Искусство копить электричество

С самого своего появления транспорт, работающий на электричестве, делал жизнь городов комфортнее. И как когда-то привычный нам трамвай выиграл соревнование у конки, электротранспорт нового поколения уже способен перехватить преимущество у машин на углеводородном топливе. Современные технологии позволили отсоединить его от контактной сети, многократно повысив мобильность, и снова позволили вывести на первый план неоспоримое преимущество - экологичность. Уменьшение объема вредных выхлопов ведет к формированию городского пространства нового качества, а для некоторых мегаполисов это уже единственный способ сочетать транзитные потребности населения со снижением уровня загрязнения и экономией. Действующий в России проект "Комфортная городская среда", подразумевающий развитие экологически чистого электротранспорта, в этом смысле работает на опережение.

Работают эти "зеленые технологии" и в глобальном масштабе. Россия всерьез готовится к ратификации "Парижского соглашения", подразумевающего регулирование роста средней температуры на планете Земля за счет снижения выбросов углекислого газа в атмосферу. Без постепенного перевода транспорта с использования двигателей внутреннего сгорания на электродвигатели большинству экспертов достижение целей этого соглашения кажется маловероятным.

Множество стран заявили о необходимости увеличения доли транспорта, работающего на электрической энергии, включая государство, лидирующее в "электрификации на колесах" - Китай. Львиная доля электротранспорта, начиная от общественного транспорта и заканчивая электромобилями и электровелосипедами, используется именно там. И в России все больше городов тестируют электробусы и троллейбусы с удлиненным ходом, а потом начинают их использовать. В большинстве таких машин установлены отечественные аккумуляторы производства портфельной компании "Роснано" - "Лиотех". Пока это единственный в России производитель литий-ионных аккумуляторов, наладивший их крупносерийное производство.

- Можно привести пример Москвы, где эксплуатируется более 200 электробусов "КАМАЗ" ("НЕФАЗ") и "ЛиАЗ", и Санкт-Петербурга, где эксплуатируются троллейбусы производства "Тролза" с автономным ходом - кстати, на базе аккумуляторных батарей "Лиотех", - отмечает заведующий отделением "Тягловый подвижной состав" АО "ВНИИЖТ" Андрей Заручейский.

Новосибирская компания "Лиотех" работает не только с пассажирским транспортом. На Петербургском экономическом форуме "Роснано", РЖД и "Трансмашхолдинг" подписали соглашение о сотрудничестве, в рамках которого планируется наладить производство маневровых локомотивов на гибридной тяге с использованием аккумуляторов "Лиотех". Новые электровозы тоже будут работать на решение проблемы вредных выбросов в черте городов, учитывая, что их функция - формирование и расформирование составов на станциях и подъездных путях.

- Для работы на коротких неэлектрифицированных участках постепенно начинают применяться гибридные локомотивы, которые оснащены не только двигателем внутреннего сгорания, но и электродвигателем, и соответствующим блоком аккумуляторов, для зарядки которых может использоваться как основной источник энергии, так и энергия торможения, - отмечает директор информационно-аналитического центра "Новая энергетика" Владимир Сидорович.

Такая конфигурация позволяет снизить топливные затраты и выбросы вредных веществ в атмосферу, считает эксперт.

Как описывает ситуацию Андрей Заручейный, гибридные маневровые локомотивы в нашем столетии уже созданы в Канаде, Японии, Германии, но все они имеют в своём составе дизельный двигатель. Решения на основе электроподвижного состава с накопителем энергии предлагаются на базе моторвагонного подвижного состава: электропоездов. Такие поезда уже используются в Нидерландах и разрабатываются ведущими зарубежными компаниями; есть предложения и у отечественных производителей электропоездов.

- Пока в маневровой работе и железных дорогах ОАО "РЖД", и в промышленности доминируют маневровые тепловозы. Их работа характеризуется значительной продолжительностью холостого хода по отношению ко времени работы под нагрузкой. И это позволяет использовать различные гибридные схемы для снижения расхода топлива, - рассказывает он.

Литий-ионные аккумуляторы позволяют создавать экономически выгодные гибридные схемы. В рамках соглашения о сотрудничестве между РЖД и "Роснано" сравнивались эффекты нескольких схем, и технологии "Лиотеха" показали свое преимущество.

- Новая российская разработка вполне соответствует "духу времени". Можно сказать, что в этой сфере мы идём в ногу с другими промышленно-развитыми странами, - делает вывод Владимир Сидорович.

Внедрению новых технологий будет способствовать и то, что в 2018 году при поддержке Фонда инфраструктурных и образовательных программ (Группа РОСНАНО) были утверждены три новых стандарта, касающиеся литий-ионных аккумуляторов для систем накопления электрической энергии и электромобилей. Они были разработаны в рамках "Программы стандартизации в наноиндустрии", реализуемой Фондом совместно с Росстандартом. Новые стандарты дали возможность вывести продукцию на широкий рынок, так как определения и термины, касающиеся новой технологии, теперь официально закреплены, а также утверждены требования безопасности к такой продукции. В настоящий момент продолжается разработка стандартов, касающихся потребительских свойств литий-ионных аккумуляторов.

Справка

Фонд инфраструктурных и образовательных программ (ФИОП) создан в 2010 году в соответствии с Федеральным законом № 211-ФЗ "О реорганизации Российской корпорации нанотехнологий". Цель деятельности Фонда - финансовая и нефинансовая поддержка нанотехнологического и связанных с ним высокотехнологичных секторов экономики путем формирования и развития инновационной инфраструктуры, создание рынка квалифицированных кадров и системы профессионального образования, институциональное и информационное содействие продвижению на рынок технологических решений и готовых продуктов.