Грузовикам наставили рога: в Германии открылся первый электроавтобан
Источник:
Говорят, что Томас Эдисон и Генри Форд любили поспорить о том, какой источник энергии в будущем станет основным. Эдисон ставил на электричество, а Форд был уверен в победе производных нефти, бензина и дизельного топлива. Еще четверть века назад усомниться в правоте Форда было практически невозможно, но сегодня всё уже не так однозначно.
На западе электромобили стали привычным явлением: ёмкость современных аккумуляторов существенно расширила сферу их применения. По автономности новые модели легковушек могут сравниться с обычными машинами. Появляются на дорогах и грузовые автомобили с электрическими двигателями.
Главное препятствие, ограничивающие распространение грузовых электромобилей – отсутствие необходимой инфраструктуры. Электротягачи могут ездить только там, где есть электрозаправки, а есть они далеко не везде.
Электрическое шоссе
10-километровую трассу для электрогрузовиков запустила в Германии компания Siemens. Проект под названием eHighway позволяет тягачам с гибридными силовыми установками не только экономить топливо и электроэнергию, но и подзаряжать аккумуляторы с помощью установленных на крыше пантографов (токоприёмников) – прямо как у троллейбуса.
Электрификации подвергся участок автобана А5, проходящий по западной части страны. Ездить по нему будут тягачи Scania, предоставленные концерном Volkswagen AG. Вернее, тягач: пока он всего один, а к 2020 году к нему присоединятся еще 4 большегруза.
Источник:
Главное назначение электрофицированной дороги – экономия топлива (по данным Siemens, одни грузовик сможет сэкономить 20 тыс. евро, пройдя 100 тыс. километров) и сокращение вредных выбросов. Специалисты компании надеются, что перевозчики вдохновятся предложенным решением и задумаются об оснащении своих тягачей токоприёмниками.
Это не первое электрошоссе, созданное Siemens: в портфолио у немцев – аналогичная трасса, действующая в Швеции и находящийся в разработке проект для Калифорнии. Интересно, что идея подключенного к электросети грузового транспорта впервые была реализована более 100 лет назад.
Всё началось с троллейбусов...
Первые электромобили, получающие энергию по контактным линиям, были созданы в конце 19 века в Германии. В 1903 году в Леннештадте запустили электрифицированную линию для перевозки известняка с каменоломни, а годом позже безрельсовая дорога для перевозки грузов и пассажиров была открыта в Рейнланде. Ходили по этим дорогам своеобразные автопоезда с несколькими прицепами. Ходили, впрочем, недолго – оба пути проработали 4 года. Первый забросили из-за закрытия каменоломни, второй был признан негодным из-за удручающего состояния дорожного полотна, разбитого гружеными троллейбусами.
От идеи не отказались, но и широкого распространения она не получила. Грузовые троллейбусы продолжили возить грузы на различных предприятиях, там, где их применение было экономически оправданным.
Один из первых грузовых троллейбусов в Германии
Источник:
В СССР первые серийные грузовые троллейбусы появились в конце 30-х годов. Они отличались удлиненными токоприемниками, существенно повышающими маневренность. Выпускал их Ярославский моторный завод под маркой ЯТБ: самыми распространенными стали модели ЯТБ-4 (1939), ЯТБ-4а и ЯТБ-5 (1941).
Интересно, что концепция троллейкаров – грузовых троллейбусов, снабженных аккумулятором и способных перемещаться без контакта с сетью – появилась в СССР еще до войны. Первая такая машина была собрана в 1936 году на заводе «Динамо» в Москве.
ЯГ-6 оснащался 60-киловаттным двигателем и полуторатонной (!) аккумуляторной батареей, которая позволяла ему проехать там, где нет электрической сети.
Автономность по современным меркам была условной (не более 2 километров), а мощность в автономном режиме – сильно ограниченной: грузовик с трудом преодолевал даже пологие подъемы. К тому же, тяжелая батарея и силовой агрегат создавали избыточную нагрузку на переднюю ось: грузоподъемность машины была ограничена 2 тоннами.
ЯГ-6
Источник:
И грузовые троллейбусы ЯТБ, и троллейкар ЯГ-6 были оснащены электрической силовой установкой. Первые гибридные грузовики, способные передвигаться автономно, появились лишь после войны.
...и закончилось самосвалами
В послевоенные годы Сокольнический вагоноремонтный завод начал оснащать электродвигателями и устанавливать пантографы на обычные гражданские тягачи – ЗИЛы, МАЗы, БелАЗы и КрАЗы. Длина токоприемников снова была увеличена и в некоторых случаях достигала 11 метров. Всего завод выпустил 55 «рогатых» тягачей, которые использовались различными предприятиями, но до серийного производства дело так и не дошло.
Экспериментировал с гибридными грузовиками и Кременчугский автозавод, в 1961 году представивший дизель-троллейвоз ГТУ-10. Он был оснащен обычным дизельным и двумя электрическими (мощностью 172 кВт) двигателями. В течении нескольких лет тягач возил грузы из Симферополя в Ялту.
КрАЗ-219 ГТУ-10
Источник:
Карьерный электросамосвал на базе МАЗ-525 и МАЗ-205 появился 1952 году: он оснащался двумя троллейбусными 170-киловаттными двигателями. Впоследствии было создано еще несколько похожих машин, но госкомиссия их забраковала: слишком много проблем в карьерах и каменоломнях возникало с контактными линиями, которые то и дело приходилось переносить.
Тремя годами позже свою версию карьерного дизель-троллевоза представил БелАЗ. 20-тонный самосвал грузоподъемностью 65 тонн использовал дизельный двигатель в карьере, а электрический на трассе.
В 80-х годах производство электрогрузовиков с токоприемниками практически прекратилось. Одной из последних машин стал карьерный дизельно-электрический самосвал на базе БелАЗ–75191.
БелАЗ-75191
Источник:
Гибридные электрогрузовики, оснащенные пантографами, использовались не только в СССР. Такие машины создавались в США, Швейцарии, Италии, Австрии и других странах. Но нигде они не стали по-настоящему массовыми.
***
В середине ХХ века грузовики с токоприемниками не стали популярными из-за недостаточной эффективности. Запас автономного хода в те времена был чересчур низким, а качество аккумуляторов оставляло желать лучшего. Сегодня ситуация изменилась: новые технологии сделали электрогрузовики по-настоящему автономными. В связи с этим решение от Siemens кажется перспективным. Эксперты, впрочем, так не считают – в немецкой прессе заявления компании об экономии топлива подвергли сомнениям.
– Это узкоспециальная технология, востребованная только в специфических областях, – прокомментировал в беседе с журналистами проект eHihghway вице-президент Гессенской логистической ассоциации Мишель Курт. – Не думаю, что она получит сколь-либо широкое распространения.
То же самое можно сказать и о советских разработках, появившихся в середине ХХ века. C тех пор прошло немало времени, но грузовики с пантографами как были, так и остаются диковинкой, эффективность которой находится под большим вопросом. Смогут ли инженеры Siemens вдохнуть новую жизнь в давно известную технологию? Это покажет время.
Источник:
36 комментариев
5 лет назад
Тогда будет перспективно. Но это требует просто колоссальных вливаний денег. Необходима целая программа развития от государства, ибо ни одна корпорация таких огромных "длинных" денег не потянет.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена5 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена5 лет назад
= Это проект Siemens и уже третий подобный тестовый участок в мире. Первые два в Швеции и в Калифорнии (США).
= Он является составной частью программы с условным названием "ELISA" (от Electrified Innovative Heavy Traffic on the Autobahn). Федеральное министерство охраны окружающей среды Германии выделило на строительство конструкции с подвесными контактными линиями 14,6 млн. евро (это за 10 км на Пятом автобане!). На испытания, которые должны продлиться до конца 2022 года, предназначены дополнительно 15,3 млн. евро. К настоящему времени ведомство также выделило на разработку электрогрузовиков еще более 70 млн. евро. Подобные тестовые участки скоро откроются на автобанах в землях Шлезвиг-Гольштейн и Баден-Вюртемберг. Более того, судя по данным немецких СМИ, в случае, если испытания будут признаны удачными, то на начальном этапе реализации программы подвесной контактной сетью предполагается оборудовать порядка 1000 км автобанов по всей стране. Его стоимость превысит сумму в 1,0 млрд. евро.
= Siemens идет дальше и к 2030 году предлагает "троллейбусными проводами" оснастить 4000 км немецких автобанов из существующих 16009 км на 01.01.2018 года. Сумма инвестиций должна быть впечатляющей, особенно с учетом бюджетного финансирования...
= Здесь используются грузовики с гибридной трансмиссией (с параллельными потоками мощности в силовой линии). С точки зрения компоновки в этом случае мотор-генератор устанавливается между ДВС и АКП/ АМКП. Схема известная и она предназначена только для кратковременного мгновенного увеличения крутящего момента в начале движения, на подъемах, на коротких участках Of-Road. Также можно использовать только электропривод при маневрировании на терминалах (даже в полностью автономном режиме движения) и в зонах с особым экологическим статусом. Во всех случаях запас автономного хода только на электроприводе не превышает 7-10 км.
= Пантограф это действительно новое решение для Plug-in Hybrid. Хотя он лишь вспомогательная функция для гибридов любого типа, позволяющая заряжать накопители от внешнего источника. В данном случае мы можем достичь увеличения пробега на электроприводе до 20 км (разумеется, если при подъезде к участку с проводами выключим ДВС).
= Грузовик с гибридной силовой установкой дороже дизельного аналога на 50-75 процентов. Предположите, сколько может стоить "ELISA", если оценить картинку с элементами конструкции автоматического пантографа.
Теперь цифры из официальной презентации проекта eHighway от Siemens.
= 16 тысяч евро составит экономия топлива для 40-тонного автопоезда, который будет работать на автобане, оснащенном подвесной контактной сетью при условиях: пробег в год - 100 тысяч км, цена 1 литра ДТ - 1,25 евро, 1 кВт электроэнергии - 0,15 евро. Данных цифр достаточно, чтобы оценить, сколько именно километров за год должен проехать магистральный тягач в "троллейбусном" режиме, чтобы выйти на результат в 16 тысяч. Так вот, если без "хвостов", а к ним отношу те самые 10 км пробега на электроприводе после отключения от контактной линии, у меня получилась цифра в 58 182 км... Разумеется (и об этом молчат пресс-релизы) стоило бы при расчете экономического эффекта учесть: а/ увеличение стоимости приобретения тягача; б/ пропорциональное увеличение лизинговых платежей; в/ усложнение и увеличение затрат при ТО и ремонте, равно складских запасов для их обеспечения; г/ повышение вероятности простоев из-за усложнения конструкции тягача, д/ результаты общего затруднение движения и потерь, включая финансовые, для иных участников движения из-за перекрытия целой полосы на автобане на время ремонта/ обслуживания контактной сети и так далее...
= 7 миллионов тонн составит снижение выбросов СО-два, если 30 процентов грузовых автомобилей на автобанах будет электрифицировано. Сравним эту цифру, например, с данными доклада Shell Deutschland "Сжиженный природный газ: новая энергия для судов и грузовиков? Факты, тренды и перспективы". По оценке авторов этого доклада к 2040 году в Евросоюзе парк тяжелых грузовиков может достигнуть 480 тысяч единиц. Примем эту цифру за основу. Следовательно, 30 процентов от нее это 144 тысяч ТС или 48,6 тонн сокращения выбросов СО-два на единицу в год и то при условии, что более 50 процентов пробега составит "троллейбусный" режим движения (исходя из цифры экономии топлива). Со своей стороны Shell считает, что если 17 процентов парка или 81,6 тысяч единиц техники, будет оснащены двигателями, работающими на СПГ (LNG), сокращение выбросов СО-два составит 4,7 млн. тонн или 57,6 тонны на единицу в год. Что на 18,5 процентов лучше результата эффективности грузовика с пантографом.
Выводы делайте сами...
Удалить комментарий?
Удалить Отмена