 |
| Перший електромобіль на паливних елементах Toyota Mirai, що працює на водневому паливі (FCEV). Фото з сайта виробника. |
За багатьма оцінками, японці мали очолити
«електромобільний перехід», враховуючи їхню технологічну та фінансову
міць. Але, на подив, цього не сталося. Кожен другий автомобіль, що
продається в Японії, – гібридний, тобто з двигуном внутрішнього згоряння
як основним. А ось частка чисто електричних автомобілів складає лише
1,5%, пише Поштівка.
Ми звикли сприймати Японію як країну передового автопрому. Ця держава десятиліттями задавала тон у світовій автомобільній промисловості. До 70-х років минулого століття японці в цій галузі нічим особливим не виділялися, на відміну від японської електроніки, яка на той час вже захопила домінуючі світові позиції.
Але з 70-х років почалася успішна експансія японських автомобілів, спочатку в США, а після практично у всі країни світу. Високоякісні, економічні, недорогі (за американськими та європейськими мірками). Що ще потрібно для високого попиту? Японська Toyota Motor Corp. і досі у світовому виробництві автомобілів утримує перше місце.
 |
| Бюджетний Toyota Prius, що виробляється на заводі Tsutsumi в Японії |
Здавалося б, японський автопром очікує на безхмарне майбутнє. Але тут на арену вийшла нова епоха під назвою “електричний автомобіль”. Електромобілі почали стрімко витісняти традиційні автомобілі із двигуном внутрішнього згоряння практично по всьому світу. Розвинені країни одна за одною стали приймати закони, що обмежують використання традиційних автомобілів і, навпаки, стимулюють поширення електричних автомобілів.
Результати не змусили на себе чекати: кожен четвертий новий автомобіль, який продається в Євросоюзі, вже електричний. А в Китаї взагалі кожен другий.
За багатьма оцінками, японці мали очолити «електромобільний перехід», враховуючи їхню технологічну та фінансову міць. Але, на подив, цього не сталося.
У цій сфері вперед вирвалися китайські виробники, такі як BYD і Li Auto, а також американський гігант Tesla. Слід зазначити, що Tesla є єдиною компанією «західного світу», яка займає серйозні позиції (виробництво суто електричних автомобілів – перше місце) у новій галузі. А в решті позиції китайців виглядають непорушними. То чому ж японці поступилися без бою таким ласим шматком ринку, що бурхливо зростає?
Спочатку слід уточнити, які автомобілі вважаються електричними
- Електричний автомобіль (BEV, battery electric vehicle). Не має двигуна внутрішнього згоряння та бензобака. Працює виключно від електричної акумуляторної батареї, що перезаряджається. Батарея дуже велика. Наприклад: Tesla Model S.
- Гібридний електромобіль (HEV, hybrid electric vehicle). Поєднує двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) та електродвигун. Перемикається між ними для кращої витрати палива. Наприклад, при зупинці працюватиме від електродвигуна, а при старті переключиться на ДВЗ. Немає можливості заряджання через зовнішній роз’єм. Заряджається від енергії ДВЗ, також використовує для зарядки енергію гальмування (особливість усіх електромобілів). Батарея відносно невелика. Приклад: Toyota Prius.
- Гібридний автомобіль, що підключається (PHEV, plug-in hybrid electric vehicle). Є комбінацією електричного автомобіля та гібридного електромобіля. На відміну від гібридного має зовнішній роз’єм для електрозарядки. Звідси й назва: “той, що підключається”, тобто здатний підключитися до зовнішньої зарядної станції. Якщо гібридний автомобіль перш за все працює від ДВЗ, а електрична батарея має допоміжну функцію, то у випадку з гібридом, що підключається, все навпаки: тягова батарея потужна і працює як основне джерело енергії, а ДВЗ зазвичай «на підхваті». Приклад: BYD Tang.
Коли у світовій пресі йдеться про електромобілі, зазвичай мають на увазі суто електричні авто і гібриди, що підключаються. Гібридні автомобілі розглядаються радше як різновид традиційних автомобілів, що працюють на ДВХ. Тому японці в цій ситуації рішуче вибрали традиційну сторону: кожен другий автомобіль, що продається в Японії, — гібридний, тобто з двигуном внутрішнього згоряння як основний. А ось частка чисто електричних автомобілів складає лише 1,5%.
Гібриди, що підключаються, також «не в пошані». Половина, що залишилася, в основному належить класичним автомобілям, що працюють на бензині або дизельному пальному. Звичайно, «чисті електромобілі» японські компанії виробляють також, але в основному для зовнішнього ринку. Але якщо у своїй країні цей тип автомобілів не здобув популярність, то вийти на серйозні обсяги навряд чи вийде. Але японці таке завдання собі й не ставлять.
Скептичне ставлення Японії до електромобілів ґрунтується на їхній тверезій оцінці ситуації, чого не скажеш, наприклад, про країни Євросоюзу. Справа в тому, що найважливішим і найдорожчим вузлом електромобіля є акумуляторна батарея, для виробництва якої потрібна велика кількість дуже рідкісних матеріалів: літію, кобальту і т. д.
Як відомо, японські острови обділені серйозними запасами корисних копалин. Загалом, батареї робити нема з чого. У виробництві готових акумуляторів, а також у видобутку та переробці відповідної сировини практично безроздільно панує Китай. То навіщо робити ставку на технологію, яка гарантовано прирікає на залежність від іншої країни?
З паливом ситуація інша: нафту можна отримати з різних країн світу, а ланцюжок постачання у Японії за багато десятиліть відпрацьовано до досконалості. Крім того, на японських островах побудовано цілу мережу потужних нафтопереробних підприємств та відповідних портових терміналів. На це витрачено величезні кошти, на цих підприємствах трудяться десятки тисяч людей.
Куди це все подіти та що з цим буде?
Що цікаво – японці єдині у світі, хто ставить такі прагматичні питання. За виробництвом традиційних автомобілів стоять численні підприємства, які виробляють різноманітні компоненти. Люди поколіннями розвивали ливарну справу, ковальську справу, створювали високотехнологічні матеріали. Поршні, циліндри, найскладніші трансмісії, паливна та мастильна системи – у разі перемоги електромобілів це стане непотрібним.
Як кажуть, електромобіль – батарея на колесах. Звичайно, це перебільшення, але частка правди в цьому є: електромобіль значно простіший за традиційний автомобіль, використовує набагато менше компонентів, а основна його вартість припадає на акумуляторну батарею, основний дохід від якої швидше за все отримуватимуть китайські конкуренти.
Загалом така перспектива японцям категорично не сподобалася. А ось у Німеччині справа виглядає протилежним чином. У цій країні за останні 150 років створено цілу галузь промисловості з розробки та виробництва автомобільних компонентів. Йдеться про тисячі підприємств, і нікому загалом немає справи, що з ними станеться під натиском електричних автомобілів, що хлинули в країну.
У Німеччині, з одного боку, збудовано гігафабрику американської Tesla, а з іншого боку увірвався потік якісних та недорогих китайських електромобілів. Власне виробництво електричних авто виглядає на цьому тлі дуже скромно, до того ж найбільший у світі виробник акумуляторних батарей китайський гігант CATL розгорнув у Німеччині масове виробництво.
Тож знаменитий у минулому німецький автопром бадьоро крокує назад. Слід зазначити, що Євросоюз ухвалив рішення до 2035 року, в принципі, заборонити продаж нових автомобілів на традиційному паливі. Отже, майбутнє багатьох традиційних німецьких підприємств під великим питанням.
Японцям часто дорікають, що вони нехтують такою популярною в наші дні «зеленою повісткою». Мовляв, електромобіль не викидає вуглекислий газ та продукти згоряння в атмосферу. Японці відповідають тим, що найбільшого поширення у них отримали саме гібридні автомобілі, які роблять набагато менше викидів порівняно з класичними автомобілями. До того ж у Японії заправляють балом маленькі та відносно малопотужні (порівняно зі США та Європою) автомобілі.
А оскільки 95% всіх автомобілів, що експлуатуються на японських островах вироблено японськими ж компаніями, то екологічна обстановка в цілому тут набагато краще, ніж у багатьох інших регіонах.
Аргумент проти батарей
Через кілька років мільйони, якщо не мільярди акумуляторів, вироблять ресурс і вимагатимуть утилізації. Що це означатиме з екологічної точки зору, поки що ніхто точно не знає. Як правило не береться до уваги, що видобуток необхідних мінеральних ресурсів, тих же літію та кобальту, супроводжується серйозним впливом на навколишнє середовище. І те, що такий видобуток здійснюється насамперед у країнах Африки та Латинської Америки, не скасовує того факту, що в масштабах планети екологічні збитки все одно значні.
Водневі авто
Але японці не були б японцями, якби задовольнилися роллю відстаючих від світових тенденцій і постаралися просто законсервувати минулі досягнення. Минаючи епоху «літієвих» електромобілів, вони вирішили одразу увірватися в епоху водневих автомобілів. На сьогодні Японія, поряд з Південною Кореєю, є світовим лідером у виробництві автомобілів на водневих паливних елементах.
Що примітно – японський уряд всіляко підтримує, зокрема, фінансово, аж ніяк не виробництво електричних автомобілів, як це робить Китай та багато інших країн, а саме виробництво водневих автомобілів.
Електричний автомобіль на паливних елементах (FCEV, fuel cell electric vehicle). Працює на електродвигуні. Електрика утворюється в стеку паливних елементів з хімічної реакції кисню і водню. Повітря надходить з повітрозабірника, а газоподібний водень із паливного бака. У стеку паливних елементів вони зустрічаються і відбувається хімічна реакція. Примітно, що внаслідок цього процесу в атмосферу викидається лише водяна пара. Приклад: Toyota Mirai.
Заправка воднем практично ідентична звичній заправці бензином: заправний пістолет вставляється в паливний бак, і за кілька хвилин автомобіль заправлений. Хіба що бензин – це рідина, а водень перебуває у газоподібному стані. За контрастом, нормальна зарядка батареї електромобіля займає в середньому годин десять, експрес-зарядка на спеціалізованій станції – близько півгодини.
Робота автомобілів на водневих елементах нагадує роботу улюблених японцями гібридних автомобілів. Тільки замість бензину бак заправлений воднем та відсутній ДВЗ. Наприклад, при русі містом електродвигун автомобіля працює від акумуляторної батареї, а при виїзді на трасу переключиться на роботу від водневих елементів.
Загалом принцип оптимального спільного використання двох різних джерел енергії зближує гібридний автомобіль і водневий автомобіль. Не дивно, що Toyota широко використовує технології гібридних електромобілів у виробництві авто на водневих елементах.
Саме Toyota, поряд з японською Honda та південнокорейською Hyundai, є передовиком у виробництві водневих автомобілів. На даний момент такі автомобілі ще мало поширені порівняно з традиційними та електричними. Але процес триває. Приміром, рахунок водневих Toyota Mirai, що експлуатуються, вже йде на десятки тисяч. Вони популярні насамперед в США і самій Японії.
Загалом Японія продовжує залишатися Японією в гонці за звання однієї з найбільш високотехнологічних країн планети. У цій гонці у неї були злети та падіння. У минулому столітті ця країна десятиліттями домінувала у світі в галузі електроніки та мікроелектроніки, поки не була посунута новими американськими фаворитами: Тайванем та Південною Кореєю.
Зараз японці перегрупувалися і знову штурмують «мікроелектронний олімп», будуючи новітні підприємства у цій галузі на своїх островах. Так само справи і з автомобілями: здавалося б, китайців вже не наздогнати, але Японія шукає і знаходить нові можливості. Ця країна, як і раніше, не перестає дивувати.
