По состоянию на весну 2019 года основными причинами, сдерживающими рост числа электромобилей по мнению автовладельцев, является слабая развитость сети пунктов зарядных станций. Согласно заявленным планам производителей, к 2025 году на рынке должно появиться около 350 моделей электромобилей с дальностью пробега на одной зарядке более 300 км, цены на них продолжат снижаться, и они станут существенной альтернативой традиционным автомобилям с двигателями внутреннего сгорания. Со снижением цены и увеличением пробега, на первое место среди причин, препятствующих развитию электротранспорта, выйдет ограниченность сети зарядных станций.
Если ориентироваться на прогнозы автопроизводителей, то к 2030 году в Китае, США и Европе — основных рынка сбыта электротранспорта, будет бегать по дорогам уже около 120 миллионов электромобилей. И это консервативный сценарий. Агрессивный сценарий, подразумевающий государственное стимулирование приобретения электромобилей и инвестиции в данную отрасль, увеличивает эту цифру практически вдвое.
Территориальное распространение электромобилей неравномерно. Соответственно, неравномерна и инфраструктура, обслуживающая электротранспорт. Если посмотреть на опыт США, как страны дальше других прошедших по пути развития электротранспорта и демонстрирующей определённый опыт, на который можно опираться, то можно выделить два основных типа:
- Территории с низкой плотностью населения и большой долей частных домохозяйств, имеющих свои персональный стоянки или гаражи. Такие как, например, Лос-Анджелес;
- Территории с высокой плотностью населения, многоквартирными домами и общественными парковками, такие как, например, Манхеттен.
Эти две территории будут иметь совершенно разные потребности в зарядной инфраструктуре для зарядки электромобилей.
Структура проблем
Увеличение количества электромобилей приведёт к росту потребности в электроэнергии для их зарядки с 20 миллиардов кВт/ч в год на текущий момент до 280 кВт/ч к 2030 году для Китая, США и Европы. Эта цифра отражает увеличение числа электромобилей, средний их пробег (18 000 км для США, 15 000 км для Европы и 11 000 км для Китая) и среднее потребление энергии 20 кВт на 100 км пробега. И, хотя, 280 кВт/ч это достаточно серьёзная цифра, она, на самом деле, составляет всего 10% от текущего потребления в одних только США без учёта Китая и Европы. Так что увеличение потребления энергии не станет серьёзным барьером на пути развития электротранспорта.
В отличие от традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, электромобили могут заправляться везде, где есть доступ к электророзетке: дома в гараже, на парковке возле места работы, на общественных стоянках, специальных заправочных станциях. Это упрощает развитие инфраструктуры. Кроме того, идущие постоянно эксперименты с вариантами заряда электротранспорта показывают перспективы появления новых способов заряда, таких как, например, беспроводная зарядка на парковочных местах или светофорах.
Разные варианты заряда диктуют требования к устройствам и инфраструктуре. Зарядка в гараже или на частной парковке возле дома, подразумевает, эксплуатацию электромобиля в местности с низкой плотностью населения или проживания владельца в частном доме или таунхаусе, где возможна индивидуальная парковка непосредственно рядом с квартирой или домом. Машина находится на парковке, как минимум, 10-12 часов в сутки и для таких мест зарядки может быть использовано недорогое зарядное устройство с низкими токами заряда и мощностью порядка 20 кВт.
Зарядка электротранспорта возле мест работы зависит, в основном, от наличия парковочных площадок и доброй воли работодателя, стимулированной административными льготами или нормативами.
Для территорий с высокой плотностью населения, таких, как упомянутый в начале статьи Манхеттен, основным вариантом используемых зарядных станций могут быть только платные пункты заряда батарей на общественных парковках.
Несмотря на то, что более 90% поездок совершаются из дома на работу или в магазин, существуют ещё порядка 5%-7% поездок, которые люди совершают на дальние расстояния и которые электромобили не могут совершить на одной зарядке батарей. Для таких поездок потребуются зарядные станции быстрой зарядки на трассах. Надо сказать, что приведённая классификация не является строгой. Так владелец электромобиля, живущий в таунхаусе, но не имеющей собственного зарядного устройства может пользоваться платной зарядной станцией на общественной парковке или на работе.
Структура инфраструктуры
Как уже сказано выше, большая часть электромобилей находится на стоянке возле дома 10-12 часов в сутки. При этом зарядка батареи дома является более дешёвой в силу того, что электроэнергия для частных домохозяйств стоит дешевле, чем энергия для коммерческих объектов. Кроме того, зарядка электромобилей на парковке возле дома будет происходить в ночное время, когда общее потребление ниже и, соответственно, ниже стоимость энергии.
Если опять-таки посмотреть на США, то к 2030 году планируется, что примерно 75% электромобилей будет заряжаться на индивидуальных зарядных станциях. С другого края находится Китай, где процент небольших частных домов с индивидуальной парковкой значительно ниже в силу плотности населения и где будут более актуальны мощные общественные многопортовые зарядные станции быстрого заряда, которые составят примерно 80% от общего количества зарядных пунктов к 2030 году.
Европа, если смотреть с точки зрения требующегося ассортимента зарядных станций, находится примерно посередине между США и Китаем со смещением в сторону больших зарядных станций, так как плотность населения и количество многоквартирных домов в Европе всё-таки больше чем в США. В целом, в Европе можно ориентироваться примерно на 40% индивидуальных зарядных станций к 2030 году.
Структура ассортимента
Следующим вопросом является то, какие виды зарядных станций, будут присутствовать и развиваться на рынке в ближайшее десятилетие. Тут можно говорить о 3 существующих в настоящий момент типах станций:
- Зарядная станция переменного тока. В такой зарядной станции автомобильный инвертор преобразует переменный ток в постоянный ток (DC), который затем заряжает батарею. Такая станция имеет мощность около 20 киловатт и является типичной частной станцией длительного заряда для частных домов.
- Зарядная станция постоянного тока. Такая станция преобразует переменный ток из сети в постоянный и уже затем он попадает в автомобиль и заряжает аккумулятор без необходимости использования инвертора на борту электромобиля. В настоящий момент существуют модели от 25 киловатт до более 350 киловатт.
- Беспроводная зарядная станция. Такая система использует электромагнитные волны для зарядки батарей. Современные станции имеют мощность до 11 киловатт.
Мощность зарядного устройства определяет скорость с которой будет заряжаться батарея электромобиля. Зарядные станции переменного тока с длительным сроком зарядки батарей могут использоваться только в местах длительной парковки автомобиля. Зарядные станции постоянного тока с мощностью порядка 50 кВт больше предназначены для общественных парковок и бизнес-центров, а станции быстрого заряда мощностью 250 кВт и выше — для зарядных станций вдоль трасс.
В целом, зарядные станции переменного и постоянного тока будут занимать львиную долю рынка к 2030 году, а большая часть энергии будет поступать в электромобили либо на парковках возле домов, либо возле мест работы. Исключением, скорее всего станет Китай, где основной упор придётся на мощные станции быстрого заряда на общественных парковках.
Структура пирога
Если обобщить планы выпуска электромобилей, количество частных домов, бизнес-центров и необходимое количество публичных зарядных станций, то можно говорить о 40 миллионах зарядных устройств для Китая, США и Европы к 2030 году, на которые потребители потратят около 50 миллиардов долларов. Только в США будут установлены примерно 13 миллионов новых зарядных станций, стоимостью в 11 миллионов долларов, в Европе эти цифры составят 15 миллионов станций на 17 миллиардов долларов и 12-14 миллионов зарядных станций будут установлены в Китае, на которые будут потрачены 19 миллиардов долларов.
Если сравнить эти цифры, то можно увидеть, что в США будут ставиться более дешёвые индивидуальные зарядные станции стоимостью менее 1 000 долларов, в то время как в Европе и Китае будет превалировать доля общественных станций зарядки и станций на парковках возле мест работы, стоимость которых колеблется от 3 000 до 5 000 долларов для небольших станций постоянного тока и может доходить до 25 000 — 200 000 долларов для станций быстрой зарядки, размещаемых вдоль автодорог.
