Выпуск автомобилей на электрической тяге набирает оборот по всему миру. В настоящее время в мире насчитывается 1,2 миллиарда автомобилей, подавляющая часть из которых с ДВС. Как быстро можно заменить их на электрические, и есть ли в этом действительно необходимость? Прогнозы показывают, что к 2050 году на Планете может появиться до 2,7 миллиарда автомобилей, и ожидается, что все они будут работать на электричестве. Ежегодно в мире производится около 100 миллионов автомобилей, что в среднем составляет 3,1 новых автомобиля в секунду.
По мнению Штефана Хартунга, исполнительного директора немецкого машиностроительного концерна Bosch, для быстрой замены всего мирового автопарка потребует 16 лет. Однако, учитывая, что машины с ДВС продолжают выпускаться и будут использоваться далее в течение всего срока эксплуатации, то данный прогноз полного перехода машин на электрическую можно увеличивать минимум в 2 раза.
Однако существующие аккумуляторные батареи не позволят перевести на электрическую тягу такие тяжёлые транспортные средства, как экскаваторы, подъёмные краны, тракторы, зерноуборочные комбайны и т.д. из-за необходимости иметь высокую выходную мощность. В данном случае был бы необходим большой вес аккумуляторов, что делает такие транспортные средства экономически нецелесообразными для покупателей.
Кроме того, не всем покупателям электромобилей опыт их эксплуатации показал преимущества по сравнению с машинами с ДВС. Так международное аналитическое агенство «J.D.Power» провело исследование, которое показало, что 39% респондентов, купивших свой первый электромобиль, планируют снова вернуться к машинам с ДВС, а 48% опрошенных заявили, что во время следующей покупки рассмотрят возможность перехода с электромобилей на подзаряжаемые гибриды. Это говорит о том, что массовый переход на электромобили возможен только в принудительном порядке или в процессе принятия запретительных законов на машины с ДВС.
Переход на транспорт с электрической тягой требует увеличения выработки «чистой» электроэнергии, в противном случае переход на электромобили не будет иметь никакого смысла. Но в последние годы мир наблюдает стремительный рост спроса на электроэнергию в связи с развитием искусственного интеллекта (ИИ).
Насколько мир готов удовлетворить этот спрос за счёт увеличения генерации «чистой» энергии? На конференции Bosch Connected World Илон Маск заявил об ускоренном развитии ИИ и транспорта на электрической тяге и выразил опасение, что стремительное развитие этих двух областей может привести к дефициту электроэнергии и трансформаторов уже в 2025 году. Беспрецедентное развитие ИИ, десятикратно увеличивающееся каждые шесть месяцев, по мнению Маска, является уникальным явлением, и мир стоит на пороге самой значительной технологической революции в истории. Однако, дефицит электроэнергии в мире и, в первую очередь, электроэнергии, выработанной без сжигания ископаемого топлива, будет являться сдерживающим фактором технологической революции. По опыту все знают, что любой дефицит приводит к росту цен. По мнению Маска, если предположить, что он прав, мир остро нуждается в масштабном производстве чистой энергии из различных источников уже сегодня, чтобы предотвратить перебои с электричеством, которые могут начаться уже в 2025 году из-за интенсивной тренировки ИИ.
Масштабное увеличение количества объектов генерации «чистой» энергии приведёт к тому, что облик Планеты преобразится в ландшафт из бесконечных ветряков и солнечных электростанций. А по мере выхода их из эксплуатации образуются миллионы тонн отходов из солнечных панелей и лопастей ветроустановок, а что с ними делать сейчас никто не знает. Кроме того, в местах размещения ветроустановок меняется климат, а количество свободной и пригодной для ведения сельского хозяйства земли резко уменьшается, что ставит под вопрос продовольственную безопасность. Также необходимо учитывать, что не все страны могут экономически обоснованно развивать солнечную энергетику и ветрогенерацию. Например, по оценкам Госстандарта, Беларусь может позволить себе долю возобновляемых источников энергии в энергобалансе только на уровне 8–9%, тогда как в Китае установленная мощность энергосистемы оценивается в 2920 ГВт. При этом суммарная установленная мощность солнечной и ветровой энергетики впервые превысила 1000 ГВт, а её доля в мощности энергосистемы страны — 36% в 2023 году.
Необходимо учитывать и состояние системы электрораспределения энергии и её способности «пропускать» постоянно растущие объёмы электроэнергии. Норвежская консалтинговая компания Rystad Energy подсчитала, что только до 2030 года в мире потребуются инвестиции 3,1 триллиона USD в систему распределительных сетей.
Holger Thorsten Schubart, президента научно-технологической компании Neutrino Energy Group
По мнению президента научно-технологической компании Neutrino Energy Group Holger Thorsten Schubart бесконечное строительство объектов солнечной и ветрогенерации не только не решит проблему увеличения спроса на дополнительные объёмы электроэнергии, но и способно нанести не меньший вред природе и климату, чем использование ископаемого топлива. Одной из мер, способной нейтрализовать последствия энергоперехода является перевод части потребителей, особенно там где это наиболее экономически обоснованно, на автономные источники бестопливной электрогенерации. Электромобили, оборудование, используемое для тренировки ИИ, майнинг криптовалют являются первыми в этом списке, также как и электроснабжение домовладений.
Если в настоящее время солнечные панели и ветряки способны технологически решать проблему электроснабжения части домовладений, то отделить электромобили от линий централизованного электроснабжения — архисложная задача. Ни одна из существующих на сегодняшний день технологий бестопливной электрогенерации не способна решить эту проблему. Однако есть разработки, которые находятся на стадии не только опытно-технологических исследований, но и предпромышленного производства. Анализ таких разработок показывает, что минимум одна разработка имеет все шансы на внедрение, т.к. позволяет разместить систему электрогенерации внутри корпуса электромобиля. Это технология графеновой электрогенерации, созданная компанией Neutrino Energy Group. Cледует особо подчеркнуть, что генерирующее оборудование не размещается в багажнике или под капотом, как, например, предлагают некоторые разработчики БТГ, созданных по схеме Джона Бедини.
Разработка графеновой электрогенерации позволяет инкорпорировать генерирующие элементы в сам корпус электромобиля, т.е. корпус электромобиля создаётся с использованием метаматериала. Проект электромобиля получил название Pi-Car, в его реализации задействованы немецкие и индийские учёные. Первые результаты экспериментальных работ показывают, что графеновая электрогенерация даёт реальный шанс на создание второго поколения электромобилей с автономной электрогенерирующей установкой. Такой электромобиль независим от линий распределения электроэнергии, что реально снизит нагрузку на неё. Генерируемая мощность графеновой электрогенерации не зависит от погодных условий, что позволяет потребителям в любой точке планеты иметь доступную электроэнергию.
Разработчики утверждают, что система управления электромобилей Pi-Car будет регулироваться искусственным интеллектом, и это позволит использовать лишь небольшую аккумуляторную батарею вместо устанавливаемых больших аккумуляторных батарей, которые выпускаются для марок электромобилей в настоящее время.
Это позволит снизить вес электромобиля, а значит и необходимую тяговую силу, необходимую для его движения. Энергия небольшой аккумуляторной батареи будет расходоваться при экстремальных нагрузках.
Хольгер Торстен Шубарт прогнозирует, что первая версия электромобилей, имеющих в основе графеновую генерацию энергии, будет готова в 2026 году, а «чистые» графеновые БТГ мощностью 5-6 кВт уже находятся на стадии ресурсных испытаний, что позволяет прогнозировать появление ещё одной универсальной бестопливной технологии генерации электроэнергии.
Энергетический переход — реальная острая необходимость и потребность повседневности. Учитывая всё, что сегодня известно об этой новой технологии с научной, технической и экономической точек зрения, она, несомненно, является именно той инновацией, которая обеспечит скачкообразный технологический рывок, ведущий к перераспределению и поглощению значительных долей рынка электрогенерации в течение следующих 10-20 лет и ознаменует наступление новой эры децентрализованного автономного энергоснабжения с совершенно новыми возможностями для человечества.
Источник
