Размышляем о будущем автомобильных двигателей

ТехИнсайдерАвто

Эволюция двигателей автомобилей: что ждет автопром в ближайшем будущем

Антон Борисенко

bc8eec4fbefc11860246e631283a7c6c_ce_3864x2060x0x0.jpg
Эволюция двигателей автомобилей: что ждет автопром в ближайшем будущем

«Автомобили с бензиновыми двигателями в то время были доступны только самым состоятельным людям, настоящим энтузиастам. Которых вдохновлял запах бензина, которым было интересно возиться с «железными конями», самим управлять ими». Нет, мы не решили заново переписать первую часть нашего рассказа – о заре автомобилизации, конце ХIХ века. Не исключено, что этими словами в далеком будущем кто-то расскажет о… конце XXI века. Да что там, может, и о его середине. Как так? А вот как…

В рамках спецпроекта с брендом моторных масел G-Energy рассказываем об истории автомобильных двигателей. Первая часть — экскурс в историю двигателестроения, вторая и третья — история автомобилей ХХ века, четвертая — спортивная история. Сегодня говорим о будущем автомобильных двигателей.

«Пятилетку – в четыре года!»

Третье десятилетие XXI века должно стать решающим в истории мирового автомобилизма, в истории развития двигателей. И это не пафосное заявление: складывается слишком много факторов. Инженеры довели двигатель внутреннего сгорания практически до совершенства, но этого оказалось мало. Экологи и политики оказывают на автоиндустрию серьезнейшее давление, буквально вынуждающее к переходу на использование электроэнергии. Развернулось едва ли не соревнование – у кого процесс будет идти быстрее. В изначальных планах формулировался глобальный переход «на электротягу» к середине века, но сейчас все больше стран строят «встречные планы». Буквально на днях объявила о смещении даты «бана» традиционных двигателей одна из цитаделей мирового автомобилизма – Великобритания: здесь переход к электромобилям планируется уже в 2030 году. Новость о том, что в 2024-м BMW прекратит производство бензиновых и дизельных двигателей на заводе в Мюнхене – том самом, с которого все начиналось, пришла уже тогда, когда эта статья редактировалась. И подобные новости поступают едва ли не каждую неделю.

7455823e2c62a25bae462c59f90606b7.jpg
ВИЛТА

Инициативу берут на себя и местные власти, заявляя о планах запретить въезд в центры городов, а то и в принципе на их территорию автомобилям с традиционными – в первую очередь дизельными – двигателями.

Как ни удивительно, переход на электрическую энергию вовсе не выглядит концом света для тех, кто трудится сейчас в автомобильной отрасли. Помимо экологической чистоты, он несет в себе и новые возможности для конструкторов, инженеров и дизайнеров. Занятые сейчас созданием традиционных автомобилей специалисты ждут перемен с энтузиазмом. Ведь даже сама компоновка автомобиля может радикально поменяться, допустим, при использовании «мотор-колес». Все больше и больше компаний разрабатывают и показывают специализированные платформы – основу для будущих электромобилей. И демонстрируют на их примере такие компоновочные возможности, которые в традиционных двигателях и трансмиссиях нельзя реализовать просто технически. Многие производители стараются объяснить потенциальным покупателям, что управление электромобилем может быть ничуть не менее увлекательно, интересно и приятно, чем обычным автомобилем. Спортивные соревнования на электромобилях тоже набирают обороты (и это далеко не только Formula E), и на таких состязаниях ставят рекорды скорости.

Аккумулятор, домашняя проводка и… образ жизни

Но не стоит думать, что переход на использование электрической энергии – вещь простая и может свершиться сразу после издания закона. Объективные сложности здесь имеются – и именно над их решением сейчас трудится немало специалистов.

Например, важным аспектом является экологическая чистота производства аккумуляторных батарей, а также их безопасная и безвредная утилизация по завершению срока службы. Производство тяговых автомобильных аккумуляторов требует дорогих цветных и редкоземельных металлов – потому они и остаются достаточно дорогостоящими, да и экологичность такой добычи относительна. Прогресс на этом поле ощутим: литий-ионные полимерные аккумуляторы, безусловно, намного эффективнее и чище своих предшественников пятнадцатилетней давности, не говоря уже о классических свинцовых. Есть и более современные технологии создания аккумуляторов, и сейчас необходимо довести их до готовности использования в массовых объемах. Запас автономного хода, который сейчас подразумевается даже для относительно массовых моделей электромобилей, еще 7–8 лет назад не был доступен и за самые большие деньги. Так что производство аккумуляторов – это все-таки едва ли не наименьшая из проблем, развитие технологий здесь действительно внушает оптимизм. Чем выше будет спрос – тем скорее появятся и новые разработки, и они станут доступнее. Взоры мирового автомобильного рынка здесь во многом обращены на Китай. И не потому, что китайцы достигли каких-то невероятных прорывов в технологиях (хотя, активно привлекая западных специалистов, они делают семимильные шаги). К тому же невероятный по своей емкости рынок подразумевает большие тиражи, а значит, неизбежно удешевление – и новые разработки станут доступными в других регионах. То есть надежда, что аккумуляторы подешевеют, вполне обоснованна.

1b90efdb6506f74c2edf8d7ac65f3a4b.jpg
ВИЛТА

А вот с утилизацией пока сложнее. Различные производители оговаривают разные сроки службы аккумуляторных батарей: кто семь лет, кто десять, то есть достаточно длительные периоды. Но и они конечны (впрочем, «конечными» стремятся нынче делать и сами автомобили – об этом мы уже говорили). Возможно, компромисс будет найден на уровне «срок службы батареи равен сроку службы автомобиля», что снимет с пользователя множество проблем. Вовсю идут исследования – как можно использовать отработавшие свое «на борту» батареи в их «послеавтомобильной» жизни. Предложений уже немало, но единых решений, позволяющих справиться с проблемой системно, в массовых объемах, пока нет.

Еще одна задача – развитие зарядной инфраструктуры. Причем решать ее надо не только в плане доступности зарядных станций (что как раз более-менее решаемо за счет дооборудования существующих традиционных заправок), но и в плане длительности пребывания электромобиля «на кабеле». Да, сделан огромный шаг в плане скорости зарядки аккумуляторов. Многие производители заявляют: их электромобили можно зарядить буквально за пару часов, а до достаточного для среднесуточного пробега уровня – буквально за полчаса. Ну, то есть «остановился, попил кофе… готово!». Но здесь имеется пометка мелким шрифтом – при использовании быстрых зарядных станций. Вот только рабочая мощность всех этих быстрых станций – 50, 70, а то и 100 кВт при напряжении 400 В. Новейшее поколение «ультрабыстрых» зарядок – это вообще напряжение 800 В и мощность до 300 кВт. Для справки: в России нормативно выделенная мощность сети на квартиру или индивидуальный дом – 15 кВт. Увеличить ее можно, однако это требует специальной процедуры, проверки «наличия технической возможности», да и оплачивается такая энергия по более высоким тарифам. Возможно, Россия не пример, но законы физики одинаковы в любой стране мира: рассчитанная на определенную мощность сеть населенного пункта не позволит «просто взять и понавешать» 100-киловаттных станций в каждом частном доме. Долгая зарядка от обычной сети пока что в быту остается неизбежной, а это все те же 6, 8, а то и 10 часов. В зонах индивидуальной застройки эту проблему решить проще (к тому же разработаны, например, бесконтактные индукционные станции, монтируемые в пол гаража и имеющие такой же принцип действия, как и беспроводная зарядка смартфона). А вот в случае больших многоквартирных домов адекватное решение, рассчитанное не на единицы электромобилей около дома, а именно на массовую их эксплуатацию, еще предстоит выработать.

2fe31a35fcfffa51b25b2374f2350b53.jpg
ВИЛТА

Решаема ли эта проблема в принципе? Решаема! Уже в начале «десятых» годов автор этих строк знакомился в Японии с интересным и реально воплощенным решением, в рамках которого электромобили приехавших на работу в бизнес-центр сотрудников, становились частью энергосистемы. Зарядившись, они «оставались на связи» и обменивались с ней энергией, сглаживая пики потребления, то есть аккумуляторы работали не только «для себя», но и «для всех». И это лишь один из вариантов. Ряд автопроизводителей предлагали организовать сеть пунктов быстрой замены аккумуляторов на заряженные, но эта идея не прижилась. Во-первых, она опять же требует создания целой структуры, во-вторых – слишком высокой степени унификации.

Индукционный (беспроводной) способ зарядки открывает множество возможностей. Если зарядную «плиту» можно установить в собственном гараже, то почему этого нельзя сделать на общественной парковке? Можно! И такие прецеденты уже есть. Более того, рассматривается даже возможность укладки зарядных модулей в покрытие улиц – то есть электромобиль сможет подзаряжаться даже на ходу. Конечно, это требует создания специальной дорожной инфраструктуры, но ее рано или поздно все равно придется предусматривать – как для нужд электрификации, так и для работы беспилотных систем.

Сейчас производители стали предлагать и «двунаправленные» зарядные порты: электромобиль может использовать энергию не только на собственные нужды (передвижение, отопление, работа бортовых систем), но и, к примеру, для подпитки освещения в кемпинге, работы простейшей бытовой техники. То есть электромобиль рассматривается и как составляющая некой энергетической инфраструктуры, и как часть образа жизни – все актуальнее аспекты именно удобства его использования.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Как начать бегать: 7 простых способов найти в себе мотивацию Как начать бегать: 7 простых способов найти в себе мотивацию

Что бегать полезно, знают все, но вот как удержать мотивацию и постоянство?

ТехИнсайдер
Одна вокруг света: каменные «шерстяные мешки» и бразильские ковбои Одна вокруг света: каменные «шерстяные мешки» и бразильские ковбои

196-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: штат Пиауи

Forbes
Обзор Geely Tugella: плюсы и минусы, комплектации, фото Обзор Geely Tugella: плюсы и минусы, комплектации, фото

Купе-кроссовер Geely Tugella: что стоит знать о нем

РБК
Назад в прошлое: как (не) надо анализировать детство Назад в прошлое: как (не) надо анализировать детство

Когда стоит копаться в прошлом, а когда — начать двигаться дальше?

Psychologies
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Свинью пришлось лечить от алкоголизма из-за хозяина: (не) веселая история из Германии Свинью пришлось лечить от алкоголизма из-за хозяина: (не) веселая история из Германии

Свинья из немецкого городка попала в реабилитационный центр из-за алкоголя

ТехИнсайдер
Он протыкал себя шпагами, ел иголки и умер в трансе. Странная история голландского артиста Он протыкал себя шпагами, ел иголки и умер в трансе. Странная история голландского артиста

Жажда славы и самореализации приводят людей в разные сферы

ТехИнсайдер
Помидор – новый суперфуд? Низкая калорийность и полезные свойства для твоего здоровья Помидор – новый суперфуд? Низкая калорийность и полезные свойства для твоего здоровья

Обычный помидор вполне может претендовать на звание суперфуда!

VOICE
Как подключить телефон к смарт часам: все шаги и возможные проблемы Как подключить телефон к смарт часам: все шаги и возможные проблемы

Как подключить андроид к умным часам?

CHIP
Петр Великий: этих фактов о великом императоре вы точно не найдете в школьных учебниках Петр Великий: этих фактов о великом императоре вы точно не найдете в школьных учебниках

Факты о Петре I, которые не попали в учебники

ТехИнсайдер
Не вздумайте произносить это вслух: самые любимые слова ненормативной лексики и их происхождение Не вздумайте произносить это вслух: самые любимые слова ненормативной лексики и их происхождение

Мы расскажем о происхождении самых популярных слов ненормативной лексики

ТехИнсайдер
Как определить, вы эмпат или сверхчувствительный человек? Как определить, вы эмпат или сверхчувствительный человек?

Как определить свой эмоциональный тип?

Psychologies
Счастливой Хануки: как приготовить ханукальные пончики суфганиет дома Счастливой Хануки: как приготовить ханукальные пончики суфганиет дома

Рецепт традиционного еврейского блюда — ханукальных пончиков суфганиет

Правила жизни
Офисный призыв Офисный призыв

Как мобилизация повлияет на отношение к сотрудникам 50+

РБК
Большинство озер на Земле изменят цвет к 2100 году: какими они станут? Большинство озер на Земле изменят цвет к 2100 году: какими они станут?

Совсем скоро мы не узнаем свою планету

Вокруг света
Древний ужас и непостижимость космоса: 3 мистических парка в Европе, где хочется думать о вечном Древний ужас и непостижимость космоса: 3 мистических парка в Европе, где хочется думать о вечном

Посмотрите, как выглядят самые необычные примеры садово-паркового искусства

Вокруг света
5 самых смертоносных видов оружия за всю историю: от напалма до атомной бомбы 5 самых смертоносных видов оружия за всю историю: от напалма до атомной бомбы

Виды вооружений, соперничать с которыми на всей Земле не мог никто

ТехИнсайдер
Топ-3 советских фильмов, герои которых могут побудить вас встать с дивана Топ-3 советских фильмов, герои которых могут побудить вас встать с дивана

Мотивирующие советские картины

Psychologies
Михаил Козаков. «Как хорошо, что некого винить, как хорошо, что ты никем не связан» Михаил Козаков. «Как хорошо, что некого винить, как хорошо, что ты никем не связан»

История общения с Михаилом Козаковым — самая интересная в моей жизни

Караван историй
Как укрепить отношения: советы создателя «36 вопросов, чтобы влюбиться» Как укрепить отношения: советы создателя «36 вопросов, чтобы влюбиться»

Как стать ближе?

Psychologies
Колониальный долг Колониальный долг

Индия требует от Великобритании вернуть сокровища

Деньги
Про любовь Про любовь

Интерьер, вдохновленный современной французской классикой

SALON-Interior
Турция, Испания, Индия, Япония, Корея: cекреты роскошных волос из разных стран Турция, Испания, Индия, Япония, Корея: cекреты роскошных волос из разных стран

На какие только ухищрения не идут заморские красавицы ради роскошных волос

Лиза
Доставка жизни: 4 факта о донорстве костного мозга Доставка жизни: 4 факта о донорстве костного мозга

Что такое донорство костного мозга?

Вокруг света
От «компьютера будущего» до «убыточной ямы»: почему провалилась разработка «умной» колонки от Amazon От «компьютера будущего» до «убыточной ямы»: почему провалилась разработка «умной» колонки от Amazon

Почему колонка от Amazon стала не революционным продуктом, а убытком?

VC.RU
Представление пленного царя Василия Шуйского Сенату и Сигизмунду III в Варшаве в 1611 году Представление пленного царя Василия Шуйского Сенату и Сигизмунду III в Варшаве в 1611 году

Символизм картины живописца Яна Матейко

Дилетант
Сама по себе Варя Сама по себе Варя

Варвара Феофанова — об узнаваемости, экспериментах в кино и работе с мужем

OK!
Как вычислить психологического абьюзера в начале отношений: 6 признаков Как вычислить психологического абьюзера в начале отношений: 6 признаков

На что нас «ловит» абьюзер? И как его вычислить, пока не поздно?

Psychologies
Полба, перловка, пшенка: полезные крупы, о которых мы забыли Полба, перловка, пшенка: полезные крупы, о которых мы забыли

Чтобы сделать свой рацион разнообразным и здоровым, начни с полезных круп!

Лиза
Сила черного золота: 5 интересных книг о нефти Сила черного золота: 5 интересных книг о нефти

Топ-5 книг про нефть

ТехИнсайдер
Открыть в приложении