Пятнадцать лет назад одна их ведущих автомобильных компаний Toyota заглянула в будущее, и в декабре 1997 года с конвейера сошли первые серийные автомобили с гибридной силовой установкой (ГСУ). Они имели бензиновый двигатель, работающий по циклу Аткинсона-Миллера, создающий энергию для двух электродвигателей-генераторов через  устройство распределения мощности и высоковольтную батарею, которая служила вторичным источником энергии. Данная конструкция позволила оптимизировать работу двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и значительно снизить расход топлива.

На тот момент задачи экологичности и экономии топлива стояли далеко не на первых местах среди конкурентных преимуществ автомобиля, а прибыль от продаж гибридных автомобилей не покрывала расходов на их производство, компания работала в убыток. Это был смелый шаг, рассчитанный на долгосрочную перспективу.

С тех пор в борьбу за технологические преимущества в данной области включились такие крупные производители легковых автомобилей, как: Honda, Ford, Volkswagen, Audi, Lexus, Volvo, Hyundai, Chevrolet, Chrysler, Renault, Citroen и др.

В существующих гибридных автомобилях передача энергии от первичного двигателя на ведущий вал колёс автомобиля реализована по одной из нескольких схем: последовательная, параллельная или смешанная. Некоторыми компаниями принято разделять гибриды на «мягкие» (mild hybrids), где вспомогательный источник энергии выступает только в роли ассистента, «полные»  (full hybrids), способные некоторое время двигаться только на вспомогательном источнике энергии, и «подзаряжаемые» (plug-in hybrids).

Любой гибридный автомобиль содержит первичный источник энергии, чаще всего это ДВС и вторичный источник энергии, например аккумуляторная батарея, в этом случае гибридный автомобиль называют «электрическим» (hybrid electric vehicle). Существуют и другие типы гибридных автомобилей: «пневматический» (pneumatic hybrid vehicle), «маховичный» (flywheel hybrid vehicle), «гидравлический» (hydraulic hybrid vehicle), однако массовой популярности среди класса легковых автомобилей они не получили.

На сегодняшний день достаточно сложно оценить численность автопарка проданных гибридных автомобилей по всему миру. Существует лишь статистика продаж в отдельных странах и обособленно по компаниям. Обобщенной статистики явно недостаточно. Мало того имеющаяся информация часто носит необъективный, противоречивый характер. В этой связи сложность представляет исследование процесса развития мирового автопарка гибридных автомобилей и место, занимаемого в нем Россией.

Автором поставлена задача сконцентрировать статистическую информацию об объеме продаж новых  гибридных автомобилей по различным  странам и миру в целом, а также сформировать общее представление о развитии глобального автопарка гибридов.

К настоящему времени  наибольшее количество гибридных автомобилей реализовано в США: более 2 млн. штук (табл. 1). Причем данный сегмент рынка представлен большим количеством разнообразных марок, основную часть которых занимают модели Toyota Prius (более 1 млн. автомобилей) [1] и вседорожники CUV (Crossover Utility Vehicle). Основное значение гибридной схемы в таких машинах – улучшение динамических характеристик. Темпы роста продаж достигают 50% в год.

Компания Ford, начиная с 2005 года, продала примерно 170 тыс. гибридных автомобилей [3]. При этом самым экономичным кроссовером на рынке вседорожников стал Ford Escape Hybrid с силовой установкой смешанного типа, производимой по лицензии компании Toyota. Согласно официальным данным американской налоговой службы, переднеприводный Escape Hybrid имеет расход топлива в городе (по шоссе) – 6,9 (7,5) л / 100 км, расход полноприводной версии – 8,1 (8,7) л/100 км.

Самым экономичным полноразмерным седаном на сегодняшний день в США является Ford Fusion Hybrid, расход топлива которого в среднем составляет 5,7 (6,5) л / 100 км в городе (по шоссе).

В Европе автопарк гибридных автомобилей меньше чем в США, поскольку интерес к ним появился только с 2007 года.  С начала продаж и по итогам мая 2012 года было продано около 800 тыс. гибридных автомобилей [4], из них: 423 тыс. шт. – гибридные легковые автомобили Toyota и Lexus, еще около 250 тыс. шт. – автомобили Honda всех моделей.

На сегодняшний день ежегодный объем продаж гибридных автомобилей в Европе составляет примерно 100 тыс. шт. (0,7% всех продаваемых автомобилей), при этом динамика роста продаж составляет около 25% в год.

Некоторые примеры гибридных автомобилей европейских производителей: Audi – гибридные вседорожники Q5, Q7; Opel  – дизельный гибридAstra; Renault – гибридная модель Kangoo; Peugeot – дизельный 3008 Hybrid 4; BMW – Active Hybrid 7, X6; Mercedes – S400, ML450; Porsche  Hybrid RS и др.

Наиболее популярна в Европе – модель Toyota Prius, на долю которой приходится более 80% продаваемых гибридных автомобилей [4].

Япония. Хотя количество гибридных автомобилей здесь меньше, чем в США, зато они пользуются большей популярностью. За прошедшие 15 лет гибридные автомобили в Японии неоднократно перекрывали (по итогам месячных отчетов) продажи традиционных автомобилей с ДВС. Сейчас их доля в совокупном объеме продаж всех легковых автомобилей составляет в среднем 17-20% [5].

Что касается текущей статистики, то по итогам 2011 года в Японии было продано около 250 тыс. гибридных автомобилей, из них 200 тыс. шт. – компанией Toyota, остальные – компаниями Honda и Mazda [5].

В список моделей Toyota входит около 20 гибридных версий. Компания Mazda самостоятельно не разрабатывает гибридные технологии: ее силовой агрегат поставляет Toyota. Пошла по собственному пути и компания Хонда. Ее ГСУ работают по параллельной гибридной схеме, однако по экономии топлива эти силовые установки уступают работающим по смешанной схеме ГСУ компании Toyota, зато значительно ниже их по стоимости.

Южнокорейская компания Hyundai в 2009 году представили свою собственную разработку – Hyundai LPI Hybrid, с ГСУ, работающую на газе и выпускаемую серийно. Позже ее стали устанавливать на автомобили Kia Cerato. C 2011 года в Южной Корее начались продажи еще одной гибридной модели – Оptima. Других корейских серийно-выпускаемых автомобилей пока нет, а компания Toyota только начинает продажи нескольких своих моделей в этой стране.

Китайская автомобильная промышленность делает ставку на гибридные автомобили марки Byd и Сhery, массовые продажи которых начались в 2009 году. Активному развитию гибридных автомобилей в Китае способствует государственное стимулирование. Несмотря на это их доля в общем объеме продаж в КНР ничтожно мала: из 14,5 млн. автомобилей, проданных в Китае в 2011 году, только 2713 – гибридные, 5655 – электрические.

Массовые продажи гибридных автомобилей в России начались в 2005 году с модели премиум класса Lexus. С начала продаж по конец 2011 года через дилерские центры продано примерно 8400 таких автомобилей. Самый популярный в мире гибридный автомобиль Prius официально продается в нашей стране с 2009 года,  по итогам 2011 года их было продано порядка 400 шт.

К настоящему времени общее число моделей официально продаваемых в России гибридных автомобилей увеличилось до 11. Среди них:  Lexus RX 450h, GS 450h, LS 600h L, CT 200h; Mersedes  S400, ML 450; БМВ Active Hybrid 7, X6; Toyota Prius; Porsche Hybrid RS; Cadillac Escalade Hybrid. Темпы роста числа официально продаваемых в России гибридных автомобилей растут.

В планах отечественных производителей – начать производство автомобилей с ГСУ. Ведутся испытания перспективных моделей автомобиля ВАЗ с ГСУ, работающей по параллельной схеме, причем передние ведущие колеса приводят в действие ДВС и электромотор, задние – только электромотор.

К 2012 году планируется начало серийного производства гибридного автомобиля компанией «Ё-авто», его ГСУ будет работать по последовательной схеме.

В табл. 1 представлена статистическая информация по продажам новых гибридных автомобилей в отдельных странах и во всем мире.

Таблица 1

Статистика продаж новых гибридных автомобилей по отдельным странам и всему миру с начала их серийного производства, тыс. шт. * [2-5] (таблица откорректирована)

* Составлено автором по данным статистических сводок и отчетов разных стран мира.

Таким образом, согласно собранным данным, за 15 лет существования гибридных технологий  в мире было продано более 4 млн. автомобилей с ГСУ. При этом динамика продаж является устойчивой и имеет тенденцию к росту.

На основании табл. 1 построен график изменения количества проданных гибридных автомобилей в разрезе отдельных стран и по всему миру (рис. 1).

Рис. 1. Статистика продаж гибридных автомобилей по

странам и всему миру с прогнозом развития до 2015 года (рисунок исправлен)

Из графика следует, что темпы роста численности мирового автопарка гибридных автомобилей в количественном выражении увеличиваются:  каждые 5 лет примерно на 3 млн. шт. С учетом существующих тенденций к 2015 году автопарк гибридных автомобилей может достичь 7 млн. шт. При этом ежегодные продажи гибридов будут составлять около 10% от общего числа всех продаваемых в мире автомобилей.

На рис. 2 представлена диаграмма распределения мирового автопарка гибридных автомобилей по маркам и моделям [4].

Рис. 2 Распределение автопарка гибридных автомобилей по маркам и моделям

Таким образом, доля автомобилей с ГСУ смешанного типа достигает 80% от всех гибридных автомобилей.

Наиболее распространенным гибридным автомобилем во всем мире на сегодняшний день является модель Prius компании Toyota, занимающая более 50% автопарка. В настоящее время его стоимость в США составляет 19-22 тыс. долл., в России – примерно 1,2 млн. руб., из них примерно 400 тыс. руб. – это таможенная пошлина. Самым доступным серийным гибридным автомобилем  в мире является Honda Fit, его стоимость в Японии составляет 18,6 тыс. долл.

Основными преимуществами гибридных автомобилей, способствующими их распространению, по мнению самих покупателей, являются:

1. Низкий расход топлива при эксплуатации в городском режиме движения и экологичность автомобиля. Установлено, что средний расход топлива гибридных легковых автомобилей составляет 6,5 (4,8) л / 100 км  в городском (загородном) режиме движения. Для полноприводных гибридных автомобилей 10,6 (7,6) л/100 км (Приложение 1) [6-8].

2. Стремление к передовым технологиям будущего. Большинство покупателей, приобретают гибридные автомобили из-за стремления использовать передовые технологии автомобилестроения. Конструкцию  ГСУ, кардинально отличающуюся от традиционной  силовой установки, можно назвать таковой.

3. Ходовые характеристики и высокий комфорт:

- динамика разгона улучшается благодаря тому, что электродвигатели развивают максимальный крутящий момент из состояния покоя;

- гибридная трансмиссия всегда имеет бесступенчатое или автоматическое переключение передач, что удобно для движения в городском режиме;

-  как правило, гибридные автомобили имеют широкий набор опций в стандартных комплектациях, таких как: навигационная система, климатическая установка, передние и задние подушки безопасности, автоматическое включение фар и стеклоочистителей, электроусилитель руля, антипробуксовочная система, система курсовой устойчивости, безключевой доступ в салон, опции для зимней эксплуатации  и др.

- подвеска гибридного автомобиля более комфортна, т.к. масса неподрессоренных элементов кузова уменьшена, что стало возможным благодаря применению рекуперативного торможения снимающего до 80% нагрузки на фрикционные тормозные механизмы.

4. Высокая надежность. Исследования эксплуатационной надежности позволили определить закономерности изменения технического состояния гибридного автомобиля Toyota Prius. Вероятность проявления любой неисправности гибридной трансмиссии среди исследуемой выборки гибридных автомобилей к пробегу 100 тыс. км. составляет всего лишь 15%. Для сравнения: у силовой установки типичного автомобиля эта величина к тому же пробегу приближается к 100 %. Срок службы дорогостоящих элементов гибридной трансмиссии составляет 8-10 лет. Большая часть гибридных автомобилей выпущенных до 2000 года эксплуатируется без серьезных неисправностей. Отказа высоковольтной батареи ГСУ возникают в основном из-за неправильной эксплуатации автомобиля, например: езда без бензина, отказы по  причине старения очень редки [6-7].

Проблемы, препятствующие распространению гибридных автомобилей:

1. Их стоимость. Высоковольтной батарея, инвертора и электромоторы-генераторы силовой установки увеличивают стоимость автомобиля на 30%.

2. Техническое сопровождение эксплуатируемых гибридных автомобилей со стороны ведущих автопроизводителей в настоящее время недостаточно организовано. В результате инженерно-технический персонал станций технического обслуживания не располагает возможностями для проведения качественного обслуживания и ремонта. К тому же трудности, возникающие в эксплуатации гибридных автомобилей, снижают интерес к ним покупателей, что неизбежно замедляет обновление мирового автомобильного парка современными моделями транспортных средств [9-11].

Но все же, как выяснилось, не смотря на высокую стоимость, слабо развитую инфраструктуру развитие автопарка гибридных автомобилей во всем мире не останавливается, а только усиливается. Этому способствует значительное повышение стоимости топлива (за 1 литр бензина марки «Super» – аналога нашему Аи-95, в Германии нужно заплатить 1,61 евро, во Франции –1,54 евро), а также государственные программы улучшения экологической обстановки в крупных городах. Так в транспортной стратегии Евросоюза делается акцент на постепенно снижение потребления нефтяного топлива, а к 2050 году введение полного запрета на использование бензина. Для этого уже сегодня разрабатывается ряд мер в пользу поддержки гибридных и электрических автомобилей, в табл. 2 приведены основные из них, применяемые правительствами разных стран мира [12].

Таблица 2

Основные меры государственного стимулирования и поддержки производства и покупки более экономичных автомобилей

Как следует из табл. 2, каждая из стран активно стимулирует развитие собственного производства гибридов инвестиционной поддержкой, покупку гибридных автомобилей налоговыми и законодательными мерами.

В заключение отметим перспективы развития парка гибридных автомобилей в России. «Стратегия развития автомобильной промышленности Российской Федерации до 2020 года» предусматривает соответствие транспорта современным требованиям экологичности и энергоэффективности на долгосрочную перспективу. В 2012 году в России введен экологический стандарт «Евро-3», а на ввозимые автомобили уже «Евро-4». В новом «Техническом регламенте о безопасности колесных транспортных средств» все типы силовых установок подразделяются на: ДВС, ГСУ и электродвигатели. Опубликован ГОСТ Р ЕН 1986-2011 «Автомобили с электрической тягой», регламентирующий порядок измерения энергетических характеристик гибридных и электрических транспортных средств.

На развитие технологии создания ГСУ отечественными автомобильными производителями выделяются немалые средства, созданы опытные образцы, проведены испытания.

Однако существующих мер государственной поддержки явно не достаточно. Можно утверждать, что на данный момент времени серийного производства гибридных автомобилей в России нет. Безусловно, сложившаяся ситуация не благоприятна для российского автопрома и открывает дорогу более сильным и развитым иностранным автопроизводителям. Но, не смотря на это, возможность побороться за рынок продаж гибридных автомобилей есть и у  отечественных производителей. Этому могут способствовать такие меры государственной поддержки, как:

● стимулирование производства автомобилей с энергоэффективными двигателями – за счет установления акцизного налога по критериям, учитывающим, не только максимальную мощность двигателя, но  его тип и  нормативный расход топлива;

● стимулирование приобретения новых гибридных автомобилей – за счет частичного субсидирования их покупки со стороны государства;

● стимулирование текущей эксплуатации автомобилей с энергоэффективным двигателем – за счет дифференцированных ставок транспортного налога, учитывающего экономичность автомобиля и общее количество расходуемого им топлива.