без затруднений. В салоне также предусмотрены специальные места для инвалидной коляски и для собаки-поводыря, рядом с которыми находится кнопка вызова водителя на случай необходимости. Кроме того, в электробусах нового поколения установлены динамики для информирования слабовидящих пассажиров о направлении движения. Особенности электродвигателя позволяют электробусу передвигаться более плавно, чем автобусу, а низкий уровень шума делает поездку более комфортной для всех пассажиров.

Фото: пресс-служба ГУП «Мосгортранс»

Какие аккумуляторы используются в электробусах москвы

Электробусы и их батареи: что такое литий-титанат? (Part.1)

фото c сайта www.zr.ru

Друзья здравствуйте, всем здоровья, берегите себя, антисептики — наше ВСЁ!

Сегодня попробуем рассмотреть московские электробусы по мотивам статьи в журнале «За рулем» в части используемых литий-титанатных батарей (Li4Ti5O12 или LTO), их стоимости и перспектив эксплуатации, также попробуем разобраться, почему литий-титанат не подходит для промышленных решений в ИБП.

После нашей статьи «Li-Ion технологии: удельная стоимость снижается быстрее прогнозов» вызвал интерес литий-титанат как «не автомобильный» литий. На мой взгляд LTO как раз и является самым что ни на есть тяговыми батареями, которые совершенно не подходят для работы в качестве аккумуляторных батарей в ИБП и телекоме. Почему? Давайте разберемся под катом, структуру статьи условно разделим на три части:

Электробусы в России: заводы получили сотни заказов, а скоро счет пойдет на тысячи

Хотя активного вытеснения с городских улиц дизельных пассажирских машин еще не наблюдается, отечественные автобусные заводы начали готовиться к тому, что скоро закупки автобусов c ДВС прекратятся. Москва, к примеру, уже в следующем году начинает сокращать закупки дизельных автобусов.

В столице уже 25 электробусных маршрутов, и это только начало.

В европейских странах сроки сдвинуты дальше. Если в Гетеборге к 2025 году пообещали емкость электробусов довести до 95 %, то Лондон планирует полностью перейти на транспорт с нулевым выбросом меньше чем через 15 лет, а в Брюсселе пройдет не менее девяти зим. Париж обещает к 2025 году вывести на улицы столицы 4500 электробусов. Там из каждых пяти автобусов четыре будут электротяговыми, а один — газомоторным.

Станция ультрабыстрой зарядки пополняет запас энергии в бортовых накопителях за 10–20 минут.

Россия оказалась впереди планеты всей: последние пять лет наработки и капиталовложения автобусных заводов направлены на развитие электротяговых машин с разными источниками питания. Каждый из отечественных производителей идет к потребителю своим путем. КАМАЗ и «Группа ГАЗ» избрали быструю дневную зарядку батарей непосредственно на зарядных станциях по маршруту следования. Бренд Volgabus сделал ставку на ночную заправку аккумуляторов пассажирских машин непосредственно в автопарке. У белорусского «Белкоммунмаша» свой конек — конденсаторный блок питания. Каждая версия имеет свои плюсы и минусы, в чем-то одни выигрывают, в чем-то проигрывают, и наоборот.

Систему накопления электроэнергии для премьерного низкопольника МАЗ 303Е10 с электроприводом ZF CeTrax разработало российское подразделение концерна Hella.

Отрадно, что у российских и белорусских автобусов появилось преимущество перед пассажирской техникой made in… Раньше, как известно, наши пассажирские машины по отечественному моторному исполнению оставались слабенькими по ресурсу, неоправданно затратными по энергопотреблению и вредоносными по стандартам экологичности. Теперь всё иначе.

Нынче наша конструкторская школа «электробусостроения» не только наравне конкурирует с зарубежной, но и во многом опережает ее. Скажем больше, россиян уже воспринимают как законодателей моды в этом сегменте техники. Для примера можно взять бренд Volgabus, который находится под патронатом «Бакулин Моторс Групп». Нефтекамские автобусы КАМАЗ и ЛиАЗ тоже прошли этап «детских болезней» и теперь достигли хороших рейтинговых высот.

С ДНЕВНОЙ И НОЧНОЙ ЗАРЯДКОЙ

По внедрению электробусов Россия не в лидерах, но и не на задворках. Выводу на маршруты экологичных машин не помешал даже COVID-19. Только в последние месяц-два первые электробусы вышли на маршруты Самары, Набережных Челнов.

Юбилейный, 250‑й по счету электробус, КАМАЗ-6282
отправляется в Москву.

Если взять Москву, то популяция электробусов здесь самая большая среди европейских столиц. Первый квартал завершен с парком 364 машины КАМАЗ-6282 и ЛиАЗ-6274. Подвижной состав продолжает расти, к декабрю 2020‑го будет не менее 600 машин.

НЕФАЗ получил самый крупный заказ в истории электробусостроения: до осени «дочка» автогиганта поставит столице 200 машин КАМАЗ-6282 с пожизненным 15‑летним циклом сервисного сопровождения техники. Производитель использовал схему дневной маршрутной зарядки литий-титанатных аккумуляторов. Помимо надежных и безопасных LTO завод начал ставить электропортальные мосты ZF AVE130 с двумя асинхронными электромоторами (2х125 кВт), что существенно сказалось на ходовых качествах машины. Получился приемистый по набору скорости, маневренный и очень резвый 12‑метровый низкопольный электробус.

Volgabus CR12E c запасом хода 300 км рассчитан на ночную зарядку в парке.

Скорость 60 км/ч КАМАЗ-6282 набирает за 30 сек., чего дизельный собрат так быстро не сделает. 19‑тонная электротяговая машина в максимальном режиме может мчаться под 75 км/ч. Запас хода составляет 70 км, этого хватит для любого рейса. На конечной остановке 85‑местный автобус становится под своды станции ультрабыстрой зарядки, отбирая энергию через токоприемник полупантографа. Для этого ему требуется от 10 до 20 мин.

«Группа ГАЗ» в 2020 году поставит в Москву 100 электробусов ЛиАЗ-6274 (кстати, это уже вторая поставка ликинских электробусов в столицу). Условия приобретения предусматривают такой же 15‑летний контракт жизненного цикла. Здесь тоже стоят литий-титанатные тяговые батареи с ультрабыстрой зарядкой, которым прочат 7‑летний эксплуатационный ресурс и 15‑тысячный цикл зарядки аккумуляторов, в чем многие сомневаются. И это понятно: китайский производитель батарей Microwast такой срок обещает на основе расчетов. Здесь степень риска имеется, поскольку ни в России, ни в Европе нет электробусов с такой аккумуляторной комплектацией, по которой можно отследить проседание емкости если не за семь, то хотя бы за четыре года.

Так выглядит линия сборки электробусов КАМАЗ в Нефтекамске.

Группа компаний «Бакулин Моторс Групп» (BMG) пошла своим путем, отказавшись от дневной аккумуляторной схемы зарядки непосредственно на маршруте. Привлекательность ее электрического автобуса нового поколения CR12E — в 300‑километровом запасе хода на целый день работы и постановке на зарядку литий-железо-фосфатного аккумулятора в стационарных условиях ночью. Эта схема многим перевозчикам оказалась удобнее, особенно европейским.

Во-первых, в России и Европе ночью наблюдается переизбыток электрической энергии, а при ее сбыте в такое время действует льготный тариф. Во-вторых, в городах ЕС земля имеет высокую стоимость, отдать даже маленький клочок под заправочную станцию очень расточительно. А поскольку BMG помимо внутреннего сбыта своих электробусов ориентируется еще и на экспортный рынок, то стремление компании вполне понятно. Тем более что среди российских производителей у бренда Volgabus сегодня самый высокий потенциал для продвижения своих автобусов на зарубежной торговой площадке.

Практически неотличимый от обычных пассажирских машин электробус «Белкоммунмаша» Е321 с конденсаторными накопителями замечен на майдане в Житомире.

У БЕЛОРУСОВ СВОЯ СОЛЬНАЯ ПАРТИЯ

Нацелилась на экспортный рынок и Белоруссия. Там не хуже китайцев умеют продвигать свою грузовую, карьерную, пассажирскую, тракторную технику за рубеж. И делают это весьма успешно. К примеру, компания «БКМ Холдинг» («Белкоммунмаш», БКМ) сработала на опережение и еще осенью подписала соглашение с CAD CAM Automotive об открытии совместного сборочного производства электробусов в Великобритании. Если ситуация на британском рынке после карантинных мероприятий стабилизируется, то объемы сборки белорусских машин в Англии могут достигнуть 300 единиц в год.

В настоящее время БКМ завершает выполнение заказа для Батуми, куда сябры поставят пробную партию из восьми низкопольных электробусов Е490. Заказ для предприятия знаковый — первая экспортная отгрузка упомянутой модели. Уникальность машины в том, что здесь использован не аккумуляторный источник питания, а конденсаторный. Емкость суперконденсатора (ионисторов) не очень большая, поскольку это транспорт для короткого плеча перевозок. В основном для небольших областных городов или же маршрутов где-то в исторической части мегаполисов.

Стильный ЛиАЗ‑6274 получил китайские высоковольтные батареи Microwas стоимостью под 10 млн рублей.

В среднем на одной зарядке накопительных суперконденсаторов Е490 может проехать в городском цикле 20 км, что для маленького курортного Батуми вполне достаточно. Дальше для электротягового автобуса средней вместимости с обязательным кондиционером и системой видеонаблюдения, что в техусловиях сразу прописала мэрия субтропического городка, предстоит 8‑минутная заправка на конечной остановке.

Нужно сразу сказать, что конденсаторные версии накопителей электроэнергии в автобусах встречаются редко. Они не являются конкурентами аккумуляторных машин, могут их лишь дополнять в мегаполисах на коротких маршрутах или же в маленьких городках под 150‑200 тыс. населения. По этому пути, к слову, пошла китайская компания Higer, поставляющая в страны Евросоюза машины такого исполнения.

Минский автозавод тоже не чурается электротяговых версий своих пассажирских машин. В нынешнем мае он представил свой первый низкопольный электробус МАЗ-303Е10 с таким же 300‑километровым пробегом на одной зарядке и 4‑часовой продолжительностью возобновления емкости, что и у «Волжанина». Правда, там есть отличие в моторной комплектации. Если все упомянутые выше российские заводы используют электропортальный мост ZF серии AVE, то белорусский изготовитель применил схему центрального электропривода ZF CeTrax, которая удостоена международной премии Innovation Award.

В этой комплектации белорусы обставили всех. Дело в том, что центральный привод ZF для электрических автобусов пойдет в серийное производство лишь в третьем квартале 2020 года: CeTrax будет изготавливаться во Фридрихсхафене. Польский Solaris только намеревается взять этот агрегат для своих аккумуляторных машин, а МАЗ уже ведет испытания.

Интерес к ZF CeTrax понятен: электрический привод такого исполнения идеально подходит для переоборудования классических автобусов с ДВС на электротяговые. Минск вошел в активную фазу испытаний новичка. Ориентировочно на рынок МАЗ 303Е10 выйдет где-то в мае 2021 года.

Андрей Долганов,
руководитель службы продвижения пассажирского транспорта
ПАО «КАМАЗ»

Несмотря на сложную ситуацию, которая наблюдалась весной во всем мире в связи с эпидемией коронавируса, мы не сорвали график поставки инновационного транспорта в Москву. Более того, уже сейчас мы отгружаем электробусы КАМАЗ-6282 в столицу с опережением графика. В рамках третьего контракта уже отправлено 88 электробусов упомянутой модели. Были и знаковые моменты: в составе мартовской отгрузки в адрес ГУП «Мосгортранс» оказался 250‑й по счету электробус КАМАЗ-6282. Он прошел все этапы производства, от сварки каркаса основания и сборки кузова до остекления и сборки салона. В торжественной обстановке электротяговую машину с инновационными электропортальными мостами и литий-титанатными тяговыми батареями питания мы погрузили в юбилейной упаковке на автопоезд в составе флагмана нового модельного ряда магистрального тягача КАМАЗ-54901 и отправили в Москву.

Оксана Пустошило,
ведущий специалист службы маркетинга «Белкоммунмаш»

На постсоветском пространстве, да и на европейском континенте вообще, мы первые производители, начавшие производство электробусов с конденсаторными накопителями. В Минске ходит уже почти сотня машин модели E321, четыре единицы ушли на экспорт в Азербайджан. Наша техника не конкурент тем же российским электробусам, поскольку здесь разные технологии, под разные маршруты эксплуатации. Если маршрут длинный, то там, конечно же, выгодно поставить электробус с аккумуляторной батареей, если короткое плечо, то оправданнее выводить на линию автобусы с конденсаторными накопителями. Привлекательность конденсаторных электробусов видится в их полной адаптации к температурной среде эксплуатации. Если автобус с батареей требует в зимнее время отопления, а в летнее ─ охлаждения, то конденсаторная версия и при жаре 50 градусов, и при морозе 50 градусов обойдется без обогрева и охлаждения, что очень важно, поскольку это исключает дополнительное энергопотребление и, соответственно, снижает затраты.

Алексей Бакулин,
глава и владелец Bakulin Motors Group

Мы специализируемся на автобусах с ночной зарядкой. Эта технология для перевозчика, как нам кажется, более оправдана и эффективна. Она позволяет автобусу целый день работать, не заходя в парк или под токоприемник станции зарядки где-то на конечной остановке. В депо ночью на низком тарифе такая машина заряжает батареи до полной емкости на протяжении 4‑5 часов. Не скрою: электробусная тема — это наш шанс выйти на мировые рынки, поскольку наша техника, во-первых, ни в чем по показателям не уступает зарубежным аналогам, и во-вторых, мы конкурентоспособны. Замечу, конкурентоспособны не только по стоимости такой машины, но и по качеству, и, самое главное, по ее эффективности. Важно, что для наших автобусов не нужна более дорогая заправочная инфраструктура в городе, у нас парковая система заправки. По такому же пути, к слову, пошли в Париже, тоже сделав акцент на ночной зарядке автобусов в депо.

Какие АКБ на электробусах?

В городской среде электробусы давно стали привычным видом транспорта. Их работа обеспечивается благодаря модульному тяговому аккумулятору, от которого и запускается двигатель. В транспортных средствах новых моделей используются производительные батареи, которые характеризуются большой емкостью и высоким рабочим напряжением.

Достаточными для электромоторов характеристиками обладают литий-ионные аккумуляторы. Также встречаются литий-серные и литий-железо-фосфатные. У разных производителей АКБ для электробуса различаются габаритными размерами, емкостью, рабочими параметрами, предельным сроком службы и другими критериями.

Основные характеристики АКБ

Есть несколько параметров, которыми отличаются друг от друга тяговые аккумуляторные батареи разных моделей:

• Удельная мощность — измеряется в Вт•ч/кг, что показывает, какая мощность приходится на каждый килограмм батареи. Средний диапазон для модульных литий-ионных конструкций — в пределах между 90 и 200 Вт•ч/кг.
• Степень защиты — обозначается в соответствии со стандартом IP, где первая цифра — защищенность от посторонних твердых предметов, а вторая цифра — защищенность от проникновения воды.
• Диапазон рабочих температур — выставляется производителем по результатам проведенных испытаний. Следует подбирать, исходя из погодных условий, в которых планируется эксплуатировать транспорт.
• Удельная стоимость тяговых батарей — еще одна характеристика, которая приобретает значение уже на этапе заказа. Выражается в виде суммы, которая приходится на каждую единицу удельной мощности — Вт•ч/кг.
• Рабочее напряжение. Электросеть и мотор должны соответствовать эксплуатационным требованиям.

Решающий показатель аккумулятора — среднее число циклов зарядки и разрядки, после которого потребуется замена тяговой батареи на новую. Исходя из того, сколько циклов зарядки и разрядки в день переносит АКБ электробуса, можно рассчитать и примерный срок службы (составляет от трех лет и дольше).

Тяговые аккумуляторные батареи совершенствуются, снабжаются дополнительными опциями. Это, в частности, блок контроля и управления, который позволяет удаленно получать данные и управлять устройством. Это также поддержка быстрой зарядки, термостаты с широким температурным диапазоном, мощная система охлаждения, повышенная защита от взрыва и возгорания, от динамических нагрузок и других угроз.

Литий-ионные батареи могут иметь конструкцию из нескольких (четырех, пяти и более) модулей, включая блоки гибридной системой охлаждения, и предназначаться для размещения на крыше или внутри салона. Некоторые модификации универсальны — их можно размещать в любой части транспортного средства.

Типы подзарядки АКБ электробусов

Как правило, АКБ электробуса долго обходятся без подзарядки, когда транспорт преодолевает расстояния между городами и населенными пунктами. Попадая в условия городских пробок и светофоров, транспортные средства расходуют энергию гораздо быстрее, так что и подзарядка требуется чаще.

Большинство тяговых аккумуляторов на сегодня подзаряжаются по одной из следующих технологий:

• Ультрабыстрая зарядка. Осуществляется при помощи специальных станций. В соответствии с названием, позволяет пополнить емкость всего за полчаса. Однако модули АКБ электробуса изнашиваются быстрее, срок их службы уменьшается.
• Зарядный столб. Токоприемник располагается на крыше, так что зарядка происходит автоматически. Удобный вариант для транспорта, который курсируют по городу.
• Бортовое зарядное устройство. Как правило, подключается к источнику переменного тока. Подсоединение к трехфазной электросети — подходящий вариант зарядки для транспорта, который стоит в автопарке ночью.

Каждый из перечисленных способов подзарядки следует выбирать в зависимости от рабочего напряжения сети и от других условий. Разные критерии применяются к транспортным средствам, которые курсируют по городским маршрутам, совершают междугородние переезды или, например, перевозят пассажиров в аэропорту. Возможность выбора — одно из преимуществ этого вида экотранспорта.

Изготовление АКБ для электробуса по Вашему ТЗ

Обратившись в компанию Titanat, вы можете заказать модульные тяговые батареи для электробусов, как и для другого электротранспорта. Преимущества обращения к нам:

Похожие публикации:

1. Гбо 5 и 6 поколения в чем разница
2. Как отрегулировать зазор капота ваз 2110
3. Как отрегулировать сцепление на шевроле авео
4. Какие виды приводов бывают на швейных машинах

Какие аккумуляторы используются в электробусах москвы

В городе новые технологии. Как в Москве запускают электробусы

В Москве на маршруты вышли электробусы. И не в тестовом режиме, а на постоянной основе. В этом российская столица старается идти в ногу с мировыми трендами на электротранспорт. И пока Москва и Санкт-Петербург ставят новый вид транспорта на поток, регионы активно его тестируют.

История первых образцов

Стоит отметить, что электробусы на самом деле не такой уж и новый вид транспорта. Создавать электрические машины, в том числе и автобусы, пробовали еще в XIX веке. Но в начале XX века разработка электрического транспорта практически прекратилась и возобновилась только в 1970-х годах во время нефтяного кризиса, когда подскочили цены на топливо.

В России развитие электробусов связано с именем инженера-изобретателя Ипполита Романова. В 1899 году по его проекту построили первый отечественный электромобиль на двух человек. А в 1902 году в Санкт-Петербурге он представил 20-местный омнибус, который предназначался для обслуживания гостиниц.

Проект получил одобрение проверяющей комиссии, и Романов предложил открыть движение электробусов на десяти городских маршрутах. Но идею так и не воплотили в жизнь из-за отсутствия финансирования. Новую жизнь электротранспорт получил уже в XXI веке с развитием технологий и экологически чистых источников энергии.

Отличие от троллейбусов

Главное, что отличает электробусы от всем уже известного электрического транспорта, троллейбусов, — отсутствие постоянной привязки к электросети. Если троллейбус заряжается непосредственно при движении от подвесной контактной сети, то на электробусах устанавливают емкую батарею. Это делает их более мобильными в черте города.

Есть три основных способа зарядки, у каждого из которых имеются как свои плюсы, так и свои минусы.

• Ночная зарядка в парках. Требует длительного времени — 6–10 часов в зависимости от модели электробуса, очень высокой мощности, ведь одновременно в парке заряжается множество машин. Но позволяет экономить время в поездке, не задерживаясь на остановках для подзарядки.

• Зарядка на остановках и конечных станциях. С одной стороны, тратится полезное время в пути. Но с другой, позволяет избежать возможного обесточивания электробуса в дороге.

• Динамическая подзарядка. Такие электробусы еще называют троллейбусами с автономным ходом. Это электробусы, которые, имея батарею, также с помощью токоприемника могут заряжаться от стандартной подвесной контактной сети. То есть такие модели позволяют комбинировать троллейбусные и автобусные маршруты: там, где есть сеть, электробус может подзаряжаться в пути, а где нет — идти на заряде батареи.

По данным московских властей, суммарные затраты на эксплуатацию электробуса на 10% ниже, чем троллейбуса.

Вышли на маршруты

В Москву электробусы приехали еще весной 2015 года, и за три года на столичных дорогах протестировали образцы ГАЗа, ЛиАЗа, «Белкоммунмаша», финской Linkker и китайских производителей. Так, например, в 2016 году один из отечественных электробусов КамАЗ-6282 в тестовом режиме ездил на маршруте от станции метро «Славянский бульвар» до Сколково.

И теперь московские власти запустили электробусы на постоянной основе.

Ранее правительство Москвы провело два аукциона на поставку 200 автобусов на электрической тяге и зарядных станций к ним. В итоге торги выиграли крупнейшие российские автопроизводители — КамАЗ и ГАЗ. Каждый из них выпустит для «Мосгортранса» по 100 машин и обеспечит установку 62 ультрабыстрых зарядок.

Заряжаться транспорт будет в парках и на конечных станциях. Кроме зарядки одной из самых главных задач остается эксплуатация в суровом российском климате. Отечественные производители обещают, что машина будет работать при температурах от минус до плюс 40 градусов.

Однако для дополнительного обогрева салона зимой в электробусы установят генератор, который в свою очередь будет работать на привычном дизеле. «Боясь, что может не хватить заряда, мы поставили генератор, чтобы было достаточно энергии на отопление. Но по тем расчетам, которые есть сейчас, возможно, это не потребуется, и в следующих партиях мы, может быть, исключим эту отопительную систему. Это сделано сугубо для того, чтобы попробовать сделать электробус более надежным», — сказал заместитель мэра Москвы Максим Ликсутов.

Первые машины вышли на маршрут троллейбуса №73 от ВДНХ до Алтуфьева еще 1 сентября. «Поздравляю вас с большим событием! Новый инновационный транспорт появился в Москве — электробус. Процентов на 18 он потребляет меньше электроэнергии, чем троллейбус, отличается от него единственно тем, что подзарядка идет не по всему маршруту, а на конечных остановках. Ну и более маневренный и современный транспорт. Очень важно, что в России создается техника мирового уровня, отрабатываются технологии, которые только-только начинают применяться в больших городах мира. Москва идет в тренде», — заявил мэр столицы Сергей Собянин на торжественной церемонии запуска движения.

Хотя не обошлось при запуске и без происшествий, когда машины не сразу смогли пройти весь маршрут. В «Мосгортрансе» ответили на критику и призвали присылать в ведомство свои замечания и предложения. Полноценный запуск состоялся 3 сентября.

Всего до конца года власти обещали запустить еще 100 электробусов на пяти маршрутах, которые пройдут через 22 столичных района. Новые машины должны заменить :

• автобус Т25 «Проспект Буденного — метро «Лубянка» — Политехнический музей»;

• троллейбус №83 «Уссурийская улица — метро «Преображенская площадь»;

• троллейбус №42 «Рижский вокзал — метро «Петровский парк»;

• троллейбус №76 «Холмогорская улица — метро «ВДНХ»;

• троллейбус №36 «Бескудниковский переулок — 1-я Останкинская улица».

При этом первый месяц проезд на электробусах будет бесплатным . Как было в свое время после открытия Московского центрального кольца (МЦК).

Более комфортными поездки должно сделать и современное оборудование, которым оснастили новинки:

• USB-разъемы для зарядки мобильных устройств;

• система спутниковой навигации.

А в целях безопасности в машинах действуют:

• датчики задымления и температуры;

• системы видеонаблюдения и автоматического информирования.

Кроме того, власти обращают внимание, что электробусы на 30% тише обыкновенных автобусов и приспособлены для маломобильных пассажиров. В экомашине предусмотрено 30 мест для посадки, и всего она может перевозить около 85 человек.

Каждый год 300 новых электробусов

По данным московских властей, сейчас 25% всех пассажирских перевозок в столице приходится на электрический транспорт — троллейбусы и трамваи.

Для дальнейшего улучшения экологической ситуации в городе троллейбусы и устаревшие автобусы будут заменять как раз на электробусы. До конца года пройдет еще один аукцион на 100 машин, а в 2019–2020 годах город закупит их еще 600 штук.

При этом с 2021 года Москва в принципе перестанет покупать дизельный транспорт, сосредоточившись на электрическом аналоге. Так что уже к 2030 году столичные власти рассчитывают полностью перейти на электробусы.

Сергей Собянин объяснял пока низкую популярность электротранспорта его дороговизной — по разным оценкам, один электробус обходится в два раза дороже обычного автобуса. Так, в 2017 году заместитель гендиректора КамАЗа Николай Пронин назвал примерную стоимость электробуса в 20–30 млн рублей. В то время как автобус стоит в пределах 15 млн рублей.

«Не пройдет и пяти лет, как ситуация изменится. Как только аккумуляторы станут более эффективными и дешевыми, мы получим взрывной рост. Чтобы быть готовыми к этой революции и не отставать, мы вместе с отечественными производителями идем по пути создания отечественного электробуса», — заявил Сергей Собянин.

При этом, по словам Максима Ликсутова, переход на городской электрический транспорт поможет не только исправить экологическую ситуацию, но «даст дополнительный импульс российской промышленности, чтобы они выпускали самый лучший, современный и конкурентоспособный в мире подвижной состав».

На пути к электрификации общественного транспорта

Таким образом, Москва на пути к обновлению парка общественного транспорта старается идти в ногу с мировыми трендами.

По оценке Bloomberg New Energy Finance, уже к 2025 году 47% всех автобусов в мире придется как раз на электробусы. Лидером в этом отношении, безусловно, останется Китай — уже сейчас, по данным на конец 2017 года, все автобусы пятого по величине в стране города Шэньчжэня были электрическими, а это ни много ни мало — 16,3 тыс. штук. А через семь лет на Китай будет приходиться 99% всех электробусов в мире.

Полностью электрифицировать парк общественного транспорта к 2030 году собираются и власти Лос-Анджелеса. Речь идет об обновлении около 2,2 тыс. машин.

Влияние на энергосеть

Московские власти рассчитывают , что развитие электротранспорта в столице позволит более равномерно нагружать электросети города и повысить за счет этого надежность работы всей системы.

«Развитие городского электротранспорта позволит перераспределить нагрузку в электрических сетях с пиковых часов на ночные и дневные «провалы», что в конечном итоге благотворно скажется на всей энергосистеме, позволит снизить себестоимость электроэнергии и повысить надежность сетей», — заявил заместитель мэра Москвы по вопросам жилищно-коммунального хозяйства Петр Бирюков.

Он также добавил, что «расширение сети зарядных станций для электротранспорта сегодня рассматривается как проект с привлечением партнеров, которыми в первую очередь могут стать управляющие компании».

Пилот не нужен

Если говорить о будущем, к которому движется общественный транспорт, — это, безусловно, отказ от водителей и переход на беспилотные машины.

КамАЗ уже показал работу прототипов беспилотных электробусов, а в 2019 году предприятие планирует приступить к конструкторской разработке 12-местных электробусов ШАТЛ (широко адаптивная транспортная логистика).

Конечно, Москва не единственная занимается электрификацией своего парка общественного транспорта — другие города и регионы стараются не отставать.

Санкт-Петербург

Северная столица даже опередила Москву в системном подходе к запуску электробусов на дороги. Первые машины вышли в город еще в декабре 2017 года в Приморском районе. Там используются модели с системой динамической подзарядки. Она позволила проложить маршруты в районы без контактной сети: от Шуваловского проспекта до Гаккелевской улицы электробусы идут самостоятельно, а затем переходят на контактную сеть и следуют до метро «Комендантский проспект» и далее до конечной остановки «Улица Шаврова».

Только за первые два месяца поездок поток пассажиров на маршруте вырос более чем в десять раз и составил около полумиллиона человек.

В 2018 году электробусы также вышли на маршруты №2, 12 и 17. А из последних — 27 августа электрические автобусы начали развозить петербуржцев по маршруту №18 от железнодорожной станции Ручьи до станции метро «Лесная».

Кроме того, из-за сложных климатических условий Петербург стал отличной площадкой для испытания новой модели электробуса словенской фирмы TAM-Europe. Компания протестирует свои машины в городе в 2019 году.

Испытывать будут модель Vero. Электробус имеет конструкцию, которая позволяет изменять длину машины от 7,2 до 11,5 метра и количество посадочных мест в зависимости от потребностей заказчика. Он оснащен исключительно электрическими двигателями, которые работают от аккумуляторов.

В июне 2018 года низкопольный электробус производства Volgabus вышел на дороги Тулы. Машину тестировали с 25 июня по 8 июля на троллейбусных маршрутах №12 (до Косой Горы) и №11 (до Скуратова).

В электробусе 30 мест для сидения, и он способен вместить до 90 человек. Время до полной зарядки батареи — всего 6 часов, запас хода — 200–220 км.

Такого пробега достаточно, чтобы автобус отработал весь день на маршруте и вернулся в парк для ночной зарядки.

Челябинск

На Урале электробусы появились еще в октябре 2017 года. В Челябинске запустили автомобиль китайского производства Yutong ZK6125BEVG12. Он был построен в декабре 2016 года и с июля по сентябрь 2017 года проходил испытания в Москве без пассажиров. Также без пассажиров он работал и в столице Челябинской области.

«Общая вместимость может достигать 70 человек (включая сидячих). Всего в электробусе установлено 16 аккумуляторов общей емкостью 280 киловатт. При отсутствии пассажиров запас хода 280 км, при полной загрузке — 210–200 км», — рассказывал инженер предприятия-производителя по технике на новых источниках энергии.

Но в итоге город отказался от электрических новинок из-за дороговизны. Власти подсчитали, что 10 км пробега машины стоит 1278 рублей. Для сравнения, средняя стоимость 100 км пробега автобуса ЛиАЗ-5292.71, ездящего на метане, — 840 рублей, а дизельного ЛиАЗ-5256.53 — 1100 рублей.

Ижевск

Жители Ижевска также теперь могут оценить преимущества электрического транспорта. Первую машину начали тестировать на дорогах города 16 июля текущего года. Запуск производится в рамках перехода на экологически безопасный и более экономичный транспорт.

Автопарк города уже на 20% оснащен автобусами на газомоторном топливе. И показатель недизельных автобусов планируется довести до 70%. А вот будут ли это только газомоторные машины или их дополнят и электробусы, удмуртские власти решат по итогам испытания.

Как рассказали в пресс-службе объединения пассажирского автотранспорта Ижевска, стоит электробус в среднем в 2,5 раза дороже, чем газовые автобусы, которые с 2015 года приобретаются на предприятии. «Надеемся, что за счет экономии в эксплуатации они должны себя оправдать. В случае с газовыми автобусами — средства себя оправдывают. А это новая техника, мы ее взяли на испытание, чтобы понять, какой расход и какие будут сопутствующие накладные расходы, только потом будем делать вывод, приобретать ее или нет», — подчеркнули в пресс-службе организации.

Электробусы даже в опытном варианте пришли пока далеко не во все российские регионы. Но некоторые уже изъявили желание исправить это упущение.

Так, в Крыму предложили закупить отечественные электробусы на маршрут Симферополь — Ялта, по которому сейчас курсируют троллейбусы. «На данный момент по расчетам ремонт контактной сети (троллейбусов — прим. ТАСС) обойдется в 5 млрд рублей, в то время как на закупку 100 электробусов на направлении Симферополь — Ялта необходимо всего 1,8 млрд рублей», — подсчитали власти.

Троллейбусная ветка от Симферополя до Ялты — это самый протяженный в мире междугородный троллейбусный маршрут (84 км от железнодорожного вокзала — прим. ТАСС). Он связывает столицу Крыма с курортами Южного берега: Алуштой, Гурзуфом, Партенитом, Ялтой и другими.

Электробусы и их батареи: что такое литий-титанат? (Part.1)

фото c сайта www.zr.ru

Друзья здравствуйте, всем здоровья, берегите себя, антисептики — наше ВСЁ!

Сегодня попробуем рассмотреть московские электробусы по мотивам статьи в журнале «За рулем» в части используемых литий-титанатных батарей (Li4Ti5O12 или LTO), их стоимости и перспектив эксплуатации, также попробуем разобраться, почему литий-титанат не подходит для промышленных решений в ИБП.

После нашей статьи «Li-Ion технологии: удельная стоимость снижается быстрее прогнозов» вызвал интерес литий-титанат как «не автомобильный» литий. На мой взгляд LTO как раз и является самым что ни на есть тяговыми батареями, которые совершенно не подходят для работы в качестве аккумуляторных батарей в ИБП и телекоме. Почему? Давайте разберемся под катом, структуру статьи условно разделим на три части:

Электробусная реальность: батареям 30 лет, а электробусы выезжают на улицы только сейчас. Разбираемся почему

Последние годы газеты по всему миру все чаще выходят с заголовками о том, что очередной город начал переход на электрические автобусы. Причем тренд характерен не только для столиц, но и провинциальных городов.

На сегодняшний день больше всего — 99% всех электробусов — сосредоточено в Китае. В городе Шэньчжэнь уже заменен весь дизельный автопарк. Другие страны тоже стараются не отставать. Москве потребовалось всего два года, чтобы запустить 500 электробусов с быстрой подзарядкой.

Увеличивают количество электробусов и другие города Европы: Лондон, Париж, Берлин. В белорусском Гродно применяются in motion charging busses(автобусы с возможностью подзарядки во время движения), которые позволили связать маршруты на разных концах города.

Похоже, мы дождались момента начала массовой декарбонизации наземного транспорта. Возникает логический вопрос: почему массовое производство электробусов стало возможно только сейчас?

Сердце любого электрического транспорта – это аккумулятор. Используемые в электробусах батареи, являются вариантами литий-ионных аккумуляторов. Их история началась около 30 лет назад. Первоначально этот тип батарей получил распространение в сфере IT-гаджетов: такими батареями стали оснащать ноутбуки и телефоны.

Развитие рынка гаджетов способствовало совершенствованию литий-ионных аккумуляторов и переходу производства в промышленные масштабы.

Химические соединения, используемые в батареях, становились безопаснее, а стоимость производства ниже. Эти факторы позволили перейти к применению литий-ионных батарей в электрическом транспорте, в том числе в электробусах. С этого момента началась электрическая гонка и стремительное развитие индустрии.

На первый взгляд может показаться, что заменить дизельные автобусы электробусами несложно. На самом же деле батареи электробусов должны отвечать ряду критериев: безопасность, экологичность, легкость, эффективность и экономичность. Идеальным решением являются литий-титанатные батареи.

На сегодняшний день, существует три типа электробусов: depot charging bus, opportunity charging bus, in motion charging bus. Литий-титанатные аккумуляторы подходят для второго и третьего типа электробусов. Этот тип батарей считается лучшим не просто так.

Во-первых, они безопасны во всех смыслах: как для экологии, так и с технической точки зрения. Во-вторых, они идеальны для городов с большими перепадами температуры и работают даже при сильных морозах. В-третьих, они экономически эффективны. Да, если смотреть на стоимость производства литий-титанатной батареи, то она окажется больше остальных.

Однако, срок службы такой батареи составляет около 15 лет, что в три раза больше, чем у батарей других типов. В итоге, в контексте жизненного цикла литий-титанатные батареи оказываются самыми дешевыми и экономически привлекательными. Кроме того, рост объёмов производства привел к тому, что за последние 10 лет средняя стоимость батарей данного типа снизилась примерно в 1,8-1,9 раз.

Еще одна привлекательная черта электробусов с литий-титанатными батареями – это возможность использования быстрой подзарядки. Такие электробусы могут подзаряжаться на конечных пунктах маршрута в течение всего нескольких минут и проезжать за день до 300-400 километров.

Это позволяет покрыть еще одну важную потребность общественного транспорта современных городов – непрерывные перевозки. Многие могут поспорить, что электробусы с ночной зарядкой подойдут для подобных целей лучше. Да, действительно, батареи таких автобусов будет возможно зарядить ночью, чтобы они смогли работать весь день.

При этом, размер и вес таких батарей должны быть значительны: 3-4 тонны против 1,5 тонн в электробусах с быстрой подзарядкой. А учитывая вес одного пассажира в 75 килограммов, получается минус 20-35 потенциальных пассажиров.

В условиях мегаполисов, где пассажировместимость общественного транспорта крайне важна, побеждают литий-титанатные батареи. Кроме того, за 15 лет использования электробуса с быстрой подзарядкой объемы утилизации батарей будут в 12 раз меньше, чем при использовании электробуса с ночной зарядкой.

Похоже, что на данный момент литий-ионные аккумуляторы являются лучшим типом батарей для электробусов. Ближайшие аналоги отстают по показателям эффективности и качества, а новые разработки, похоже, на принесут ничего нового в ближайшие годы.

Таким образом, благодаря технологическому развитию и массовому производству электробусы становятся символом перемен. Тренд по переходу на экологически чистый транспорт начинается именно с общественного транспорта. В некоторых городах парк наземного транспорта может быть переведен на электричество уже в течение 5-10 лет.

Точка окупаемости электробусов была найдена – не последнюю роль в этом сыграли литий-титанатные батареи. А это значит, что зеленую революцию не остановить, и ее первая «автобусная волна» уже здесь.

Электробусы — «рабочие лошадки» или «столичные штучки»?

Вплоть до начала XXI века Москва могла похвастаться самой большой троллейбусной сетью в мире. Но с 2016 г. в городе шел процесс демонтажа троллейбусных линий, завершившийся в августе 2020 г. На смену троллейбусам пришли электробусы. Может ли этот московский опыт быть использован в регионах? Есть ли вообще альтернатива электробусам как транспорту будущего?

Троллейбусное движение в Москве было открыто в 1933 г. Тогда вопросы экологии еще не стояли так остро, как сейчас. Главными преимуществами троллейбусов были простота обслуживания и большая, по сравнению с автобусами того времени, вместимость. С 60-х по 80-е годы по Москве ходили не только пассажирские, но и грузовые троллейбусы. Именно в те годы троллейбусная сеть города интенсивно развивалась за счет появления новых жилых массивов.

Продолжалось развитие троллейбусного сообщения и в непростое время начала 90-х годов. Импортные автобусы большой вместимости стали городу не по карману, производство таких же отечественных еще не было развернуто, а вот троллейбусы-«гармошки» в России уже тогда умели делать. Целый ряд автобусных маршрутов тогда был заменен на троллейбусные.

Тем не менее массовая автомобилизация в 2000-х годах довела ситуацию с пробками в Москве до критического уровня. Одним из источников пробок были троллейбусы. В отличие от автобуса, троллейбус обладает очень ограниченной маневренностью. Прекращение подачи электропитания или обрыв контактной сети приводили к тому, что троллейбус вставал на дороге в самом неожиданном положении, мешавшем проезду автомобилей. Даже такое явление, как слетание токосъемников с контактной сети приводило к проблемам с движением минут на 15. Водитель троллейбуса должен отключить питание машины, дождаться, пока поток машин вокруг иссякнет, вручную опустить токосъемники, потом поднять их, вернуться в машину и включить ее питание.

Троллейбусной сети «Мосгортранса» больше нет, тем не менее существуют два места в городе, где на этом виде транспорта при желании еще можно покататься. В качестве памяти о важном когда-то виде транспорта в центре Москвы оставлен один действующий «музейный» троллейбусный маршрут протяженностью 3,6 км. Также сохранилась междугородная троллейбусная линия «Химки-Москва», принадлежащая транспортному предприятию г. Химки, она проходит через московский район Северное Тушино.

В 2009 г. на одну из самых оживленных московских магистралей — Ленинский проспект — вышло несколько экспериментальных троллейбусов, оснащенных суперконденсаторами. Заряд суперконденсаторов позволял троллейбусу при возникновении той или иной аварийной ситуации с энергоснабжением продолжить движение, проехав еще около 500 м до участка сети, где есть напряжение, либо до места, где можно поднять токосъемники, не мешая движению. А в случае, если электроснабжение пропало по всей линии, высадить пассажиров на ближайшей остановке и найти удобное место для парковки. В отличие от имевшихся тогда в наличии аккумуляторов, суперконденсаторы нормально работали даже на сильном морозе. Важно, что почти вся применявшаяся элементная база, включая сами суперконденсаторы, была отечественной.

Проект значительно опередил свое время, но к середине 2010-х годов был свернут из-за дороговизны, сложности обслуживания таких троллейбусов, а также изменения транспортной политики в Москве.

Переход к электробусам

Главная проблема при внедрении электробусов — возможность использования аккумуляторов большой емкости при российских морозах. С 2016 г. в Москве испытывались различные типы электробусов, отличавшиеся в том числе и типом используемых аккумуляторов. В итоге были выбраны литий-титанатные аккумуляторы, сохраняющие работоспособность до -30 °C. Другим важным преимуществом данного типа аккумуляторов является количество циклов заряда-разряда, достигающее 20 тыс., что в 5 раз выше, чем у обычных литий-ионных. Именно такие аккумуляторы используются на электробусах ЛиАЗ-6274 и КамАЗ-6282, выходящих на московские маршруты с 2018 г. Дальность автономного хода достигает 80 км.

Литий-титанатные аккумуляторы (по данным на середину 2020 г.) в России пока не выпускаются. В упоминавшихся моделях электробусов применяются аккумуляторы, произведенные китайским подразделением одной из американских компаний. К слову, это не единственный критически важный импортный компонент в отечественных электробусах. Двигатели в них тоже импортные — ZF AVE13 производства Германии.

Хотя литий-титанатные аккумуляторы и выдерживают мороз, но применение электрического отопления салона резко снизило бы автономность хода от одной зарядки.

Европейский опыт
Электробусы используются в системах общественного транспорта таких европейских городов, как Лондон, Берлин, Варшава и Милан. Более мягкий климат по сравнению с Москвой и более короткие маршруты позволяют использовать электробусы вместимостью до 120 человек, зачастую с отоплением только от аккумулятора, без дополнительного дизеля.
Электробусы в европейских городах внедряются как замена дизельным автобусам. Тем не менее эти проекты пока больше ориентированы на экологию и улучшение имиджа городов, чем на реальную окупаемость.

Поэтому для отопления в московских электробусах применяется специальный маломощный дизель, работающий в холодное время. Но если экологическая чистота выхлопа дизеля, приводящего обычный автобус в движение, жестко нормируется (для Москвы в настоящее время это EURO 5), то дизель, отапливающий салон автобуса, ни под какие экологические ограничения не попадает. К сожалению, никаких данных о выхлопах электробуса при включенном отоплении в открытой печати до сих пор не опубликовано.

Вместимость электробуса, пригодного для эксплуатации в московском климате, — всего 85 человек

Зима 2020/2021 г., первая после того, как Москва отказалась от троллейбусов, оказалась снежной и морозной. Тем не менее, на Ленинском проспекте — крупнейшей по протяженности городской магистрали, за которой вел наблюдение автор статьи, — остановок движения электробусов по техническим причинам даже в сильный мороз не отмечалось. Были отдельные сбои в других районах Москвы, которые, по утверждению департамента транспорта города, обусловлены неисправностями в зарядных станциях. Полной статистики о сбоях московских электробусов зимой в открытых источниках пока нет.

Но говорить о полной победе электробусов преждевременно просто потому, что троллейбусы в Москве были заменены большей частью не на электробусы, а… на автобусы. В 2014 г. по Москве ездило около 1600 троллейбусов. Обычный троллейбус вмещает в себя 125 человек, электробус одного из используемых сейчас типов — только 85. Адекватная замена по вместимости — 2400 электробусов. Но она станет возможна только в 2024 г., когда парк электробусов планируется довести до 2600 машин. Пока же, по состоянию на начало 2021 г., по городу «бегают» только 600 электробусов. Весь остальной пассажиропоток, обслуживавшийся троллейбусами, теперь перевозится дополнительно закупленными городом автобусами.

Сочлененный электробус в Берлине

Профит?

Ни для кого ни секрет, что при меньшей вместимости электробус стоит дороже троллейбуса. Цена троллейбуса отечественного производства, в зависимости от модели и комплектации, лежит в пределах 6-12 млн руб., цену отечественного электробуса можно оценить в пределах от 25 до 60 млн руб. Цена сверхбыстрой зарядной станции для электробуса составляет 10-15 млн руб. Для сравнения, замена 1 км троллейбусных проводов стоит около 0,5 млн руб. и проводится данное мероприятие раз в 15 лет. И это не говоря о том, что меньшая вместимость электробусов требует большего числа водителей. К экологичности электробусов в холодное время года, как отмечалось, есть некоторые вопросы.

Сторонники электробусов совершенно справедливо отмечают, что эти машины ходят более плавно и бесшумно. Однако при этом сравниваются морально устаревшие модели троллейбусов, колесившие по московским улицам, и новенькие электробусы с комплектующими от ведущих зарубежных фирм. Если в троллейбус поставить асинхронный двигатель, используемый в электробусе, то он будет так же плавно и бесшумно идти.

В проводах троллейбусной сети действительно есть потери электроэнергии, на что любят напирать сторонники электробусов. Тем не менее, согласно нормам, падение напряжения в контактной сети не должно превышать 15 %. Соответственно, если сеть поддерживается в хорошем состоянии, КПД троллейбуса как минимум не ниже, чем у электробуса. Но должна же давать какую-то выгоду новая технология?

Дело в том, что замена троллейбусов на электробусы в Москве действительно может приносить пользу городу, но не напрямую, а косвенно, используя некоторые особенности экономики, характерные только для российской столицы с ее дефицитом свободного пространства и большим туристическим потенциалом.

Начнем с того, что троллейбусная инфраструктура — парки, питающие подстанции и т. п. — занимает много места, а располагается она, как правило, почти в центре города. Отказ от троллейбуса позволяет использовать эти земли для других целей. В Москве взят курс на увеличение доходов от туризма. В связи с этим улицы города освобождаются от нагромождения проводов, в том числе и троллейбусных, портящих красивые виды. Гигантские автомобильные пробки, возникавшие в том числе из-за троллейбусов, наносили большой ущерб экономике и экологии (двигатель в холостом режиме выделяет больше выхлопных газов, чем в рабочем).

Но просто взять и отказаться от электротранспорта — удар по имиджу города.

Троллейбус с увеличенным АХ Solaris Trollino 12 проезжает улицу в Будапеште, не имеющую контактной сети

Значит, надо было поменять троллейбусы на что-то более модное. Опять-таки, привлекая туристов, т. к. сейчас уже Москва — самый «электробусный» город, если не в мире, то в Европе уж точно.

Очевидно, что перечисленные преимущества электробусов могут быть реализованы только в условиях Москвы и перенести этот опыт на другие регионы России невозможно.

Троллейбус «Адмирал» с увеличенным АХ успешно эксплуатируется в Санкт-Петербурге

Альтернативное решение

Наиболее реальная альтернатива электробусам — троллейбусы с увеличенным автономным ходом (АХ) и динамической подзарядкой. Аккумуляторы такого троллейбуса заряжаются от контактной сети во время поездки. Там, где контактную сеть проложить затруднительно, либо она закрывает вид на туристические достопримечательности, троллейбус опускает токосъемники (причем водитель управляет этим процессом, не выходя из машины) и идет на энергии, накопленной аккумулятором. Максимальная дальность такой поездки от одной подзарядки — от 10 до 40 км. По сути, троллейбус с увеличенным АХ — это дальнейшее развитие троллейбуса на суперконденсаторах, но с применением более емких аккумуляторов, которые теперь нормально работают на холоде. Как и троллейбус на суперконденсаторах, это транспортное средство может маневрировать при возникновении аварийной ситуации или при аварии электропитания.

Троллейбусы с увеличенным АХ получили широкое распространение в Санкт-Петербурге, Барнауле, Подольске (Московская обл.), Красноярске и некоторых других российских городах, а также в ряде республик бывшего СССР, Сербии, Швейцарии, Венгрии и Аргентине. Отечественные троллейбусы такого типа производятся опытными партиями с 2012 г., серийно — с 2017 г. В настоящее время они выпускаются предприятиями АО «Транс-Альфа» из г. Вологды (модель «Авангард») и ООО «ПК «Транспортные системы»» из г. Энгельса (модель «Адмирал»).

Обладая многими преимуществами электробуса, троллейбус с увеличенным АХ не требует создания сети зарядных станций. Нет очередей из машин к электрозаправке, что, к сожалению, иногда бывает во время зарядки московских электробусов. Троллейбус, умеющий ездить без проводов, стоит дешевле и содержит большую долю отечественных компонентов, чем электробус. Наконец, это по-настоящему экологичный вид транспорта, где даже отопление полностью электрическое. Причем вместимость сопоставима с обычным троллейбусом.

Внедрять троллейбус с АХ есть смысл, главным образом, в тех городах, где троллейбусные линии уже существуют и нужно их расширить либо убрать провода там, где они создают неудобства. «На пустом месте» может оказаться выгоднее развивать электробусы. Впрочем, есть и обратный пример.

В Праге троллейбусное сообщение было закрыто в 1972 г., но в 2017 г. вновь возрождено, уже на основе троллейбусов с автономным ходом. Пока есть только одна линия, причем примерно половина длины ее трассы контактной сети не имеет. Троллейбус заряжается не только, когда находится на стоянке в парке, но и во время движения.

В любом случае, есть выбор из двух концепций избавления электротранспорта от проводов. А заказчики голосуют за них рублем в зависимости от специфики конкретного региона.

Источник: Алексей Васильев, журнал «Электротехнический рынок» № 2 (98) 2021 год

Похожие публикации:

1. Как прошить контроллер pci 12f675
2. Балка или многорычажка что лучше
3. Где купить транспондер для платных дорог
4. Замена грм на ларгусе 8 клапанов через сколько менять