Сможет ли Европа перейти на электромотоциклы в ближайшее время? Ведь есть ещё масса нерешённых проблем для двухколёсного электротранспорта.

Публикуем краткие выдержки из исследования Дэниела Хорвуда, которое дает представление о возможностях быстрого развития электрических мотоциклов в странах Европы.

Дэниел Хорвуд, будучи владельцем Honda CBR650F, и обучаясь на последнем курсе Университета Южного Уэльса, провел технико-экономическое обоснование выхода на рынок и разработки технологий электрических мотоциклов. Прочитав его увлекательную работу, которую, в оригинале, вы можете изучить здесь: https://www.bennetts.co.uk/-/media/bikesocial/2020-january-images/are-electric-bikes-really-viable/daniel-horwood-ev-mc-feasibility-study.ashx?la=en , мы выделили лишь несколько основных моментов о том, готов ли мир к эпохе электрических мотоциклов? За основу своей работы автор изучил нынешнее положение в Великобритании.

Хорвуд в своем исследовании выяснил, что двухколесный электротранспорт производят 26 различных компаний, включая Zero, Energica и BMW. В то время как мотоциклисты в Великобритании по понятным причинам скептически относятся к возможному запасу хода, поддержке и цене электрических мотоциклов, наибольшее беспокойство у многих мотоциклистов продолжает вызывать недостаточное развитие инфраструктуры. Но исследование Дэниела показывает, что, хотя электрические мотоциклы еще недостаточно популярны, чтобы стать реальным средством передвижения из-за высоких цен и убеждений райдеров, электрические скутеры, скорее всего, будут доминировать в глобальных продажах будущего…

После нескольких поездок на разных электрических мотоциклах, могу честно сказать, что об отсутствии звука выхлопа вы забудете, как только начнете резко ускоряться. Это все тот же двухколесный транспорт со всей управляемостью и удовольствием, которые присущи традиционному байку.

Аккумуляторные батареи и моторы в ближайшее время, скорее всего, не смогут заменить славный рев от сотен микровзрывов, гудящих в выхлопной трубе каждую секунду, но они скорее всего станут частью мира мотоциклов будущего. Так когда же такое может произойти?

Когда были проданы первые электрические мотоциклы?

Ежегодно в Великобритании около 40000 человек умирают из-за повышенного уровня оксида азота в атмосфере. В сочетании со стимулами, ограничениями и налогообложением, все отрасли, сильно зависящие от бензина и дизельного топлива, ищут альтернативные источники энергии, и электрические мотоциклы являются частью этой концепции.

Не следует путать электрические мотоциклы, эксперименты с которыми проводились с конца 1860-х годов, с электрическими байками, которые имеют максимальную мощность до 250 Вт и максимальную скорость чуть больше 25 км/ч. Только в 1996 году началось массовое производство электробайков с модели Peugeot «Scoot’Elec», который развивал скорость 45 км/ч и имел запас хода 40 километров. Однако продано было не так много экземпляров этой модели.

В 2007 году электрический мотоцикл Билла Дьюба Killacycle достиг потенциальной скорости среднекубатурного бензинового мотоцикла. Работавший на тех же литий-ионных элементах, что и электроинструменты DeWalt, Killacycle стал первым электрическим транспортным средством, скорость которого превысила 240 км/ч.

https://youtu.be/wbi1RhgRrxk

Даже плохие новости были хорошей рекламой для Killacycle. В 2007 году Билл Дьюб дал интервью, в котором рассказал о 30-40 тыс. долларов, вложенных им в свой личный проект. При этом, он стал описывать дрэг-рейсинг как самый опасный вид автоспорта, и это незадолго до того, как его Killacycle врезался в припаркованный минивэн. «Он просто ускользнул от меня», — сказал он, лежа на земле в ожидании скорой помощи.

С конца 1990-х до конца 2000-х годов развитие электрических мотоциклов было незначительным, пока в 2009 году американский производитель Brammo не представил Enertia и Empulse R. С тех пор в последнее десятилетие наблюдается беспрецедентный рост количества продаваемых электрических мотоциклов. Без сомнения, производители хотят добиться успеха, аналогичного  успеху Tesla в сегменте автомобилей, рост стоимости акций которой составил от 17 долларов за акцию в 2010 году до 490 долларов за одну акцию в январе 2020 года, после того как компания анонсировала модель S в 2008 году, а в 2019-м изготовила уже 367200 автомобилей.

В то время как Йошихиро Хидака из Yamaha в конце 2017 года объявил о планах представить более мощные электрические мотоциклы, Клаудио Доменикали из Ducati заявил, что считает технологию аккумуляторных батарей пока бесперспективной. При этом «Ducati Zero Concept» был выпущен в 2016 году в рамках партнерства с Миланским политехническим университетом. Председатель Volkswagen Group Маттиас Мюллер, в свою очередь, заявил, что к 2030 году у каждой марки Volkswagen Group будет своя электрическая модель, поэтому у Ducati теперь сжатые сроки…

Несмотря на то, что запас хода все еще является проблемой, интерес к электрическим байкам неуклонно растет – в 2014 году полиция Лос-Анджелеса рассматривала возможность использования Zero 100 MMX, полагая, что бесшумный ход электромотоцикла даст офицерам тактическое преимущество. 100 MMX уже используются полицией Боготы. Также в 2014 году Kawasaki разработала прототип электрического мотоцикла с литий-ионным аккумулятором мощностью 5,2 кВт/ч, четырехступенчатой коробкой передач и реверсивной передачей (с ограничением движения задним ходом в 5 км/ч). Он прошел суровые испытания, в том числе падение с высоты 3,5 метра, погружение в воду и циклическую работу под постоянной нагрузкой в течение года. Во время испытаний на дорогах общего пользования, был сделан вывод, что за 2500 зарядок аккумуляторы потеряли 20% емкости, но даже и тогда не было серьезных преград для эксплуатации мотоцикла. Препятствием, для широкого внедрения мотоцикла в серию, стало отсутствие необходимого количества зарядных станций.

Так что же останавливает подавляющее большинство европейцев, от приобретения электрического мотоцикла?

Существует заблуждение, что технология электрического привода относительно новая, однако на самом деле она появилась еще в середине 1800-х годов и предшествовала созданию бензинового двигателя. Конечно, наряду с технологией аккумуляторных батарей, и сами моторы значительно эволюционировали, особенно с появлением бесщеточных технологий PMAC (постоянными магнитами переменного тока) для двигателей. В таких устройствах отсутствует необходимость в щетках, за счёт которых теряется много энергии из-за избыточного тепла и трения. Магниты с редкоземельными металлами в своём составе могут увеличить мощность. Но в этом тоже кроется проблема, ведь самые популярные из них (диспрозий, неодим и самарий-кобальт) пользуются большим спросом и цены на них постоянно растут. К счастью, новые разработки, в которых используются гораздо более распространенные ферритовые материалы, показывают лучший крутящий момент по сравнению с редкоземельными магнитами и даже демонстрируют некоторые дополнительные преимущества.

Рекуперативная зарядка при торможении уже давно применяется на четырехколесных транспортных средствах, но не спешило появляться на мотоциклах. Если кратко, аккумуляторная батарея подает энергию на двигатель, которая передается на колесо, а когда автомобиль замедляется, процесс меняется на противоположный: колесо передает энергию на двигатель, который подает ее обратно на батарею.

Часть этой энергии всегда будет теряться в этом процессе, но самая большая проблема заключается в том, что мотоцикл должен останавливаться достаточно быстро, а энергия, передаваемая батарее, при таком ускоренном торможении, теряется в весьма значительном объёме. Исследование, проведенное Вустерским политехническим институтом, показало, что если не учитывать потери в приводе и электрической системе, то восстанавливаемый потенциал энергии при рекуперации на мотоцикле составит всего 17% от того, что было бы, если бы тормоза не использовались в моторежиме. И это исследование проводилось в условиях езды по городу с целью максимальной рекуперации энергии.

Исследования показали, что при использовании небольших магнитов, встроенных в тормозные диски, и расположенной рядом с ними дополнительной катушкой, можно получить примерно ещё 10% восстановленной энергии.

Поэтому ученые и инженеры по всему миру постоянно ищут способы улучшить производительность электрических транспортных средств с точки зрения дальности и скорости. Но качество любого транспорта определяется инфраструктурой, которая его поддерживает, а плотность пунктов подзарядки существенно различается даже по Великобритании.

Для развития электротранспорта местным властям необходимо обеспечить доступность точек зарядки. Например, несмотря на популярность электрического транспорта, в Девоне очень низкая плотность распространения пунктов зарядки – в 2017 году их было всего шесть. И наоборот, в Ньюкасле, где очень популярен Nissan Leaf благодаря расположенному там заводу, местные власти обеспечили наличие 198 пунктов зарядки.

Количество точек зарядки постоянно растет, в 2018 году в среднем была одна точка на 35 квадратных километров, а с 2019 года наблюдается устойчивый рост примерно на 2000 точек в год. Также становится легче их найти, особенно теперь, когда Google стал показывать точки на своих картах, а в некоторых случаях этот сервис начал показывать, заняты ли они прямо сейчас другими транспортными средствами.

На данный момент время зарядки ограничено запасом хода мотоциклов, поэтому схема Gogoro, запущенная в 2011 году на Тайване, предлагает возможное решение. Скутеры стоимостью от 960 до 2300 фунтов (от 1330 до 3180 долларов США) имеют запас хода до 100 километров и развивают скорость до 95 км/ч. По ежемесячной подписке у райдеров есть доступ к станциям зарядки/обмена GoStation, которые постоянно заряжают аккумуляторные батареи, и райдеры могут поменять их за секунды.

Это умная система, которая устраняет любые опасения по поводу времени зарядки и деградации аккумулятора, и стоит около 10 фунтов стерлингов (14 долларов) в месяц для райдеров, проезжающих до 150 км в месяц, и около 30 фунтов стерлингов (42 долларов) для тех, кто проезжает до 1000 км. Каждая тысяча километров сверх этого на Honda PCX125 обойдутся примерно в 35 фунтов стерлингов (48 долларов), так что цена не особенно привлекательна в условиях Европы. Однако по мере развития эта технология имеет потенциал, и факт сотрудничества Yamaha и Gogoro с 2018 года может говорить о том, что у нее есть будущее.

Где электрические мотоциклы станут наиболее популярными?

Наибольший потенциал у электрических двухколесных транспортных средств видится не в Великобритании, а в менее развитых странах Юго-Восточной Азии, таких как Вьетнам и Таиланд, которые полагаются на доступный транспорт. В 2014 году независимый исследовательский центр Pew Research Center провел исследование распространения владением транспортных средств в 44 странах. Сравнение впечатляет…

Страна	Мототранспорт (%)	Автомобили (%)	Велосипеды (%)
Таиланд	87	51	74
Вьетнам	86	2	67
Индонезия	85	4	65
Малайзия	83	82	53
Китай	60	17	65
Италия	26	89	63
Германия	16	85	80
США	14	88	53
Великобритания	7	74	50

Понятно, что Великобритания – слишком маленький рынок для мотоциклов и скутеров по сравнению с Юго-Восточной Азией, хотя даже США и Европа намного опережают эту страну, когда речь идет о мототранспорте. Чуть более четверти итальянцев ездят на мотоциклах и скутерах, а в Британии автомобили в десять раз популярнее, чем мотоциклы.

В развитых странах владение мотоциклами часто считается роскошью, в то время как в развивающихся странах они приобретаются по необходимости, играя жизненно важную роль в экономике. Исследования, проведенные во Вьетнаме, показали, что к 2030 году электромотоциклы будут составлять 44% от общего числа зарегистрированных мотоциклов (18,5 миллионов), по сравнению со всего лишь 6% автомобилей (1,1 миллиона). В Китае также значительно возросли продажи электроскутеров, и не в последнюю очередь из-за запрета в девяноста крупных городах использования бензиновых мотоциклов. Сделано это в попытке уменьшить загрязнение окружающей среды.

В Великобритании рынок электромотоциклов пока сильно ограничен, это также относится и к бензиновым двигателям.

84% мирового рынка мотоциклов приходится на Азиатско-Тихоокеанский регион, а именно на шесть крупнейших рынков мототехники: Китай, Индию, Индонезию, Таиланд, Вьетнам и Малайзию. Он оценивается примерно в 101 миллиард долларов.

Продажи электрических байков и скутеров в Великобритании неуклонно росли после рецессии в период с 2007 по 2013 год, до этого цифры были выше благодаря скутеру E-Rider. В то время как некоторые олдскульные байкеры отказываются от покупки электромотоциклов из-за отсутствия у них шума двигателя, то для большинства мотоциклистов-путешественников реальным препятствием по их приобретению оказывается маленький запас хода. Если производители смогут решить эту проблему, то электромотоциклы станут более привлекательными, в том числе благодаря низкой стоимости обслуживания и быстрому ускорению.

На данный момент рынок электрических скутеров имеет самые большие возможности для роста, а C-Evolution от BMW оказался очень популярным.

В декабре 2019 года в Великобритании было зарегистрировано 1082 электрических мопеда и скутера, что на 131,7% больше, чем в 2018 году. А электрических мотоциклов было продано всего 537, но это все равно на 174% больше, чем в 2018 году.

Ожидается, что после завершения строительства Tesla Giga-Factory стоимость аккумуляторных батарей снизится за счет увеличения объема, а так как крупные производители, такие как Yamaha, Harley-Davidson и BMW, выпускают больше экологичного транспорта, то и другие «традиционные» бренды должны последовать их примеру.

Вряд ли мы увидим, как многие новые производители электрических мотоциклов успешно выйдут на рынок после того, как «Vectrix» и «Brammo» исчезли, а проект «Arc Vector» вообще по-тихому обанкротился, даже не дотянув до выпуска первой партии своего электробайка в серийное производство. Однако такие компании, как «Zero» и «Energica», вероятно, будут иметь большое влияние. Генеральный директор «Energica» Ливия Чеволини заявила, что крупным производителям требуются продажи в десятки тысяч, чтобы оправдать массовое производство, в то время как более мелкие, специализированные компании, могут работать с меньшими объемами. При поддержке итальянской CRP Group компания имеет потенциал для быстрого обеспечения любого неожиданно возросшего спроса.

В конце концов, точки подзарядки – это фактически автостоянки, на которых владельцы оставляют свои транспортные средства до полной зарядки, а сами, тем временем, занимаются своими делами. Таким образом быстрая зарядка поможет ускорить процесс «заправки» энергией, но не доступность. Хотя если подойти к этому вопросу с коммерческим потенциалом, то можно оборудовать такие места зарядок дополнительными точками питания/сервиса/продаж товаров и улуг. Инфраструктура пунктов зарядки продолжит быть решающим фактором в удобстве использования электрических мотоциклов. Попытка электрифицировать транспортную отрасль – задача нетривиальная, но значительные инвестиции и политическое влияние обеспечили развитие этого направления. И его реализация с помощью электромотоциклов будет непростой, медленной, но неизбежной, а более доступные скутеры, электросамокаты и мопеды будут продолжать доминировать на мировом рынке в ближайшем будущем.