Продолжаем наш разговор про стартапы и тема нынешнего мини-исследования «Электромобили и транспорт будущего».
Стартапы в этой области прежде всего сосредоточены на разработке электромобилей и транспортных технологий, которые имеют потенциал для сокращения выбросов парниковых газов, улучшения качества воздуха, уменьшения ядовитых выбросов в окружающую среду.
Электромобильность — это использование электрической энергии для приведения в движение транспортных средств, таких как легковые и грузовые автомобили, автобусы, грузовые суда и танкеры, самокаты и велосипеды, где вместо использования ископаемых видов топлива, бензина, керосина или дизельного топлива, используются электричество, водород, биотопливо и др.
Электромобильность обычно предполагает использование аккумуляторных батарей для первоначального накопления электрической энергии и последующим применением электродвигателей для преобразования этой энергии в движение.
В настоящий момент электромобильность рассматривается как ключевая технология для снижения выбросов углекислого газа и загрязнения воздуха особенно в городах-мегаполисах и быстро набирает популярность по мере совершенствования аккумуляторных технологий, уменьшения стоимости и повышения их надёжности.
Каково будущее общественного транспорта? Будет ли он электрическим, водородным или каким-то другим?
Будущее общественного транспорта, вероятно, будет представлять собой сочетание различных технологий, включая электрические и водородные транспортные средства, а также другие экологичные решения.
Электрические автобусы и поезда уже используются во многих городах мира, и ожидается, что тенденция к электрификации будет продолжаться по мере совершенствования аккумуляторных технологий и повышения их технических характеристик и надёжности. Электромобили имеют множество преимуществ перед автомобилями, работающими на ископаемом топливе, включая более низкие эксплуатационные расходы, сокращение выбросов и более тихую работу двигателей.
Автомобили на водородных топливных элементах также могут сыграть свою роль в общественном транспорте, особенно в тех случаях, когда требуется большой радиус действия, например, в автобусах дальнего следования или грузовиках. Технология топливных элементов все еще относительно новая и недешёвая. Исследования и разработки для улучшения характеристик и снижения стоимости продолжаются.
Другие устойчивые экологические решения для общественного транспорта включают биотопливо, которое может быть произведено из растительных материалов т.е. полностью возобновляемых источников или из биоотходов на производстве.
Наиболее вероятным сценарием развития общественного транспорта будущего является рациональное сочетание различных технологий, каждая из которых будет использоваться в наиболее подходящих условиях в зависимости от различных факторов, например, стоимость, производительность, климат и местная инфраструктура.
Хотя электрический общественный транспорт имеет много преимуществ, необходимо учитывать и некоторые недостатки, котрые у него также имееются.
Прежде всего, самый известный минус — это ограничение дальности хода. Электрические авто в силу ограниченной ёмкости аккумулятора имеют меньший запас хода по сравнению с обычными дизельными или бензиновыми, что требует развития соответствующей инфраструктуры для более частой подзарядки или замены аккумуляторов.
Отсюда, собственно, вытекает второй минус — необходимость строительства новой инфраструктуры в городах и на трассах для заряда батарей или их быстрой замены. Электромобильность для раскрытия своего потенциала требуют наличия развитой зарядной инфраструктуры, что является довольно серьезной инвестицией даже для богатых стран. Помимо этого, такие зарядные станции могут оказаться дорогими в установке и обслуживании, требовать большого количества персонала с соотвествующей квалификацией и быть доступна не во всех местах, что сильно ограничивает географию электромобилей.
Экологический фактор, который до сих пор не решен окончательно это утилизация или возможность глубокой переработки аккумуляторов. Аккумуляторы, используемые в электротранспорте, содержат токсичные химические вещества, которые могут нанести вред окружающей среде при неправильной утилизации.
КПД и энергоэффективность. Хотя электродвигатели обладают хорошими показателями энергоэффективности, транспорт на водородных топливных элементах, как правило, менее энергоэффективен. То есть такому транспорту потребуется больше энергии для преодоления одного и того же расстояния. Сюда также можно отнести частичную саморазрядку аккумулаторов при низких температурах, а также быструю разрядку при определённых режимах работы.
Если продолжить сравнение транспорта на водороде и электричестве, то можно отметить следующее.
Производство топлива, то есть водородных топливных элементов требует большого количества энергии и может приводить к дополнительным выбросам парниковых газов, в зависимости от источника используемой энергии. На данный момент идут попытки совместить ветропарки с производством водорода, в те моменты времени, когда ветропарки на пике своей продуктивности, а сеть пользователей не может потребить всю вырабатываемую электроэнергию. Лишняя энергия может идти на производство водорода прямо на платформах или островах в море. Однако, этот вопрос пока до конца не решен и требует дальнейшей технической проработки, хотя и не является чем-то невозможным.
«Лишняя» электроэнергия с ветропарков в определённые моменты времени может понизить стоимость водорода. В настоящее время водородные топливные элементы дороже электробатарей. Потенциально автобусы на водородных топливных элементах могут оказаться дороже в эксплуатации, чем электробусы.
Хранение топлива. Водородные топливные элементы требуют громоздких и тяжелых баков для хранения топлива, которые могут занимать больше места в транспортном средстве и снижать пассажировместимость. Электрическую энергию запасать ещё труднее. Для этого требуются аккумуляторы, либо другие накопители, например, подъём воды насосами на верхний водозабор гидростанций. Но такие способы тоже имеют свои серьёзные ограничения и доступны далеко не в каждом регионе.
В целом, хотя электрический транспорт имеет свои недостатки, он по-прежнему считается более чистым и экологичным вариантом по сравнению с дизельным. С дальнейшим развитием технологий эти недостатки могут быть смягчены или даже устранены. Варианты использования водорода и биотоплива также имеют свои плюсы и минусы и могут быть более подходящими в определенных ситуациях или местах.
Автомобили на водородных топливных элементах (водородомобили?) имеют потенциал для снижения выбросов и представляют собой альтернативу традиционным автомобилям на ископаемом топливе.
Некоторые из основных недостатков водородного траспорта: большие изначальные инвестиции в инфраструктуру, энергоэффективность, проблемы с безопасностью — водород является легковоспламеняющимся газом, что требует особых мер безопасности при обращении с ним и его транспортировке.
Что касается биотоплива, хотя оно является возобновляемым и тоже может помочь снизить выбросы парниковых газов и вредных выбросов, его использование в транспорте имеет серьёзные ограничения и недостатки.
Использование плодородной земли и конкуренция с продовольственными культурами. Для выращивания культур, из которых затем производится биотопливо, может потребоваться большое количество земли и воды. Эти монокультуры, окажись они более экономически выгодным предприятием для фермеров, будут конкурировать с продовольственными культурами и естественной средой обитания. Что может повлечь кризисные явления, недостаток продовольствия или рост цен на определённые виды продуктов растительного происхождения.
Разность климата, доступности воды и плодородных земель для возделывания и т.д. ограничивают доступность биотоплива и затрудняет широкомасштабную эксплуатацию транспортных средств, работающих на биотопливе.
Другая крайность, при широком распространении монокультур, выращиваемых для производства биотоплива, вызовет дополнительное давление на окружающую среду. Производство биотоплива может приводить к выбросам и оказывать негативное воздействие на окружающую среду, например, вырубка лесов для освобождения дополнительных площадей возделываемых земель, загрязнение воды и деградация почвы.
Энергоэффективность это родовая проблема многих альтернативных источников энергии. Процесс преобразования биотоплива в пригодное для использования топливо требует значительного количества энергии, что снижает его очевидные экологические преимущества.
Что представляют собой стартапы в области электрической и водородной мобильности в настоящее время и в ближайшем будущем?
В области электрической и водородной мобильности на данный момент уже существует множество стартапов. В будущем их количество будет только увеличиваться. Стоит привести некоторые примеры стартапов в области электромобильности.
Да, Tesla. Американская компания является, пожалуй, самым известным производителем электромобилей в мире. Они производят целый ряд электромобилей, включая легковые автомобили, грузовики и внедорожники.
Американский стартап Rivian разработал электрический пикап и внедорожник. Они получили значительные инвестиции от Amazon и Ford.
Компания Lucid Motors производит роскошные электромобили, включая седан Lucid Air.
Китайский стартап NIO производит ряд электромобилей, включая внедорожники ES8 и ES6.
И ещё один китайский стартап Xpeng производит ряд электромобилей, включая внедорожник G3 и седан P7.
В области водородной мобильности также можно привести несколько хороших примеров успешых стартапов.
Стартап Nikola Motor Company, который производит водородно-электрические грузовики и пикапы.
Компания Hyzon Motors производит автомобили на водородных топливных элементах для коммерческого использования, такие как автобусы и грузовики.
Немецкий стартап HYZE Hydrogen Solutions предлагает ряд водородных решений, включая системы топливных элементов для автомобилей и водородные заправочные станции.
Британские учёные из мемов всё же смогли. Британский стартап Riversimple производит автомобиль на водородных топливных элементах под названием Rasa. Дизайн у него, конечно, прям типичный английский. С этим уже ничего не поделаешь.))
Вполне вероятно, в будущем появится еще больше стартапов в области электрической и водородной мобильности, поскольку эти технологии продолжают расти в популярности и становятся более доступными для широкой аудитории.
Какие перспективы и потенциал имеют стартапы в области электрической и водородной мобильности в ближайшие десятилетия?
Стартапы в области электрической и водородной мобильности имеют значительный потенциал в ближайшие десятилетия, поскольку растет спрос на более чистые и устойчивые транспортные решения. Ожидается, что переход на электро- и водородные автомобили ускорится по мере снижения стоимости батарей и топливных элементов и совершенствования инфраструктуры для подзарядки и заправки. Также ожидается, что рост этих стартапов будет стимулироваться государственной политикой и иными стимулами, направленными на поощрение массового внедрения автомобилей с нулевым уровнем выбросов.
Какие знания и навыки необходимы для работы в сфере электрической и водородной мобильности?
Чтобы работать в сфере электрической и водородной мобильности, необходимо хорошо разбираться в технологиях, лежащих в основе этих транспортных средств и их компонентов, таких как батареи и топливные элементы. Также важны знания в области электротехники и машиностроения, а также материаловедения.
Кроме того, знания в таких областях, как разработка программного обеспечения, анализ данных и искусственный интеллект, могут быть полезны для оптимизации работы этих транспортных средств и разработки новых приложений для них.
Другие важные навыки для работы в этой области включают управление проектами, финансовый анализ и коммуникацию, поскольку стартапам необходимо ориентироваться в сложных нормативных актах, обеспечивать финансирование и налаживать партнерские отношения с поставщиками, производителями и другими заинтересованными сторонами.
Для работы в области электрической и водородной мобильности необходимо глубокое понимание технологий чистой энергии, транспортных систем и нормативно-правовой базы. В этой области могут пригодиться такие навыки, как инженерное дело, анализ данных, управление проектами и маркетинг.
Наконец, предприниматели в этой области должны быть людьми творческими и инновационными, поскольку они часто разрабатывают новые технологии и бизнес-модели, которые все еще находятся на ранних стадиях развития.
Северная Европа и Россия не исключение.
В этих регионах электромобильная мобильность уже прогрессирует. Растет число электромобилей на дорогах, увеличиваются инвестиции в зарядную инфраструктуру. Тем не менее, остаются проблемы, такие как относительно высокая стоимость электромобилей, беспокойство по поводу дальности пробега и влияние низких температур на ёмкость и надёжность батарей, а также необходимость в более доступных и удобных зарядных станциях.
Что касается водородной мобильности, то здесь прогресс идет медленнее из-за ограниченной доступности заправочных станций и высокой стоимости технологии топливных элементов. Однако существуют возможности для роста в сфере перевозок грузов и большегрузных автомобилей, таких как грузовики, поезда и автобусы дальнего следования.
Одной из проблем для стартапов в области электрического и водородного транспорта в этих регионах является необходимость конкурировать с устоявшимися транспортными системами на ископаемом топливе. Кроме того, нормативно-правовая база и политика в разных странах могут различаться, что может повлиять на разработку и внедрение решений для экологически чистой мобильности.
Электрическая и водородная мобильность может стать переломным моментом в развитии транспорта во многих регионах планеты. Особенно там, где высока плотность населения и действуют жесткие экологические нормы.
Объем мирового рынка электромобилей (e-mobility) в 2020 году примерно оценивался в 155 млрд. долларов США, а к 2030 году, по некоторым прогнозам, составит около 950 млрд. долларов США и будет расти со среднегодовым темпом роста (CAGR) 22% с настоящего момента по 2030 год.