Рубрики

Куда приедет электрический автомобиль?

21:38 01-08-2023

Уже достаточно давно электротранспорт стал для нас обыденностью и электрические машины не вызывают у нас ни острого интереса, ни активного неприятия. Просто мир ДВС и мир электромоторов научились мирно уживаться пока не оказывая друг на друга практически никакого влияния.

Время от времени  взаимное игнорирование друг друга все-таки дает слабину и на свет появляются плоды запретной любви в виде гибридных авто. Эволюция транспортных средств мало чем отличается от эволюции живого мира. Просто, в отличии от природы, в эволюции созданных механизмов в качестве бога выступает человек, который сам определяет набор характеристик, которые должны обеспечить тому или иному транспортному средству необходимый потенциал выживания и роста.

Из истории.

Любопытно то, что на заре автомобилизации именно электромобили начали первыми покорять дороги, пугая не готовых к таким новшествам ретроградов. И несмотря на то, что электричество  было еще абсолютной диковинкой, огромным плюсом электромоторов было то, что и тогда и сейчас они отличались невероятной простотой. Ротор, статор, пара подшипников, полтора километра медной проволоки и щеточный узел. Вот и все, что было нужно для того, чтобы привести в движение безлошадный экипаж. Да, нужны были еще и аккумуляторы. И вот с ними существовали проблемы. Они были очень большими, тяжелыми и обладали малой емкостью. Пользуясь современной терминологией можно сказать, что у них была крайне малая плотность энергии на единицу массы. Передовые модели первых аккумуляторов конца 19 века имели плотность энергии по массе 7-8 Вт•ч/кг при продолжительном разряде. Да и заряжать их было очень непросто и долго, вплоть до появления генераторов постоянного тока. Так что с ролью источников энергии для тяговых электродвигателей первых автомобилей они справлялись очень плохо. Зато неплохо выполняли работу по энергоснабжению дополнительных агрегатов. В итоге эволюция электрических автомобилей зашла в тупик и стала угасать. С другой стороны имеющиеся на тот момент времени технологии механической обработки металлов позволяли успешно строить паровые двигатели. И автомобили на паровой тяге сделали робкую попытку по захвату мира. Однако, она не удалась. Шумность, большая масса, да и множество эксплуатационных проблем и банальных неудобств не позволили паровым технологиям стать массовыми. Зато они продвинули инженерную мысль и, что самое главное, технологии металлообработки, позволив создать двигатели внутреннего сгорания. Первые образцы ДВС может  и не отличались эффективностью и надёжностью, зато были на порядок удобнее паровых и электрических. Изначально примитивная технология стала развиваться и совершенствоваться. Ведь для нее, в рамках искусственной технической революции, образовалась комфортная среда. Это было связано с массовым внедрением ДВС, вызванным стремительно растущим спросом на машины нового поколения. Естественно, что этому поспособствовала и обширная "кормовая" база . Все таки нефти в мире эпохи второй технической революции было намного больше чем доступного для электротранспорта электричества. И хотя извлечение энергии из бензина в двигателе внутреннего сгорания потребовало больших усилий это полностью окупилось. И на смену паровому и электрическому транспорту очень быстро пришел автомобиль с ДВС. Так, в 1900 г. только в США производители выпускали более 4 тыс. автомобилей в год. И, в дальнейшем автомобили стали стремительно заполнять мир, радуя нас разнообразием дизайна и технических решений. Росли показатели мощности и динамики.

Почему случился возврат к электричеству?

Развитие легкового транспорта пошло по экстенсивному пути. Большой расход топлива не считался недостатком. Недостатком считалась маленькая мощность. В результате машины стали расти в размерах кузова и объеме двигателя. И эта вакханалия продолжалась до тех пор пока на все это техническое разнообразие не упал метеорит в виде нефтяного кризиса 1973 года. В результате топливо не просто подорожало. Его просто стало не хватать на всех. И пришла эпоха вымирания. Гигантизм вышел из моды и во главе процесса эволюции оказались компактные машины с маленькими и экономичными моторами. Наступила эпоха европейского автопрома. Теперь технологии максимально эффективного извлечения энергии из топлива стали определять новые формы мобильности. И до какого-то момента равновесие в хрупкой экосистеме средств перемещения в пространстве было восстановлено. Но машин было много, а рынок их сбыта увеличился незначительно. Наступил период безжалостной конкуренции за ресурсы. Причем, в качестве этого ресурса выступил конечный потребитель. А его выбор той или иной модели очень сильно зависел от цены, стоимости эксплуатации и уровня технологий комфорта. Естественно, это подтолкнуло стремительный рост технологий мобильности. Автомобиль стал усложняться, причем не столько за счет основных элементов его конструкции, сколько за счет активного внедрения электроники и компьютерных систем. Машины стали стремительно умнеть. Они поднялись на новый уровень эволюции - у них появился "разум". Современный автомобиль в процессе движения получает и  обрабатывает огромные объемы информации. Причем, по скорости реакции на проблемы с управляемостью он уже давно опережает человека. Однако, подобная разумность требует жертв. Все эти умные помощники и ассистенты нуждаются в энергии. Поэтому, у продвинутых и умных современных авто начала увеличиваться емкость аккумуляторных батарей. И даже их количество. Машины опять стали прожорливыми. Даже несмотря на то, что постоянно ужесточались экологические требования к функционированию ДВС.

Экологический и  эволюционный кризис.

В автомобильном транспорте было придумано все и даже больше.  Зависимость современного человека от гаджетов очень быстро превратилась в тренд определяющий потребительский спрос и он стремительно распространился и на авто. Казалось бы, это может превратить машины в конечный результат эволюции, при котором потребительские свойства и функции транспортного средства будут зависеть исключительно от версии программного обеспечения и ресурса непосредственно «железяки». Однако, этого не произошло. Внезапно в процесс последовательного развития железных коней вмешалась политика, причем сразу на законодательном уровне. Стала  активно продвигаться «зеленая» повестка. Степень ее эффективности и разумности это вопрос отдельного разговора. Главное другое. На мир мобильности обрушился очередной метеорит. Его появление еще не стало фатальным для машин с ДВС, но уже стало создавать для них проблемы. У традиционных транспортных средств образовался продвинутый, «зеленый» и технологически совершенный электрический конкурент. И что самое неприятное, для этого конкурента стали искусственно создаваться благоприятные условия существования. Бесплатные зарядка и парковка, дотации при покупке, привилегии на дорогах, льготное налогообложение и тп. и все это только доля того, чтобы заставить конечного потребителя поверить в то, что электрическая мобильность это панацея от всех бед человечества. Хотя, нельзя не отметить, что, с точки зрения драйверских и потребительских характеристик, электромобили продвинулись вперед очень значительно.

Чего ждать?

Проблема искусственно насаждаемых мировоззрений заключается в том, что рано или поздно они не выдерживают столкновения с реальностью. А реальность такова, что электричество это не такая зеленая и даже не очень доступная как нам пока кажется энергия. Конечно за 2022 год страны Европейского союза впервые получили большую часть электрической энергии из возобновляемых источников, а не из газа, как следует из данных британского аналитического центра Ember. На долю ветряных и солнечных электростанций пришлось 22% электроэнергии в ЕС, газовых — 20%. На угольных электростанциях сгенерировали 16% электричества. Однако, такой радужный на первый взгляд, энергетический баланс не в последнюю очередь связан с закрытием большого количества энергоемких производств и старательным принуждением населения к снижению собственных энергозатрат. С учетом нестабильности ветряной и солнечной энергетики «зеленый» мир в любой момент может столкнуться с жесточайшим кризисом  генерации электроэнергии. Неспроста в той же Германии или Швейцарии всерьез озаботились этой проблемой и в случае перебоев с электричеством на законодательном уровне готовы запретить использование и зарядку электромобилей. В результате чего возникает риск транспортного коллапса. Есть средство передвижения, но воспользоваться им нельзя. То есть потенциально уже в обозримом будущем у стремительно развивающегося электротранспорта может случиться технологическая катастрофа. Ведь в рамках своей эволюции он прогрессирует в искусственно созданной среде обитания, поддерживаемой на плаву исключительно благодаря политической воле материально мотивированных законодателей.

Гибрид такой гибрид.

Автопроизводители вполне понимают потенциальные риски электрической мобильности и подготовили альтернативный путь эволюции. В тайных лабораториях, в результате скрещивания электромобилей и авто с ДВС, был получен живучий, независящий от сиюминутных капризов энергетической политики вид транспортного средства, который с одинаковым успехом может использовать топливо, произведенное из традиционных углеводородов и современные, «экологически чистые» электроны. Пожалуй, именно гибридные авто можно считать новой вершиной эволюции и наиболее приспособленным к выживанию, даже в отдалённой перспективе, транспортом. По сути, гибридный автомобиль уникален тем, что в нем объединились безусловные достоинства мира ДВС и мира электричества, а недостатки, присущие их представителям просто исчезают. В результате чего, мы получаем феноменальные динамику и управляемость с отсутствием зависимости от зарядных станций, низкий расход топлива/энергии с огромным, даже на фоне ДВС пробегом на одной заправке/зарядке. И конечно с полным набором современных, а значит и очень умных ассистентов активной безопасности. Так что, скорее всего, именно гибридные авто стоит рассматривать как  вершину эволюции транспортных средств в настоящий период времени. Ведь современный мир по отношению к машинам ценит универсальность и способность существовать в любом окружении и в рамках любой инфраструктуры. «Электрички» же в этом смысле слишком уязвимы и зависимы. Впрочем, это не исключает их полного доминирования в отдельно взятых оазисах электрической мобильности. Где свободные зарядные станции присутствуют на каждом углу, а суточные пробеги не превышают 50 километров. 

Текст: Егор Васильев фото stock.adobe.com

Поделиться: