Сорокин М.А. Директор ООО «Инжиниринговая компания «Восток»

Локомотивное будущее грузовых перевозок. Взгляд в 2035 год.

Железнодорожная отрасль Украины стоит на рубеже больших перемен. Эти перемены неизбежно произойдут в силу явлений технологического и экономического характера происходящие в окружающем нас мире. От правильной оценки ситуации и расстановки приоритетов зависит – насколько оптимистичными для нас будут эти перемены. Надо многое понять:

  • Будет частная тяга или нет?
  • Какие будут востребованы локомотивы?
  • Как распределять маршруты между перевозчиками?
  • Какая будет роль государства в железнодорожной индустрии?

Чтобы ответить на эти вопросы, надо открыть глаза и посмотреть на основные тенденции, происходящие в мире. А что в мире творится? Стабильности по-прежнему нет. Мир стоит на пороге большого технологического взрыва. Кто правильно предугадает его последствия – совершит прорыв в развитии своих компаний, отраслей и государств.Что такое технологический взрыв?
Это комбинация технологий, которые дают возможность предпринимателям или компаниям создавать новые продукты и сервисы, с двумя характеристиками:

  • они создают новые рынки,
  • они уничтожают или радикально изменяют существующие отрасли индустрии.

Пазлы общей картины уже почти сложились:

  1. Сенсоры / Internet of Things;
  2. Искуственный интелект / Machine Learning;
  3. Роботы;
  4. Солнечные батареи;
  5. Накопители энергии / Energy Storage;
  6. 3D Принтеры;
  7. 3D Визуализация;
  8. Мобильный интернет;
  9. Технологии обработки данных Big Data / Open Data;
  10. Нано технологии;
  11. Электронные деньги eMoney / eFinance.

Первые плоды совместного использования этих технологий уже начали свой жизненный цикл. В транспортной сфере — это автономные по питанию, беспилотные, электрические автомобили, летательные аппараты и поезда. Но меняются не только технологии, но и бизнес модели их использования (интернет сервис такси – Uber).

Эра углеводородного топлива и двигателя внутреннего сгорания подходит к концу. Предпосылками к этому стал симбиоз двух технологий – солнечные батареи, ветро- , гидро-электростанции и новые технологии накопление энергии (аккумуляторные батареи). Не стоит обольщаться их экспериментальным настоящим и запасаться попкорном. Все уже происходит.
На двух последующих фотографиях (Рис.1) одной из улиц США, мы видим, как качественно изменился транспорт за 13 лет. Мало того, приведенные технологии — экспоненциальны (Это технологии, параметры которой улучшаются на десятки или даже сотни процентов в год, при том же уровне цены. (iPhone, Android, Uber, AirBnb).Это сопровождается взрывным заполнением рынка до 80% насыщения. Процесс уже пошел. По всему миру строятся гигантские фабрики по производству АКБ и солнечных батарей.

Рис. 1

Солнечная энергетика это технология, а не энергетический ресурс.
И, как всякая кремниевая технология, она упала в цене в 200 раз с середины 70-х. По данным Дойче Банка к концу следующего года солнечная энергетика достигнет точки уравнивания цены для 80% мирового рынка. Для восьмидесяти процентов мирового рынка цена солнечного электричества станет меньше либо равна цене электричества из розетки.
Но цена электроэнергии продолжит падать. Примерно со скоростью 41% в год.

Все, у кого есть ноутбук или смартфон, использует Li-ion аккумуляторы. Начиная с 1995 до 2010-го, литий-ионные батареи улучшались в среднем на 14% в год, рассчитывая в долларах на киловатт*час. В 2009 произошло нечто весьма примечательное — началось использование Li-ion батарей в двух новых индустриях: в автопроме и энергетике. Инвестиции стали нарастать, разработки ускоряться, за 5 лет с 2009 до 2014 удешевление квт*часа составило уже 16%, а за последние полтора года, уже превысило 16% в год.

Если через 20-30 лет станет возможным приручить термоядерный синтез, по нулевой цене, он не сможет конкурировать с солнечным электричеством с крыши. И это случится на всех крупных мировых рынках в 20-м году. Солнечная энергия плюс аккумулирование, напомню, аккумуляторы дешевеют даже быстрее, станут дешевле просто стоимости передачи по проводам к 2022-му году. Это станет точкой перелома S-образной кривой и приведет технологическому взрыву.

Но если мы внимательно посмотрим на кривую стоимости технологий получения солнечной энергии и ее хранения, то поймем — оно происходит, и оно происходит очень быстро. Точка перелома наступит в течение 2-5 лет. S-кривая ускоряется и мы получим взрывной рост до насыщения рынка на 80%.

Аккумуляторы, электромобили, беспилотники, солнечная энергетика — к 2030 все уже закончится. Это не будущее, это то, что происходит прямо здесь и сейчас

Кривая цены говорит нам — к 2025 все новые автомобили будут электрическими. Все новые автобусы, грузовики и тракторы будут электрическими. Все, что движется на четырех колесах, будет на электроприводе к 2025.

Локомотивы также ожидает эта трансформация, иначе железнодорожные перевозчики уступят в ценовой конкуренции автотранспорту, который будет в десять раз дешевле по топливу и в десять раз дешевле в обслуживании.

К 30-му году все транспортные средства — автомобили, автобусы, грузовики, трактора, локомотивы будут:

  • Электрическими;
  • Беспилотными;
  • работать как сервис

Отсюда напрашиваются выводы для железнодорожной отрасли Украины:

  1. Альтернативы электрической тяге нет.
  2. Тепловозы будут поэтапно вытесняться автономными электрическими локомотивами
  3. Локомотивы станут беспилотными.
  4. Частная тяга будет, т.к. неэффективный собственник в лице государства будет сдерживать развитие индустрии.
  5. Не будет не выгодных маршрутов для грузоперевозок в силу технологических особенностей локомотивов.
  6. Дальнейшая электрификация путей сообщения потеряет смысл и будет сокращаться, минимизируя потери от транспортировки.
  7. Будет развиваться инфраструктура зарядных станций для подвижного состава.
  8. Активное развитие получат технологии дистанционной диагностики систем локомотива и элементов инфраструктуры, системы автоматического управления движением поездов и системы обмена данными между локомотивом и инфраструктурой. (Такие разработки уже ведутся, и наша компания принимает в них участие с группой Европейских компаний).

Вот такие перемены нас ждут до 2035 года. Учитывая, что срок эксплуатации локомотива составляет 25-35 лет, стоит очень серьезно подумать о стратегических целях отрасли и способах их достижения. Пускаясь во все тяжкие и скупая по всему миру технику сегодняшнего дня, мы ставим себя заведомо в отстающую позицию, и вынуждены будем догонять без перспективы этого достичь. Для Украинской железной дороги сейчас уникальный шанс – вступить в новую технологическую транспортную эпоху с технологиями завтрашнего дня, минуя переходные технологические этапы. Научный и технический потенциал у нас в стране еще достаточен. Но так будет не всегда.

Наша компания, учитывая описанные тенденции, начала реализацию проекта LOСOBATT© который состоит в модернизации маневровых тепловозов в аккумуляторные локомотивы. Эти машины имеют значительные эксплуатационные преимущества перед одно и двух — дизельными вариантами модернизации, что видно из следующей диаграммы.

Более подробную информацию мы представим в дальнейших публикациях. Приглашаем к сотрудничеству всех заинтересованных лиц и предприятия, разделяющие наши представления о завтрашнем дне локомотивостроения.
В данной статье использовались материалы из книги Tony Seba, «Clean Disruption».