Автомобиль как часть городской энергосистемы, батареи, которые служат по 20 лет, освещая дома и офисы, независимость от энергокомпаний — это уже не фантастика. Производители электромобилей нашли своей продукции новое применение и, сами того не ожидая, совершили революцию на энергетическом рынке.
Современный электромобиль сделает его владельца независимым не только от общественного транспорта, но и от местной энергетической компании
Фото: Пресс-служба Nissan
В трехэтажном особняке недалеко от бульвара Сен-Жермен в Париже проходит презентация. Обычное корпоративное мероприятие — около 40 участников, которые едят, пьют, заряжают телефоны и компьютеры, сидят в интернете, благо сеть Wi-Fi достаточно быстрая. На лестницах и в холлах подсвечиваются выставленные образцы продукции, в большей части помещений горит свет: в декабре уже не хватает естественного освещения.
Это здание — лучшая демонстрация того, что смогли сделать инженеры компаний Nissan и Eaton за последние годы. Оно отключено от городской системы электроснабжения. С утра до вечера все электроприборы питаются от одного источника — бывшей в употреблении батареи электромобиля Nissan Leaf.
Выступающие на презентации специалисты говорят, разумеется, о будущем электромобилей. Но не о том, что нефть заканчивается и естественным выбором всего человечества скоро станет электрическая тяга — это здесь считается уже не требующим доказательств фактом. Речь идет о совершенно новом использовании транспортного средства: автомобиль должен стать источником энергии, способным, как минимум, значительно сократить счета за электричество.
Тони Себа, профессор Стэндфордского университета, специалист в области возобновляемых источников энергии, в одном из своих публичных выступлений утверждал, что к 2030-м годам начнется процесс фактического слияния энергетической отрасли и автопрома. К такому прогнозу, конечно, стоит относиться с долей скепсиса, но уже есть, как минимум, один пример сближения отраслей.
В феврале Илон Маск, глава американской Tesla, презентовал новый продукт компании. Это оказалась не машина, а аккумулятор, хранилище энергии для домохозяйств и небольших офисов. Принцип его работы прост. Аккумулятор заряжается ночной энергией, тарифы на которую во всем мире низкие, и отдает ее в домашнюю сеть в течение дня, когда электричество в сети дорогое. Tesla предполагает и другую модель использования нового продукта. Аккумулятор могут использовать клиенты дочерней компании Tesla SolarCity, поставщика солнечных батарей. В богатых на солнечные дни регионах дома, оснащенные солнечными панелями и хранилищем произведенной энергии, можно вообще не подключать к магистральному электроснабжению. Аккумулятор от Tesla должен появиться на прилавках уже в начале следующего года.
Стратегия Nissan отличается от стратегии Tesla. "Американцы разрабатывают решение для частных домов, а наш потребитель — это офисы, больницы, дата-центры, одним словом, бизнес",— говорит Михаил Бакунин, руководитель Nissan Europa, отвечающий за развитие новых направлений бизнеса.
Японская компания предлагает использовать в качестве накопителя электричества непосредственно электромобиль либо использованную батарею от него.
В первом случае автомобиль подключается не просто к зарядному устройству, а к контроллеру, управляющему перетоком энергии из сети здания в автомобиль и обратно. Несколько автомобилей, подключенных к электросети, позволяют компенсировать пиковые нагрузки, возникающие в течение дня. Чем больше подключается автомобилей, тем меньше зависимость владельцев здания от местной энергокомпании. Понятие установленной мощности для электросети теряет смысл: сверхнормативную нагрузку берут на себя аккумуляторы автомобилей. В исследовательском центре Nissan неподалеку от Иокогамы построен экспериментальный гараж, оборудованный подобными контроллерами. Для Японии подобная технология актуальна еще и из-за регулярно происходящих на островах землетрясений, последствиями которых могут быть перебои подачи электричества.
Исследовательский центр подпитывается от автомобилей Nissan Leaf — c 2010 года по всему миру продано более 200 тыс. этих электромобилей. С другими электромобилями, скажем с Tesla, подобные эксперименты невозможны. Как и любой новый рынок, электромобили страдают от "войны стандартов": пока только на Leaf используется зарядный разъем, позволяющий дистанционно управлять работой батареи.
Другая программа Nissan — использование для автономного энергоснабжения подержанных батарей электромобилей, как в том здании, о котором шла речь в начале заметки.
"С января 2106 года мы будем давать восьмилетнюю гарантию на новые аккумуляторы электромобилей. За восемь лет емкость батареи не снизится больше, чем на 25% номинала. Не важно, сколько раз ее будут заряжать и разряжать — мы вообще отказались от такого понятия, как "количество циклов зарядки-разрядки", и считаем, что восемь лет аккумулятор будет работать гарантированно, а реально автомобиль с ним можно будет использовать до 12 лет",— говорит Михаил Бакунин.
Емкость батареи, на которую дается восьмилетняя гарантия,— 30 кВт ч. Nissan производит батареи на своем заводе в английском Сазерленде. Рабочая единица батареи — увесистая пластина примерно 20x20 см толщиной около 3 мм. Четыре таких пластины составляют неразборный модуль, в автомобильной батарее 48 модулей. Официально цена батареи не называется, в компании говорят лишь, что она составляет десятки процентов от цены машины. Неофициальная стоимость — до $500 за каждый киловатт/час хранящейся энергии.
Не является секретом лишь цена утилизации батареи (у первого поколения Leaf уже пришло время менять аккумулятор) — $500. Эти деньги можно не платить, а использовать снятую с машины батарею в качестве домашнего или офисного аккумулятора. В компании говорят, что в таком качестве она может прослужить еще минимум десять лет. Работой подержанной батареи в новом качестве управляет контроллер, разработанный специалистами компании Eaton. Эта модель контроллера уже хорошо известна на рынке, его часто применяют для обеспечения бесперебойного питания дата-центров — только с другим, менее емким аккумулятором. По заказу Nissan контроллер доработали, предусмотрев возможность управления зарядом батареи от солнечных панелей. Дело в том, что в Дании, самом большом европейском рынке Leaf, в некоторые дни до 10% всей потребляемой энергии добывается из альтернативных источников, в том числе солнечных батарей.
В Nissan и Eaton говорят, что их система энергоснабжения готова к серийному выпуску. Впрочем, цена комплекта еще не объявлена — известно лишь, что контроллер стоит около €10 тыс.
Конечно, для России подобные технологии пока лишь объект академического интереса. Для автомобиля Leaf нет даже российской цены — все поставки этих машин формируются под конкретного заказчика. Кстати несколько Leaf недавно купил московский ЦОДД, в следующем году на них будет смонтировано оборудование для съемки припаркованных автомобилей.
Впрочем, развитие технологий и спроса на них иногда опережает самые смелые ожидания. Так, Китай в текущем году станет самым крупным рынком сбыта электромобилей. Там будет продано до 250 тыс. машин на электрической тяге. Для сравнения: прогноз продаж в США — не более 180 тыс. таких авто. В Китае, напомним, не самый дорогой бензин, да и местные экологические нормы не выдавливают с рынка традиционные двигатели внутреннего сгорания.
В конце года Ford объявил о планах инвестировать до $4,5 млрд в создание к 2020 году собственного модельного ряда электромобилей. В сообщении компании прямо говорится, что работой над аккумуляторными батареями будут заниматься подразделения компании в Европе и Китае.
"Да, в России много нефти и относительно недорогой бензин. Но Норвегия тоже крупный поставщик углеводородов, а там электромобили прекрасно продаются и уже открыто 300 "заправок" для них",— говорит Гийом Картье, вице-президент Nissan по продажам в Европе. Сейчас вопрос лишь в цене батареи электромобиля, говорят специалисты Nissan: как только она станет дешевле двигателя внутреннего сгорания, энергетический рынок изменится во всем мире.