В 2016 году те, кто до сих пор говорят, что у аккумуляторных электромобилей нет будущего, вероятно, не проводили много времени в Калифорнии. Политика Калифорнийского совета по воздушным ресурсам (CARB), предшествовавшая политике федерального правительства, рассматривает двигатель внутреннего сгорания как хронического преступника, на исправление которого невозможно надеяться. В течение 26 лет государство сохраняет веру в единственное решение: автомобили с нулевым уровнем выбросов (ZEV), категория, в которую входят как автомобили на водородных топливных элементах, так и автомобили на аккумуляторных батареях.
После пробуксовки в эпоху General Motors EV1 в конце 1990-х, CARB, наконец, нашла в себе силы, чтобы подтолкнуть к крупным автомобильным и культурным изменениям с помощью своего мандата ZEV. Так что извините нас за то, что мы пропускаем вопрос о том, будут ли в 2025 году по-прежнему существовать аккумуляторные электромобили (BEV) или автомобили на водородных топливных элементах (FCV); CARB позаботится о том, чтобы они это сделали.
Какая из этих технологий победит в долгосрочной перспективе и заменит бензин? Хотя еще слишком рано говорить об этом с уверенностью — и ожидается, что автомобили с бензиновым двигателем будут составлять значительную часть ассортимента в течение десятилетий — электромобили на батареях выглядят явными победителями, по крайней мере, в течение нескольких лет вперед.
BEV были первыми из ворот; Транспортные средства на водородных топливных элементах сократили отставание в производительности, но остаются некоторые пугающие инфраструктурные препятствия. Toyota и Hyundai в настоящее время предлагают FCV частным лицам в Южной Калифорнии. Ожидается, что к следующему году Honda и General Motors вернутся в эти ряды. Однако недавний всплеск водорода — это больше, чем счастливая случайность. В то время как CARB утверждает, что его политика нейтральна в отношении технологий, правила, влияющие на то, что производят автопроизводители, в сочетании с государственными стимулами дают водороду преимущество в войне с батареями.
Чтобы дать как BEV, так и FCV шанс в борьбе с автомобилями с бензиновым двигателем, калифорнийский мандат ZEV пытается сделать то, что не могут силы свободного рынка: заставить производителей строить дорогие и непроверенные автомобили. То есть производить автомобили без налаженной базы поставок, до того, как будет создана заправочная инфраструктура, без эффекта масштаба и без гарантии получения прибыли. Это грандиозный социально-инженерный эксперимент, но политики также считают его необходимым. На легковые автомобили и малотоннажные грузовики приходится примерно половина потребляемой нефти и 13 процентов выбросов парниковых газов в Соединенных Штатах. Калифорнийские регуляторы считают, что мы не сможем решить проблему изменения климата, не приведя в порядок автомобиль.
Калифорния управляет мандатом ZEV, используя свою собственную версию денег Монополии, известную как кредиты ZEV. Автопроизводители получают разные типы кредитов за разные типы автомобилей, которые они продают в штате, включая ZEV, подключаемые модули, гибриды и автомобили с двигателем внутреннего сгорания с низким уровнем выбросов. Когда дело доходит до правительственных постановлений, нет ничего простого, и в зависимости от типа силовой установки, а также различных других параметров (время зарядки, запас хода EV и т. д.) один проданный автомобиль не всегда равен одному кредиту, а некоторые зарабатывают много кредитов. за каждую проданную единицу. До 2017 года крупнейшие автопроизводители — Fiat-Chrysler, Ford, General Motors, Honda, Nissan, Toyota и все остальные, которые продают в штате более 60,000 3 автомобилей в год, — должны получать кредиты ZEV, равные 11 процентам их продаж в Калифорнии. с требованиями к подключаемым модулям, гибридам и автомобилям с низким уровнем выбросов, равным еще 14 процентам продаж, что в сумме составляет XNUMX процентов. Кредиты ZEV становятся реальными деньгами, когда CARB начинает ежегодный учет кредитов и обязательств производителя.
Чтобы восполнить дефицит или заработать на обилии кредитов, автопроизводители могут покупать или продавать их друг у друга. Если им не удастся собрать необходимые кредиты, им грозит штраф в размере 5000 долларов за каждый недостающий кредит. До сих пор ни одна компания не заплатила штраф — в отличие от федерального правительства, которое наложило штрафы на ряд автопроизводителей за несоблюдение правил корпоративной средней экономии топлива (CAFE).
Теперь отрасль готовится к изменению среднесрочных правил ZEV. В 2018 году он снизит порог годового объема до 20,000 16 продаж в Калифорнии (подтверждено специальным расчетом с использованием нескольких модельных лет), в то время как годовое требование ZEV — для большинства автопроизводителей, сочетание высокотехнологичных автомобилей — должно составить до XNUMX процентов. продаж.
Раньше автопроизводители могли удовлетворить до 100 процентов своих потребностей в ZEV, покупая кредиты у других автопроизводителей, но CARB постепенно вводил правила, начиная с 2012 года, которые, по сути, заставляли всех крупных автопроизводителей строить некоторые ZEV или автомобили на топливных элементах.
Эти средства сдерживания выходят за пределы Золотого штата. По закону Калифорния является единственным штатом в союзе, которому разрешено вводить свои собственные правила выбросов, которые заменяют собой федеральные требования. Однако другим штатам разрешено принимать правила, созданные Калифорнией. Они стали известны в отрасли и регулирующих органах как положения мандата ZEV по Разделу 177: Коннектикут, Мэн, Мэриленд, Массачусетс, Нью-Джерси, Нью-Йорк, Орегон, Род-Айленд и Вермонт.
Кроме того — и вот что беспокоит автопроизводителей — 2018 год знаменует собой истечение срока действия того, что называется Положением о поездках. Это правило фактически позволяло автопроизводителям зарабатывать кредиты в каждом состоянии ZEV для автомобилей, помещенных в любое состояние ZEV. С этим, казалось бы, незначительным изменением автопроизводителям внезапно придется продавать смесь электромобилей, подключаемых гибридов и/или автомобилей на водородных топливных элементах в каждом из этих штатов, а также в Калифорнии.
Но подождите, это еще не все: чтобы признать региональную привлекательность некоторых ZEV, новое разрешение позволит некоторым автопроизводителям при желании торговать кредитами между штатами, не входящими в раздел 177 Калифорнии, между пулами Восточного и Западного регионов, причем последний включает только Орегон, который может значительно увеличить объемы ZEV в этом штате. Будет еще грязнее.
Во всяком случае, Калифорния может переломить ситуацию против водородных топливных элементов с помощью пары тонких, но значительных шагов. Во-первых, в редакции 2018 года для автомобилей на топливных элементах было выделено максимум четыре кредита, как и для дальнобойных BEV, за счет отказа от так называемого кредитного бонуса за быструю заправку, который позволял производителям транспортных средств на топливных элементах с пробегом более 200 миль получать деньги. в большом с девятью кредитами на транспортное средство. Это также заставило Tesla претендовать на эту заслугу благодаря своей противоречивой и ограниченной схеме замены батарей, которая остается достойной внимания, пока не будет доказано обратное. Во-вторых, они позволяют автопроизводителям получать все больше преимуществ от того, что Калифорния называет льготой на пробег транспортных средств с нулевым уровнем выбросов TZEV. Благодаря применяемой формуле, принимая во внимание полностью электрические мили, на которые он рассчитан, подключаемый гибрид — да, тот, у которого все еще есть настоящий бензобак — может заработать до 1.1 кредита.
На данный момент продажа BEV и FCV — это стратегическая игра, сосредоточенная на максимизации кредитов при минимизации затрат, и подключаемый гибрид все больше выглядит как среднесрочное решение: он позволит автопроизводителям делиться технологиями, соблюдая правила EPA, которые отдают предпочтение гибридам, но не требуют ZEV. Автопроизводителям приходится примирять огромные расходы на исследования и разработки со скудными продажами по крайней мере первого поколения автомобилей, работающих на альтернативном топливе. В конечном итоге они субсидируют покупку тысяч автомобилей на сумму в тысячи долларов за продажу, и они должны сбалансировать свои расходы с потребительским спросом и требованиями ZEV-кредита. Вот почему немногие автопроизводители, кроме Tesla, хотят продавать гораздо больше электромобилей или автомобилей на топливных элементах, производство которых обходится еще дороже, чем это необходимо.
Кредиты, полученные за чистые модели BEV, зависят от их номинального запаса хода. В течение нескольких лет отраслевые предложения предполагали, что сочетание технологий, стоимости, потребительского признания и генерации ZEV-кредитов представляет собой компактный электромобиль с запасом хода примерно 75 миль в реальном мире. Эти ранние автомобили, такие как Mitsubishi i-MiEV, Nissan Leaf и электрические варианты Chevrolet Spark, Fiat 500, Ford Focus и Honda Fit, приносили своим производителям три кредита за проданный автомобиль.
Поскольку Tesla строит только ZEV, ей не нужны кредиты ZEV, которые она зарабатывает. Вместо этого он продает их другим автопроизводителям, которые либо не соблюдают, либо опасаются более строгих правил, которые появятся в будущем. Tesla сообщила о квартальной выручке в размере 76 миллионов долларов (в 2014 году) исключительно от продаж в кредит другим автопроизводителям, но, поскольку в экосистеме CARB так много кредитов, автопроизводители могут выполнить требования 2025 года всего за 6 процентов. Транспортные средства ZEV в их автопарках — это далеко от цели в 15.4% доли рынка на тот момент.
Генеральный директор Tesla Илон Маск пожаловался на слабость правил. В настоящее время CARB не устанавливает стоимость для вторичного рынка, но может рассмотреть вопрос об ограничении количества, которое конкретный автопроизводитель может продать. Это, Положение о командировках и другие детали должны быть изменены или пересмотрены в рамках среднесрочной оценки программы, которая должна быть проведена в конце этого года и рассчитана на 2018 год и далее.
Правила Калифорнии меняются, а вместе с ними и перспективы топливных элементов. В 2018 году запас хода автомобиля на электротяге станет единственным фактором, определяющим количество заработанных кредитов. В течение нескольких лет водородные FCV были готовы к всплеску — автомобиль на топливных элементах Hyundai Tucson и Toyota Mirai — два доступных сейчас, — но сейчас это не выглядит столь благоприятным.
Одна из причин заключается в том, что цены на литий-ионные аккумуляторы падают намного быстрее, чем ожидалось. По некоторым оценкам, при текущей стоимости около 200 долларов за киловатт-час производство доступного массового электромобиля с запасом хода, конкурирующим с бензиновыми автомобилями, остается непомерно дорогим. Как только стоимость достигнет 150 долларов за кВтч — теперь это можно предвидеть в следующем десятилетии и, возможно, даже в следующие пять лет — эти два показателя почти сравняются. Чего еще нельзя сказать о транспортных средствах на топливных элементах и их дорогих комплектациях.
Чего не хватает электромобилям, даже через несколько лет, если они станут по-настоящему конкурентоспособными, так это средств для быстрой и легкой зарядки и сохранения американского образа жизни, связанного с выездом на автострады. Отсутствие целостной инфраструктуры зарядки — это то, что может сдержать все это, но сеть Tesla Supercharger показала, что можно сделать. С растущим уровнем участия автопроизводителей в сетях быстрой зарядки и, что, возможно, наиболее важно, с разработкой более быстрого (до 350 кВт) стандарта быстрой зарядки — это почти в три раза быстрее, чем у нагнетателей Tesla мощностью 120 кВт — зарядная инфраструктура выглядит как еще одно препятствие, которое может быть преодолено. Отчасти это благодаря недавнему стратегическому партнерству, объявленному Белым домом с Министерством транспорта и Министерством энергетики, чтобы к 2025 году обеспечить такое удобство для некоторых транспортных коридоров США.
Транспортные средства на топливных элементах больше не имеют кредитного преимущества в системе. Нынешний урожай 75-мильных BEV заработает от 1 до 1.5 кредитов по правилам 2018 года, но, например, Chevrolet Bolt EV, рассчитанный EPA на 238 миль, заработает около трех кредитов по новому сценарию. Перевозка большего количества водорода в FCV означает только больший топливный бак из углеродного волокна, что увеличивает минимальные дополнительные расходы. FCV должны легко заработать максимум четыре кредита за дальность 350 миль.
Если вы думаете, что это похоронный звон для этого недавнего возрождения транспортных средств и инфраструктуры на топливных элементах, штат продвигает эту сфальсифицированную гонку по поэтапному отказу от бензина. «Штат Калифорния по-прежнему привержен своей стратегии по созданию базовой сети заправок в штатах, занимающих лидирующие позиции по запуску транспортных средств», — заявил Совет по воздушным ресурсам в ежегодной оценке развертывания транспортных средств и развития заправочных станций за 2016 год. «Благодаря политическим инициативам штата Калифорния остается центром разработки и внедрения технологий водородного топлива».
Тем не менее, на подходе больше водородных автомобилей. Honda выпустит седан Clarity на топливных элементах в конце этого года, а Lexus и Audi продемонстрировали концепт-кары на водороде в прошлом году. У GM также есть программа по использованию грузовиков Chevrolet Colorado на топливных элементах в военных операциях США. Калифорния оптимистично ожидает, что в 13,500 году в штате будет использоваться 2019 43,600 автомобилей на топливных элементах и 2022 2016 в 331 году. По состоянию на июль XNUMX года в штате был зарегистрирован всего XNUMX автомобиль на топливных элементах.
Для них в настоящее время в штате доступно 26 водородных заправочных станций, 20 из которых в формате открытой розничной продажи, что-то вроде заправочной станции. Штат указывает на 25 других финансируемых станций, находящихся на разных стадиях развития, и планирует открыть 38 к концу года. Но развитие станций в течение нескольких лет не соответствовало прогнозам, а другие штаты отстают еще больше. Строительство одной водородной станции стоит около 2 миллионов долларов. За те же деньги можно было приобрести и установить более 50 быстрых зарядных устройств постоянного тока.
Штат поощряет FCV на потребительском уровне, удваивая для них налоговую скидку на аккумуляторные батареи. С учетом того, что федералы вносят до 8000 долларов, водородный автомобиль в Калифорнии получает общий стимул до 13,000 10,000 долларов по сравнению с XNUMX XNUMX долларов за BEV.
Цель остается простой. CARB хочет, чтобы автомобили с электроприводом, питаемые от сети или водородом, сделали выхлопные трубы и двигатели внутреннего сгорания устаревшими. «Наша цель к 2050 году состоит в том, что флот будет состоять в основном из ZEV», — резюмировал пресс-секретарь Дэйв Клегерн.
Можно только догадываться, что заменит бензин в национальном масштабе, но нужно иметь здоровое воображение, чтобы представить себе необходимую инфраструктуру для распространения водорода по стране в ближайшее время. Между тем, каждый дом в Америке уже оборудован для подзарядки электромобиля, если технология будет достаточно развита, чтобы обеспечить большую дальность и более быструю подзарядку. Как идет Калифорния, так идет и нация?
