Суббота , 11 июля 2020
Тупик космонавтикиАмериканские баксы для американцев!Единая энергетическая система – фикция!Наш дорогой РоскосмосКонец Роскосмоса? – опубликована стоимость запуска астронавтоУкраина подтасовывает данныеПовышение тарифов на газ для населения РоссииRussian lives matterШведы продолжают умирать от коронавируса, американцы снижают летКонец эпохи офшоров?Карантинные режимы в регионах РоссииГазпром: пир во время чумыСлабость Сибири: расследованиеАнтиглобальный рынок энергоресурсовШвеция: ни карантина ни эпидемииПутин нашел высокодоходный рынок газаВ результате ошибки в США снизилась безработицаАвария в Норильске на ТЭЦ-3: факты, вопросы и дурдомГлава МЧС: я не знал, и губернатор не знал, а слон не догадывался̷Тотальный запрет куренияГермания: коронавирус оказался фейком, но потери реальныеПутин боится бунтаКак улучшить работу Яндекс ОблакаЗакат социальных сетейАнтисоветская ЗулейхаРолик-мечта. Стоп. СнятоСоциальная коммерция Яндекс ДзенКухарка – видеоблогерВыездная виза “пристрелить на границе”После COVID останется только выжженная земляСоюз меча и оралаБоевые учения мировой войныЗачем нужен Морской стартПоследний день АмерикиМикроволновка 5GСледующий шаг – на митинг по электронному пропуску?Как связано распространение коронавируса с сетями 5GЦена нефти WTI упала до -40 долларовПропускной режим в Москве и Московской области. Как получить элекЕврейский вопросБритания: радость пришла откуда не ждалиСоловьев на Вести-ФМ клянчит деньгиНовая сделка ОПЕК+: расширенный список стран и обязательствНефтяная самоизоляция СШАВВП США по секторам экономики в 2019 годуСможем ли мы вернуться к нормальной жизни?Скорость распространения коронавирусаКак сделать голосование в ДзенеГолосование: какие меры должно предпринять правительство?Масса с точки зрения физикиДостаточно ли у России продовольствия?Депозиты и валюта при Путине: что выгоднее?Международных резервов РФ хватит только на 20 недель?Титаник США налетел на айсберг коронавирусаСравнение влияния кризиса на людей в США и России
ГЛАВНАЯ >> Электромобили >> Экономика электромобилей: для владельцев и мировой экономики

Экономика электромобилей: для владельцев и мировой экономики

Цена электромобиля кажется высокой. На самом деле это не так. Она безобразно высокая! Более того, ниже, основываясь на официальных характеристиках электромобиля Тесла, будет показано что рациональные причины для покупки любого электромобиля отсутствуют!

Вокруг электромобиль Tesla не утихают споры. Одни утверждают что это наше будущее, другие что это только хороший маркетинг и ничего более в плане новых, и, тем более, будущих технологий. Давайте подойдем к ответу на этот вопрос с цифрами.

Сколько стоит  электромобиль Тесла

Рассмотрим технико-экономические параметры электромобиля на примере Tesla model s.

Характеристики электромобиля Тесла

Стоимость батареи Tesla model s

От производителя точно известно что:

  1. Новая батарея стоит $45 000.
  2. Гарантийный срок на батарею 8 лет.

Других данных нет, но косвенно известно, в том числе путем разборки батареи, что она собирается из серийных аккумуляторов 18650 Li-Ion 3.7v. Производитель Sanyo (он же Panasonic), ёмкость каждой банки предположительно 2600mAh, а вес 48г.

По спецификации производителя (Sanyo), имеется 1000 гарантированных циклов перезарядки. Если бы батареи не деградировали, то 1000 циклов на 430 км (270 миль) каждый = 430 000 км. Это за 8 лет. Или 54 000 километров в год. Вроде вполне достаточно. Но!

Эти батареи такие же (по технологии) какие стоят в наших телефонах, и все знают – батареи со временем деградируют. Из этого следует 2 момента.

Первое:

Сокращается длина пробега между зарядками, что, начиная с какого-то цикла зарядки, будет доставлять большой дискомфорт.

Второе:

К концу 1000 цикла батарея совсем не заряжается, следовательно, надо брать средний пробег от 430 км в начале, до 0 в конце. Тогда получим 27 000 км в год. Использование кондиционера и отопителя (дарового тепла в такой машине практически нет!) также снижает дальность пробега на одной зарядке. Положим в среднем на 10%, то есть, пробег в год уже 25 000 км. Будет ли неспособность держать заряд батареей гарантированным случаем – не понятно.

Если покупателю придется покупать такую батарею за свои деньги, то $45 000 /200 000 км получается 22,5 цента на каждый километр, или 22,5$ на каждые 100 км! Если взять цену бензина $1/литр, получается, что покупатель будет расходовать 22,5 литра бензина на каждые 100км! Вариант не для тех, кто хотел бы экономить на бензине!

Экономия на ТО, для обычной машины, на этом фоне выглядит не серьезной. За 200 000 км придется 15 раз поменять масло за $50 (материалы) плюс $50 за работу. Может еще придется поменять все жидкости один или два раза. Это еще $1000-2000. В итоге $2500-3500. Что снизит «печаль» от покупки новой батареи до $20 на 100км!

Это вариант когда батарею придется заменить за свои деньги в конце или сразу после гарантированного периода. Если, по тем или иным причинам батарею придется менять раньше (за свои деньги), то цифры затрат на 1 км еще более вырастают!

Конечно, можно надеяться, что вам прямо перед окончанием гарантийного срока поменяют батарею, но:

  1. «В политбюро сидят не дураки» и, скорее всего, Тесла продумала схему, при которой не будет массовых замен батарей за их счет. Это ведь больше половины стоимости машины! На самом деле, чуть меньше, как будет сказано далее.
  2. Даже если через 8 лет покупателю бесплатно заменят батарею на новую, то еще через 8 лет ему все равно придется менять батарею, но уже однозначно за свой счет. И тогда за 8+8 лет средний расход по замене батарее будет $10 / 100 км.
  3. Возможно, что поставят не новую батарею, а полуживую, чтобы клиент смог эксплуатировать электромобиль до конца гарантийного срока. Тогда затраты на 100км будут от $10 до $20.

Стоимость зарядки электромобиля Тесла

Зарядка хоть и бесплатна (пока) от Теслы или очень дешева, но, тем не менее, это сколько-то стоит (для Теслы или для покупателя). Сделаем не сложный расчет.

85 KWH / 430 км = 200 WH / км или 20 KWH / 100км.

Это по данным Тесла. По данным независимых испытаний, этот показатель в 2 раза больше. Пока будем оперировать данными Тесла. Это 1,72кг нефтяного эквивалента (почему надо пересчитывать именно в нефтяной эквивалент станет понятно чуть позже) или 2,3л бензина. Тесла говорит, что эффективность заряда батарей 90%. То есть, в батареи попадает только 90% взятого из розетки. Это повышает затраты энергии до 2,55л на 100км или 22 KWH/100км.

При стоимости KWH 12-40 центов для конечных потребителей, это еще добавляет $2,6-8,8 (упс!) на 100 км.

Дополнение 2020 года: Некоторые зарядные станции стали предлагать тарифные планы, исходя из которых стоимость электричества  сравнялась стоимостью бензина (для аналогичного пробега)! А ведь в электричестве нет никаких дополнительных налогов, которые есть в бензине и составляют большую часть его цены в некоторых странах!!!

Налоги

При сравнении стоимости зарядке надо учитывать что, на данный момент, в большинстве стран отсутствую налоги на электричество. С другой стороны, опять таки в большинстве стран, налоги на бензин составляют до 70% его стоимости для конечных покупателей!

Очевидно, что если количество электромобилей будет увеличиваться, правительства в том или ином виде обложат их налогами. У них просто не будет выхода – дорожную сеть надо на какие то средства содержать. Обычно это как раз налоги на бензин.

Если электричество для электромобилей обложить такими же налогами как и бензин, то минимальная стоимость зарядки вырастет до 8$ на 100км! Собственно как раз столько стоит зарядка в странах где уже введены налоги на электричество!

Стоимость электромобиля Тесла model S

Сейчас цена автомобиля $75 000. Но по законодательству штата Калифорния, автомобильные компании должны, наряду с обычными авто с ДВС, продавать какую-то долю электромобилей. Они этого не делают, а просто покупают квоты у Тесла. Цена устанавливается по договоренности двух хозяйствующих субъектов, но оцениваются в $35 000 на каждый автомобиль Тесла. По мере роста количества электромобилей цена этих квот будет падать, вплоть до нуля. И, по мере падения цены квот, будет расти цена автомобиля, так как затраты на производство электромобиля будут перекладываться с плеч производителей авто с ДВС, туда где они и должны быть – на плечи покупателя! То есть, вместе с ростом количества электромобилей, цена Tesla model s будет расти вплоть до 110 000$, в ценах 2016 года!

Добавление от 2020 года:
Покупатели Тесла в Калифорнии имели право на налоговый вычет. Данное правило имеет действовало, пока тесла не продаст 200 000 автомобилей в штате. Сейчас этот порог пройден и Тесла активно пытается искать покупателей на новых рынках – в Китае, Германии и так далее, соблазняя правительство тем, что создаст рабочие места – построив заводы для сборки автомобилей для местных рынков. К тому же разразившиеся торговая война между США и Китаем, и напряжение отношение с Европой, вынуждает Теслу выносить производство на сами потенциальные рынки сбыта.

Итог для владельцев

Эксплуатация такой машины обойдется $12-29 на каждые 100 км плюс ТО.

Я вовсе не отговариваю покупать эти машины. Может быть миллион причин для ее покупки. Но в этом списке не может быть пункта экономичность!

Эксплуатация выходит значительно дороже обычного автомобиля с ДВС!

Добавление:

На сайте производителя говорится о подогреве и охлаждении батарей. И даже есть калькулятор, который показывает, как меняется дальность поездки в зависимости температуры и использования кондиционера/отопителя. Смущает что самая низкая температура -18 градусов Цельсия. Или, при более низких эксплуатировать нельзя, или просто «шкалы не хватило»)).

Но может стоимость электромобиля Тесла оправдана с точки зрения экономики стран и планеты в целом?

Цена  электромобиля для мировой экономики

Экономичность и экология

Конечно, обществу выгодно пересесть с ДВС, которые расходуют вместо 10 литров бензина на 100км, энергию эквивалентную 2,5 литрам. При этом уменьшается как «тепловое» загрязнение окружающей среды (меньше выделяется энергии на 100км пробега), так и обычное загрязнение, которое снижается до нуля. Но это только на первый взгляд.

Слева диаграмма, из каких источников человечество получает электроэнергию. (Other2 – Включает геотермальную, солнечную, ветровую и тд. энергию). 22% (включая гидро) это «зеленая» энергетика, все остальное «грязная».

При зарядке электромобиля продолжается использоваться энергия ископаемого топлива!

Просто оно при этом сжигается не внутри двигателя автомобиля, а где то за городом на ТЭЦ! Да, КПД на ТЭЦ выше (38%) против КПД ДВС в 25-30%. Но только потери при зарядке электромобиля Тесла составляют 10%. Потери при транспортировке от ТЭЦ до конечного потребителя (в нашем случае это зарядная «станция») так же оцениваются в 10%. Таким образом, 100 единиц энергии в виде топлива на ТЭЦ превращаются в 38 единиц электроэнергии. На зарядной станции (или в розетке дома) остается меньше на 10%, итого 34,2 единиц. В батарею попадет еще на 10% меньше – только 30,78 единиц. То есть, Суммарный КПД электромобилей Тесла сравнивается с лучшими образцами ДВС!

Итог для человечества

С точки зрения КПД или энергоэффективности и экологичности электромобили Тесла полный ноль – он такой же грязный и неэффективный как и ДВС!

Только вся «химическая» грязь остается в районе ТЭЦ, (и это единственный плюс), а «тепловая» делится в пропорции 70/30 между ТЭЦ и местом эксплуатации электромобиля. Но, как мне кажется, «загазованность» городов не самая острая экологическая проблема на сегодняшний день.

На это «плюсы» закончились, переходим к минусам.

Сколько нужно электричества для электромобилей

Массовая элетромобилизация требует создание соответствующей инфраструктуры. И это не просто сеть зарядных станций, хотя построение такой сети тоже не простая задача. Эти зарядные станции надо снабжать энергией, которую надо где то взять. Разберемся, сколько для этого потребуется электроэнергии. (куда-то потерял картинку без водяного знака selftrips.ru :- ) )

 

Если  перевести весь транспорт на электричество он будет потреблять 11 300 TWh в год.

Много это или мало? Сравним эту цифру с уже получаемой электроэнергией.

Для этого опять возьмем данные ВР за 2013г.

Объяснение некоторых расчетов

Объяснение некоторых расчетов

Тут возникает небольшая техническая проблема. В данных по производству электроэнергии (Таблица 4.) не выделен биодизель. И хотя это незначительные объемы, чтобы данные не “разъезжались”, выделим его самостоятельно из “Прочего”, куда, по всей видимости, его отнесли.

Для этого возьмем данные по использованию биодизеля для получения электроэнергии в режиме “только генерация” (строчка 6.5.), данные и ВР имеются, и данные для режима “генерация с теплом” (строчка 6.6.), Сложим их и получим затраты биодизеля на генерацию электроэнергии. Из данных ВР не видно с каким КПД биодизель преобразуется в электроэнергию. Предположим что с таким же как и КПД из нефти – 33% (посчитано исходя из потребления нефти и количества электроэнергии из нефти). На основе этого получаем количество электроэнергии из биодизеля (5.1.). Объемы биодизеля (5.1.) отнимаем от объемов “Прочее” (5.1.) ,куда его видимо отнесли.

Для “Прочее” так же не известен КПД. Более того, там суммированы источники с разным КПД от 10 до 100% – ветер, солнце, геотермальная энергия “и т.д.”. Поэтому возьмем “среднее” 50% (6.5.). и вычисляется первичная энергия “Прочего”.

Становится видно что:

  1. Необходимое количество электричества (3.8.) в 2+ раза больше вырабатываемой на сегодня «зеленой» электроэнергии (5.1., Гидро + Биодизель + Прочее).
  2. Но это в 2 раза меньше всего вырабатываемого электричества на сегодняшний день. (5.1. Всего)
  3. Доля «зеленой» электроэнергии по производству 20%, как уже указывалось ранее, по затратам первичной энергии только 11,2% (6.8., Гидро + Биодизель + Прочее).
  4. В любом случае электроэнергии для электромобилей нет! Человечество же не собирается отказываться от освещения, холодильников, лифтов и так далее, ради электромобилей?

Создание инфраструктуры для электромобилей

Как быстро можно создать инфраструктуру в части генерации необходимого количества электричества для электромобилей? Чтобы ответить на этот вопрос, посмотрим с каким темпом росла генерация электроэнергии.

По приведенным данным на изображении вычисляется, что средние темпы прироста генерации составляют 430 TWh / год. Если с таким же темпом вводить дополнительную генерацию для электромобилей, получается 26 лет!

При этом нужно будет поддерживать двойной темп ввода генерирующих мощностей (на «обычное» развитие и на строительство генерации для электромобилей). Потребуется ввести минимум 1300 GW мощностей (в режиме работы на 100% 24 х 365, без резерва, что не реально). Исходя из сложившийся стоимости генерирующих мощностей в размере $1/W, получается для строительства генерирующих мощностей потребуется $1,3 трлн. Мировой ВВП составляет около $75 трлн. (2013г). Предлагается потратить 2% ВВП одного года только на строительство генерирующих мощностей!

Для сравнения лунная программа США продлилась 10 лет (1962-1972). Оценочная стоимость всей программы 25$ млрд., что составило 4% от ВВП США в 1962 ($605 млрд., в год официального старта программы). И это был просто подвиг. Настолько героический, что через даже полвека никто не решается его повторить!

Для повсеместного внедрения электромобилей, точнее только для строительства генерации для них, предлагается совершить половину этого героического подвига.

У человечества точно нет других более насущных проблем?

Другие проблемы массового внедрения электромобилей

К обозначенным проблемам нужно добавить проблему выбора первичного источника для генерации электроэнергии для электромобилей да и вообще для всей электрогенерации. Вывод объемов этого производства/добычи источников на необходимый уровень.

Так же имеются расчеты что разведанных запасов лития и кобальта, которые необходимые для производства батарей для электромобилей в разы меньше чем требуется.

Вы все еще думаете что для сегодняшнего уровня развития технологии электромобили благо для покупателей и общества? – Тогда мы идем к вам! :)

Источники исходных данных:

http://www.bp.com

https://www.teslamotors.com/

Эта статья была написана и опубликована мной в 2016 году под названием “Кому нужны электромобили” на сайте selftrips.ru https://selftrips.ru/ne-tolko-puteshestviya/yekonomika-politika-obshhestvo/cena-yelektromobilya-tesla . (Тогда у меня у меня был только этот сайт). Но не нужно пытаться пройти по этой ссылке, вы вернетесь на эту статью :-) ).

Под первоначальным заголовком статью скопировали множество ресурсов. Статья совсем не про путешествия, по этой причине я решил ее перенести ее сюда. Здесь она как раз соответствует тематике.

Ситуация с тер пор (2016 год), в технологическом плане, принципиально не изменилась. Хотя некоторые мои знакомы еще в 2014 году говорили, что через 5 лет наступит эра электричества, а каменный век закончился не потому что закончились камни. Я же говорил, что не вижу технологий, которые позволят это сделать, даже в лабораториях, а рекламки о прорывных технологиях сыплются уже лет 10, только “воз и ныне там”.

Так что я даже не стану обновлять никакие данные собранные еще тогда!)) Хотя появились новые модели Tesla, но главный их элемент – батарея, так и не претерпела никаких значимых изменений!)). Дату публикации так же оставлю оригинальной. А вот название поменял на более релевантное.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

© Копирование и перепечатка материалов только с разрешения автора

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: