Что такое электробус и вредит ли такой транспорт экологии. Объясняем простыми словами

Как устроен электробус

Концепция устройства электробусов похожа на устройство электромобилей. И там и там нет генераторов, стартеров, масляных помп и прочих вещей, которые есть в транспорте с ДВС.

Основные элементы электробуса на примере российских КамАЗов и ЛиАЗов (принадлежит «Группе ГАЗ»):

• Высоковольтные аккумуляторные батареи. Чаще всего в электробусе установлены литий-титанатные аккумуляторы. Они располагаются на крыше или в задней части электробуса. Литий-титанатные аккумуляторы способны выдержать примерно 20 000 циклов зарядки-разрядки, то есть срок службы батареи рассчитан примерно на 10 лет.

• Электродвигатель. Точнее, два мотор-редуктора. Они стоят на заднем мосту, чтобы передавать крутящий момент на колесо без дополнительных потерь на трении.

• Высоковольтные инверторы. Это специальные устройства, которые преобразуют постоянный ток от аккумуляторных батарей в переменный. Именно переменный ток необходим для работы электродвигателей. Инверторы располагаются в «моторном» отсеке электробуса.

• Пантограф. Это специальный токоприемник в виде подъёмного шарнирного механизма на крыше. По-простому пантограф можно назвать своеобразным зарядным устройством для электробуса.

Виды и особенности различных моделей электробусов

Электробусы производят в 32 странах. У изготовителей отличаются подходы к тому, как должно заряжаться транспортное средство. Сегодня существует четыре основных вида электробусов.

1. Электробус с ночной (медленной) зарядкой.

Самый распространённый тип в мире, но не в России. Здесь всё довольно очевидно: днём электробусы возят людей, а заряжаются ночью. Для этого существуют специальные депо, где установлены зарядные станции с большими мощностями. Заряжается транспорт в среднем 4–6 часов, а проехать на одной зарядке может до 300 км. Это примерно то расстояние, которое электробус преодолевает за смену.

Но у такого вида электробусов есть большой минус: аккумуляторные батареи, которые установлены внутри электробуса, очень тяжёлые и объёмные, они занимают дополнительное место. Поэтому этот электрический автобус может перевозить меньше пассажиров за один раз.

2. Электробус с быстрой зарядкой в определённых точках маршрута.

Именно такие колесят по Москве. Машинам нужно периодически подзаряжаться, пока он ездит по маршруту. По городу установлены специальные стационарные зарядные станции (чаще всего на конечных остановках), и когда заряд батарей начинает падать, электробусу нужно быстро подзарядиться, а затем продолжать работу на маршруте. Чтобы зарядить батарею до 50%, требуется 5–10 минут, а до полной зарядки — 15–20 минут. Максимальный пробег на полной зарядке составляет 50–70 км.

3. Электробус с динамической подзарядкой во время езды.

Этот вид электробусов можно назвать троллейбусом 2.0. Часть маршрута он едет на аккумуляторных батареях, а как только они разряжаются, электробус поднимает рога (прямо как троллейбус) и продолжает движение, заряжая аккумуляторы от троллейбусной сети проводов через токосъёмники.

4. Электробус с дополнительными и быстрозаменяемыми тяговыми аккумуляторами.

Пока это один из самых непопулярных видов электробусов, однако они тоже существуют. Особенность этого вида заключается в том, что разряженную батарею быстро меняют на полностью заряженную. Это выглядит так: на короткое время транспорт сходит с маршрута и заезжает в специально оборудованное помещение. Там с помощью специалистов разряженная батарея снимается, на ее место устанавливается заряженная, и электробус продолжает движение.

Электробусы и экология

Как и в случае с электромобилями, по этому вопросу ведутся жаркие дискуссии.

С одной стороны, электрические моторы не выделяют вредных выхлопных газов, поэтому считаются экологически чистыми. То есть как минимум в городах электробус не наносит вред окружающей среде.

«Транспорт, работающий от электроэнергии, более безопасен для экологии города, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Электротранспорт не использует топливо во время движения, а соответственно, и не выделяет загрязняющие вещества во время эксплуатации», — утверждает исполнительный директор по информационным и интеллектуальным системам НАМИ Денис Ендачев.

Впрочем, кое-какие выбросы у московских электробусов всё же есть. Дело в том, что печка у них работает на отдельном дизельном моторе. Это сделано, чтобы не тратить на отопление заряд батареи, иначе она быстро сядет.

Кроме того, чтобы выработать энергию для электробуса, нужно сжечь уголь или газ на ТЭЦ. Из-за этого промышленный эколог из МИСиС Валентин Романовский уверен, что этот вид транспорта ничуть не экологичнее обычного автобуса.

Роль электробусов в современной системе городского общественного транспорта

Москва занимает первое место по количеству электроавтобусов среди европейских столиц. В сентябре 2023 года их число превысило 1200 единиц. По словам мэра Москвы Сергея Собянина, к концу 2024 года их должно стать вдвое больше.

Также столичные власти уже отказались от закупок дизельных автобусов. В 2021 году даже звучали планы полностью перевести весь наземный городской общественный транспорт на электробусы.

Не только столица может похвастаться современными электробусами. Также этот транспорт ходит в Санкт-Петербурге и начинает появляться в других городах.

В 2023–2024 годах власти планируют запустить электробусы в Волгограде, Краснодаре, Красноярске, Курске, Липецке, Нижнем Новгороде, Перми, Саратове, Ярославле, Ростове-на-Дону и других городах. На это Минтранс выделил 70 млрд рублей субсидий.

Аналогичные тенденции отмечены и в других странах. Крупнейшие города мира — Нью-Йорк, Лос-Анджелес, Пекин, Мадрид, Копенгаген, Кейптаун — постепенно отказываются от закупки дизельных автобусов в пользу электробусов. Например, мэр Лондона Садик Хан заявил, что все автобусы города заменят на электробусы к 2034 году. По его словам, столица Британии больше не будет покупать дизельные и гибридные автобусы.

Преимущества и недостатки электробусов

К плюсам можно отнести:

• Мобильность. Из-за отсутствия «рогов» электробус может проезжать в любой части города.
• Экологичность. Со всеми оговорками, сделанными выше.
• Экономичность. Зарядка электричеством дешевле, чем заправка дизельным топливом, — это главный плюс. Корпоративное издание «Вести КамАЗа» писало, что за один месяц эксплуатации электробус потребляет 144 000 кВт. За 12 лет (примерно столько может служить одна батарея) экономия энергии по сравнению с троллейбусом составит 8,3 млн рублей.
• Комфорт. Электробус ездит практически беззвучно, динамично набирает скорость, а внутри салона отсутствует вибрация. Для пассажиров есть почти все удобства: климат-контроль, USB-зарядки, WiFi.

К минусам можно отнести:

• Стоимость. Электробусы стоят дороже троллейбусов. Цена троллейбуса с автономным ходом на сайте госзакупок варьируется от 31 млн до 37 млн рублей, электробусов — от 43 млн до 54 млн.
• Необходимость развивать зарядные станции. Это требует инвестиций. С дизельными автобусами такие вложения не требуются.
• Относительно небольшой запас хода. Электробусам нужно периодически подзаряжаться, то есть часть рабочего дня они вынуждены простаивать.
• Низкая морозостойкость. Это проблема всего электротранспорта: в холода падает запас хода, а иногда техника и вовсе отказывает. Такое случается и в России, и в Европе.

История появления и развития электробусов

Первый электробус изобрели в 1886 году в Лондоне. Доподлинно неизвестно, кто стал разработчиком, но есть сведения, что этот электробус мог развивать скорость до 11,2 км/ч.

В России первый электробус появился в 1899 году, он был построен по проекту электротехника Ипполита Романова. Транспортное средство вмещало в себя несколько человек и было оборудовано двумя электродвигателями общей мощностью 12 лошадиных сил и могло развивать скорость до 37 км/ч. Запас хода составлял почти 65 км. Источником энергии транспорта служила аккумуляторная батарея, которую также разработал Романов. Она состояла из 44 элементов и держала заряд до 100 часов.

Еще одна уникальность такого транспорта была в том, что Романов смог создать раздельный привод ведущих колес: на каждое колесо приходился отдельный двигатель.

Впервые люди увидели этот электробус в Петербурге на публичной демонстрации. Комиссия, которая проверяла авто, выдвинула вердикт: «При движении по улице с неровно сколотым снегом, при поворотах и переездах через рельсы конно-железных дорог омнибус шел спокойно, без тряски и качки».

Комиссия позволила открыть движение электробусов на десяти городских маршрутах Санкт-Петербурга. Для этого нужны были деньги, и Романов обратился за поддержкой в Думу. Однако финансировать электробусы из городского бюджета отказались. Деньги могли дать только акционеры, но на суровых условиях, к которым Романов был не готов. В итоге проект свернулся, а Романов эмигрировал из страны.

В СССР экспериментировал с этой технологией — и даже запустили в 1959 году один маршрут. Модифицированный троллейбус преодолевал без контактной сети по 40 км от московского аэровокзала на Ленинградском проспекте до аэропорта Внуково.

Новую жизнь электротранспорт получил уже в XXI веке. Лидером отрасли стал Китай. Первые образцы электробусов там создали в 1999 году, а массовая сборка началась с 2013 года. Россия почти не отстала: первый отечественный электробус вышел на линию в феврале 2017 года. По состоянию на февраль 2024 года их уже 1400.

Пример упоминания на «Секрете»

«Arrival — производитель электромобилей — коммерческих фургонов и электробусов. Особенностью стартапа стал новый формат производства: на микрофабриках, то есть на производственных линиях, которым не требуются заводы, хватает обычного склада».

(Из статьи про 10 успешных мировых стартапов с российскими корнями.)