Preview

Труды НАМИ

Расширенный поиск

Городские электромобили различных типов. Сравнительный экономический анализ

Аннотация

В работе представлены результаты сравнения экономической эффективности различных типов энергоносителей для электромобилей. Рассмотрены батарейные электромобили с подзарядкой из централизованной электросети, электромобили на основе воздушно-водородных электрохимических генераторов, а также перспективные транспортные средства, оснащённые воздушно-алюминиевым электрохимическим генератором. Рассчитываются затраты на энергоноситель и энергоустановку за жизненный цикл легкового электромобиля для индивидуального пользования и лёгкого развозного коммерческого грузовика. В затратах на энергоноситель учтены издержки на его производство, доставку до зарядных (заправочных) станций, издержки на содержание зарядной (заправочной) инфраструктуры. Показано, что наименьшие издержки имеют место при использовании электромобиля, оснащённого воздушно-алюминиевым электрохимическим генератором. Как для легкового, так и для грузового электромобиля, оснащённого воздушно-алюминиевым электрохимическим генератором, затраты оказываются в 1,5-2 раза ниже по сравнению с затратами батарейного электромобиля и в 3-4 раза ниже по сравнению с затратами электромобиля на основе воздушно-водородного электрохимического генератора. Таким образом, алюминий в качестве энергоносителя для транспортных средств имеет хорошие перспективы. Несмотря на его высокую стоимость, бортовые энергоустановки и заправочная инфраструктура оказываются существенно проще, а значит и дешевле батарейных и водородных аналогов. Но, в то же время для организации замкнутого топливного алюминиевого цикла требуется создание масштабной инфраструктуры с определённой мерой государственной поддержки. В этом случае индустрия использования электромобилей на алюминии сможет развиваться параллельно с батарейным и водородным транспортом. Наибольшее распространение они могут получить в регионах с низкой плотностью электросетевой инфраструктуры и крупными дешёвыми источниками электроэнергии, - например атомными и гидроэлектростанциями, позволяющими эффективно организовать замкнутый цикл производства алюминия (Россия, Канада, Бразилия и т.п.).

Об авторах

Е. А. Бузоверов
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединённый институт высоких температур Российской академии наук
Россия


А. З. Жук
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединённый институт высоких температур Российской академии наук
Россия


Б. В. Клеймёнов
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединённый институт высоких температур Российской академии наук
Россия


Список литературы

1. Jran Baronas et al. Annual Assessment of Time and Cost Needed to Attain 100 Hydrogen Refueling Stations in California / Joint Agency Staff Report on Assembly Bill 8: 2017. URL: https://www.energy.ca.gov/2017publications/ CEC-600-2017-011/CEC-600-2017-011.pdf (дата обращения: 08.11.2018).

2. Global EV outlook 2018. Towards cross-modal electrification / International Energy Agency (IEA), 2018. URL: https://www.connaissancedesenergies.org/ sites/default/files/pdf-actualites/globalevoutlook2018.pdf (дата обращения: 08.11.2018).

3. Yang S., Knickle H. Design and analysis of aluminum/air battery system for electric vehicles // Journal of Power Sources 112 (2002) 162-173.

4. Ilyukhina A.V., Kleymenov B.V., Zhuk A.Z. Development and study of aluminum-air generator and its main components // Journal of Power Sources. 342 (2017) 741-749.

5. Phinergy. Delivering clean energy. Anytime. Anywhere. URL: http://www.phinergy.com (дата обращения: 08.11.2018).

6. US Department of Energy. Office of Energy Efficiency and Renewable Energy. United States Environmental Protection Agency. URL: www.fueleconomy.gov (дата обращения: 08.11.2018).

7. Few S., Schmidt O., Offer G., Brandon N., Nelson J., Jambhir A. Prospective improvements in cost and cycle life of off-grid lithium-ion battery packs: An analysis informed by expert elicitations // Energy Policy. - V. 114. - 2018. - P. 578-590.

8. Cost and performance of EV batteries. Final report for The Committee on Climate Change / Element Energy Limited: Cambridge, 2012. - P. 91.

9. Penev M. Hybrid Hydrogen Energy Storage. - Aberdeen, UK: All-Energy 2013 materials, May 22, 2013. - P. 38.

10. Horizon 5000W PEM Fuel Cell / Fuel Cell Store. URL : http : //www. fuelc ellstore.com/horizon-5000watt-fuel-cell-h-5000 (дата обращения: 08.11.2018).

11. Korner A. Technology Roadmap Hydrogen and Fuel Cells / International Energy Agency (IEA), June 2015. URL: https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/TechnologyRoadmapHydrogenandFuel-Cells.pdf (дата обращения: 08.11.2018).

12. Burnham A. et al. Enabling fast charging - Infrastructure and economic considerations // Journal of Power Sources 367 (2017) 237-249.

13. Прогноз средневзвешенных нерегулируемых цен на электроэнергию и мощность по ГТП на октябрь 2018 года. URL: http://www.atsenergo.ru (дата обращения 20.10.2018).

14. Департамент экономической политики и развития г. Москвы. Приказ № 486-ТР от 26.12.2017. Об установлении единых (котловых) тарифов на услуги по передаче электрической энергии по сетям г. Москвы на 2018 год. URL: https://www.mos.ru/depr/ documents/normativno-pravovye-akty-departamenta/ view/211058220 (дата обращения: 08.11.2018).

15. Flores R.J., Shaffer B.P., Brouwer J. Electricity costs for an electric vehicle fueling station with Level 3 charging // Applied Energy 169 (2016) 813-830, Elsevier.

16. Ereev S., Patel M. Standardized cost estimation for new technologies (SCENT) - methodology and tools // Journal of Business Chemistry. - 2012. - No. 9. -P. 31-48.

17. Satyapal S. Energy requirements for hydrogen gas compression and liquefaction as related to vehicle storage needs / DOE Hydrogen and Fuel Cells Program Record. -October 26th, 2009. - P. 6.

18. Корецкий В.П., Марданова И.М. Определение нормы численности операторов автозаправочных станций с учётом специфики деятельности предприятий розничной торговли нефтепродуктами / Материалы I Международной научно-практической конференции (31 марта 2017 г.), Том 5: Электрооборудование в нефтегазовой отрасли. Гуманитарные науки. Сборник статей. - Краснодар: ООО Издательский Дом -Юг, 2017. - С. 202-208. URL: http://id-yug.com/images/ id-yug/Bulatov/2017/5/PDF/2017-V5-202-208.pdf (дата обращения: 08.11.2018).

19. Сведения о заработной плате работников организаций по категориям персонала и профессиональным группам работников за октябрь 2017 г. (обновлено 28.05.2018) / Сайт Федеральной службы государственной статистики. Раздел «Рынок труда, занятость и заработная плата», подраздел «Трудовые ресурсы», рубрика «Оперативная информация». URL: http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/ rosstat/ru/statistics/wages/labour_costs (дата обращения: 08.11.2018).

20. Налоговый кодекс Российской Федерации. Федеральный закон от 31.07.1998 № 146-ФЗ.

21. Романов Л.Г. Разложение алюминатных растворов. - Алма-Ата: Наука КазССР, 1981. - 216 с.

22. Жук А.З., Клейменов Б.В., Фортов В.Е., Шейндлин А.Е. Электромобиль на алюминиевом топливе. -М.: Наука, 2012. - 171 с.

23. Металлообработка в Санкт-Петербурге. URL: http://техметалл.рф/price (дата обращения: 08.11.2018).

24. RusAl. 4Q 2017 and 12M 2017 financial results presentation. 23 February, 2018. URL: www.rusal.ru (дата обращения: 08.11.2018).

25. Волков М. [и др.] Логистика в России. Новые пути раскрытия потенциала / Совместный доклад The Boston Consulting Group и Комитета по логистике ТПП РФ, апрель 2014. URL: http://logist.ru/igor-prokhin/blog/ logistika-v-rossii-novye-puti-raskrytiya-potenciala (дата обращения: 08.11.2018).

26. The Real Cost of Trucking - Per Mile Operating Cost of a Commercial Truck / Truckers Report. URL: https://www.thetruckersreport.com/infographics/cost-of-trucking (дата обращения: 08.11.2018).

27. ОАО «РЖД». URL: www.rzd.ru (дата обращения: 08.11.2018).

28. Shashank Srjpad. Quantifying the Economic Case for Electric Semi-Trucks Shashank Sripad and Venkatasu-bramanian Viswanathan / Department of Mechanical Engineering, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, Pennsylvania, 15213, USA. - 16 Apr 2018. - P. 17.

29. Электромобиль ГАЗ-3302 «Газель» / ООО «Лиотех». URL: http://www.liotech.ru/gaz (дата обращения: 08.11.2018)

30. Проспект электромобиля NEXT Electro / ООО «Спецавтоинжиниринг». URL: http://sai-holding.ru/ teh_resh/prospekt_nextelectro_v1.pdf (дата обращения: 08.11.2018)

31. Grogrr O., Gastrjgrr H.A., Suchsland J.-P. Review - Electromobility: Batteries or Fuel Cells? // Journal of the Electrochemical Society, 162 (14) A2605-2622 (2015).


Рецензия

Для цитирования:


Бузоверов Е.А., Жук А.З., Клеймёнов Б.В. Городские электромобили различных типов. Сравнительный экономический анализ. Труды НАМИ. 2018;(4):72-81.

For citation:


Buzoverov E.A., Zhuk A.Z., Kleymenov B.V. City electric vehicles of various types. Comparative economic analysis. Trudy NAMI. 2018;(4):72-81. (In Russ.)

Просмотров: 123


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0135-3152 (Print)