Станция зарядка для авто
Зарядки для электромобилей: как это работает с точки зрения инженера и пользователя
Завтра стартует онлайн-митап про электромобили и силовую электронику — мы об этом уже рассказывали в новостях на Хабре. А сегодня мы погрузимся в эту тему и расскажем, чем мир электротранспорта может заинтересовать инженеров-разработчиков и руководителей проектов: узнаем, как работают зарядки для электрокаров, разберем их внутренности с точки зрения харда и софта, а в конце — посмотрим на прогнозы экспертов.
С появлением электромобилей двигатели внутреннего сгорания с сотнями движущихся частей уступают место электрическим трансмиссиям, в которых таких движущихся частей менее двадцати. Инновации на этом новом рынке зачастую касаются трех главных компонентов:
Зарядные станции и батареи.
Инженеры работают над тем, чтобы увеличить дальность хода авто, повысить его безопасность, срок службы и, конечно, надежность. Самые интересные трансформации сейчас происходят с зарядками и силовыми устройствами, поэтому на них мы и сфокусируемся на завтрашней встрече. Расскажем про силовые устройства нового поколения на основе карбида кремния (SiC), которые сейчас захватывают рынки электромобилей и растут на 27% в год. Узнаем, как развивается инфраструктура зарядных станций в России. А в рамках этой хабрастатьи давайте разберемся с тем, что из себя представляет система зарядных станций для авто.
На наши вопросы ответит Андрей Гольмак — один из лучших мировых специалистов в этой теме. Андрей закончил минский факультет радиофизики и электроники в БГУ, занимался embedded-разработкой, а потом переехал в Канаду и присоединился к небольшой компании, которая одной из первых в мире начала работать с зарядками для электромобилей. В итоге эта компания стала лидером канадского рынка и второй в США. Мы пообщались с Андреем по Zoom и делимся с вами тезисами:
— Что сейчас в целом происходит на рынке зарядок для авто?
— Тем, кто только начинает знакомиться с этой темой, может показаться, что зарядка для электромобиля — это что-то типа зарядки для телефона. На самом деле это сложная экосистема.
Пока этот рынок незрелый. Если кто-то из компаний или инженеров хочет войти в эту отрасль, то сейчас — лучшее время. Меняется вся инфраструктура, сам автомобиль и зарядки, трансформируются поставщики электроэнергии и инфраструктура городов, рождаются интересные проекты. Эти изменения затронут всех в конечном итоге.
Сейчас на рынке зарядок сформировались три сегмента: домашний, частный и общественный. 60% зарядок сейчас составляет домашнее использование, когда пользователи устанавливают зарядку у себя дома, а если есть возможность — в паркинге своего многоквартирного дома.
Частные зарядки — это зарядные станции частных компаний. Например, банк устанавливает зарядки для своих сотрудников, у которых есть свои электромобили. Либо компании, которые доставляют товары Amazon: у них есть парк автомобилей, и они устанавливают для них сеть зарядок в разных городах.
Общественные зарядки доступны для всех, они располагаются в городах и вдоль автотрасс. В качестве аналогии можно привести сеть операторов мобильной связи: ты должен подписаться на определенный тариф, чтобы пользоваться услугами.
Зарядная станция для авто Nissan Leaf, представленная на автошоу в Загребе в 2018 году
— А чем отличаются эти три сегмента — домашний, частный и общественный?
— Начнем с домашнего сегмента, где с точки зрения железа оборудование может быть проще. Это так называемые зарядки второго уровня. Владельцу такой зарядки не нужно как-то специально распределять доступ к пистолету. Основная задача — зарядить свое авто, а статистика, которая потом приходит на смартфон, уже не так важна.
Но дело в том, что в Северной Америке стоимость электроэнергии может варьироваться в зависимости от времени суток — поставщики электричества пытаются компенсировать пиковые нагрузки утром и вечером за счет повышения тарифов. Поэтому сейчас домашние зарядки интегрируются в smart grid, систему управления электроэнергией. Домашние зарядки с такой функцией можно включать изначально на маленьком токе, а ночью, когда стоимость электроэнергии ниже, зарядка автоматически включается на полную мощность. На полную зарядку автомобиля уходит от 6 до 8 часов.
Интеграция со smart grid, конечно, усложняет простейший вариант зарядки: требуется подключение к серверу, а сам сервер подключается к поставщику электроэнергии — так контролируется максимальный ток на зарядках в разное время. Это занятная инженерная задача, но есть еще более интересные проекты: например, коммуникационный интерфейс vehicle to grid (ISO15118). Согласно этой концепции, авто может не только заряжаться, но и отдавать электричество — питать дом, когда электричество дорогое. Такой power bank на колесах. Более того, владелец такого устройства может продавать электроэнергию — возвращать ее в сеть и получать за это деньги.
— Что из себя представляет зарядка с точки зрения железа, hardware-начинки?
— Есть три уровня зарядок. Зарядки первого уровня и правда похожи на зарядки для телефона: подключаем любой розетке на 110—120 вольт, 6—8 ампер.
Для второго уровня (наиболее распространенного) требуется 220—240 вольт с переменным током 30 ампер максимум. Автомобиль с такой зарядкой берет от 6 до 30 ампер.
Рассмотрим, что есть внутри зарядки для домашнего использования:
плата преобразователя энергии (GFCI), которая преобразует напряжение, в ней встроены разные типы защиты;
плата контроля коммуникации с автомобилем, зачастую в зарядках такого уровня используется аналоговый интерфейс (для коммуникации используется сигнал, который называется pilot signal);
коммуникационная плата, которая может иметь свой модемом с wi-fi или кабелем.
Зарядки для частного и публичного использования дополнительно содержат встроенную защиту для ограничения доступа и экраны для общения с пользователем. Также у них может быть контроллер для интеграции в систему управления зданием.
Зарядки третьего уровня для офисов и общественных мест — это такие большие «холодильники» вдоль автотрассы, в больших городах и на заправках. Они достаточно сложны технологически: 100—150 киловатт, сотни ампер, 480 вольт. Это устройства с постоянным током, так называемые DC-зарядки. На полную зарядку авто уходит от 10 до 30 минут максимум. Начинка у них аналогичная, есть графический интерфейс.
QC45 (Level 3) — станция зарядки по стандартам CHAdeMO и CCS. Подходит для электрокаров Nissan, Chevrolet, BMW, Ford, Tesla и др.
Отличительный компонент DC-зарядок — дополнительный power-модуль для преобразования тока и контроля. И когда речь идет о сотнях ампер, сам кабель зарядки довольно тяжелый, не всем хватает сил подключить его. Но Tesla, например, использует водяное охлаждение кабеля, поэтому он у них достаточно легкий.
С точки зрения коммуникации зарядки второго и третьего уровня схожи — в них используются те же модемы для подключения зарядки к серверу. Причем уже сейчас появляются новые задачи для компаний в этой сфере: модемы в старых моделях больше не могут поддерживать нужную скорость и количество данных, которое переносится от зарядки к серверу.
— А почему старых модемов для передачи данных уже недостаточно? За счет чего растет объем этих данных?
Возьмем в качестве примера общественные зарядки: в них может быть установлена простая почасовая оплата, а может быть динамическая, с учетом скидки в зависимости от потребленной электроэнергии, времени суток или рекламных акций конкретных автопроизводителей. Соответственно, возрастает и сложность коммуникации.
Еще один пример — проекты по профилактическому (предиктивному) обслуживанию, когда к зарядкам подключают искусственный интеллект, который по своим алгоритмам предсказывает необходимость обслуживания.
— Какие интерфейсы для передачи данных используются чаще всего и почему?
Используются два типа интерфейса: между зарядкой и модемом + между модемом и сервером. А сами модемы бывают встраиваемые и внешние.
Внешние модемы в основном используются для частных и общественных решений, когда нужно подключить много зарядок к одному модему.
Интерфейсы между зарядкой и модемом — зачастую wi-fi или ZigBee. ZigBee — наиболее эффективный, но пропускная способность у него такая же, как у wi-fi, и ее не всегда достаточно. Wi-fi проще, но не всегда удобен для установки в общественных местах (на улицах или в паркингах, где качество сигнала не всегда хорошее).
Интерфейс между модемом и сервером достаточно простой, это прямое подключение к интернету либо сотовая связь с сим-картой. Разработчики ушли от кабелей и ethernet, потому что зарядки устанавливаются на улице, где неудобно прокладывать кабель под землей — намного проще использовать симку, которая стала доступна по стоимости (несколько долларов в месяц для ИТ-решений).
— А теперь про инфраструктуру: чем отличается заправка для электромобилей от заправок для привычных авто с бензиновым двигателем?
Для зарядки электрокара можно использовать дополнительное приложение и указать в нем тип своего автомобиля. Такое приложение подскажет, как спланировать путь, где зарядиться и сколько это будет стоить. И каждый из этих сервисов — логистика, интеграция с платежами — это отдельные инженерные задачи.
На уровне B2C рынок развивается и предлагает свои плюшки: бонусные программы за использование определенных зарядок. С точки зрения В2В ситуация тоже интересная: если сравнить с мобильной связью, то тут есть возможность обмениваться данными у разных операторов (компаний-поставщиков).
Компактная зарядная станция Sputnik российской компании Portal Energy
— А когда уже сами автомобили будут общаться с зарядками?
Сегодня цифровое общение реализовано только на зарядках третьего уровня. Интерфейс между зарядкой и авто работает примерно так: электромобиль говорит «я готов заряжаться, мне нужно 15 ампер», а зарядка определяет максимальное количество тока, которое авто может потребить.
Тот же стандарт ISO15118 идет с функцией plug-in-charge, благодаря которой автомобиль сам авторизуется в системе, т.е. пользователю не обязательно проводить карточкой по зарядке, чтобы войти в свой аккаунт и получать электроэнергию.
Сейчас самая сложная коммуникация реализована на уровне «зарядка-сервер», а не между авто и зарядкой.
— А что со стандартами в этой теме?
— Все начиналась с компаний, у которых был большой опыт в разработке железа. Потом рынку понадобилось больше программных приложений для обслуживания данных с этих зарядок. Каждый производитель пытался внедрить свой стандарт — сделать протокол для общения между своей зарядкой и своим сервером.
Но клиенты не хотят быть привязанными к одному производителю. Например, город Монреаль как заказчик хочет быть свободен в выборе поставщиков: оставить за собой возможность покупать зарядные станции у разных компаний, а потом подключать их к своей единой системе.
Мало того, что каждый производитель пытался продвинуть свой протокол, так нельзя сказать, что эти протоколы были хорошо оптимизированы. Не хочу бросать камень в огород embedded-разработчиков, но и тогда и сейчас их протоколы были на бинарном уровне, где каждый бит имеет значение. Когда речь идет о больших данных, такой протокол тяжело обслуживать и модифицировать.
Требования от клиентов заставили нас переходить к более сложным протоколам. Стали появляться стандарты общения между зарядкой и сервером. В Европе появился OCPP — Open Charge Point Protocol — протокол открытой зарядной точки. Также стали появляться стандарты общения в сети зарядных станций. И в какой-то момент производители зарядных станций были вынуждены внедрить эти протоколы в свои решения.
Универсальные стандарты задействованы пока не везде, их продолжают внедрять, и они продолжают меняться, так как рынок еще достаточно сырой, и не все стабилизировалось.
— А как рождаются стандарты? Это противодействие на уровне компаний или важнее вклад отраслевых организаций, которые ищут компромисс?
— OCPP — это открытый стандарт, его создавал комитет из представителей разных компаний в Нидерландах. В этом open source-проекте приняли участие не только производители станций и разработчики софта, но также институты.
— А что, если посмотреть на эту тему с точки зрения умного города: зарядки — это ведь только часть подсистемы такого города. Что думаешь про наше будущее, можно ли согласовать всю эту инфраструктуру?
— Я не верю в один общий стандарт. Есть определенные стандарты, которые решают определенные задачи. Например, есть стандарт OpenADR, который позволяет удаленно управлять электроэнергией подключенных электроустройств — он балансирует всплески потребления электроэнергии, и зарядки в него отлично вписываются. Он является частью умного города, но решает конкретную задачу. И таких специализированных стандартов будет достаточно много.
— А как вообще можно подключиться к подобным проектам по разработке инфраструктуры для электротранспорта?
Сложно предвидеть, что будет с этой индустрией через 5 лет. Сейчас можно экспериментировать с разными типами клиентов: работать с банками, с городами, с компаниями со своим парком электромобилей. Если сфокусироваться на решениях проблем клиентов, то ты автоматически будешь двигать индустрию в правильном направлении. А в сборе требований работает стандартная схема: продукт-менеджеры общаются с клиентами, записывают их проблемы, а потом вместе с инженерной командой приоритезируют и выбирают те, решение которых даст максимальный эффект не только в деньгах, но также в новых клиентах и партнерах.
За рамками нашего общения остался самый интересный вопрос для читателей Хабра: а как обстоят дела с инфраструктурой зарядок в России? Об этом мы и поговорим завтра на митапе. Свои вопросы на тему электротранспорта и силовой электроники можно оставлять прямо в комментариях. Мы адресуем их спикерам в прямом эфире, который будет открыт для всех зарегистрированных участников.
А пока поделимся обнадеживающим прогнозом, который несколько дней назад опубликовала британская консалтинговая фирма IDTechEx: в течение следующего десятилетия рынок электрокаров вырастет на 25% и продолжит рост во всех регионах мира в течение 20 лет как минимум. Так что для тех, кто хочет войти в эту отрасль сейчас — и правда лучшее время.
10 лучших зарядных станций для электромобилей
Электромобили переносят людей в будущее мобильности. Но подобно тому, как традиционным автомобилям нужен бензин, электромобили также нуждаются в подзарядке для непрерывной работы. Это привело к установке зарядных станций для электромобилей по всему миру.
Их можно рассматривать как усовершенствованную версию заправочных станций, в которых предусмотрены зарядные кабели для зарядки электромобиля. Благодаря экологичным результатам, электромобили сегодня пользуются огромным спросом. Это открыло путь для открытия большего количества станций зарядки электромобилей. Эти станции являются продвинутыми и могут одновременно обслуживать несколько транспортных средств.
Проще говоря, зарядные станции для электромобилей предлагают такие же зарядные устройства, как и внешние аккумуляторы, но в большем формате. Все это требует надежной настройки и ухоженной инфраструктуры. Таким образом, руководящие органы также выступают за поддержку компаний, участвующих в строительстве зарядных станций для электромобилей.
В пользу зарядных станций для электромобилей было введено множество новых правил и положений. Кроме того, послабления в законодательстве привлекли много новых игроков, чтобы войти в этот быстро развивающийся высокоприбыльный сегмент.
Индустрия электромобилей все еще находится в зачаточном состоянии, и ей предстоит пройти долгий путь. Тем не менее, многие автомобильные компании объединились, чтобы вывести эту отрасль на новый уровень. Его растущий спрос — верный пример массового внедрения.
10 лучших зарядных станций для электромобилей, которые заряжают мечты о мобильности 21 века
Рынок зарядных станций для электромобилей оценивался в 1,78 млрд долларов США в 2018 году. Его стоимость вырастет до 18,11 млрд долларов США к 2026 году. Поскольку этот сегмент быстро растет на международном уровне.
Schneider Electric является ведущим поставщиком энергетических решений. Компания Schneider предлагает продукты мирового класса для поддержки своего видения — от центров обработки данных до электромобилей. Этот MNC распространен на всех континентах, что делает его сильным соперником в сегменте зарядных станций для электромобилей.
Кто не знает о Tesla Эта компания в одиночку подняла индустрию электромобилей на новый уровень. Tesla стала синонимом футуристических технологий — от обещания предоставить самые надежные электромобили до создания надежной сети зарядных станций для электромобилей.
ABB — европейский конгломерат, наиболее известный своими технологиями автоматизации. ABB — один из старейших брендов в этой отрасли. Благодаря уникальному подходу и новейшим технологиям компания ABB смогла пережить волну времени.
BYD это более короткая версия Build Your Dreams. Как следует из названия, этой китайской компании действительно удалось удивить своих потребителей. BYD производит широкий ассортимент продукции, от автобусов, грузовиков, электромобилей до аккумуляторных батарей.
Yazaki основное внимание уделяется жгуту проводов. С появлением сегмента электромобилей Yazaki также вошел в индустрию электромобилей, стремясь построить плотную сеть зарядных станций. Этот японский бренд возглавляет гонку на азиатском рынке.
Bosch стремится переосмыслить решения для мобильности. Его цель — построить будущее с нулевым выбросом углерода. В соответствии с этим компания Bosch приступила к созданию зарядных станций, чтобы поддержать свое футуристическое видение. Его стационарные топливные элементы меняют рынок энергоснабжения.
Efacec находит решения, сочетая энергию с окружающей средой. Его уникальные технологии нарушили статус-кво индустрии электромобилей. Efacec движется на волне изменений на европейском рынке. Более того, он занимает самое большое место в мире.
Mitsubishi Electric демонстрирует свои японские корни во всех своих продуктах и услугах. Он был в авангарде инноваций, происходящих в автомобильной промышленности. Это известное имя в сегменте электрических и электронных товаров. Благодаря этому опыту компания Mitsubishi вступила в мир зарядки электромобилей.
Engie является самым молодым брендом, который жестко конкурирует с устоявшимися игроками в этом бизнесе. Компания Engie изменила жизнь своих потребителей от производства электроэнергии до распределения. Компания работает в нескольких отраслях, связанных с автомобильным сегментом, таких как возобновляемые источники энергии и нефть.
Siemens — еще один крупный игрок в этой отрасли. Он формулирует новые стратегии для поддержки преобразований 21 века. Его интеллектуальная инфраструктура неоднократно удостаивалась наград на мировом уровне.
На зарядку становись: как заработать на станциях для электромобилей
Журналист, автор RB.RU
На российских дорогах не так много электрокаров, да и в мире они пока составляют чуть больше 1% от общего количества авто. Однако транспорт, работающий от электричества, все активнее проникает в систему частных и общественных перевозок.
За 15 лет количество электромобилей в мире выросло в 7 тыс. раз, а через 10 лет составит 30% от всего автотранспорта. Растет и смежный, обслуживающий его бизнес.
RB.RU составил исчерпывающий гид о том, как заработать на электрозаправках в России и есть ли смысл заходить на этот рынок уже сейчас.
Содержание:
Рынок электромобилей и станций зарядки для них только формируется. Пока игроков на рынке не много, конкуренция слабая, а порог входа в бизнес небольшой, дальновидные предприниматели могут занять самые перспективные локации на рынке инфраструктуры для зарядных станций.
Не стоит ожидать, что этот бизнес начнет приносить дивиденды сразу и окупится в ближайшие два года, но в будущем — в течение 3-5 лет — станции зарядки начнут приносить владельцу стабильный и хороший доход, который будет расти с каждым годом.
По прогнозам экспертов, с которыми удалось пообщаться RB.RU, через 10 лет доля электромобилей в структуре всего автотранспорта составит уже 30% — без учетах двух и трехколесных гаджетов. Все эти авто нужно будет заряжать.
«Как видно из практики Евросоюза, как только установка электрозарядок станет рентабельной, на этот рынок пойдут все: и сети торговых центров и сети АЗС, у которых уже есть удобные точки с магазином и кофе, и другие игроки», — говорит Владимир Млынчик, совладелец IT-платформы для владельцев электромобилей и зарядных станций ZEVS. Она позволяет автовладельцам искать удобные для заправки станции и заряжать электрокар, а владельцам станции — управлять зарядной инфраструктурой, контролировать ее состояние и зарабатывать, потому что сама по себе зарядка не имеет ни купюроприемника, ни оператора.
Скорее всего в будущем российский рынок электрозаправок окажется абсолютно раздробленным, и единого крупного игрока, каким сейчас можно назвать компанию «Россети», не будет. «Конкурентами станут сотни компаний из самых разных сфер, которые пошли в этот бизнес, понимая, что по цене средней квартире в Москве — 30 млн рублей — можно создать собственную сеть станций, — говорит Владимир Млынчик. — Для сравнения, инвестиции в одну АЗС составляют около 150 млн рублей.
Количество станций и авто
В мире насчитывается около 540 тыс. зарядных станций. Самые крупные рынки: США и Европа, на остальные регионы приходится примерно 10% от общего количество зарядок. В Европе больше всего их в Германии и Франции, в топ также входит Норвегия, Австрия и Финляндия. В России работает около 450 станций, что в три раза меньше, например, Финляндии по данным компании Zevs.
Количество заправочных станций в регионе напрямую зависит от количества электроавтомобилей в стране: чем больше авто, тем больше заправок, как личных, так и общедоступных. Рекорд по продажам был поставлен в 2019-ом: тогда по всему миру дилеры продали больше миллиона новых электрокаров (367 тыс. из них — Tesla). В 2020-ом году электрокары тоже покупали, но коронавирус внес свои изменения в мировой рост продаж.
По данным Autostat, в мире больше 7 млн. электромобилей, примерно 6 тыс. из них — в России. Для сравнения, на Украине их 50 тыс., в Норвегии — больше 300 тыс., а в Финляндии — около 30 тыс. Еще в 2005 году на всей планете было не больше 1 тыс. электроавто: рост действительно впечатляет.
«По данным аналитиков, к 2030 году продажи электромобилей достигнут 31,1 млн электромобилей в год, а общий объем рынка составит более 180 млн авто по всему миру», — говорит Юрий Орлов, глава компании Touch.
Международный оператор зарядной инфраструктуры для электромобилей Touch имеет два головных офиса: в России (Санкт-Петербург) и Германии (Карлсруэ). Сеть включает примерно 60 000 зарядных станций, включая как собственные, так и станции роуминговых партнеров.
В прошлом году объем рынка новых машин в РФ составил 353, в 2020 году, для сравнения, — минимум 4 тыс. Официальные дилеры электрокаров в России — это Jaguar, Audi, Mercedes и Porsche. Остальные авто приобретаются у перекупщиков. Чаще всего на отечественном рынке можно встретить машины с пробегом из Японии.
Примерно 90% электромобилей в России используется на Дальнем Востоке. Это легко объяснить: туда проще доставить бывшие в употреблении, а значит, более доступные авто из-за границы.
«Тут электромобиль можно купить за 350 тысяч рублей, то есть дешевле, чем бензиновый автомобиль», — отмечает Владимир Млынчик, совладелец IT-платформы для владельцев электромобилей и зарядных станций ZEVS.
Инфографика предоставлена компанией Zevs
Структура рынка
Рынок зарядной инфраструктуры для легкового электротранспорта состоит из четырех групп игроков. Это производители зарядных станций, сервисные компании по установке и техническому обслуживанию заправок, разработчики платформ-агрегаторов и электромобилисты, которые выступают и как потребители, и как владельцы частных станций.
Среди российских производителей станций выделяются «Яблочков», «Форма», Touch, Rewatt и «ПСС», имена западных игроков у всех на слуху: Siemens, Shneider Electric, ABB, ENEL. Сервисом занимаются «Мир электромобилей», Volt4drive и Watson (железо), а также ZEVS, EVtime и «Росток» (ПО). Свои платформы есть у Volt4drive, Touch и компании «Яблочков».
Специфика рынка предполагает, что компаниям-производителям приходится вести не только коммерческую, но и просветительскую деятельность, предупреждает технический директор компании «Яблочков» Самвел Аветисян:
«Мы работаем на рынке три года и видим изменения в поведение клиентов: практически ушли заказчики, которые не очень понимают, что они покупают и делают выбор «наобум»,. Аудитория уже разобралась в том, что она хочет купить, но пока не до конца понимает детали и, бывает, предъявляет в качестве техзаданий нереализуемые на практике требования к продукции, забывая о прочих, более важных вещах».
Зарядные станции в России принадлежат ДЗО «Россети», «Русгидро», «Газпромнефть», автосалонам (Audi, Landrover, Jaguar), производителям («Яблочков», Touch, «ФОРА»), компании «Росток», а также торговым и бизнес-центрам, жилым комплексам и частникам, которые располагают станции около своих домов.
Самая большая сеть заправок находится на Дальнем Востоке и принадлежит «Русгидро», в нее входит 19 быстрых станций. Они находятся в Приморском, Камчатском и Хабаровском крае, а также в Сахалинской и Амурской области. Для сравнения, всего в Петербурге работает около 30 станций, в Москве — минимум 60.
«Отечественный рынок зарядной инфраструктуры с задержкой в пять лет проходит те же этапы развития, что мы видим в США и Европе. Все начиналось со стихийного появления электрозаправок: их стали устанавливать как частные энтузиасты, так и торговые сети, например McDonald’s, IKEA, электросетевые компании.
У станций было разное ПО от производителей железа, со временем возникла проблема необходимости объединять станции в единую сеть, чтобы монетизировать станции, мониторить процесс их эксплуатации, привлекать новых клиентов и стандартизировать взаимодействие участников рынка», — объясняет Владимир Млынчик, совладелец IT-платформы для владельцев электромобилей и зарядных станций ZEVS.
Так в мире начали появляться первые стартапы-агрегаторы станций: Charge Point, New motion (куплен Shellrecharge), Charge’n’drive (куплен Fortum), Virta (куплен EON). Большинство из них приобрели крупные энергетические или нефтедобывающие компании, которые вовремя поняли перспективность нового направления.
Примерно тоже самое сделал «Яндекс», создав платформу «Яндекс.Заправки»., которая объединила 15 крупнейших сетей АЗС.
Российский рынок электромобильности. Инфографика предоставлена компанией Zevs
Виды заправочных станций
Станции делятся по типу тока, скорости и мощности заряда, формату самой зарядки и типам коннекторов. Также различаются ручные и автоматические зарядки: с использованием кабеля или индукционной платформы и пантографа (токоприёмника с подъёмным механизмом). Эти различия влияют на стоимость, востребованность и, как следствие, окупаемость станции.
Главное, что нужно знать про зарядки для электрокаров: в них может использоваться как переменный, так и постоянный ток. В первом случае преобразование переменного тока из сети в постоянный ток, необходимый для зарядки батареи, происходит в электромобиле.
То, с какой скоростью может заряжаться батарея, зависит от мощности преобразователя переменного тока. Как правило, такие зарядки ставят у дома или работы: авто в них заряжается несколько часов ночью или днем.
Во втором случае преобразование переменного тока из сети в постоянный происходит на самой зарядной станции. Благодаря специальному коннектору, электрокар заряжается при высокой мощности (более 22 кВт) и быстро, а сам зарядный порт имеет прямой контакт с батареей машины.
По времени зарядка электромобиля может занимать от 30 минут до четырех часов и зависит от максимальной мощности станции, типа кабеля, емкости аккумуляторной батареи, текущего уровня заряда авто и температуры на улице.
«Около 90% сессий зарядки электромобилей в Европе происходит на “медленных” зарядных станциях, в основном дома или в офисе. Это связано с паттерном поведения владельцев транспортных средств: медленная зарядка ночью у дома и днем у работы покрывает все нужды. Быстрыми зарядными станциями пользуются в основном на магистралях, либо если электрокар по каким-то причинам не получилось зарядить дома», — объясняет технический директор компании «Яблочков» Самвел Аветисян.
«Яблочков» производит, устанавливает и обслуживает станции на территории России и Белоруссии, а сейчас выходит на рынок Казахстана.
В России, наоборот, чаще пользуются быстрыми зарядными станциями. Возможно, дело в том, что в стране мало закрепленных за владельцами парковочных мест, чтобы установить там зарядную станцию. Хотя в некоторых элитных комплексах уже ставят зарядки на подземных парковках. Первые подземные станции на парковках ЖК и в Москве и в Петербурге появились в 2019 году.
С другой стороны, по словам владельцев электрокаров, как только у них появляется собственная зарядная станция, на публичную зарядку они заезжают редко и в экстремальных случаях: примерно пару раз в месяц.
«Год назад в Петербурге ввели закон, по которому 3% машиномест должны быть укомплектованы медленными зарядными станциями. Но мы не занимаемся продажей такой продукции, потому что там очень маленькая маржинальность на станцию, и большинство клиентов не до конца понимают разницу между домашними и коммерческими станциями. А они отличаются по цене в 3-4 раза в зависимости того, какое оборудование используется. Так что в тендерах, подразумевающих установку меньше 50 медленных зарядных станций, мы не участвуем: это не интересно», — рассказывает Самвел Аветисян.
Зарядная станция компании «Яблочков»
В этом году компания уже поставили 50 станций и до конца зимы рассчитывает увеличить это число до 100. В основном «Яблочков» работает в сегменте ультрабыстрых зарядных станций от 150 киловатт. На данный момент такие зарядки самые технологичные: сложные в установке и обслуживании, конкурентов здесь немного.
По словам Самвела Аветисяна, они на российском рынке пользуются наибольшим спросом среди коммерческих клиентов: заказчики рассчитывают, что на быстрых зарядных станциях удастся быстрее передать больший объем мощностей, соответственно, получится быстрее их окупить и быстрее начать зарабатывать.
Электромобиль можно заряжать через обычную розетку с переменным током в 230 В, от розетки с использованием кабеля с блоком управления (снова переменный ток) и при помощи постоянного тока без использования специального конвертера в самой машине.
Через розетку авто заряжается очень медленно, а сам процесс нельзя назвать безопасным. Кабель с встроенным блоком управления позволяет машине самостоятельно следить за заправкой и контролировать ее. Передаваемая мощность заряда в основном варьируется от 50кВт до 175 кВт.
Наконец, важно понимать, что пока в России в основном работают одиночные станции, за рубежом активно появляются целых зарядные хабы — площадки, где находятся сразу несколько зарядных станций, обслуживаемых одним оператором.
В здании такого хаба, как правило, уже при планировке предусмотрена площадка под арендатора из сферы общественного питания. Россия отстает от западного рынка на пять лет, поэтому такой тренд в итоге придет и к нам. Уже известно, что в планы одного из крупных игроков рынка электроэнергии входит проект нескольких хабов, в том числе в столице.
Как выглядит зарядка
Конечно, это может быть и просто розетка, но, как правило, классическая станция оборудована одним или несколькими зарядными портами и системой управления (кнопки, RFID-считыватели, дисплеи). Впрочем, есть и исключения: например, зарядные станции формата Plug&Charge (вставь и заряжай) не имеют пользовательских интерфейсов и активизируются либо автоматически, либо при подключении коннектора к электромобилю.
Количество авто, которые могут одновременно заряжаться на станции, зависит от числа зарядных портов: в этом смысле полное сходство с привычными всем бензоколонками. В одном порту может располагаться несколько зарядных коннекторов, однако использоваться в конкретный временной период может только один из них.
Ручные зарядки подразумевают наличие кабелей, автоматические — их отсутствие. Для старта зарядки нужно подъехать к пантографу или запарковаться в специально отведенное место, где расположена индукционная плита. Сессия начнется либо по умолчанию, либо после запуска специального приложения на мобильном.
Зарядные станции с пантографами обычно располагают в парках или в местах официальных остановок, этот вид обеспечивает высокую проводимость электроэнергии и используется в основном для сверхбыстрой зарядки электрических автобусов, грузовых электромобилей и специальной техники в аэропортах и морских портах. Кстати, электробусы, в отличие от электромобилей, в России производят: «Газ», «Волгабас» и «Камаз».
В будущем к беспроводной зарядке электромобилей на парковочных местах может добавиться зарядка непосредственно на дорогах — во время движения. Такие разработки уже ведутся, но до рыночного использования еще довольно далеко.
Зато уже в этом году в мире появилась целая улица для зарядки электрокаров: 24 фонарных столба весной превратились в точки зарядки на Сазерленд-авеню в Лондоне. Инициатором проекта выступили компании Siemens и Ubitricity.
Где ставить
«Нельзя просто купить и где-то поставить станцию: это неэффективно и никогда не окупится. Перед тем как выйти в новый регион, мы проводим глубинную аналитику, общаемся с местным сообществом электромобилистов, смотрим, какое количество машин есть в городе, какой средний пробег, анализируем основные точки притяжения, общаемся с органами власти и сетевыми компаниями», — объясняет Юрий Орлов, глава компании Touch.
Это позволяет принять решение, стоит ли сейчас развивать зарядную инфраструктуру в конкретном регионе и понять, где наиболее оптимальные места для зарядных станций
Обычно станции располагаются на магистралях между крупными городами и в самих городах: у офисов, бизнес-центров, торговых молов, в инфраструктуре жилых комплексов, развлекательных центров, отелей и спа-центров.
Оценивать при выборе места для установки станции нужно не только пропускную способность площадки (поток посетителей), но и время, которое автолюбитель может провести на объекте, пока машина будет заряжаться. Нет смысла ставить станцию медленной зарядки у кофейни, а быструю зарядку размещать там, где человек и так проведет большую часть дня, когда пандемия кончится.
«Удобнее всего быстро заряжаться во время шоппинга или посещения ресторанов, — говорит Дмитрий Филатов, основатель компании Topface, владелец электрокара. — В Петербурге, например, таких зарядок всего парочка, хотя в других странах это мейнстрим. Для владельцев таких заведений это хороший способ привлечения новых клиентов, так как зарядки видны в специальном приложении, которое есть у всех владельцев электромобилей».
У компании Touch есть зарядная станция для анализа спроса и поведения электромобилистов в конкретной геолокации. Ее, к сожалению, нельзя взять в аренду, зато устройство должно помочь с минимальными вложениями протестировать выбранную точку, определиться с необходимой мощностью и конфигурацией будущей станции.
В компании продукт называют «умной розеткой» и советуют устанавливать там, где люди проводят минимум 2 часа, а в сети есть свободная мощность в 3,5 вКт. Такой пилотный вариант будет стоить в пределах 100 тыс. рублей и позволит осознанно делать дальнейшие инвестиции.
Сколько это стоит
«Вход в бизнес быстрой зарядки электромобиля в России начинается от 3 млн рублей, но пока их установка далеко не всегда коммерчески рентабельна: рынок электромобилей представлен “дорогими игрушками” стоимостью от 6 млн рублей.
Есть электромобили премиум-класса: Audi, Jaguar, Porsche, Mercedes, но доступных брендов нет, массовый сегмент электромобилей у нас не развит, между тем именно его появление подстегнет развитие рынка зарядной инфраструктуры. Если “Камаз” реализует свой проект доступного электромобиля, это будет качественный скачок», — объясняет Владимир Млынчик, совладелец IT-платформы для владельцев электромобилей и зарядных станций ZEVS.
Окупаемость зарядных станций зависит от их типа, класса и проходной способности и может составлять от года до пяти лет, при условии, что речь идет о крупных городах или трассах между ними.
«Себестоимость самой станции составляет примерно 30% от себестоимости всего проекта по установке зарядной инфраструктуры. Большая часть средств уходит на строительно-монтажные работы и подключение дополнительных мощностей к точке подключения зарядной станции. Здесь зашито от 60% до 95% всех трат», — уточняет технический директор компании «Яблочков» Самвел Аветисян.
Впрочем, основные расходы на самом старте проекта — стоимость станции, техническое подключение к электросетям и оплата электроэнергии — можно постараться уложить в миллион рублей, говорит Юрий Орлов.
«Продвижение также потребует вложений, но не очень больших, поскольку на данном этапе потребители сильно консолидированы и достаточно работы с сообществом», — говорит он. Как только станция готова, ее обязательно нужно зарегистрировать в приложениях, которые подскажут владельцу электрокара ее местонахождение и позволяют фиксировать и анализировать, как часто ею пользуются, сколько денег она приносит и так далее.
Для сравнения, вход на рынок IT-платформ для зарядной инфраструктуры требует более масштабных инвестиций: на команду разработчиков, техническое обеспечение, серверную инфраструктуру, софт и лицензии уйдет около 30 млн рублей. А окупаемость, по словам Владимира Млынчика, составляет 10 лет.
«Сам заработок платформы составляет комиссия с зарядных сессий, ежемесячные лицензионные платежи от клиентов-владельцев зарядных сетей и эксклюзивные заказные доработки ПО для стратегических партнеров».
Экономия на старте бизнеса в последствии может обернуться сужением потенциальной аудитории, это тоже важно держать в уме предпринимателям, присматривающимся к этому рынку.
«Одной из первых компаний, которые начали устанавливать зарядные станции в России, стали «Россети», — рассказывает технический директор компании «Яблочков» Самвел Аветисян. — Чтобы не тратить деньги на дополнительные монтажно-строительные работы и подведение мощностей, компания подключала станции там, где уже были все необходимые условия, в основном неподалеку от своих трансформаторных подстанций.
Этот эксперимент, на мой взгляд, можно назвать неудачным: в итоге много зарядок находятся в промзонах, и чтобы попасть туда, нужно сворачивать с основным маршрутов, оставлять авто и потом искать какое-то подходящее кафе или магазин, которые, как правило, находятся довольно далеко».
У кого покупать
Можно закупить оборудование для станций у зарубежных производителей (Siemens, Schneider Electric, ABB, ENEL и другие) или сделать ставку на эксклюзив и попробовать открыть одну из первых точек Tesla Supercharger в России. Однако дешевле будет обратить внимание на продукцию российских игроков: Rewatt, Touch, «Яблочков», «Форма», «ПСС». Интересно, что производство у Touch, как и у компании «Яблочков», находятся в Петербурге.
«Активно занимающихся заправочной инфраструктурой игроков в России около 10. В основном это дистрибьютеры и дилеры электрооборудования, которые закупают зарядные станции за рубежом. При этом у них чуть разные бизнес-модели: кто-то работает только с корпоративным сектором, кто-то за счет этого расширяет свой ассортимент. Но и те, и другие активно не продвигаются, — говорит Юрий Орлов, глава компании Touch. — Помимо этого, в России есть четыре компании, которые занимаются сборкой зарядных станций из импортных комплектующих».
Потенциал рынка
Прибыльность рынка зарядных станций для электрокаров зависит от его размера, темпов роста и конкуренции. «Размер рынка станет привлекательным для бизнеса, когда в год в РФ будет продаваться несколько десятков тысяч машин. Темпы роста в ближайшие годы точно будут огромными для авторынка, а конкуренция очень низкой, так как традиционные игроки будут с трудом понимать его специфику и новые требования», — говорит Дмитрий Филатов, основатель Topface, владелец электроавтомобиля.
В РФ бизнес на электрозаправках с каждым годом будет развиваться все активнее, и отдельным большим сегментом станет установка домашних зарядок и оборудование ими паркингов как самый удобный способ зарядки личного электромобиля.
«Думаю, в ближайшие 3-5 лет нас ждёт взрывной рост в этом сегменте. Будучи представителем IT-бизнеса, любые инвестиционные возможности я сравниваю со своим сегментом и думаю, что электрозаправки — это сегмент для крупных игроков, так как он точно не будет высокомаржинальным с быстрой окупаемостью», — говорит Дмитрий Филатов.
Молодым предпринимателям он советует подумать о том, какие IT-решения потребуются в связи с массовым переходом на электромобили, которые надо заряжать по 30-60 минут даже на быстрой зарядке. А еще об инновациях в сфере зарядки и новых решениях для взаимодействия с автомобилями через смартфоны.
Зарядная станция Malanka
Сдерживающие факторы
Основной фактор, сдерживающий рост рынка зарядной инфраструктуры, – отсутствие государственной поддержки, которая в Европе стала одним из ключевых драйверов развития.
«В России работа в этом направлении ведется крайне медленно. Постепенно вносятся поправки в законодательство в виде отмены транспортного налога и бесплатной парковка для их владельцев. Однако без обеспечения городов зарядной сетью эти меры неэффективны», — говорит Юрий Орлов, глава компании Touch.
Отсутствие стабильного спроса на электрокары заставляет дилеров осторожничать, стоимость авто и неразвитая инфраструктура становится преградой для заинтересовавшихся покупателей. Получается замкнутый круг: нет поддержки и достаточного количества зарядок, нет и автомобилей. Нет автомобилей — предприниматели не торопятся открывать зарядные станции.
«Конечно же, для полноценного развития рынка электромобилей сеть быстрых зарядок должна быть на порядки больше, чем сейчас, — говорит Дмитрий Филатов, основатель Topface. — К примеру, в Петербурге есть всего пара десятков быстрых зарядок, часть из которых периодически не работает. На каждой из них одновременно может заряжаться всего одна машина. То есть пропускная способность всей сети буквально несколько сотен машин в день. Если место для зарядки, конечно, не занято обычной машиной».
К тому же обычно электрокары приобретаются семьями, уже имеющими авто, поэтому такая машина используется не каждый день: это тоже нужно учитывать предпринимателям, выходящим на рынок электрозаправок.
«Опыт других стран показывает, что развитию рынка зарядной инфраструктуры способствует следующий комплекс мер поддержки автовладельцев: частичная компенсация стоимости электромобиля, освобождение от дорожных и транспортных налогов со стороны федеральных властей, обустройство бесплатных парковок, выделение отдельных полос на дорогах со стороны муниципальных властей и льготы от коммерческий компаний, например, страховых агентств», — говорит Михаил Гурьянов, генеральный директор ООО «Соллерс Инжиниринг».
Правительственные программы, поддерживающие производителей и покупателей электромобилей в Норвегии в итоге привели к тому, что процент таких машин в стране составляет около 15%, а в некоторых городах доходит до 50%. Например, в Бергене.
Среди льгот — бесплатная парковка, доступ к полосам для общегородского транспорта, отмена платежей за использование бесплатных дорог, сниженный налог на машину.
Активно развивает экосистему электрического транспорта и Китай: сейчас в стране больше таких машин, чем в Штатах. Индийское правительство тоже делает ставку на электротранспорт и разрабатывает программы поддержки электрификации транспорта: страна рассчитывает продать 10 млн. электрокаров через 10 лет.
Великобритания старается нарастить долю электромобилей и задумывается запретить продажи новых бензиновых и дизельных автомобилей к 2040 году. Такой же запрет собирается ввести в будущем Франция.
Инфографика компании Zevs
Некоторые меры поддержки есть и в России. Например, осенью этого года продлили отмену транспортного налога на электрокары в Москве и Московской области — до 2024 года. Впервые льгота была введена в 2016 году, с тех пор количество авто в области на электрической тяге выросло с 13 до 235. Такая же норма действует еще в 10 регионах, в том числе в Санкт-Петербурге, Калужской и Амурской и Калиниградской области.
В ряде других регионов действуют частичные льготы. К примеру, в Сахалинской области предусмотрена скидка в 50% на транспортный налог для владельцев элетрокаров. Пока в области только 85 электрокаров, но власти Сахалинской области намерены до 2030 года полностью перевести регион на транспорт, который приводит в движение электричество и природный газ. Сейчас в регионе расширяется локальная сеть зарядных станций.
По оценке некоторых экспертов, при поддержке со стороны государства количество электромобилей в России в ближайшие 5-6 лет может вырасти до 380 тыс., и вряд ли составит больше 120 тыс. без нее, от этого зависит и развитие зарядной инфраструктуры.
«Я же, наоборот, считаю, что главный драйвер развития рынка электромобилей — не льготы и спецпрограммы от государства, а наличие доступного электромобиля у официальных дилеров BMW, Nissan, Volkswagen и Volvo», — подчеркивает Владимир Млынчик.
По словам эксперта, в этом году в России добавилось около 500 станций, а в следующем можно ожидать появления еще 1,2 тыс. заправок.
Драйверы роста
На развитие рынка электрического транспорта и зарядных станций для них влияет ряд экологических инициатив, в частности, Европейский стандарт, Европейское зеленое соглашение, Директива о развертывании инфраструктуры альтернативных видов топлива.
Часть внешних международных соглашения по сокращению парниковых выбросов поддержала и Россия. Это значит, что налоги на обычные автомобили будут расти, а электромобили, освобожденные от «углеродного налога», получат дополнительный интерес со стороны потенциальный потребителей. Еще одним внешним фактором спроса на электромобили и зарядные станции в будущем может стать ввод строгих ограничений по нормам выбросов углекислого газа для автопроизводителей.
Сейчас же драйвером развития сети электрозаправок может стать запрос со стороны самих пользователей или потенциальных владельцев электрокаров. Например, в Ломоносовском районе Москвы депутаты подписали народное обращение к городским властям с просьбой разместить в районе несколько заправок в локациях с высоким трафиком.
«Звучала и идея предоставить приоритетное право парковки электрокарам возле этих заправок, — добавляет Владимир Калинин, депутат муниципального округа Ломоносовский. — Эта задача формулируется для последующего рассмотрения на уровне законодательного собрания города.
Немаловажным фактором роста рынка может стать и расширение сети заправок для зарядки электрического общественного транспорта. Сейчас в отдельных районах наблюдаются даже очереди из электроавтобусов, а строительство частных станций смогло бы решить эту проблему и привлекло бы в отрасль инвесторов».
Перспективы для бизнеса
«Будущее транспорта именно за электричеством. Отрасль будет развиваться, и те, кто войдут в неё сейчас, будут стоять у её истоков завтра. Это волна, которую надо вовремя поймать. Я полагаю, что электромобильность сегодня то же самое, что сфера IT в начале XXI века: мы стоим на пороге огромного взрывного рынка.
Сейчас можно стать тем, кто находится на переднем фланге прогресса и тащит его за собой – очень привлекательная перспектива, — говорит Константин Клюка, инвестор, владелец агропромышленного холдинга «Промагро» (инвестировал в Zevs). — Я наблюдаю 300 тыс. зарядных станций в Европе, вижу мировых гигантов, таких как Shell, которые вкладываются в стартапы в этой отрасли, и заряжаюсь оптимизмом и верой в этот рынок».
Использование электромобиля обходится владельцу заметно дешевле: они меньше ломаются, реже надо делать ТО (не нужно менять масло или колодки), к тому же стоимость километра получается примерно в 8 раз дешевле.
К тому же весной этого года Евразийская экономическая комиссия (ЕАК) обнулила для России ввозные таможенные пошлины на электромобили. Когда нулевые пошлины применяли в 2016-ом, импорт электрокаров в некоторых странах заметно увеличился. Например, в Белоруссии, по данным ЕАК, он вырос почти в четыре раза.
Тогда льготы были только для юрлиц, новая инициатива подразумевает поблажки и для физических лиц: тех, кто покупает авто для себя. Такая пошлина может доходить до 54% от таможенной стоимости машины. Эксперты считают, что подобные льготы могут увеличить продажи электромобилей в России минимум в 1,5 раза. Нулевые пошлины пойдут на пользу как количеству электромобилей в стране, так и рынку зарядной инфраструктуры.
«Инфраструктура зарядных станций тесно связана с другими сферами. И для ее дальнейшего роста очень важно развитие связанных технологий. Например, возобновляемых источников энергии, таких как энергия солнца и ветра, системы децентрализованных источников энергии, локализация производства электрокаров в России, новых разработок для накопителей энергии. Все это даст мультипликативный эффект за счет комплексного роста рынков», — добавляет Юрий Орлов, глава компании Touch.
Зарядка электромобиля в Москве
«Учитывая небольшое количество владельцев электрокаров в нашей стране, настороженное отношение к ним со стороны потенциальных покупателей, отсутствие стимулирующих действий со стороны государства и защитников экологии и, конечно же, ориентацию экономики на нефтяные ресурсы, количество зарядных станций и возможность для их монетизации оставляет желать лучшего, — говорит Елена Силинская, директор стартап-акселератора iDealMachine. — При этом крупные российские города имеют большой потенциал в этом направлении, как с точки зрения покупательной способности, так и со стороны предоставляемого предложения.
Производством электромобилей уже занялись BMW, Volkswagen, Hyundai, Opel и прочие. Если в дальнейшем все большее количество мировых производителей будут делать такого рода автомобили и активно расширять их линейку, то выход на этот рынок в России сейчас позволит занять свою нишу, приобрести аудиторию лояльных клиентов в будущем и постепенно достичь стабильного дохода».
Все фото: предоставлены пресс-службами компаний