Спасут ли электромобили автомобильную индустрию? / Цифровой автомобиль

Электромобили? Только после гибридных приводов

По всем приметам, более чем 100-летнее господство классических бензобаков скоро может сойти на нет, уступив место новой ветви автомобильной эволюции – может быть, на следующие 100 лет. Сегодня мы не будем касаться аспектов дороговизны бензина и перспектив окончания мировых запасов нефти, равно как и мудреных технологий получения и использования экзотических видов топлива. Оставим эти изыски для публикаций о проблемах экологии и фронтирах современной науки. Сегодня же рассмотрим перспективы старых добрых электрических двигателей, остающихся единственной правдоподобной альтернативой бензину, с экономической и практической точек зрения; по крайней мере, на ближайшую перспективу. Спрос на автомобили с электрическим приводом, к которым нынче относят собственно электромобили и в какой-то степени авто с гибридным приводом, постоянно растет вместе с ценами на нефть, однако цены на такие автомобили снижаются очень медленно. Экология экологией, но пока покупка альтернативного автомобиля не будет приносить потребителю действительно ощутимые дивиденды, объемы продаж гибридных машин и электромобилей будут по-прежнему невелики, что, в свою очередь, автоматически сказывается на объемах инвестиций, возвращаемых разработчикам, и слабо влияет на дальнейшее снижение таких новинок. Основных выходов из такой "закольцованной" ситуации пока намечается два. Первый выход, наиболее простой и проверенный веками цивилизации, формулируется очень просто: "не хотите – заставим". Иными словами, в ряде развитых стран мира, особо славящихся мегаполисами с шапками смога, начинается "завинчивание гаек" в области контроля эффективности автомобилей. Касается это, в первую очередь, общественного транспорта, однако даже такой "силовой" метод внедрения гибридных и электромобилей способен придать внушительный дополнительный импульс развитию этих технологий. В качестве наиболее любопытного примера можно привести ситуацию с таксопарком Нью-Йорка. Представьте себе, уже с 1 октября 2008 года новые городские регламенты потребуют от каждого такси, впервые становящегося на учет, обладать эффективностью расхода топлива не менее 25 миль на галлон (примерно 10,63 километра на литр). В следующем году "заворачивание гаек" только усилится: ожидается поднятие планки до 30 миль на галлон (12,75 км на литр). Вот и представьте: классическое желтое такси, представленное нынче моделью Ford Crown Victoria, имеет расход порядка 14 миль на галлон (5,95 километра на литр). Ни один из новых Ford Crown Victoria не сможет встать на учет в Большом Яблоке в качестве такси уже этой осенью, в то время как многие гибридные автомобили обладают эффективностью расхода топлива порядка 36 миль на галлон (15,3 км на литр). То есть, с приличным запасом. Отрадно заметить, что мэрия не является владельцем такси, только торгует лицензиями для водителей и операторов, именно им придется раскошелиться на автомобили с двигателем, соответствующим спецификациям The Taxi and Limousine Commission.

Посмотрите на троицу гибридных автомобилей на снимке выше. Слева направо: Chevrolet Malibu, Nissan Altima и Ford Explorer, припаркованные у муниципалитета Нью-Йорка. Уже сейчас из 13 тысяч такси Нью-Йорка 1300 машин представлены гибридными моделями. Компании Nissan North America, General Motors и Ford Motor намерены помочь городу с тем, чтобы весь парк такси к 2012 году стал "зеленым". Для этого тройка производителей пообещала ежемесячно резервировать порядка 300 новых гибридных автомобилей эксклюзивно для Нью-Йорка. При средней "жизни" городского такси, исчисляемой периодом в три-пять лет, можно ожидать, что весь парк такси перейдет на гибридные приводы примерно в эти сроки. Разумеется, среди таксистов нашлось немало тех, кто встретил новость о необходимости покупки более дорогого автомобиля, мягко говоря, без энтузиазма. Однако в конце концов городской совет и адвокатская группа таксистов пришли к взаимопониманию того факта, что и водители, и владельцы таксопарков, приобретая более дорогие гибридные автомобили, в конечном итоге значительно сэкономят на топливе. По мнению представителей The Taxi and Limousine Commission, средняя экономия на топливе для владельца такси с гибридным приводом составит порядка $6500 в год.

Впрочем, даже о перспективах автомобиля с гибридным приводом пока говорят лишь в будущем времени. Несомненно, в США, Японии и некоторых странах Европы время от времени такие машины можно встретить на дорогах уже сейчас, но о настоящей массовости речи не идет даже там. Многие производители автомобилей, главным образом, японские компании, поговаривают о появлении реального устойчивого спроса на гибридные автомобили только к 2009-2010 годам и, соответственно, подгадывают начало массового производства своих моделей к этому сроку.

Даже Toyota, представившая свой первый гибридный Prius в 1997 году и продавшая к апрелю нынешнего года первый миллион гибридных автомобилей этой марки, а в общей сложности 1,5 млн. гибридных автомобилей разных марок (в том числе 750 тысяч в США), планирует представить полную линейку своих моделей с гибридными двигателями лишь к 2010 году, и в последующее десятилетие продавать примерно по 1 млн. гибридных авто в год. Основной упор в продвижении своих гибридных авто компания делает на их экологичность, что подтверждается, например, этим рекламным роликом о гибриде Prius:

В целом же успех Toyota Prius столь впечатляющ, что компания планирует наладить выпуск не только "подключаемых" гибридов Prius, но даже вариантов Prius, оснащенных… солнечными панелями. Уже в начале 2009 года ожидается появление Toyota Prius с солнечными батареями. Правда, пака что о питании приводного электродвигателя автомобиля речи не идет; солнечная энергия всего лишь будет питать систему кондиционирования салона.

Гибридные приводы Toyota, которые появятся в продаже через три года, будут значительно отличаться от нынешних моделей и, даже от представленной на днях новой бензиново-электрической вариации Prius с зарядкой от сети. Дело в том, что традиционный (если так можно выразиться) гибридный привод подразумевает использование в штатном режиме именно бензинового двигателя. Он же попутно подзаряжает никелевые металлогибридные аккумуляторы, необходимые для питания электрического двигателя, пока что служащего вспомогательным, дополнительным вариантом для приведения машины в движение. Для создания более "чистых" в экологическом плане моделей - заряжаемых гибридов (plug-in hybrids), где бензиновый двигатель играет роль вспомогательного и аккумуляторы заряжаются от обычной сети, а также для полноценных электромобилей, требуется гораздо большая емкость батарей. На эту роль отлично подошли бы литий-ионные батареи, хорошо знакомые нам по ноутбукам и мобильникам, если бы не проблемы с перегревом, порой ведущие к возгоранию и даже взрывам. И ладно там взорвавшийся телефон или горящий ноутбук, что тоже неприятно, а вы представьте себе пылающий или взрывающийся автомобиль… Словом, кто сможет первым разработать безопасные и надежные литий-ионные батареи большой мощности, тот и получит первым выход на этот многообещающий рынок. Компания Toyota Motor и здесь планирует быть первой, о чем она объявила в начале июля. Правда, появление "следующего поколения автомобильных батарей, превосходящего по возможностям литий-ионные аккумуляторы", обещано Toyota нескоро. Намерения у компании самые серьезные: в данный момент в новом "аккумуляторном" подразделении Toyota работает 50 инженеров, к 2010 году их количество удвоится. Основная задача разработчиков – легкие, компактные, безопасные и недорогие аккумуляторы. Детали технологии тщательно скрываются, известно лишь, что аккумуляторы будут "твердотельными", с воздушно-металлической мембраной. Разработку таких "идеальных" с современной точки зрения аккумуляторов Toyota планирует закончить… до 2030 года (и это лидер!). Что касается выше упомянутого поколения гибридных автомобилей, которые поступят в европейскую, американскую и японскую продажу к 2010 году, в них Toyota планирует применить литий-ионные аккумуляторы, доработанные до автомобильных стандартов на совместном с Matsushita Electric Industrial предприятии. К этому времени к производственным мощностям Toyota по выпуску гибридных автомобилей в Японии, Китае и США добавятся еще две фабрики – в Австралии (начало 2010, 10 тыс. автомобилей в год) и Таиланде (2009, 9 тыс. автомобилей в год). Еще одно совместное японское предприятие, сформированное Nissan Motor и NEC, объявило в мае о планах начала производства собственных высококачественных литий-ионных аккумуляторов ближе к 2009 году. Массовые поставки первых электромобилей Nissan с аккумуляторами Automotive Energy Supply стартуют в 2010 году в США и Японии, и спустя два года – на других рынках.

Пример сотрудничества в глобальном масштабе – соглашение между японской Sanyo Electric и немецкой Volkswagen AG, подписанное в мае и касающееся совместной разработки литий-ионных батарей для гибридных авто.

Также известно, что DaimlerChrysler будет применять литий-ионные аккумуляторы производства Johnson Controls-Saft Advanced Power Solutions LLC (СП Saft Groupe SA и Johnson Controls) в "подключаемых" микроавтобусах Sprinter. Относительно планов General Motors известно, что уже в этом году она намерена начать использование литий-ионных аккумуляторов производства Hitachi Vehicle Energy, а ближе к 2010 намерена представить первый "подключаемый" гибрид, способный пробежать до 40 миль от одной зарядки литий-ионных аккумуляторов. В настоящее время General Motors демонстрирует на выставках свой "подключаемый" гибрид Chevy Volt, впервые представленный в начале года, плюс, вынашивает планы производства еще одной модели "подключаемого" гибрида - Saturn Vue Green Line.

Интересно также отметить, что гибридные автомобили с литий-ионными батареями появятся на дорогах уже в 2008 году. Так, компания Mercedes-Benz объявила о скором начале продаж такого гибрида под маркой S400 BlueHybrid, а чуть позже появится S300 Bluetec Hybrid, объединяющая в себе дизельный и электрический двигатели с литий-ионной батареей. Расширение производства гибридных автомобилей также вынашивают корейские производители. Так, Hyundai Motor Company, представившая свой первый гибрид еще в 1995 году, в 1999 показавшая Elantra HEV и Accent HEV, а в 2004 – гибридный Getz, планирует начать массовые поставки своего уникального гибридного авто Elantra LPI Hybrid Electric Vehicle (HEV) в июле 2009 года. Похоже, Elantra LPI HEV станет первым в мире серийным гибридом, оснащенным бензиновым двигателем в сочетании с литий-полимерным аккумулятором.

Ожидается, что Elantra LPI HEV будет примерно на 40% дешевле в эксплуатации, нежели модели от конкурентов, и на 50% по сравнению с обычной версией Elantra. Литий-полимерные батареи для новинки разработаны и производятся корейским гигантом LG Chem.

Единственным японским производителем автомобилей, оставшимся пока в стороне от общей тенденции перевода гибридных и электромобилей на литий-ионные аккумуляторы, можно назвать компанию Honda Motor, второго по величине гиганта японского автопрома. Представители компании не отрицают великого будущего литий-ионной технологии, однако пока отказались от использования таких батарей в своих автомобилях, по крайней мере, до следующего года. Пока что Honda намерена сфокусировать свое внимание на традиционных гибридных приводах, где привычные аккумуляторы для электродвигателя заряжаются от привычного бензинового двигателя.

Кто-кто, а Honda точно знает, что делает, не зря продажи гибридной версии Honda Civic в прошлом году составили 51759 машин, а ее суммарные глобальные продажи гибридных версий Fit, Civic и CR-Z в этом году оцениваются в 500 тысяч автомобилей. В трехлетнем стратегическом плане Honda до 2010 года в разделе "экологической техники" фигурируют именно такие машины, плюс гибридная модель Honda FCX Clarity с батареями топливных элементов, производство которых уже начато в июне. Раз уж зашла речь об автомобилях с топливными элементами, буквально несколько слов о технологии и ее перспективах. Сочетание традиционного бензинового двигателя и топливных элементов для электродвигателей, по замыслам производителей автомобилей, дает такие преимущества перед "классическим" гибридным приводом как некоторое увеличение суммарной дальности пробега на одной заправке бензобака и топливных элементов, а также возможность "низкотемпературного" старта. По мнению ряда аналитиков, гибридный привод с топливными элементами имеет все шансы стать актуальным в будущем, однако более-менее массовое распространение таких автомобилей наступит уж никак не ранее повсеместного распространения "заряжаемых" гибридов и электромобилей. Основная причина – высокая цена компонентов и полное отсутствие необходимой инфраструктуры вроде гидрогенных заправочных станций.

Словом, та же Honda надеется в ближайшие три года поставить в лизинг всего лишь порядка трех сотен своих FCX Clarity с топливными элементами, а Toyota, представившая в начале июня свой первый топливный гибрид FCHV-adv, говорит об актуальности гибридных автомобилей с топливными элементами не ранее 2015 года, когда появится технологическая возможность разработать автомобиль ценой менее ¥10 млн. (около $91,5 тыс.), и наиболее реалистичной датой начала массового производства называет 2020 год. Выходит, гибриды с топливными элементами можно смело вычеркнуть из списка актуальных автомобильных технологий ближайшего десятилетия. Что касается автомобильных приводов на базе совокупности бензинового/дизельного и электрического двигателей, такие гибриды, похоже, станут по-настоящему актуальны достаточно скоро, вполне возможно, в ближайшие пять-десять лет. Похоже на то, что эволюционировать гибридные приводы будут по следующей схеме. На первом этапе – в ближайшие три-пять лет, ожидается некоторое снижение цен и рост массовости предложений "традиционных" гибридных автомобилей, где основная роль по-прежнему отводится двигателю внутреннего сгорания, а электродвигатель, батареи которого заряжаются от генератора бензинового двигателя, служит вспомогательным целям. На втором этапе – а это ближайшие десять-двадцать лет, по мере развития новых технологий производства емких, легких и безопасных аккумуляторов (не в последнюю очередь литий-ионных), гибридный автомобиль обзаведется мощным электродвигателем, которому, вполне возможно, будет отводиться главная роль, в то время как бензиновый "довесок" уйдет на вторые роли. Привлекательность такой схемы – не только в отличной экологии. Не стоит забывать, что такой автомобиль станет "заряжаемым" (plug-in car), а создание инфраструктуры с расставленными по городам и весям электрическими "заправочными" розетками все же менее затратно, нежели сеть бензоколонок, газовых или гидрогенных заправок. Тут все пока "упирается" в возможности аккумуляторов и, соответственно, в цены таких автомобилей, но, судя по тенденции свежих публикаций, развитие таких технологий движется приличными темпами. Наконец, третий этап, начавшийся "уже вчера", но сроки массовости которого до сих пор туманны. Наступит он тогда, когда автомобильные электродвигатели и аккумуляторы станут настолько мощными, легкими, безопасными и недорогими, что наступит пора логичного отказа от "гибридного довеска" в виде бензинового двигателя. Только тогда наступит настоящая...

Следующая страница → ← Предыдущая страница