Спецобзор "Электропривод «без рогов»"


Валентин Ожго,

фото автора и производителей

 


Мировой автопром постепенно осваивает нишу электроприводных автомобилей. Если раньше громкой сенсацией считался прорыв в сегменте гибридных машин, где задействован тандем двигателя внутреннего сгорания и электрического мотора, то сейчас им приходится уступать место полностью аккумуляторной технике.

От гибрида к электрической версии

Эксперты утверждают: время гибридных автобусов с приводом от двигателей внутреннего сгорания и электромоторов заканчивается, так и не начавшись. Частично симбиозники продвинули машиностроение вперед, но это всего лишь промежуточный этап к полной электрической версии. Если в разработке электрических пассажирских машин Европа нас существенно опережает, то в некоторых странах Восточной Азии уже реально внедряют полностью электроприводные автобусы на маршруты мегаполисов. Летом прошлого года в Сеуле (Южная Корея) освоен маршрут с первыми в мире коммерческими электрическими автобусами для промышленной эксплуатации.

 


Тот самый электроприводной автобус, введенный в коммерческую эксплуатацию в Сеуле

 

Разработка компаний Hyundai Heavy Industries и Hankuk Fiberпо заказу властей города Сеула реально доказала преимущество автобусов нового поколения. Если в августе на маршруте Намсан (?) с интервалом в 10 - 20 минут работало девять электроприводных автобусов, то уже в сентябре еще пять поступивших электробусов полностью вытеснили с этого направления классические автобусы с ДВС.

Каждый 11-метровый автобус (11,5 м) вмещает до 47 пассажиров. Заряженный аккумулятор позволяет пройти 83 км. Машины работают в привычном для маршрута режиме,  средняя скорость колеблется от 20 до 40 км/ч. При необходимости автобус может развивать 100 км/ч. На конечной остановке стоит зарядная станция, где всего за 20 - 30 минут аккумуляторные батареи набирают нужную емкость.

 До 2014 г. правительство Сеула планирует увеличить количество электрических автобусов до 377 единиц для работы на маршрутах с плечом в 20 км. К 2020-му в городе уже будет 120 тыс. «зеленых» автомобилей (включая электрические такси), а также введут в эксплуатацию 110 тыс. ЭЗС.

 

Какая ж песня без… Китая(?)

Эксперты пришли к выводу, что наиболее яркий пример по развитию сегмента муниципального пассажирского транспорта показывает Китай. Лидирующие производители - Ankai, Hengtong и Zonda - весьма успешно конкурируют на мировом рынке электроприводных автобусов средней и большой вместимости.

 


На одной из выставок Hengtong CKZ6127HBEV удостоился наград сразу в трех номинациях - за дизайн, экологию и инновации

 

Ankai свой 12-метровый электробус модели HFF6127K46EV в тестовом режиме откатал во время Олимпийских игр в Пекине в 2008 г., затем на Экономическом форуме в Давосе в 2009-м и  на выставке World Expo - 2010 в Шанхае. В итоге всего за пару лет завод продал только на внутреннем рынке 600 электроприводных автобусов. Потребителями стали Пекин, Шанхай, Далянь, Хэфэй, Наньчан и другие крупные города Китая.

Автобус HFF6127K46EV имеет несущий кузов и прямой привод от двигателя. Силовой потенциал накапливается системой LFP в литиевых аккумуляторах и суперконденсаторах, в среднем потребляется не более 116 кВт/ч на 100 км пробега. Одной зарядки хватает на 150 км. Завод выпускает городские и междугородные версии автобусов этой серии.

 Компания Hengtong вывела на рынок свой городской низкопольник CKZ6127HBEV с полным электроприводом - двухдверную машину серии «Могучий дракон». Главная особенность этого автобуса в двойной схеме подзарядки: заправочный порт имеет два гнезда, что существенно ускоряет заполнение батарей.

Не менее интересной у китайцев оказалась и модель Zonda YCK6126BEVL. У автобуса несколько  исполнений: для городских, пригородных, междугородных и туристических поездок. Электродвигатель рассчитан на 100 кВт мощности, но в максимуме может иметь мотор с мощностью 150 кВт.

 Компания Alfa Bus выпустила магистральную модель YS 6120 DG с электромотором на 160 кВт. Машина может разгоняться до 80 км/ч, преодолевать без подзарядки литиево-фосфатных аккумуляторов 200 км. Автобус разгоняется от 0 до 50 км/ч менее чем за 25 секунд. В среднем его энергопотребление не превышает 1,17 кВт на каждый километр пройденного пути. Время заправки тоже впечатляет: батареи набирают 80-процентную емкость всего за полчаса.

У FAW появился электроприводный автобус CA6120URBEV21 с двигателем  110 кВт. Его максимальная скорость составляет 82 км/ч, рабочий пробег в пределах 180 км.

В сегменте компактных электробусов выделился завод СHTC Bonluсk Bus, который скооперировался с American Electric Vehicles (шт. Колорадо, США) и создал автобус модели JXK6600. В итоге получилась хорошая машина, которую с удовольствием закупают США (здесь она продается под названием eShuttle), Индия и даже Европа.

 Машина имеет 6,3 м в длину, вес без батареи составляет 4 т, в салоне 18 посадочных мест, а запас хода рассчитан на 133 км. Правда, при включенном кондиционере запас хода будет меньше. Электродвигатель, питающийся от литиево-фосфатных аккумуляторов, имеет мощность 150 кВт и 300 Нм крутящего момента. Максимальная скорость JXK6600 не превышает 80 км/ч, а средний расход электроэнергии составляет 665 Вт/км.

 

…И плюс полная электрификация транспорта

Городской пассажирский транспорт на полном электрическом приводе продвигают не только гиганты экономики ЕС в лице Германии или Франции, но и страны со скромным бюджетом. В Чехии электробусы используются как  в столице, так и в провинции. Пионером стал город Острава, где еще летом 2010-го появился электроприводной автобус чешского производства  SOR EBN 10,5. После четырех месяцев эксплуатации на сложных маршрутах с холмистым рельефом автоперевозчик приобрел второй электробус, а через полгода - еще два.

Двухосный трехдверный автобус (длина 11,37 м)  SOR Libchavy для  коротких маршрутов создан на базе низкопольного городского автобуса SOR BN 12, у которого для электрической версии сокращен задний свес. Вместимость - 85 пассажиров, мест для сидения - 19. Без подзарядки может преодолевать 150 км. На заснеженной дороге электробусы ведут себя лучше, чем классические автобусы с ДВС.

Для привода электробуса используется шестиполюсный электрический двигатель ТАМ 1049 Pragoimex с номинальной мощностью 120 кВт. Электромотор охлаждается водой, что позволило снизить его вес до 400 кг, убрать вентилятор, который добавлял шумы. Параллельно с электромотором водой охлаждается тяговый преобразователь, это тоже уменьшило массу. Полученное тепло используется для отопления салона. Применяется здесь и  рекуперация.

 Тяговый аккумулятор, который состоит из 180 литиево-ионных элементов (300 Ач), можно зарядить за 8 часов в медленном режиме (32 A) или в быстром (до 250 А) за 1 час.

В Праге работают автобусы «Зевс» (Zeus) итальянского завода BredaMenarinibus. Эти малолитражки (длина 5,89 м, масса 3,9 т) тоже с электродвигателями (Ansaldo, 60 кВт) водяного охлаждения. Литиевые батареи позволяют преодолевать в обычном городском цикле 120 км. Эти микроавтобусы стали очень популярными в Бельгии, Франции и Люксембурге.

 А в Германии уже можно встретить новое поколение экспериментального общественного транспорта. Здесь разработчики «скрестили» автобус с трамваем и получили AutoTram. У этой пассажирской машины большой вместимости вместо двигателя внутреннего сгорания стоят аккумуляторные батареи.

 Правда, у батарей AutoTram малая емкость, заряда хватает всего на 2-3 км, но этого достаточно: на каждой остановке под такие ТС оборудуются специальные зарядные устройства. Пока идет посадка/высадка пассажиров, запускается система подзарядки. Чтобы набрать за 30 - 60 секунд необходимое количество энергии с емкостью 1 000 А и 700 В разработчики используют двухслойные суперконденсаторы.

 

А мы сами с усами

В России тоже есть полностью электроприводной автобус. Почти одновременно у нас появились аккумуляторный «НефАЗ» и такая же «Тролза-52501». Это совместные разработки автопроизводителей и  новосибирской компании «Лиотех». Базой для создания нефтекамского электробуса стала городская низкопольная пассажирская машина «НефАЗ-5299». Она хорошо зарекомендовала себя на улицах мегаполисов, теперь разработчики адаптировали ее под электроприводную версию.

Для электрической «Тролза-52501» из Энгельса использован низкопольный троллейбус модели «Мегаполис-5265». В качестве тягового электропривода здесь применили асинхронный электродвигатель с автоматическим двухполюсным выключателем, тяговую  выпрямительно-инверторную установку с микропроцессорной системой управления.

Главное достоинство таких машин - в их экономичности: километр пробега электробуса в разы дешевле, чем у аналогичной машины с дизельным двигателем. Разработчики утверждают, что «Тролза-52501» в два раза экономичнее троллейбуса и в шесть раз выгоднее автобуса. Специалисты подсчитали, что годовое энергопотребление аккумуляторного автобуса не превысит 200 тыс. рублей. За те же 12 месяцев для приобретения солярки на аналогичный автобус с ДВС придется потратить 800 тыс.

Почти 12-метровая «Тролза-52501» на одной зарядке может пройти 250 км. Именно такое минимальное расстояние пробега выдвигали летом прошлого года власти Москвы к требованиям по формированию столичного парка электробусов. Сейчас Белокаменная определяется в стандартах нового для столицы сегмента транспорта и уже в этом году планирует закупить первую сотню машин и зарядных станций к ним и одновременно с этим выпустить на улицы города легковые такси с полным электроприводом от батарей.

В этом году Татарстан тоже планирует закупить для своей столицы первые пять электробусов «НефАЗ». Еще одна партия машин с электроприводом будет приобретена для обслуживания «Универсиады-2013». Правда, здесь, как и в Москве, придется еще потратиться на обустройство обязательной сети электрозаправочных станций по маршруту следования таких автобусов, поскольку без них никак не обойтись…