Электробус с подзарядкой в движении (англ. In-Motion Charging, IMC), также известный как троллейбус с увеличенным автономным ходом (ТУАХ), — вид электрического общественного транспорта, получающего питание от контактной сети с помощью штанговых токоприёмников и одновременно заряжающего бортовую тяговую аккумуляторную батарею. Таким образом, транспортное средство может работать непрерывно: получать энергию и заряжаться под проводами, а на участках маршрута без контактной сети — двигаться как аккумуляторный электробус.

Данная концепция является развитием классического троллейбуса. Некоторые модели троллейбусов оснащались небольшими вспомогательными источниками питания (APU: небольшой аккумулятор или дизель) для экстренных ситуаций, позволявшими, например, объехать препятствие. В отличие от них, IMC-электробусы позволяют преодолевать 15-70 км в автономном режиме.

Технология IMC активно внедряется и в крупных мегаполисах (например, Пекин, Санкт-Петербург, Мехико) и в транспортных сетях развитых стран (например, Швейцария, Германия, Нидерланды). Современные транспортные системы с подзарядкой электробусов в движении могут обеспечивать значительные экономические преимущества по сравнению с сетями, полностью состоящими из аккумуляторных электробусов.

Исследования показывают, что модернизация существующей троллейбусной инфраструктуры для поддержки IMC может сократить капитальные затраты на подвижной состав примерно на 50 % и снизить эксплуатационные расходы на 20 % в течение 15-летнего жизненного цикла по сравнению с новыми парками аккумуляторных электробусов. При создании транспортной системы IMC с нуля капитальные затраты также могут быть ниже, чем у полностью аккумуляторных систем, за счёт меньшей ёмкости батарей, меньшего размера парка и отсутствия простоев на зарядку.

Терминология Термин In-Motion Charging (IMC) был представлен как маркетинговая концепция Эриком Ленцем из Vossloh Kiepe (ныне Kiepe Electric) в 2014 году на конференции trolley:motion в Гамбурге. Терминология была призвана улучшить общественное восприятие троллейбусов, подчеркивая их ключевое преимущество перед электробусами со статической зарядкой: способность заряжать батареи во время перевозки пассажиров, что исключает простои.

В Германии некоторые операторы, например в Золингене, используют термин BOB (нем. Batterie-Oberleitungs-Bus — аккумуляторный контактный автобус). В Арнеме (Нидерланды) концепция часто называется Trolley 2.0.

В России и странах СНГ такие транспортные средства чаще всего называют троллейбус с увеличенным автономным ходом (сокращённо ТУАХ) или электробус с динамической подзарядкой.

История Дуобусы с бензиновым или дизельным двигателем

Идея троллейбуса, способного работать без контактной сети, появилась еще в начале XX века. Сам термин троллейбус возник в 1882 году, когда Вернер фон Сименс представил одно из первых транспортных средств с электроприводом, но концепция автономного хода развивалась для повышения гибкости маршрутной сети.

В США компания Public Service Company of New Jersey совместно с Yellow Coach Manufacturing Company в 1935–1948 годах разработала «All Service Vehicles» (ASV) — ранние безрельсовые троллейбусы, которые могли работать как автобусы с бензоэлектрической установкой на участках без проводов.

До появления литийионных аккумуляторов высокой ёмкости, которые сделали возможной современную технологию IMC, для транспортных средств с возможностью автономного хода использовался термин дуобус. Такие машины использовали контактную сеть для питания от электричества и отдельный полноразмерный дизельный двигатель для движения по улицам. Известные примеры: Сиэтл: С 1990 по 2005 год King County Metro использовал сочленённые автобусы Breda в транспортном тоннеле в центре города. В тоннеле они работали как троллейбусы, чтобы избежать вредных выбросов, а на поверхности переключались на дизельный двигатель. Бостон: Транспортное управление Массачусетского залива (MBTA) использовало дуобусы на маршруте Silver Line (Waterfront) с 2004 по 2023 год. Как и в Сиэтле, электрический режим применялся для поддержания качества воздуха в тоннелях. В итоге они были заменены дизельными гибридами и аккумуляторными электробусами.

Начиная с 1980-х годов транспортные системы стали закупать троллейбусы, оснащённые вспомогательными источниками питания (APU, Auxiliary Power Units) — небольшими дизельными двигателями или аккумуляторами. Они позволяли объезжать препятствия на маршруте или преодолевать короткие расстояния без контактной сети. Среди известных примеров — системы в Сан-Франциско, Ванкувере и Пекине. Такие машины, как правило, не считаются дуобусами, но являются предшественниками современных IMC-электробусов.

Переход к IMC С развитием аккумуляторных технологий (в частности, литий-ионных) фокус сместился с дизельных вспомогательных установок на полностью электрическую автономию. К 2010-м годам в Центральной Европе был запущен проект «TROLLEY» для продвижения устойчивых троллейбусных стратегий, что привело к широкому внедрению технологии In-Motion Charging для продления маршрутов без строительства новой контактной сети. В 2018 году компания Solaris Bus & Coach представила «Trollino 24» — двухсекционный 24-метровый IMC-электробус, предназначенный для маршрутов с высоким пассажиропотоком, таких как системы скоростного автобусного сообщения (BRT).

Технология

Троллейбусы с увеличенным автономным ходом оснащаются тяговой аккумуляторной батареей высокой ёмкости, подобранной под конкретные требования маршрута. Обычно транспортное средство работает в смешанном режиме: например, 60 % времени под контактной сетью и 40 % — от батареи.

Зарядка: Происходит во время движения под существующей контактной сетью. Мощность зарядки может достигать 500 кВт (например, в системе IMC500). Запас хода: Современные модели могут преодолевать значительные расстояния без контактной сети, часто более . Преимущества: В отличие от электробусов со стационарной зарядкой (ночной или ультрабыстрой на остановках), IMC не требует длительных простоев на конечных станциях или строительства специальных зарядных станций в общественных местах. Технология позволяет электрифицировать автобусные маршруты, продлевая существующие троллейбусные линии.

Сравнение с другими видами электробусов Характеристика Ночная зарядка (ONC) Ультрабыстрая зарядка (OC) Подзарядка в движении (IMC) Способ зарядки Медленная зарядка в депо (ночью) Ультрабыстрая зарядка на специальных остановках Зарядка в движении под контактной сетью Инфраструктура Требует мощных подключений к электросети в депо Требует зарядных станций на остановках/терминалах Использует существующую троллейбусную сеть; для продления маршрутов новые зарядные устройства не нужны Время простоя 4–10 часов (в депо) 5–25 минут (на остановках) Отсутствует (заряжается во время движения) Размер батареи Большая/тяжёлая (снижает пассажировместимость) Средняя Средняя/малая Отопление Часто требует дизельного отопителя зимой Электрическое (ограниченно) Электрическое (питание от контактной сети) Влияние на электросеть Высокая пиковая нагрузка ночью Резкие скачки нагрузки при быстрой зарядке Распределённая нагрузка в течение дня

Автоматическое подключение и отключение от сети

Ключевой особенностью современных IMC-систем является возможность переключения между режимом питания от контактной сети и от батареи без выхода водителя из кабины. В то время как старые системы требовали ручного управления штангами (с помощью верёвок), современные машины используют автоматические токоприёмники.

Отключение: Водитель может убрать штанги в любой момент, обычно во время движения. Пневматические или гидравлические системы опускают штанги в закреплённое положение на крыше.

Подключение: Для повторного подключения к сети транспортное средство обычно останавливается или замедляется в определённом месте, оборудованном направляющими воронками (также известными как «улавливатели», или нем. Einfädeltrichter). Водитель активирует систему, штанги автоматически поднимаются, а воронки направляют башмаки токоприёмников на контактные провода.

Примеры такой инфраструктуры в действии: Золинген: Автоматическое подключение происходит на специальных остановках, таких как Burg Seilbahn и автовокзал Aufderhöhe, где были установлены зарядные воронки для поддержки расширения сети без сплошного монтажа проводов. Цюрих: Машины на таких маршрутах, как линия 83, используют улавливатели для подключения к сети после проезда на батареях через сложные перекрёстки, например, Albisriederplatz. Неаполь: В системе используются устройства, известные как tegolini (итал. маленькие плитки), которые направляют штанги на провода после активации автоматического подъёмного механизма. Такие устройства также используются в Санкт-Петербурге, Праге и других городах.

Стратегии внедрения и модели эксплуатации Существует два принципиально разных подхода к внедрению IMC в зависимости от того, есть ли в городе существующая троллейбусная контактная сеть.

На базе существующих контактных сетей

Продление маршрутов Это самый распространённый способ внедрения технологии IMC. Транспортные операторы используют существующую контактную сеть для зарядки машин, которые затем опускают штанги для обслуживания новых районов, пригородов или жилых комплексов, где прокладка проводов затруднительна или слишком дорога. Эта модель позволяет органично развивать сеть на основе имеющейся инфраструктуры.

Арнем: В рамках инициативы «Trolley 2.0» город использовал технологию IMC для расширения маршрутной сети в регион без строительства новой инфраструктуры за пределами центра. На маршруте 352, соединяющем Арнем и Вагенинген, электробусы заряжают батареи под проводами на первом участке, а затем отключаются от сети, чтобы преодолеть оставшееся межгородское расстояние до автовокзала Вагенингена на аккумуляторах. Бобруйск: В 2023 году был запущен маршрут № 4 с использованием технологии IMC для обслуживания нового микрорайона. Электробусы заряжаются во время движения по старой городской сети и переключаются на батареи, чтобы проехать по беспроводному участку в новом жилом районе, что позволило значительно сэкономить на инфраструктуре. Гдыня: Оператор использовал IMC для продления маршрута 31 до арены «Эрго» и маршрута 29 до района Фикаково, которые ранее были недоступны для электрического транспорта из-за отсутствия контактной сети.

Замена дизельных автобусов При этой модели операторы определяют дизельные автобусные маршруты, которые значительно пересекаются с существующими троллейбусными линиями. Переводя эти маршруты на IMC-электробусы, транспортное средство может двигаться под проводами на общем участке (заряжая батарею) и автономно — на уникальном участке без проводов. Это позволяет отказаться от дизельного топлива без строительства новой инфраструктуры.

Пекин: В 2015–2016 годах несколько линий BRT были переведены с дизельных автобусов на троллейбусы с двойным источником питания. Машины заряжаются во время движения по выделенным полосам BRT и используют батареи для проезда сложных перекрёстков или манёвров в депо. Эслинген-ам-Неккар: Город интегрировал автобусные маршруты 113 и 118 в электрическую сеть. Машины используют существующую контактную сеть в центре города и переключаются на батареи для обслуживания районов Беркхайм и Цолльберг. Минск: Город проводит систематическую политику замены дизельных автобусов на ТУАХи, используя свою обширную существующую инфраструктуру. Например, в 2021 году автобусные маршруты 56 и 90 были переведены на троллейбусное сообщение, а в 2022 году троллейбусный маршрут 22 был продлён, заменив автобусы 38 и 123С 1 марта в Минске изменяются некоторые маршруты городского транспорта. blizko.by, «Близкие Новости».