MOTO 2030 — это серия Gazeta.pl, выпускаемая каждую пятницу, в которой мы обсуждаем наиболее важные темы, касающиеся будущего автомобильной промышленности, транспорта и технологий. Машины, дороги и города очень динамично меняются на наших глазах. Каждую пятницу журналисты Moto.pl будут писать об этих изменениях. Здесь вы можете найти все статьи из серии MOTO 2030.
Автомобильные компании начали заниматься электромобилями не из-за моды. Это необходимость, навязанная правилами, а для некоторых это даже вопрос выживания. Если производитель хочет избежать драконовских штрафов и быть лидером на ключевых рынках (Европа, Китай и США), он не сможет проспать революцию.
Предельного уровня выбросов CO2 для новых автомобилей, действующего на Старом континенте, уже сложно достичь даже самым экологическим брендам. И в ближайшие годы планка будет поднята в несколько раз. В 2025 году ожидаемый предел составит около 80 г/км, а в 2030 году – даже 60 г/км. Если вам это кажется невозможным, возможно, вы правы. Многие члены правления автомобильных компаний думают так же.
Электрификация – ключевое слово
Несмотря на это или, возможно, благодаря этому, в последние годы большинство компаний начали лихорадочно реализовывать стратегии по электрификации своего модельного ряда. Но что это на самом деле означает?
Производители понимают, что по многим причинам они не могут быстро переключить производство с автомобилей с двигателем внутреннего сгорания на электромобили, даже если у них есть технический потенциал. Поэтому стараются делать это постепенно, стремясь снизить средний уровень выбросов выхлопных газов (а значит, и CO2) до необходимого уровня. Электрификация означает постепенный переход автомобильной промышленности на новые пути. Оно уже имеет несколько этапов. Если компания обещает, что к 2025 году 70 процентов их машины будут электрифицированы, это не значит, что они будут питаться только электричеством.
Мягкие гибриды
Это самый простой, дешевый и быстрый способ объявить о том, что ваш автопарк электрифицирован. Автомобиль с такой системой по-прежнему приводится в движение двигателем внутреннего сгорания, но его поддерживает небольшой электродвигатель, заменяющий стартер и генератор. Такое устройство обозначается различными аббревиатурами: BAS, BISG, BSA, BES, но обычно это аналогичное решение: двигатель устанавливается между коробкой передач и узлом сгорания, либо его крутящий момент передается на коленчатый вал посредством ремня.
Его задачей является, прежде всего, управление системой старт-стоп. Когда двигатель внутреннего сгорания выключен, электродвигатель приводит в действие все необходимые компоненты. Это позволяет продлить время остановки основного двигателя и более эффективно запустить его. То же самое часто происходит во время так называемого парусный спорт, т. е. движение по шоссе с постоянной скоростью. Затем система автоматически отключает ДВС на несколько-несколько десятков секунд, хотя мнения производителей на этот счет разделились. Некоторые говорят, что прибыль не стоит затраченных усилий.
Идея мягкого гибрида не звучит впечатляюще, но это простой способ снизить расход топлива более чем на 10 %. Кроме того, это не требует изменения стиля вождения, не вызывает существенного удорожания или каких-то особых технических осложнений. Наибольшей необходимостью является использование электроустановки на 48 В, которая не обязательна, но необходима для получения большей мощности.
Кроме того, некоторые производители используют крутящий момент электродвигателя для ускорения автомобиля на низких оборотах двигателя, когда двигатель внутреннего сгорания не обладает большим крутящим моментом. Этот метод позволяет повысить производительность и одновременно снизить расход топлива, поскольку можно использовать главный двигатель меньшей мощности. Такое решение используется, например, в Mercedes под названием EQ Boost.
Гибридные приводы, не требующие обслуживания
Самой популярной категорией электрифицированных автомобилей на рынке являются гибриды. Королем в этом сегменте является концерн Toyota. Четвертое поколение исключительно высокоэффективного привода используется в автомобилях японских марок (Toyota и Lexus). Когда компания начала продавать автомобили с таким оснащением более десяти лет назад, многие специалисты посчитали, что это тупик. Теперь, в результате рыночных потрясений, вызванных, среди прочего, Из-за скандала с «Фольксваген Гейт» компания Toyota оказалась в привилегированном положении.
По данным внутренних исследований компании, проведенных совместно с техническими университетами, привод позволяет управлять автомобилем более чем на 50 процентов. время, используя только электродвигатель. Структура сложная. Мозг — это блок управления, а сердце — сложная планетарная трансмиссия e-CVT, которая, несмотря на свое название, не имеет ничего общего с популярными бесступенчатыми трансмиссиями.
Другие продюсеры тоже не засыпают прахом и пытаются погнаться за японским гигантом. С разной степенью успеха. Инновационный гибридный привод используется, например, Honda в модели CR-V и Hyundai в моделях Ioniq и Kona.
Решения, называемые серийными гибридами, в которых двигатель внутреннего сгорания не приводит в движение автомобиль напрямую, а является генератором электроэнергии - он заряжает аккумуляторы, становятся все менее популярными.
Каковы самые большие преимущества таких накопителей? Опять же: необслуживаемость, приемлемая стоимость, но еще и безотказность и высокий КПД. Последнее по-прежнему во многом зависит от условий эксплуатации и стиля вождения, однако гибридные автомобили являются первой разумной экономической альтернативой дизельным автомобилям.
Подключаемые гибриды
На этом этапе мы приближаемся к полноценным электромобилям. Как следует из названия, «подключаемые» гибриды могут заряжаться от внешнего источника питания. Благодаря этому их можно использовать как «электрику» на ограниченных расстояниях и в определенных условиях. Большинство новых моделей автомобилей этого типа (например, Peugeot 3008 HYbrid4 и Opel Grandland X Hybrid4) позволяют проехать до 50 км с ограниченной скоростью исключительно на электричестве.
Это не звучит впечатляюще, но позволяет вам каждый день добираться на работу с нулевым уровнем выбросов CO2.
Популярность таких автомобилей стремительно растет, новые модели представлены большинством компаний: VW/Audi, BMW, Mercedes и т.д.
Ярким примером подключаемого гибрида является Porsche Panamera Turbo S E-Hybrid, который теоретически сочетает в себе мощность 680 л.с. со средним расходом топлива 2,9 л/100 км. Согласно техническим данным, выброс CO2 этого автомобиля составляет 80-86 г/км.
Самым большим недостатком подключаемых гибридных автомобилей является их «зависимость» от розетки. Они являются разумным выбором только для людей, которые могут регулярно заряжать их дома или на работе. В остальном их использование мало чем отличается от обычного автомобиля внутреннего сгорания, а выбросы углекислого газа остаются на том же уровне. Такое условие и высокие цены сильно ограничивают круг потенциальных пользователей.
Электромобили
Цель и мечта всех продюсеров. Электромобили помогают снизить местные выбросы до нуля. Более того, они почти идеалы. Они обладают хорошими характеристиками, простой конструкцией, обеспечивают высокий комфорт вождения и в долгосрочной перспективе становятся удивительно экономичными. Последнее поколение таких машин также предлагает достаточный запас хода (300-500 км), что позволяет избавиться от страха, называемого «тревогой дальности».
Существенный недостаток только один — необходимость длительной зарядки. Пользователь автомобилей с двигателем внутреннего сгорания или любой из предыдущих категорий может быстро расширить запас хода, заправив автомобиль на заправочной станции. Владельцы «электрических» автомобилей, несмотря на технологический прогресс, по-прежнему вынуждены ждать по нескольку часов.
Все большее число производителей предлагают новые электромобили в различных ценовых категориях. Уже сейчас можно купить Renault Zoe, электрические версии городского Opel Corsa и Peugeot 208, а в этом году в продажу поступят очаровательные Fiat 500e и Honda E. Цены на них пока высокие, но их можно компенсировать длительной эксплуатацией. . Роскошные внедорожники с электроприводом также появляются как грибы после дождя: Audi e-tron, Mercedes EQC и другие. На этом же полюсе по цене и возможностям находится большинство моделей американской Tesla, успех которых уже нельзя игнорировать.
Несмотря на очевидные преимущества электромобилей, будет сложно убедить потребителей изменить свои привычки во имя экологии, кроме как с помощью финансовых стимулов, а такое могут себе позволить только богатые экономики.
Правильно планируя свою деятельность и адаптируя свой образ жизни, вы можете минимизировать ограничение электромобилей, но оно не исчезнет. Вкратце: автомобильную промышленность ждет революция в области силовых элементов. Это может быть в случае с твердоэлектролитными батареями, о которых было объявлено уже много лет, но может возникнуть необходимость использования других источников.
Альтернативные источники энергии
Будущее автомобильной промышленности, несомненно, за электродвигателями, которые проще, эффективнее и дешевле в эксплуатации, чем двигатели внутреннего сгорания. Вопрос в том, какой источник электроэнергии выйдет на первый план в будущем. Помимо питания от гальванических элементов (батарей), вы можете выбирать между топливными элементами и фотоэлектрическими элементами. Автомобили обоих типов уже или скоро станут доступны обычным пользователям.
Автомобили с водородными элементами предлагают: Toyota, Honda, Hyundai/Kia и Mercedes. Эта компания предлагает на немецком рынке очень интересную модель GLC F-Cell с двойным источником питания: гальваническим и топливным элементом.
Теоретически это идеальный автомобиль, поскольку при повседневной езде энергию можно черпать из аккумуляторов, а в дальних поездках — получать ее из водорода. Тогда запас хода достигает почти 500 км. К сожалению, получение водорода в промышленных условиях пока не очень экологично, а процесс его распределения дорог и рискован, о чем свидетельствуют недавние взрывы на водородных заправочных станциях.
Последняя категория электромобилей — это автомобили, работающие на солнечных батареях. Фотоэлектрические элементы пока не обладают высокой эффективностью, но появляются первые проекты. Интересен немецкий стартап Sono Motors, который в сотрудничестве с Continental создал автомобиль Sion с кузовом, практически полностью состоящим из солнечных батарей. Собранная энергия позволяет проехать до 34 км, далее ее необходимо черпать из внешне заряжаемых аккумуляторов.
Проект финансируется за счет краудфандинговой кампании, в ходе которой за 50 дней было собрано более 50 миллионов евро. Этот факт является доказательством того, что данный вид транспорта может быть востребован, особенно в сочетании с услугой краткосрочной аренды.
Ставки выше жизни
У производителей автомобилей есть четкое направление, которому они смело, даже отчаянно, следуют, но впереди их ждет долгий путь. Пройдет много лет, прежде чем они завершат все описанные этапы, и двигатели внутреннего сгорания обязательно еще долгое время будут неотъемлемой частью автомобильной промышленности. Кроме того, автомобильные компании преследуют волна социальных перемен и угроза драконовских наказаний. Те, кто остался в конце забега, могут не дойти до финиша. На карту поставлено не привлечение клиентов, а выживание.