Теоретически, электрифицированное шоссе – это наиболее эффективный способ избавиться от выхлопа грузовиков. Мешают этому политические проблемы.
Расположенные над дорогой провода обеспечивают грузовики электричеством на участке дороги протяжённостью пять километров, расположенном к югу от Франкфурта. Это позволяет испытать идею электрических шоссе на практике и реальных грузовиках.
На шоссе к югу от Франкфурта Томас Шмайдер перестроил свою гружёную красками фуру Scania в крайний правый ряд. Потом он щёлкнул переключателем, который вы не найдёте на большинстве приборных панелей грузовиков.
На крыше грузовика начало раскрываться устройство, похожее на рамку для сушки белья, на верхушке которого было что-то вроде салазок. И пока Шмайдер продолжал вести грузовик, на мониторе было видно, как металлические салазки поднялись и прикоснулись к идущим поверх полосы проводам.
В кабине стало очень тихо, дизельный двигатель остановился, и вместо него запустились электромоторы. Грузовик остался грузовиком, однако перешёл на такую же тягу, которую используют трамваи, троллейбусы и поезда.
По поводу того, как избавиться от вредных выбросов при перевозках грузов идут споры. Люди подсчитывают, что больше подходит для питания электромоторов в крупных автомобилях — аккумуляторы или водородные ячейки. Шмайдер участвует в испытаниях ещё одной альтернативы – системы, питающей грузовики в движении при помощи проводов, натянутых над дорогой, и токоприёмника, расположенного на крыше кабины.
В каком-то смысле это отличная идея. Система имеет большую эффективность, поскольку доставляет энергию напрямую из энергосети к моторам. Технология экономит деньги и вес, поскольку аккумуляторы обычно бывают тяжёлыми и дорогими. Грузовику, питающемуся от проводов, достаточно будет аккумулятора, который позволит ему доехать от шоссе до точки назначения.
К тому же система получается относительно простой. Немецкая компания Siemens, предоставившая оборудование для испытаний, адаптировала технологии, которые уже много десятилетий используются на железной дороге, в троллейбусах и в трамваях.
В каком-то смысле это безумная идея. Кто будет платить за электрификацию тысяч километров шоссе?
Избавление от выхлопа грузовых автомобилей – важная часть борьбы с изменением климата и загрязнением воздуха. Дальнобойные грузовики вносят непропорционально большой вклад в выброс парниковых газов и других загрязнений, поскольку очень много времени проводят в дороге.
Однако автопроизводители разделились. Два крупнейших производителя грузовиков в мире, Daimler и Volvo, переводят их на водородные топливные ячейки. Они утверждают, что тяжёлые батареи, обеспечивающие приемлемую дальность поездки, не имеет смысла ставить на грузовики – они отнимают часть полезной нагрузки.
Компания Traton, владеющая производителем грузовиков Scania, MAN и Navistar, утверждает, что водород – слишком дорогое и неэффективное топливо с точки зрения энергозатрат на его производство. Traton, главным акционером которой является Volkswagen, наоборот, ставит на постоянно улучшающие свои характеристики аккумуляторы – и на электрифицированные шоссе.
Traton – одна из компаний, спонсировавших проект eHighway к югу от Франкфурта. Кроме неё в проекте участвуют Siemens и Autobahn GmbH – государственная организация, отвечающая за немецкие шоссе. Небольшие отрезки электрических дорог есть также в землях Германии Шлезвиг-Гольштейн и Баден-Вюртемберг. Также такую технологию испытывали в Швеции, а в 2017 году – в США рядом с портом Лос-Анджелеса.
Пока что выбор электрифицированных шоссе в Германии небольшой – отрезок длиной порядка 5 км близ Франкфурта, оснащённый проводами в обе стороны. Цель – испытать повседневное использование системы с реальными грузоперевозками реальных товаров. К концу года эту систему будут использовать около 20 грузовиков.
Шмайдер учился водить грузовик, будучи в армии. Он работает на транспортную компанию Schanz Spedition, расположенную в небольшом городке Обер-Рамштадт, находящемся в холмистом и лесистом регионе примерно в 55 км от Франкфурта.
Провода над дорогой, как их видно из кабины грузовика
Видеотрансляция с камеры, смотрящей на токоприёмник
Если eHighway когда-нибудь начнут развёртывать в крупных масштабах, придётся сделать так, чтобы с ним могли работать компании, подобные Schanz. Это семейная фирма, которой управляют Кристин Хеммель и Керстин Зайберт – сёстры, и правнучки основателя компании. Их отец, Ганс Адам Шанц технически уже на пенсии, однако лично находился за рулём погрузчика, загружавшего паллеты в грузовик, когда Шмайдер готовился отправиться в свою вторую поездку за день для перевозки краски в распределительный центр Франкфурта.
По словам Шмайдера, бизнес процветает, поскольку из-за локдаунов все резко занялись домашним ремонтом, что подстегнуло спрос на краску, производимую на фабрике, расположенной по соседству со штаб-квартирой Schanz.
Шмайдер ездит по одному и тому же маршруту до пяти раз в день. Подобные поездки спонсоры проекта eHighway считают идеальными.
Хассо Грюньес, отвечающий за проект со стороны Siemens, сказал, что логичнее всего будет сначала электрифицировать самые популярные маршруты – к примеру, дорогу из нидерландского порта Роттердам до Дуйсбурга, немецкого промышленного центра. Или это может быть шоссе, соединяющее немецкие порты Гамбург и Любек.
По словам Грюньеса, между этими точками на карте взад и вперёд постоянно курсируют грузовики. Транспортные компании могли бы существенно сэкономить на своей главной статье расходов – горючем, что легко оправдало бы инвестиции в установку токоприёмников на грузовики. В долгосрочной перспективе по расчётам Siemens 4000 км электрифицированных шоссе возьмут на себя 60% всего грузового трафика Германии. Недавно Siemens заявила, что будет сотрудничать с производителем запчастей Continental для массового производства токоприёмников.
Однако задача по прокладке всех этих проводов ляжет на плечи немецкого правительства. Это обойдётся в сумму порядка €2,5 млн на километр.
Министерство окружающей среды Германии, вложившееся в три электрифицированных шоссе, сравнивает результаты их работы с итогами езды грузовиков на водородных топливных ячейках и на аккумуляторах. В министерстве говорят, что через три-четыре года будет принято решение о поддержке той или иной технологии.
По словам представителя министерства, в результате множества исследований было установлено, что несмотря на высокую стоимость возведения инфраструктуры, наиболее эффективным считается решение с проводами над шоссе. Однако при этом аккумуляторы становятся всё дешевле и лучше, а время заряда уменьшается. Как было заявлено, «в итоговом выборе технологии будут учтены общая стоимость инфраструктуры, машин и энергии».
Правительство осторожничает в этом вопросе, поскольку есть риск, что налогоплательщики оплатят электрификацию шоссе, а затем индустрия грузоперевозок откажется от этой технологии, или же она устареет из-за чего-то нового.
По словам Герта де Кока, специалиста по электрификации из брюссельского общественного движения Transport & Environment, «в теории это самая лучшая идея». Но, по его словам, политические препоны – к примеру, согласование технологических стандартов между всеми европейскими правительствами – пока слишком велики.
«Проблема больше в координации, нежели в технологии, — сказал Кок. – Мы её не поддерживаем, потому что считаем, что её не будут реализовывать».
Томас Шмайдер в испытательном грузовике
Шмайдер, водитель грузовика, в технологию верит. На работу в Schanz он устроился в 2019 году, когда этот испытательный проект только начинался – специально, чтобы в нём участвовать.
«Мне всегда был интересен электротранспорт и направление его развития», — сказал он, одновременно выруливая на своей Scania через узкую улочку, ведущую от штаб-квартиры Schanz на шоссе А5. Гибридный грузовик, оснащённый дизельным двигателем, электромотором и небольшим аккумулятор, проехал знак, указывающий на замок Франкенштейна – который, как говорят, стал вдохновением для автора известного романа о монстре.
Вскоре Шмайдер уже заезжал по эстакаде на А5, и стали видны столбы, поддерживающие расположенные над дорогой кабели eHighway. В кабине смена питания едва ощущалась, когда Шмайдер активировал токоприёмник, тянущийся к контактным проводам.
С этих же кабелей подзаряжается и аккумулятор грузовика, в котором хранится достаточно энергии, чтобы проехать на небольшое расстояние в городском трафике без вредного выхлопа. Это ещё одно преимущество системы – eHighway может устранить необходимость в станциях подзарядки, что очень важно для индустрии грузоперевозок, в которой время – это деньги.
«Для инфраструктуры требуется много ресурсов, — написал нам Манфред Болтц, профессор Дармштадтского технологического университета, занимающийся анализом и консультациями. – С другой стороны, она обеспечивает очень большую энергоэффективность, а для поездок за пределами кабелей нужны совсем небольшие аккумуляторы».
Шмайдер положил свои руки на руль, пока автономная система вождения подводила грузовик точно под кабели. Он и другие водители таких грузовиков прошли однодневные курсы обучения по работе с этой системой и устранению проблем – таких, к примеру, как загораживающие полосу автомобили. Такие случаи с ним уже бывали. Он просто вырулил из-под кабелей на другую полосу при помощи дизельного двигателя.
Иногда случались и технические неполадки. Пару раз отказывали датчики. «Но больших проблем не было», — сказал Шмайдер.
Почти все согласны с тем, что крупнейшим препятствием к созданию глобальной сети электрических дорог является не технология. «Мы продемонстрировали, что такие дороги можно построить, — сказал Грюньес. – Теперь вопрос в том, как строить их в больших масштабах».
