21 марта 2018Переменная
35750

Именем Фарадея

Как Великобритания создает у себя транспорт будущего

текст: Илья Кабанов
Detailed_pictureЭлектродвигатели на заводе YASA в Оксфорде, 2018© Getty Images

Текст продолжает проект об экологии «Переменная».

Двигатели внутреннего сгорания, основной мотор прогресса в последние 100 лет, сдают позиции. Государственное регулирование и ответственное потребление заставляют производителей внедрять низкоуглеродные технологии, которые меньше влияют на климат Земли. По одному из прогнозов, к 2030 году электромобили займут 58% рынка легковых автомобилей. При этом окончательному переходу на электродвигатели пока мешают объективные проблемы: покупателей беспокоят дальность пробега, цены, время зарядки аккумулятора и доступность зарядных станций. Все эти вызовы связаны с одним элементом электромобилей — их батареями.

На самом деле дальность пробега электромобилей уже сопоставима с расстоянием, которое обычная машина может проехать на одном баке бензина. Стандартный вариант Tesla Model 3 проезжает на одной зарядке 350 километров, а автомобиль в комплектации long range имеет запас хода500 километров. Но и это не предел.

Авторы британского проекта SUNRISE разрабатывают усовершенствованные батареи с кремниевыми анодами и оптимизированной для электротранспорта конструкцией. Одна из целей проекта — увеличение дальности пробега автомобилей как минимум до 640 километров (400 миль). Для этого разработчики хотят заменить углерод в анодах на кремний, увеличив при этом емкость каждой аккумуляторной ячейки. Кремниевые аноды должны снизить затраты, повысить производительность батарей и ускорить время зарядки.

По сути, Великобритания создает модель, которую можно относительно легко перенести на российскую почву, была бы политическая воля.

Тем временем компания RedT Energy получила грант британского правительства на разработку ванадиевых проточных батарей — технологии, позволяющей долго хранить энергию без потери заряда. Один из самых масштабных британских проектов в области накопления энергии — Центр разработки и производства батарей в Ковентри стоимостью 80 миллионов фунтов (примерно 6,45 миллиарда рублей). Открытый для всех британских компаний центр будет отвечать за масштабирование разработок, находящихся на ранних стадиях.

SUNRISE, RedT Energy и центр в Ковентри — лишь некоторые участники государственной программы Великобритании по поддержке инновационных разработок. Чтобы мотивировать предпринимателей и исследователей заниматься разработкой новых аккумуляторов, британское правительство запустило в 2017 году инициативу Faraday Challenge — четырехлетнюю программу развития инноваций с бюджетом 246 миллионов фунтов (около 19,5 миллиарда рублей; Российский научный фонд в 2018 году планирует выдать грантов по всем направлениям на 22 миллиарда рублей. — Ред.).

Задача Faraday Challenge — коммерциализировать разработки британских ученых и сделать страну одним из лидеров рынка электрических батарей, рассказала COLTA.RU руководитель энергетического направления Научного совета по инженерным и физическим наукам (EPSRC) Кэтрин Магнэй в ходе пресс-тура, организованного посольством Великобритании в России и Thomson Reuters Foundation.

Владельцы машин смогут продавать электроэнергию в пиковые часы и заряжать аккумуляторы по ночам, когда энергия дешевле.

Faraday Challenge разделена на три потока: исследования, прикладные инновации и масштабирование. У каждого направления есть отдельный бюджет и свои операторы, отвечающие за организацию конкурсов для исследователей, разработчиков и бизнеса. Упомянутый Научный совет по инженерным и физическим наукам, к примеру, отвечает за исследовательский поток с бюджетом 45 миллионов фунтов, или примерно 3,63 миллиарда рублей. В рамках этого направления создается Институт Фарадея, объединяющий научных работников из разных университетов.

Прикладными разработками в рамках «челленджа» занимается британское инновационное агентство Innovate UK. Среди его проектов — развитие технологий «автомобиль-сеть» (vehicle-to-grid, V2G). Эта концепция предусматривает использование электромобилей и гибридных автомобилей для передачи излишков энергии в сеть. Владельцы машин смогут продавать электроэнергию в пиковые часы и заряжать аккумуляторы по ночам, когда энергия дешевле.

Заправочная станция «автомобиль-сеть»© Nissan

Разделение инициативы на тематические потоки кажется очень логичным: так все занимаются тем, что у них лучше получается. Одни организации фокусируются на прорывных исследованиях, другие думают о внедрении разработок в производство, а третьи работают в масштабе отрасли, превращая научные работы и экспериментальные разработки в повседневные технологии.

Инвестиции в «батарейки» должны принести стране ощутимый эффект. Проведенное в 2017 году Имперским колледжем Лондона и Carbon Trust исследование показало, что комбинация решений в области хранения энергии и управления спросом поможет Великобритании сэкономить от 17 до 40 миллиардов фунтов к 2050 году.

По сути, Великобритания создает модель, которую можно относительно легко перенести на российскую почву, была бы политическая воля. Возьмите лучший мировой опыт, создайте условия для взаимодействия ученых, инженеров и предпринимателей, вложите государственные деньги в прикладные междисциплинарные исследования и не мешайте — на выходе получите конкурентоспособную отрасль.

Комментарии