Бъдещето на мобилността

През изминалата седмица бях поканен да споделя прогнозите си за бъдещето на мобилността на специално събитие на Shell България. Избрах да говоря за това, което смятам, че ще се промени в общия микс на начините ни на придвижване преди 2040 г. – не вярвам в по-далечните прогнози, защото никой не може да предвиди какво би могло да се случи. Това практически означава, че става въпрос за вече налични комерсиално технологии, защото транспортът е доста латентна система – средната възраст на личните автомобили в Европа например е около 10-12 г., така че автопаркът през 2030 г. реално се определя от микса на продажбите днес.

Важно е да отбележа, че този текст не отразява моите желания или моето мнение за това какво е правилно. Отразява това, което смятам за най-вероятно да се случи:

1. Платноходките ще си останат за кеф на милионери… и създадените и спонсорирани от тях медийни кумири и звездички.
2. Потреблението на енергия за транспорт ще продължава да расте по-бързо отколкото в индустрията или домакинствата. Само погледнете Африка (на глобуса, не на картата) и я сравнете с Европа. Ще разберете какво имам предвид.
3. Не мисля, че нещо съществено ще се измени в цялостната структура на енергийно потребление в транспорта – освен че миксът ще стане много по-разнообразен от днес. Ще се използват повече електричество и много повече газ, но нефтът ще остане основен двигател на придвижването.
4. Не мисля, че много хора ще се откажат от свободата, която им дава личната кола. Може и да не е задължително собствена, а под форма на наем, но такъв, който ти дава право на ексклузивно ползване.
5. Да, споделеното пътуване, схемите с тротинетки, велосипеди, коли и други ще се множат, но няма да изместят личния автомобил в значим мащаб.
6. В сектора ще бъдат излети огромно количество пари като субсидии. Това вече се случи в голям мащаб с електромобилите в САЩ и Китай. За съжаление и Европа тръгва по този път. Големият бизнес ще използва климатичното движение, за да докопа възможно най-много безплатни пари, а политиците – повече власт да преразпределят.
7. Метрото (и други варианти на градски транспорт, който не се конкурира за място на пътя) ще остане единствената силно конкурентна на личния автомобил технология за придвижване на голям брой хора в града. Масовото използване на влакове ще си остане западноевропейски и японски феномен, колкото и много субсидии да се наливат в тях.
8. Самолетите ще доминират на разстояния над 500 км. Никой не може да спре експанзията на авиацията, защото тя спестява единствения изчерпваем ресурс на планетата – времето.
9. Не мисля, че биогоривата ще заемат значим дял в микса. Възстановяването на биологичните системи е твърде бавно, за да задоволява хищническия ни глад за енергия, а човечеството ще има нужда от тях преди всичко за храна.
10. Хибридните автомобили ще станат много повече, защото само чрез тях могат да бъдат задоволени политическите амбиции за намаляване на въглеродните емисии на новите коли. Въпреки това общите СО2 емисии от транспорта ще продължават да растат.
11. Не мисля, че ще видим сериозен пробив в горивните клетки и водорода. Затова очаквам масовото навлизане на природния газ като гориво на колите – защото е напълно логично, лесно, възможно. Буквално веднага може да се случи. Ето пример от Skoda на нашия пазар.
12. Газът ще нахлуе и в товарния транспорт под формата на LNG & CNG. Ще бъде използван все повече и като суровина за производство на синтетични течни горива през технологиите gas-to-liquids. Това е неизбежно, защото днес има огромни загуби на газ при добива – той бива изгарян, защото няма как да бъда оползотворен на място или транспортиран. Става въпрос за газ с пазарна стойност около 20 милиарда долара годишно.
13. Не мисля, че дизелът ще умре. Камионите, междуградските автобуси и корабите просто няма как да минат достатъчно бързо на друго – ще са нужни гигантски инвестиции.
14. Да, ще има много повече електромобили, но не очаквам „революцията“, за която всички говорят. След 10 години на пазара и много милиарди долари субсидии, все още няма бранд, който да печели от електромобили. Търсенето им се срива веднага щом субсидиите намалеят, а без подаръци пък просто ги няма. Огледайте се по улиците!
15. Много хора смятат двигателят с вътрешно горене (ДВГ) за обречен. Аз не мисля така. Той всъщност има огромен потенциал за развитие, който няма да бъде подминат.

Знам, че много хора – активисти, политици, бизнесмени – си мечтаят за тотална електрификация на транспорта. И на мен ми се иска да се случи, защото е отлично решение за качеството на въздуха в градове с много трафик. Обаче виждам два основни проблема – физиката и икономомиката. Първият е изобразен на долната графика – бензинът съдържа 15 пъти повече енергия от най-добрите налични батерии на единица тегло. Днес ДВГ масово оползотворяват 25-30% от нея, но теоретичният максимум (граница на Карно) на превръщане на топлинна енергия в работа е 80%. Има гигантски потенциал за ръст, който Toyota вече гони – най-новият им двигател достига конверсия от 40%. Имайте предвид, че масовите батерии днес са базирани на най-лекия метал – литий (атомно тегло = 7). Ако един ден преминем към такива на натрий (атомно тегло = 22), ще имаме автоматично утрояване на тази част от теглото им. Тежките елементи като никел, кобалт, манган и мед ще си останат – те са неизбежни засега. А добивът им в гигантските количества, нужни за стотици милиони електромобили, съвсем не е тривиален проблем.

Фигура 1. Сравнение на енергийната плътност между бензин и батерии (Източник: „The New Energy Economy: An Excercise in Magical Thinking“, в средата – графика с логаритмични скали от Energy & Environmental Science)

Икономиката е другата висока летва. Енергията, която се съдържа в барел (160 литра) нефт, се складира в резервоар на стойност 20 долара. Тя е равна на тази, която може да бъде складирана в 10 тона батерии на Tesla, които струват 200 000 долара. Пазарната цена на самата енергия в страни като САЩ, където няма толкова тежко облагане с акцизи, също е в полза на бензина. А електричеството за зареждане на електромобилите често изисква повече потребление на първични енергийни ресурси от ДВГ, когато в него има голям дял на въглищни централи. Това е факт дори в „зелени лидери“ като Германия и няма как да се промени бързо в огромна част от света.

С две думи: Да, промени в транспорта ще има. Не, те няма да бъдат особено драстични и бързи. Не, не електричеството, а газът ще има много по-голям дял, но доминиращата роля на нефта ще остане. И не, това не е мое желание, а резултат от реалностите на транспортната система, физиката и икономиката.