• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
21 апреля, 11:13
Unitsky String Technologies Inc.
1
348

Белорусские ученые рассказали о будущем электромобилей

❋ 4.5

С каждым годом все больше водителей отказываются от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания в пользу электрических. Причины очевидны: электромобили проще и дешевле в эксплуатации. Кроме того, сказываются факторы роста цен на топливо, ограниченность углеводородных ресурсов и суровые экологические нормы. Массовые выбросы CO₂, напрямую связанные с автотранспортом на ДВС, вынудили правительства стран активнее продвигать «зеленую» повестку. Эти тенденции сформировали основу для бурного роста рынка и инфраструктуры электромобилей. Может даже показаться, что за электромобилями будущее. Но специалисты компании UST Inc. провели комплексную оценку удельной энергоэффективности современных автомобилей и уверены, что не все так просто.

Белорусские ученые рассказали о будущем электромобилей – иллюстрация к материалу на Naked Science
Рельсовые беспилотники на испытаниях в ЭкоТехноПарке в Марьиной Горке (Беларусь) / © Unitsky String Technologies Inc.

Цифры и прогнозы на стороне электромобилей

По данным агентства Rho Motion, в 2023 году в мире было продано 13,6 млн электрических и гибридных автомобилей — это 15,8 % от общего количества всех продаж, составивших 85,9 млн единиц. Аналитика основана на отчетах таких компаний, как LMC Automotive, Jato и Focus2move. Прогнозы выглядят еще амбициознее: по данным Международного энергетического агентства (IEA) и крупнейших автоконцернов, к 2025 году доля продаж электромобилей достигнет 25 %, а к 2030 году — уже 41 % от мирового рынка.

Тенденции говорят об обратном

Хотя первыми серьезно занялись электрификацией автопарка США, именно Европа долгое время лидировала по госпрограммам поддержки. Причина — высокая стоимость и ограниченная доступность углеводородного топлива на фоне общей зависимости от импорта энергоносителей. Особенно ярко это проявилось в 2022 году — на фоне энергетического кризиса и военных конфликтов, усиливших курс на декарбонизацию. Европейский транспортный сектор жестко ориентирован на достижение углеродной нейтральности, включая запрет на дизельные авто и стимулы к переходу на «зеленую» энергетику.

Белорусские ученые рассказали о будущем электромобилей – иллюстрация к материалу на Naked Science
Рельсовый беспилотник Юникар U4-430 на тестах  в ЭкоТехноПарке в Марьиной Горке (Беларусь) / © Unitsky String Technologies Inc.

Но в 2023 году все резко изменилось. Согласно отчету Gartner от 9 марта, рост цен на электроэнергию в Европе сделал эксплуатацию электротранспорта менее выгодной. В некоторых странах (Великобритания, Швейцария, Австралия) начали вводить налоги на электромобили. Одновременно, по оценке Центра автомобильных исследований (CAR), замена ДВС на электропривод в Германии может привести к потере около 125 тыс. рабочих мест — так как для производства электромобилей требуется значительно меньше сотрудников: 709 тысяч против текущих 834 тысяч.

Китай тоже пересмотрел подход: с начала 2023 года прекращено субсидирование электрокаров. Удорожание сырья — в первую очередь лития и никеля — добавило проблем, как и хронически слабая сеть зарядных станций, и низкое качество сервисного обслуживания. В результате себестоимость производства и эксплуатации электромобилей выросла.

Агентство Ricardo приводит показательные цифры: производство автомобиля с ДВС сопровождается выбросом в среднем 5,6 тонн эквивалента CO₂. Для электромобиля этот показатель достигает 8,8 тонн — на 57 % больше, в основном, из-за энергоемкого производства аккумуляторов. Это выравнивается и компенсируется только спустя годы эксплуатации транспорта.

Электромобили против рельсов: кто кого по энергии?

Электромобили уже завоевали репутацию «зеленой» альтернативы машинам с двигателями внутреннего сгорания. Но стоит копнуть чуть глубже, и становится ясно: вопрос об их экологичности и энергоэффективности не так уж однозначен. Особенно если сравнивать их с другим электрическим транспортом — тем, что передвигается по рельсам.

Рассмотрим два подхода: персональную мобильность на электромобилях и общественный рельсовый транспорт — от трамваев до высокоскоростных поездов и комплексов uST с рельсовыми беспилотниками в качестве подвижного состава. Удивительно, но в этой гонке «чистой энергии» электромобили вовсе не лидеры.

Сколько энергии нужно, чтобы сдвинуть с места тонну груза?

Когда мы говорим об энергоэффективности, самое простое — рассматривать транспорт как машину для «перемещения массы». И здесь все решает физика: сколько энергии нужно, чтобы переместить тонну груза на километр? Удобный и наглядный показатель, если сравнивать транспорт с разными принципами движения.

Белорусские ученые рассказали о будущем электромобилей – иллюстрация к материалу на Naked Science
Рельсовый беспилотник юнибус U4-210 во время испытаний / © Unitsky String Technologies Inc.

Электромобили вроде Tesla Model 3 или Nissan Leaf демонстрируют расход в пределах 0,15–0,20 кВт·ч на километр пути. Но это на одну легковушку весом около 1,6–2 тонн, включая водителя и немного багажа. То есть в пересчете на одну тонну — выходит от 0,08 до 0,125 кВт·ч/т·км.

Теперь взглянем на поезда. Пассажирский электропоезд в среднем тратит 0,015–0,030 кВт·ч/т·км, а грузовой — и того меньше, около 0,005–0,015. Получается, рельсовый транспорт в 3–10 раз эффективнее, чем электромобили. Как такое возможно?

Секрет – в сопротивлении движению. Шины на асфальте создают гораздо больше трения, чем стальные колеса на стальных рельсах. Добавим к этому аэродинамику и экономию от движения по прямому маршруту без светофоров — и получим почти идеальные условия для экономии энергии.

Есть менее очевидный фактор — инфраструктурная нагрузка. Чтобы электромобиль поехал, ему нужна дорога, парковка, зарядка. В городах это означает километры асфальта, сотни квадратных метров стоянок и километры проводки, встроенной в улицы. Все это требует энергии, материалов и пространства — то есть ресурсов и выбросов.

Белорусские ученые рассказали о будущем электромобилей – иллюстрация к материалу на Naked Science
Основание для промежуточной опоры, поддерживающей трассу для струнного транспорта / © Unitsky String Technologies Inc.

А теперь взглянем на рельсовый транспорт. Особенно — на современные надземные системы, такие, как струнный транспорт; они строятся компактно, часто над землей, и занимают минимум площади, не мешают пешеходам, не требуют массовой вырубки деревьев под расширение дорог. Это не только экономия, но и сохранение среды — как экологической, так и социальной. К тому же один комплекс uST способен перевезти больше пассажиров, чем несколько полос автодороги, забитых даже самыми «зелеными» электромобилями.

У электромобилей нет будущего?

Использование электроэнергии в транспорте дает только один элемент энергоэффективности, первый шаг, если рассматривать «зеленую» энергетику в комплексе — с учетом не только двигателя, но и всей экосистемы транспорта, экологический транспорт будущего в виде надземных рельсовых систем выглядят перспективнее:

●  по энергоэффективности: стальные колеса на рельсах экономичнее, чем резина на асфальте;

●  по экологичности: меньше вредных выбросов, меньше стройматериалов, меньше вмешательства в экологию;

● по организации пространства: компактные, безопасные, не мешают пешеходам и природе;

● по потенциалу масштабирования: легко внедряются в разные климатические зоны и могут работать автономно на солнечной энергии.

Электромобили — отличное решение сегодня для переходного периода. Но если говорить о долгосрочной стратегии, то транспорт скорее будет передвигаться по рельсам и над землей, чем по шоссе.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Международная инжиниринговая компания, которая разрабатывает, проектирует, тестирует и эксплуатирует транспортно-инфраструктурные комплексы в эстакадном исполнении. Головной офис компании находится в Минске. UST Inc. располагает двумя демонстрационно-испытательными центрами – в Беларуси и Объединённых Арабских Эмиратах, производственным комплексом и конструкторскими бюро. Компания аккредитована в качестве научной организации в Национальной академии наук Беларуси и Государственном комитете по науке и технологиям, получила более 200 международных патентов на изобретения, промышленные образцы, товарные знаки.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
25 ноября, 08:08
Адель Романова

Господствующая версия происхождения Луны требует столкновения Земли с другой планетой. Ученые попытались вычислить, откуда гипотетическая Тейя для этого должна была появиться. И пришли к выводу, что она вряд ли прибыла издалека.

24 ноября, 20:19
Максим Абдулаев

Исследователи из Великобритании и Танзании разработали метод автоматической классификации львиных вокализаций с помощью машинного обучения. Новый подход позволил не только уточнить структуру рева, выделив в нем ранее неизвестный элемент, но и повысить точность идентификации отдельных особей до 87%. Попутно выяснилось, что хищники из разных регионов Африки «разговаривают» по-разному.

24 ноября, 17:58
ФизТех

Команда исследователей из МИСиС и МФТИ с коллегами разработала новый метод, который значительно повышает надежность нейронных сетей, обучая их эффективно распознавать объекты и ситуации, с которыми они не сталкивались в процессе обучения. Предложенный подход, названный Identity Curvature Laplace Approximation (ICLA), позволяет искусственному интеллекту более точно оценивать собственную неуверенность, что является критически важным шагом для создания безопасных систем в таких областях, как беспилотный транспорт, медицинская диагностика и финансовый мониторинг.

20 ноября, 13:12
Полина Меньшова

Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.

21 ноября, 10:02
ПНИПУ

Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.

23 ноября, 11:08
Максим Абдулаев

Бразильские зоологи выяснили, каких именно насекомых и пауков ловят домашние кошки в городах. Для этого использовали не полевые наблюдения, а анализ социальных сетей. Просмотрев более 17 000 видео и фото в TikTok и на фотостоке iStock, ученые нашли 550 записей кошачьей охоты. Самая частая добыча — кузнечики, сверчки, цикады и тараканы.

20 ноября, 13:12
Полина Меньшова

Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.

8 ноября, 18:29
Адель Романова

По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.

12 ноября, 10:47
Максим Абдулаев

Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Чтобы электромобили начали покупать, нужно: Увеличить ёмкость аккумуляторов хотя бы в три раза, при этом увеличив их безопасность. Постройка АЭС с замкнутым топливным циклом. Это единственный, на данный момент, способ получения дешёвой и чистой энергии на большом промежутке времени (запасов уже существующих ядерных отходов и урановой руды хватит на тысячи лет).
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно