Автомобили с ДВС и гибриды: история, настоящее, будущее

Пример для ориентировки, ноуты.

Литий-ион в моём служит так, 4 года и 660 циклов = остаток ёмкости в 85%. Если нужна стационарная работа на 100% заряда, батарея за года три-четыре вздувается, у меня два раза было так, но, после того как появилась сторонняя программа которой можно выставить максимум в 80%, проблема снята, вдобавок потеря емкости идёт медленнее. Можно экстраполировать на машины, те, которые с большим окном заряда, с большим количеством быстрых зарядок, высокими токами, и нагревом, будут с повышенной деградацией батареи, и повышенной вероятностью её полного отказа.

Что странно, в отличие от ноутов пользователь машины не может через встроенную мультимедиа за несколько секунд получить информации о остатке ёмкости, и доминировавшем типе зарядки.

В ноуте замена батареи стоила мне 5% стоимости нового, и 15% четырехлетнего, на официальном сервисе. С машинами совсем не так, замена по этому сценарию будет стоить на уровне 50% стоимости новой, и 100% остаточной стоимости 4-летней. Поэтому, в первые годы службы машин официалы если и будут их менять, то по гарантии, и по запросу страховых, а частники не будут никогда, сразу станут искать бушные.

Отсюда, запас хода будет со временем падать, вплоть до неприемлемых для эксплуатации значений, и сформируется рынок бушных батарей, со своим ценообразованием. Оно будет построено исходя из платежеспособности владельцев бушки, и её остаточной стоимости. Например, для электромашины возраста четырёх лет с остаточной стоимостью в 25-30 тысяч в долларовом эквиваленте, если удачно её продать, тысяч 5-6 за бушную батарею будут со скрипом но приемлемы, а 10 уже навряд ли. Отсюда, остаточная у машин с проблемной батареей будет резко падать, так как замена на бушную стоит дорого, и при этом не гарантирует её службы.

Что случится по прохождении возраста скажем в 10 лет, пока непонятно, машины этой модели будут уже с довольно изношенными в среднем батареями, причём уже снятыми с производства, а цены свежей батарейной бушки, в хорошем состоянии, востребованной для восстановления более свежих и дорогих авто, для остаточной стоимости 7-10-летних будут слишком высоки. Предположу что разовьётся кулибинщина разборки изношенных батарейных блоков с заменой наиболее просевших ячеек на ещё как-то работающие, чтобы например быстро продать такую машину "по хорошей цене" не особо разбирающимся.

Touring, может разовьется спрос на бу батареи со стороны промышленных накопителей?

Touring сказал(а):

Что случится по прохождении возраста скажем в 10 лет, пока непонятно, машины этой модели будут уже с довольно изношенными в среднем батареями, причём уже снятыми с производства, а цены свежей батарейной бушки, в хорошем состоянии, востребованной для восстановления более свежих и дорогих авто, для остаточной стоимости 7-10-летних будут слишком высоки. Предположу что разовьётся кулибинщина разборки изношенных батарейных блоков с заменой наиболее просевших ячеек на ещё как-то работающие, чтобы например быстро продать такую машину "по хорошей цене" не особо разбирающимся.

Нажмите, чтобы раскрыть...

В подтверждение слов Touring, да, самоделкины перепаковщики цветут как розы. Кто даст гарантию от возгорания после их работы? Со временем будут вспыхивать как сверхновые?) Ряд бывших республик СССР поставил на поток восстановление затоталенных электромобилей их США и Европы. Все эти копартовские Теслы потом аукнутся любителем экономии.
В то же время достаточно свежая новость:
Touring, ноутбук всё же работает в идеальных условиях, при комнатной температуре, сравнение не очень корректное.

Предположу что еще могут появиться автомобильные powerbank, как со смартфонами ))
Все пространство багажника у таких электричек будет отдано под батарейку. А то что отвалится практичность, так фиг с ней, за то без выбросов и трат на топливо

zopuh сказал(а):

Предположу что еще могут появиться автомобильные powerbank, как со смартфонами ))
Все пространство багажника у таких электричек будет отдано под батарейку. А то что отвалится практичность, так фиг с ней, за то без выбросов и трат на топливо

Нажмите, чтобы раскрыть...

Пассажиру поставят динамомашину с педалями, пусть крутит, подзаряжает.

Бармалей сказал(а):

Touring, ноутбук всё же работает в идеальных условиях, при комнатной температуре, сравнение не очень корректное.

Нажмите, чтобы раскрыть...

В части деградации важно не иметь высоких, и у всех современных машин есть активная система термостабилизации. У старых ноутов была только воздушная, её было мало, корпус под нагрузкой с 40 градусов был обычным делом. В новых совсем иная картина, минус градусов 10 точно, сразу гораздо лучшие условия работы батареи.

Пежо приводит по своим машинам 15 лет назначенного календарного срока, 1,000 нормативных циклов для PHEV и EV и 22,000 для MHEV. Разница в циклировании у MHEV из-за иной композиции и используемого окна.

nowhow сказал(а):

Touring, может разовьется спрос на бу батареи со стороны промышленных накопителей?

Нажмите, чтобы раскрыть...

Было бы хорошо, но им очевидно нужны стандартизированные модули и с хорошим остатком ёмкости, и хорошей его равномерностью по ячейкам. Пока я не вижу должной стандартизации модулей, кроме как у Фольксвагена. Цены сдачи тоже непонятны, например за 4-летнюю свинцово-кислотную подсевшую но работающую мне дали 6% цены новой. Будут ли за литиевые давать больше, вопрос.

По японцам, интересен их прагматичный и малоэмоциональный подход к энергетике.

В 1966-м они поставили у себя первый британский графитово-газовый AGR реактор типа Magnox, на 160 MВт, а в 67-м заключили первый контракт на доставку LNG с Аляски. В 1969-м была первая такая поставка, по фиксированной цене $18.5/1,000 м3.

В 1970-м поставили три водо-водяных реактора BWR/PWR типа, от американских GE и Westinghouse. В том же 1970-м Mitsubishi вместе с Shell начала разработку газового месторождения в Брунее, в 1972-м была первая поставка оттуда LNG в Японию. Под этот проект в стране было построено шесть дополнительных судов-газовозов.

В 1973-м японское экспортно-импортное агентство JEXIM профинансировало разработку газового месторождения в Индонезии, на 1.64 миллиарда долларов, в 1977-м состоялась первая поставка LNG оттуда в Японию. Этот контракт уже предусматривал не фиксированную цену газа, а компоненту цены ресурса, привязанную к средней стоимости нефти с доставкой в Японию (JCC), в размере $35/1,000 м3, и компоненту цены его доставки, в размере $10.5. Суммарно, $45.5/1,000 м3.

В 1974-м, на момент первого топливного кризиса и резкого роста цен нефти, 66% японской электроэнергии производилось мазутной генерацией.

В 1975-1977 японская атомная генерация имело КИУМ всего в 46%, про причине простоев из-за отказов. Японские компании тогда ещё учились. На основе полученного опыта Hitachi, Mitsubishi и Toshiba к концу 1970-х разработали собственные версии BWR/PWR реакторов.

Чтобы убрать проблему отказов, в 1970-х японское экспортно-технологическое агенство MITI начало программу стандартизации проектов BWR/PWR, в три этапа, с плановым получением результата к 1985-му.

На первых двух этапах существующие проекты должны были быть существенно упрощены по критерию сложности и стоимости эксплуатации. Третий этап подразумевал увеличение отдачи до 1,300-1,400 МВт, со внесением существенных изменений в проекты. Ожидаемый результат получил название Advanced BWR (ABWR) и Advanced PWR (APWR).

В 1981-м экспортно-импортное агентство JEXIM профинансировало разработку газового месторождения в Малайзии, с основными участниками в лице национальной Petronas и Mitsubishi, в 84-м была осуществлена первая поставка LNG оттуда в Японию.

В 1985-м она профинансировало разработку газового месторождения на шельфе Австралии, с основными участниками в лице Mitsubishi и Mitsui, в 1989-м состоялась первая поставка LNG в Японию.

В 1992-м JEXIM софинансировала на $1.6 миллиарда разработку газового месторождения на шельфе Катара, с основными участниками в лице национальной QGPC, а также Mobil и Chiyoda, в 1994-м первая поставка LNG достигла Японии.

В 1996-97 годах были запущены в эксплуатацию первые два ABWR атомных реактора нового поколения, мощностью 1,315 МВт каждый. Они были построены консорциумом из General Electric, Toshiba и Hitachi. С тех пор, ещё четыре дополнительных ABWR вошли в эксплуатацию, и ещё восемь планируется. Все они имеют модульную конструкцию, Hitachi-GE говорит о своем новом 1,500 МВт ABWR как о «глобальном унифицированном», и разрабатывает версию на 1,800 МВт.

Основные исследования по части перспективной атомной генерации и топливного цикла в Японии до конца 1990-х годов шли в национальной Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corporation (PNC). Ее деятельность варьировалась от разведки урановых месторождений в Австралии до утилизации высокоактивных отходов.

После двух аварий, в 1998-м году PNC была реорганизована в Japan Nuclear Cycle Development Institute (JNC), с целью сосредоточиться на разработке реакторов-размножителей на быстрых нейтронах FBR, переработке топлива с высокой степенью выгорания, изготовлении смешанного c отработанным топлива MOX, а также утилизации высокоактивных отходов.

Политика Японии в 2000-х годах была обусловлена всё теми же соображениями минимизации зависимости локальности генерации от импорта энергоносителей.

Главным её элементом было использование атомной генерации в качестве основного способа производства электроэнергии, и её топливный цикл, замкнутый внутри страны. Предполагалось также развивать направление FBR реакторов, чтобы более полно использовать уран.

В марте 2002-го года правительство Японии объявило, что для достижения целей по сокращению выбросов CO2, установленных Киотским протоколом, страна будет в значительной степени полагаться на атомную энергетику. Десятилетний энергетический план, представленный METI в июле 2001-го года, предусматривал увеличение производства атомной энергии на 30 процентов, на 13,000 МВт электрических, с ожиданием, что к 2011-му будет введено до двенадцати новых атомных электростанций. Фактически, по разным причинам, за это десятилетие было введено в эксплуатацию только пять, на 5,358 МВт электрических.

В июле 2005-го национальная японская комиссия по атомной энергии JAEC, наследник JNC, подтвердила то, что фокус будет сделан на BWR/PWR типах реакторов. Целью на период после 2030-го года была установлена доля атомной генерации в 30-40% или более в миксе, включая замену текущих реакторов на усовершенствованные легководные, ABWR/APWR. Реакторы FBR на быстрых нейтронах по планам должны были быть введены в коммерческую эксплуатацию не ранее 2050-го года. Использованное топливо должно было перерабатываться внутри страны, для получения MOX типа. Утилизация высокоактивных отходов по плану должна была начать осуществляться после 2010-го года.

В мае 2006-го года правящая партия призвала правительство ускорить разработку FBR реакторов, назвав это «базовой национальной технологией». Она же предложила увеличить выделяемый бюджет, улучшить координацию при переходе от опытных разработок к внедрению, и усилить международное сотрудничество по этой тематике.

В 2006-м, по газу, настал черёд Сахалина в России, профинансированного японской JBIC на $3.7 миллиарда, с основными участниками в лице Shell, Mitsui, Toyo и Chiyoda, в 09-м была первая поставка LNG с него в Японию.

В апреле 2007-го года правительство выбрало Mitsubishi Heavy Industries (MHI) в качестве головной для разработки нового поколения FBR реакторов, так как эта компания активно занимается этой тематикой начиная с 1960-х. В конце 2000-х Япония играла ведущую роль в международной инициативе Generation IV, с особым вниманием к FBR реакторам с натриевым охлаждением, несмотря на то что их прототип такого реактора, Monju, отдачей в 280 МВт, был остановлен вплоть до мая 2010-го года, а затем, после непродолжительной работы в несколько месяцев, снова, и его последующий перезапуск неоднократно откладывался.

План METI за 2010-й по поставкам электроэнергии предусмативал рост атомной выработки на 12.9 ГВт к 2019-му году, доля её в миксе должна была вырасти 25,4% в 2007-м, до 41% в 2019-м.

А пока, как пишут новостные агентства министр энергетики Швеции Эбба Буш критикует «погодозависимое» производство энергии в Германии и его негативное влияние на цены на электроэнергию в соседних странах.

Потом был атомный инцидент 2011-го на Фукусиме, по итогам которого всё резко поменялось.

Поначалу, после него все атомные реакторы Японии были остановлены для проверок, и в сентябре 2012-го года была опубликована новая стратегия Enecan, с поэтапным отказом от атомной генерации к 2040-му.

Это вызвало сильную реакцию со стороны промышленности, с единым мнением, что 20-25% атомной генерации необходимы, чтобы избежать серьезных экономических последствий, так как увеличение импорта ископаемого топлива стало основной причиной рекордного торгового дефицита Японии в размере 31.8 миллиарда долларов США в первой половине 2012-го.

В 2011-м, по газовой теме, японскими компаниями была начаты LNG проекты в США, Freeport, Dominion Cove Point и Cameron. Существенное их отличие от предыдущих, опора в формуле цены на стоимость газа на американском Henry Hub, а не на нефтяной индекс JCC, как ранее.

В феврале 2014-го METI представило новый стратегический энергетический план на 20-летнюю перспективу. Атомная генерация шла в нём ключевой базовой, так как два иных варианта – гидро и геотермальная – ограничены в объёме, а угольная, хотя и сравнительно дешёва, по выбросам противоречит целям Киото. Газовая на LNG была определена балансирующей нестабильность возобновляемых источников, между базовой атомной, и пиковой мазутной. Солнечная рассматривалась как приемлемая для обеспечения пикового спроса, крупномасштабное использование ветровой потенциально указано как значительное, но она будет поступать из северных районов, и потребует балансировки с помощью ещё неразвитых систем хранения.

В июне 2015-го был утвержден план по выработке электроэнергии до 2030-го года. Согласно ему доля атомной составит 20-22%, возобновляемых источников 22-24%, LNG газовой 27%, и угольной 26%. Целью является сокращение выбросов CO2 на 22% по сравнению с уровнем 2013-го, а также повышение уровня энергетической самообеспеченности до 24.3% с 6.3% в 2012-м. В этом же 2015-м были перезапущены два первых атомных реактора.

Пост-Фукусима интересна публикацией экономических оценок стоимости японской атомной генерации.

Институт экономики энергетики Японии оценил стоимость производства атомной электроэнергии в стране в 2010-м году в 11 долларовых центов за кВт-ч, с учетом компенсации в размере до 130 миллиардов долларов США за потери или ущерб в результате ядерной аварии.

В отчете Enecan эти же затраты оценены 11.5 центов. Сюда вошли капитальные затраты (3.3 цента), на эксплуатацию и техническое обслуживание (4.0 цента), и на топливный цикл (1.8 центов). Кроме того, в смету включены 0.3 цента на дополнительные меры безопасности после Фукусимы, 1.4 цента на будущую политику обеспечения безопасности. А также, 0.7 цента на борьбу с будущими ядерными рисками, и это минимум: данная стоимость увеличится на 0.1 цента за каждые дополнительные 13 миллиардов долларов ущерба.

Сумма в 11.5 центов была рассчитана с использованием средних показателей четырех реальных электростанций, работавших за период с 2004-го, мощностью 1,200 МВт и стоимостью строительства в 5.4 миллиарда долларов США каждая. Затраты были рассчитаны с учетом ставки дисконтирования 3%, коэффициента использования установленной мощности КИУМ в 70%, и планируемого срока эксплуатации в 40 лет. С тех пор стоимостью строительства и ставка дисконтирования существенно выросли.

Затраты на японскую генерацию на ископаемом топлива в 2010-м году, включая сборы на меры по борьбе с выбросами CO2, составлявшими значительную часть её стоимости, варьировались от 12.4 центов для угольной, и 13.9 центов для газовой, до 47 центов для мазутной.

По состоянию на июнь 2021-го в Японии были перезапущены 10 реакторов, из более 50-ти работавших до 2011-го. В октябре 2021-го кабинет министров утвердил новый план, где целевой показатель атомной не изменился, но доля возобновляемых источников увеличилась до 36-38%, включая гидро и геотермальную. Водород и аммиак включены в него в количестве 1%.

Микс электрогенерации в 2021-м: LNG газовая 34%, угольная 31%, гидро 8%, солнечная 8%, атомная 7% (падение с 29% в 2009-м), биотопливо и отходы 5%, мазутная 4%, ветровая 1%.

Премьер-министр страны в июле 2022-го объявил, что ей следует рассмотреть возможность строительства современных атомных реакторов и продления лицензий на эксплуатацию существующих на срок более 60 лет, а также ускорения их перезапуска. Однако в сентябре 2022-го председатель агентства НРА заявил, что последнее невозможно из-за необходимости «гарантированно доказать что объекты способны выдержать воздействие сил природы».

На настоящий момент перезапущено 14 реакторов, 11 в процессе получения разрешения на это, и ещё 2 находятся в процессе строительства. 27 реакторов полностью выведены из эксплуатации. Реалистичная оценка доли атомной генерации в 2030-м, если перезапуск к тому времени пройдёт удачно, 15%.



Крупные японские компании, такие как Mitsui и Mitsubishi, между тем продолжили инвестировать добычу газа на шельфе Австралии, и в других странах, и его доставку в виде LNG.

Например, приобрели 14.4% акций австралийского проекта Woodside Browse, оцененного в сумму в $20.5 миллиардов, и развиваемого Shell и BP, за $2 миллиарда. Китайцы из PetroChina приобрели в нём 10.6%. Разрешение от австралийского регулятора на запуск его сооружения ожидается в 2025-м.

Реалистичная оценка доли атомной генерации в 2030-м, если перезапуск к тому времени пройдёт удачно, 15%.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Touring, к 2040 году планируют 20%.

nowhow сказал(а):

Touring, к 2040 году планируют 20%.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Да, новые планы такие, после Фукусимы регулятор сказал что места размещения станций подвержены повышенному риску землетрясений и цунами, поэтому старые под 30% в миксе атомной несбыточны, не упоминая планы 00-х на 40%.

Японский микс электрогенерации в историческом разрезе.

По атомной заметен резкий контраст с немецким подходом, японцы отойдя от шока Фукусимы не зачёркивают её полностью, хотя поначалу были и такие намерения. Планируют её объём исходя из оценки риска, выставляя после реального инцидента высокие критерии его устранения. Устранили все видимые и потенциальные риски - запустили, не устранили, пока что часть простаивает, и доля 7-8% в миксе.

По газовой тоже капитальные отличия, японская генерация в отличие от немецкой не ждёт что кто-то из поставщиков предоставит этот энергоресурс готовым, потратившись на добычу и транспорт, а наоборот, десятилетиями совместно с японскими банками инвестирует в проекты добычи в близлежащих юрисдикциях, и в доставку оттуда, завязываясь с их операторами на сроки окупаемости опять же в десятилетия. Таким образом, она имеет не спотовые цены, сильно колеблющиеся в зависимости от действий финансовых спекулянтов, а контрактные формульные, значительно более низкие.

Уголь, понимая его не самый чистый топливный цикл, и повышенные выбросы, японцы не убирают немедленно, планируя заместить в будущем. Пока что он даёт больше трети в миксе, здесь и позиция и ситуация похожи на немецкую.

Солнце, внедряют в той мере, в которой есть балансировочные возможности у газовой генерации, и ветер, в той мере в которой есть эти возможности, и накопители. В этом тоже отличие от немецкой политики, где ветер сделан вторым по важности после угля, без строительства ёмких накопителей, поэтому вместе с солнцем он задаёт невысокий КИУМ активно маневрирующей газовой.

Бармалей сказал(а):

А пока, как пишут новостные агентства министр энергетики Швеции Эбба Буш критикует «погодозависимое» производство энергии в Германии и его негативное влияние на цены на электроэнергию в соседних странах.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Краткосрочные проблемы есть, при том что среднегодовые цены оптового немецкого рынка находятся на уровне 8-ми долларовых центов за кВт-ч.

Провалы выработки ветровой закрываются как за счёт большого объёма угольной немецкой в резерве, так и за счёт межстрановых перетоков. Ровно так же Франция в недавнем прошлом из-за массовой остановки их атомных станций на ремонты сварных швов металлических оболочек реакторов закрывала дефицит локальной выработки электроэнергии за счёт перетока от угольной в Германии.