Мировая автомобильная промышленность и экология

Что делается в ЕС и мире для повышения экологичности автотранспорта

2023 год – рост автомобильной промышленности

Продажи автомобилей. Ассоциация автопроизводителей Европы (ACEA) опубликовала статистические данные о продажах, производстве и торговле автомобилями в Европе и на мировых рынках.

За первые три квартала 2023  г. продажи автомобилей в ЕС выросли почти на 17%, за весь 2023 год прогнозируется рост на 12%. На 2024 г. в ЕС прогнозируется дальнейший рост продаж автомобилей на 2,5%, это несколько медленнее, чем в 2023 г.

Продажи автомобилей в Японии и США показали уверенный рост в первые три квартала 2023 г., увеличившись почти на 18% и более 15% соответственно. И наоборот, автомобильный рынок Китая в первые три квартала 2023 г.увеличился всего на 0,2%.

В мировом масштабе продажи автомобилей выросли почти на 9% за первые три квартала 2023 г.

Производство автомобилей. За первые три квартала 2023 г. в ЕС было произведено более 9 млн автомобилей, что на 14% больше, чем за тот же период 2022 г. США произвели почти 6 млн автомобилей, увеличение на 11,2%. Япония произвела 5,6 млн автомобилей за первые три квартала, рост составил 18,5%. За первые три квартала в Китае было произведено 17,5 млн автомобилей, рост составил 4,7% – меньше по сравнению с другими крупными регионами производства автомобилей.

Торговля. Китай стал крупнейшим импортером автомобилей европейского производства как в натуральном, так и в стоимостном выражении, рост импорта составил впечатляющие 58,1%, что составляет 17,2% рынка. Рынки импорта автомобилей в США и Великобритании выросли на впечатляющие 62,4 и 33,2% соответственно.

Насколько «экологически чисты» электромобили?

Таким образом, парк автомобилей в мире продолжает расти рекордными темпами. В связи с этим «зеленая» общественность бьет тревогу и призывает к защите экологии. Каким же образом стараются защитить климат на планете?

Одним из способов является переход с бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания на электрические. Так, по данным той же ACEA за первые три квартала 2023 г. продажи аккумуляторных электромобилей в ЕС выросли на 55%. Ожидается, что к концу 2023 г. доля аккумуляторных электромобилей в странах ЕС вырастет до 14,5%.

Казалось бы, электромобиль не выделяет дыма и вредных выбросов, он «чист как белый лист». Однако не все так просто. Электроэнергия, которой заряжаются аккумуляторы электромобилей, происходит из разных источников. Несомненно, возобновляемая электро­энергия, получаемая из ветра и солнца, максимально экологична. Тем не менее примерно из 170 тысяч ТВтч (тераватт-час – метрическая единица энергии, равная 109 кВт.ч) электро­энергии во всех регионах нашей планеты только 15% получается из возобновляемых источников. Только на транспорт в 2022 г. потребовалось около 34 тысяч ТВтч, из которых примерно 28 тысяч ТВтч пришлось на сектор автомобильного транспорта. С помощью ветра и солнца в 2022 г. во всем мире было произведено только 3700 ТВтч электроэнергии – всего около 10% потребностей транспорта или около 15% потребностей автотранспорта.

В основном же электричество по-прежнему производится из ископаемого топлива, а это означает, что даже использование электромобилей не обеспечивает отсутствие вредных выбросов – заряжающие электромобили электростанции работают на угле, нефти и т.д. и продолжают выбрасывать в атмосферу сотни тысяч тонн вредных веществ. По прогнозу Международного энергетического агентства (МЭА), в 2040 г. для производства электроэнергии будет использоваться больше угля, чем в 2018 г. Некоторые страны значительно сократят использование угля; однако другие значительно увеличат, чтобы удовлетворить свои потребности в энергии.

К сожалению, солнечные и ветровые источники электро­энергии широко и легко доступны в районах с очень низкой численностью населения. Чтобы сохранить произведенную там электроэнергию и доставить в промышленно развитые и плотно населенные районы, приходится преодолевать немало трудностей. Хотя, справедливости ради, нужно сказать, что разработано множество способов транспортировки энергии помимо проводов: батареи, аммиак, синтетическое топливо, водород и многое другое.

Сравниваем удельный объем вредных выбросов

В глобальном масштабе средний выброс CO2 на каждый кВт.ч произведенной электроэнергии в 2022 г. составил 436 грамм-эквивалента CO₂ (гCO₂-экв/кВт.ч). В Китае этот показатель составляет 531 гCO₂-экв/кВт.ч, а в Индии – 632 гCO₂-экв/кВт.ч.

Таким образом, средний аккумуляторный электромобиль при движении потребляет около 15 кВт.ч. Учитывая, что к.п.д. его трансмиссии составляет 85%, и используя среднемировое значение выбросов CO₂ на 1 кВт.ч электроэнергии – 436 г CO₂-экв/кВт.ч, несложно подсчитать, что такой электромобиль производит выбросы CO₂-экв. в размере 84 г на каждый пройденный километр – немало. Для некоторого успокоения читателя заметим, что ДВС такого же транспортного средства, работающий на ископаемом топливе, производит 185 г CO₂-экв на 1 км, то есть аккумуляторный электромобиль все же меньше вредит экологии.

Теоретические расчеты и практический опыт показывают, что гибридные автомобили также весьма экологичный вид транспорта по сравнению с традиционными ДВС. Автомобиль с гибридным силовым агрегатом, работающий на ископаемом топливе, оснащенный ДВС, у которого к.п.д. имеет среднее по отрасли значение 40%, производит около 130 гCO₂-экв/км.

Примерно такой же показатель вредных выбросов имеют электромобили в Индии (127 гCO₂-экв/км), исходя из среднего показателя вредных выбросов при производстве электричества в Индии.

Поскольку электромобили, как мы уже поняли, не такой уж 100%-но экологически чистый вид транспорта, достаточно перспективными выглядят исследовательские работы по экологической оптимизации двигателей внутреннего сгорания. Так, двигатели, работающие на метане, могут иметь термический к.п.д. (термический к.п.д. показывает, какая часть затраченной теплоты превращается в работу) более 45%. Таким образом, двигатели этого типа, работающие на биотопливе, то есть метане, произведенном из возобновляемой биомассы, отходов сельского хозяйства, могут быть достаточно экологичными.

К тому же в прошлом году ведущие автопроизводители, такие как Renault, Volkswagen и Toyota, использовали в своих автомобилях материалы на биологической основе. Внедрение в отрасли таких материалов согласуется с концепцией «дематериализации», то есть использования минимального количества материалов для снижения массы и повышения энергоэффективности транспортных средств.

Новые экологические правила ЕС для транспортных средств

Кроме совершенствования силовых агрегатов транспортных средств, борьба за экологию ведется и административными методами – путем ужесточения правил и стандартов.

Опубликованы правила ЕС по проверочным испытаниям автомобилей на выбросы CO2 в ходе эксплуатации.

В статье 13 Правил (ЕС) 2019/631 о стандартах выбросов CO₂ для новых легковых и легких коммерческих автомобилей содержится требование к органам по утверждению типа транспортного средства (ТС) о проведении испытаний находящихся в эксплуатации ТС, чтобы убедиться, что их показатели выбросов CO2 и расхода топлива соответствуют цифрам, указанным в сертификате ОТТС. Кроме того, проверяющие органы должны убедиться, что в программе электронного управления автомобиля не зашита функция, искусственно улучшающая экологические показатели ТС во время официальных стендовых испытаний.

Мировой рост продаж электромобилей

Британская исследовательская компания Rho Motion, специализирующаяся на аналитике по электромобилям и энергетическому переходу, сообщила, что мировые продажи аккумуляторных электромобилей и гибридных электромобилей в 2023 году после рекордных месячных продаж в декабре – 1,5 млн, выросли на 31% в годовом исчислении по сравнению с аналогичным периодом 2022 года (заметим, что в 2022 году рост составил 60% по сравнению с 2021 годом). Из 13,6 млн ед. электро- и гибридных автомобилей, проданных в 2023 году, 70% (9,5 млн) пришлось на электромобили, что соответствует росту на 27% по сравнению с аналогичным периодом 2022 года.

Из основных рынков: европейский рынок электромобилей вырос на 27%, китайский – на 15%, а рынок электромобилей в США и Канаде более чем на 50%. В остальном мире продажи электромобилей почти удвоились в 2023 году, при этом сильный рост наблюдался в Юго-Восточной Азии, Латинской Америке и Индии.

В Европе продажи электромобилей стабильно росли в течение года, что привело к росту на 27% в 2023 году. Однако продажи гибридных автомобилей упали на 5% по сравнению с 2022 годом.

Два крупнейших европейских рынка внесли существенные изменения в свои схемы стимулирования. Германия прекратила субсидирование после бюджетного кризиса, а экологический бонус Франции был сужен, чтобы исключить электромобили китайского производства, на которые в 2022 году приходилось более пятой части всего объема продаж электромобилей.

В прошлом году только 8% продаж электромобилей пришлось на сегмент автомобилей меньшего размера (A и B), во главе с Fiat 500. Rho Motion ожидает, что эта доля вырастет после того, как Volvo EX30 был представлен в Европе в конце 2022 года, и Citroёn eC3 вышел к концу 2023 года.

В Северной Америке Tesla продолжает лидировать на рынке: Model Y и Model 3 являются двумя самыми продаваемыми автомобилями, в совокупности занимающими 50% рынка электромобилей.

С момента принятия закона о снижении инфляции наблюдается рост инвестиций по всей цепочке поставок, ведущей в Северную Америку. В соответствии с требованиями для получения налогового кредита до 2024 г. только покупатели электромобилей Chevrolet, Ford и некоторых моделей Tesla в настоящее время могут получить максимальную сумму компенсации в $7500.

На 2024 год Rho Motion прогнозирует увеличение мировых продаж электромобилей на уровне 25–30%.

Европейская комиссия разработала и опубликовала 18 декабря 2023 г. руководящие принципы и критерии проверочных испытаний находящихся в эксплуатации транспортных средств на выбросы CO₂ и расход топлива (Правила ЕС 2023/2867 и 2023/2866). Проверочные испытания находящихся в эксплуатации транспортных средств должны включать как лабораторные испытания на динамометрическом стенде, так и испытания на реальных дорогах на разных режимах движения. Новые европейские стандарты применимы и к машинам с гибридными силовыми установками и электрическими двигателями. Более того, гибридам и электромобилям придется проходить одно и то же испытание несколько раз при разной степени заряда аккумулятора.

Эти проверочные испытания должны проводиться иными организациями – не теми, что выдавали ОТТС автомобилю. Автомобили, находящиеся в эксплуатации, которые будут использоваться для проверочных испытаний, должны быть не старше двух лет и иметь пробег от 3000 до 40 000 км. Однако если орган по утверждению типа не может найти достаточное количество транспортных средств, соответствующих этим критериям, разрешается использовать транспортные средства возрастом до пяти лет и пробегом до 100 000 км. Автомобили, не прошедшие контрольные испытания в эксплуатации, будут лишаться ОТТС, а их производители будут оштрафованы.