От зарядки в сарае до мощности в 150 киловатт: история электрозаправок в России
Мы как-то писали про разливное топливо в бутылках и футуристичные заправки-тарелки для бензиновых авто, а в этом посте расскажем, как заряжают электромобили в России.
Первые российские аккумуляторы и «электрозаправки»
В России об электрокарах заговорили, когда в 1899 году русский дворянин и инженер-изобретатель Ипполит Романов представил двухместную машину на электротяге. Чуть позже был сконструирован первый русский электрический 17-местный омнибус, ведомый электромотором постоянного тока мощностью 4,5 кВт. Запаса 44 свинцовых батареи хватало на 60 вёрст (64 км).
Омнибус Романова (Санкт-Петербург, 1899 год)
Электрозаправок во времена первых изобретений в области электрического транспорта не было, для подзарядки использовали электромотор, работающий от переменного тока. Он вращал вал генератора, к которому были подсоединены батареи электромобиля.
Модель электродвигателя
Представить, как Романов заряжал свой первый электрокэб, можно вдохновившись отрывком из книги Стасса Бабицкого «Аки лев рыкающий»: «Давеча натравили на меня какого-то мутного инспектора. Заявился с предписанием, осмотрел гараж и говорит: “Вот вы в этой халупе электрический аккумулятор заряжаете. А это непорядок. Тут же в любую минуту искра попадёт на солому, пожар вспыхнет до небес. Надобно провода срезать!”».
Фото того времени, как заряжали в России, мы не нашли, но вот фото примерно того же времени, как заряжали электромобиль в США у какого-то сарая.
Как заряжались в СССР
Первый советский электромобиль — электромусоровоз ЛЭТ (аббревиатура Лаборатории Электрической Тяги института МЭИ). На грузовой платформе устанавливались деревянные ящики с 40 аккумуляторами общей ёмкостью 168 А/ч и весом 1400 кг, которые питали электродвигатель под кабиной. Запас хода был 40 км.
Ещё больше информации и фото о первых советских электромобилях можно подсмотреть в другом посте Пикабу, а мы расскажем чуть больше о зарядных устройствах и способах их заправки.
В 1947 году в стране появились первые почтовые фургоны «НАМИ-750» и «НАМИ-751». Блоки аккумуляторных батарей располагались под полом грузового отсека и для подзарядки выкатывались специальным механизмом. Полная зарядка занимала около 12 часов и обеспечивала всего лишь 2-3 часа работы или 60-70 км пробега. Для увеличения суточного пробега разработали выпрямитель, дающий возможность подзаряжать аккумуляторные батареи от обычной городской электросети напряжением 127 или 220 В.
При зарядке свинцовых аккумуляторов выделяется газообразный водород и кислород. Чтобы не случилось взрыва или отравления работников, в промышленных помещениях и пунктах зарядки использовали вытяжные зонты.
В 1978 году в Ульяновске изготовили опытный электромобиль УАЗ-451МИ. Свинцово-кислотные аккумуляторы ёмкостью 100 А*ч, размещенные в кузове-фургоне, обеспечивали машине запас хода до 70 километров.
Батареи уже поменьше, и заряжать стало можно прямо в машине.
Зарядное устройство было установлено уже на борту, поэтому «четыреста пятьдесят первые» можно было заряжать от городской электросети в 220 или 380 В, например, прямо во время погрузки товаров. За час батареи заряжались на 70%.
В начале 70-х гг. на Всесоюзном научно-исследовательским институте электротранспорта (г. Калининград) и Рижским заводе электротранспорта создали электромобиль ЭМ-0466. На нём были установлены дорогостоящие серебряно-цинковые батареи, заряда которых хватало на 2,5 часа движения и примерно 60 циклов перезарядки.
В 1971 году представляли, что в скором будущем автозаправочная станция будет снабжать и бензином, и электроэнергией: «Зарядился на 100 километров, отключился и поехал».
В 1980 году в Москве выпустили электрический микроавтобус РАФ‑2910 для Олимпиады. Сама машина не участвовала в процессе зарядки: погрузчик извлекал разряженные батареи и ставил заряженные. Позже автобус был передан в НИИ источников тока в Ашхабаде и оборудован солнечными батареями на крыше в попытке создать более легкий и ёмкий аккумулятор. Однако запас хода остался прежним – 100 км, и проект закрыли как неперспективный.
В 1980-1981 годах Волжский автомобильный завод выпустил первую серию электромобилей ВАЗ-2801. Было выпущено 47 таких автомобилей. Они оснащались батареями никель-цинковых аккумуляторов ёмкостью 125 Ач, запас хода составлял до 110 км при скорости 40 км/ч.
ВАЗ-2801 готов к подзарядке аккумуляторов
Дело современное
В 1992 году на основе «Оки» выпустили ВАЗ-1111Э с тремя никель-кадмиевыми аккумуляторами, размещенными под капотом спереди, в багажном отделении и на месте, где обычно устанавливают топливный бак. Их общая мощность составляла 132 В. Запас хода при скорости 40 км/ч составлял около 110 км, а время зарядки 8 часов от бытовой розетки 220 В.
Все эти автомобили выпускались в единичных экземплярах, это и не давало существенного толчка развитию общественной инфраструктуры подзарядки. Однако в Россию начали ввозить импортные модели, и их нужно было где-то заряжать. Вероятно, что чаще всего электромобили заряжались на «домашней заправке».
Домашняя заправка Mitsubishi i-MiEV — единственного электромобиля, продаваемого в России в начале 2010. На втором фото тот же Mitsubishi i-MiEV в опытной эксплуатации Газпрома у зарядной станции
В 2011 году вышел первый российский серийный электромобиль LADA Ellada, оснащенные литий-железо-фосфатными аккумуляторами энергоёмкостью 23 кВт·час. Заряда батареи хватало на 140 км пробега, время заряда батареи от бытовой сети — восемь часов.
Зарядка El Lada
В это же время появляются первые современные электрозаправки. В 2012 году знаковым событием стало открытие электрозаправки на обычной АЗС. В тот же год в Москве было открыто 28 ЭЗС, три из них – по стандарту быстрой зарядки CHAdeMO.
В первые годы развития инфраструктуры количество электрозаправок было ограниченным из-за отсутствия отечественных производителей, но уже в 2016 году на Государственном Рязанском приборном заводе запустили первое в стране серийное производство электрозарядных станций «Фора». К 2020 году сеть стала одной из крупнейших в России с более чем 130 электрозарядными станциями, в то время как общее количество коммерческих станций составляло около 200. «Фора» заряжает электромобили всех марок и стоит почти в два раза дешевле, чем европейские аналоги.
В последние годы интерес к электромобилям растет, зарядная инфраструктура масштабируется.
В 2015 году в рабстве у россиян было 647 электрокаров, а в 2023 — уже 25 700. Источники: «Деловой профиль», «Автостат» и Т-Ж.
По нашим данным, на январь 2024 в России около 3,5 тысячи общественных электрозаправок в более чем в 500 городах и населенных пунктах. Больше всего — в Москве (437), Санкт-Петербурге (168), Южно-Сахалинске (121), Красноярске (106) и Нижнем Новгороде (84). Общее количество зарядок в стране — 3225.
В Москве значительное количество общедоступных ЭЗС бесплатны, но как и в других городах есть платные станции — на их основе мы рассчитали среднюю стоимость зарядки электромобиля в разных городах.
Типология электрозаправок
Электрозаправки делятся на несколько типов:
Стандартная зарядная станция на переменном токе – длительность зарядки около 10 часов, мощностью 22 кВт;
Быстрая зарядная станция – длительность зарядки в пределах 2-3 часов, мощность 40-60 кВт;
DC-станция – длительность зарядки 30-60 минут, есть возможность заряжать одновременно сразу несколько автомобилей, мощность – 120-150 кВт;
Станция для «ультрабыстрой» зарядки при мощностях 250-400 кВт.
Самую мощную электрозарядную станцию в 2022 году разработал концерн «Уралвагонзавод». Мощность устройства – 150 киловатт, электрокар может зарядиться за 20 минут на 80%. Ранее в России зарядки с подобными характеристиками не производили.
Также существуют солнечные зарядные станции, которые питают аккумуляторы при помощи солнечных панелей.
В 2023 учёные ИТМО и компания «Яблочков» создали первую в России систему беспроводной зарядки любого электротранспорта – от электромобиля до электробуса. Принцип работы схож с индукционными катушками для телефонных зарядок: на дне машины устанавливается коробочка для приема энергии, а под дорогой — передатчик. Как только машина припаркуется над передатчиком, она сможет заряжаться без использования кабеля. К 2024 году разработчики намерены создать полноценную зарядную станцию мощностью до 300 кВт.
Также заряжать электрокары можно не только на специальных заправках, но даже дома от обычной розетки в 220В.
Если в день автомобиль проезжает не более 100 км, то понадобится только зарядное устройство из комплекта. Если дневной пробег больше – нужно будет докупить более мощный блок для зарядки. У владельцев собственных домов сегодня есть возможность установить зарядную станцию во дворе или в гараже, а у жильцов многоквартирных домов — в наземным и подземных паркингах не ниже подвального этажа.
Зарядная станция в многоквартирном доме
Разъёмы и коннекторы
Казалось бы, все так просто – нужно всего лишь воткнуть зарядное устройство в розетку и электрокар начнет заряжаться, но нет. Сначала нужно убедиться, что разъемы электростанции и автомобиля соответствуют друг другу. Сейчас на рынке 8 основных видов разъёмов для зарядки электромобилей.
Такое разнообразие — боль для владельцев электрокаров. В 2ГИС мы знаем это не понаслышке, и чтобы облегчить поиск нужных электрозаправок, мы начали показывать типы разъёмов, мощность и стоимость зарядки для электромобилей. Нужную станцию можно теперь найти с помощью фильтров в поиске.
Также появилась функция отображения статуса станции в режиме реального времени. Те станции, где все или большая часть разъёмов для зарядки свободны, имеют зелёную точку, частично свободные или полностью занятые — оранжевую: всего один клик в геосервисе покажет, какое количество терминалов сейчас доступно.
Что дальше?
Заправка электромобиля уже с 19 века была настоящим квестом для изобретателей. Но на заре эволюция была скорее качественной: прототипы машин разрабатывались в единичных экземплярах, в которых использовались различные типы аккумуляторов, и важно было научиться заряжать их максимально удобно и быстро. Сегодня же вопрос стоит уже в количестве: серийное производство электромобилей налажено, спрос растёт, и требуется больше зарядных станций, чтобы удовлетворить потребности растущего числа владельцев.
Это классическая проблема «курицы и яйца»: что делать в первую очередь — развивать электрозаправки, чтобы стимулировать спрос на автомобили, или же вводить больше электромобилей, чтобы создать необходимый рынок для развития инфраструктуры.
Реклама ООО «ДубльГИС», ИНН: 5405276278