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

Способ приготовления кофе влияет на продолжительность вашей жизни Способ приготовления кофе влияет на продолжительность вашей жизни

Какой способ приготовления кофе сохраняет защитные эффекты напитка?

ТехИнсайдер
Россия без мяса. Часть 2. Как вегетарианцы поругались из-за клопов и встретили революцию Россия без мяса. Часть 2. Как вегетарианцы поругались из-за клопов и встретили революцию

Как вегетарианцам удалось сделать свою кухню популярной в Российской империи

СНОБ
«Восьмерке» — 40 лет. Главные факты о хэтчбеке, которые не все знают «Восьмерке» — 40 лет. Главные факты о хэтчбеке, которые не все знают

Важные факты из истории ВАЗ-2108, о которых многие даже не догадываются

РБК
Как появился компьютерный интерфейс: прорыв легендарного американского изобретателя Как появился компьютерный интерфейс: прорыв легендарного американского изобретателя

Как случилась «мать всех презентаций»

ТехИнсайдер
Развод и утрата: как справиться с последствиями Развод и утрата: как справиться с последствиями

Как утрата влияет на наше психологическое состояние?

VOICE
Pantone назвали цвет 2023 года. Как его выбирают и зачем это нужно? Pantone назвали цвет 2023 года. Как его выбирают и зачем это нужно?

Как можно предсказать главный цвет на год вперед?

Правила жизни
Глава Sesderma — о стратегии ухода за кожей и российском бьюти-рынке Глава Sesderma — о стратегии ухода за кожей и российском бьюти-рынке

Габриэль Серрано Санмигель — о том, как ухаживать за лицом

РБК
Пряное золото дураков: как подделывают специи на Рождество и Новый Год Пряное золото дураков: как подделывают специи на Рождество и Новый Год

А вы уверены, что купленные специи — настоящие?

ТехИнсайдер
Хотела знать, но стеснялась спросить: как Хотела знать, но стеснялась спросить: как

Как восстановить эстетику половых органов и вернуть остроту оргазмов

VOICE
Помогает ли вера стать счастливее: мнения агностика, иудея и христианки Помогает ли вера стать счастливее: мнения агностика, иудея и христианки

Наши герои — о том, почему без своих убеждений не мыслят своей жизни

Psychologies
Парень с нашего двора Парень с нашего двора

Сергей Марин о собственном взрослении и двойственности своей натуры

OK!
Как ученые воссоздают внешность древних людей: 10 невероятно реалистичных фотографий Как ученые воссоздают внешность древних людей: 10 невероятно реалистичных фотографий

Как выглядели наши предки?

ТехИнсайдер
Отрывок из романа Дженнифер Сэйнт «Ариадна» Отрывок из романа Дженнифер Сэйнт «Ариадна»

Отрывок из страстного романа, рассказанного героинями греческих мифов

СНОБ
«Озорные частушки» Родиона Щедрина как эталонный комический балет «Озорные частушки» Родиона Щедрина как эталонный комический балет

Как появились комические балеты, чем они прославились

Forbes
5 болезней, от которых спасает алкоголь 5 болезней, от которых спасает алкоголь

Поговорим о положительном воздействии выпивки с точки зрения современной науки

Maxim
Менструация из носа? Почти: удивительный факт о женском организме! Менструация из носа? Почти: удивительный факт о женском организме!

Почему во время месячных у женщин течет кровь из носа и что с этим можно сделать

ТехИнсайдер
10 привычек перед сном, которые тебе вредят 10 привычек перед сном, которые тебе вредят

Что точно нельзя делать перед сном?

VOICE
Андрей Деллос Андрей Деллос

Как сделать дворец уютным и нужно ли прививать москвичам привычку есть в музеях

Правила жизни
ТОП-9 долгожителей Земли. Некоторые из них могут жить вечно! ТОП-9 долгожителей Земли. Некоторые из них могут жить вечно!

Эти существа могут быть почти бессмертными

ТехИнсайдер
Почему врачи не следуют инструкциям принятия лекарств? Ответ ученых Почему врачи не следуют инструкциям принятия лекарств? Ответ ученых

Врачи и члены их семей реже, чем другие, соблюдают инструкции по приему лекарств

ТехИнсайдер
Ругательства, которых не хватает русскому языку Ругательства, которых не хватает русскому языку

Самые витиеватые иностранные ругательства

Maxim
11 необычных мест для зимних путешествий по России 11 необычных мест для зимних путешествий по России

Необычные и самые классные локации для путешествия по России

VOICE
Белый след Белый след

Ботанический барельеф моментально увлекает всех, кто к нему прикасается

Новый очаг
10 шокирующих фактов о фильме «Один дома», о которых вы точно не слышали 10 шокирующих фактов о фильме «Один дома», о которых вы точно не слышали

Делимся любопытными фактами о процессе съемок фильма «Один дома» и самих актерах

ТехИнсайдер
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 весил 600 кг, но у него была жена. Самый толстый человек в истории Он весил 600 кг, но у него была жена. Самый толстый человек в истории

Джону Миноку повезло однажды сбросить больше 400 кг

ТехИнсайдер
Это вообще нормально: как выстроить отношения с повзрослевшим ребенком Это вообще нормально: как выстроить отношения с повзрослевшим ребенком

Отрывок из книги «Чертовы подростки!» — о родительской тревоге, гневе и вине

Forbes
«Высотки и городская жизнь в эпоху сталинизма»: отрывок из книги Кэтрин Зубович «Высотки и городская жизнь в эпоху сталинизма»: отрывок из книги Кэтрин Зубович

Отрывок из книги «Москва монументальная» Кэтрин Зубович

СНОБ
Наука забивать: 5 увлекательных биографий великих тренеров по футболу Наука забивать: 5 увлекательных биографий великих тренеров по футболу

Истории тренеров, которые вырастили ни одно поколение звезд футбола

Maxim
Почему мы загадываем желания под бой курантов и как это делать, чтобы они исполнились Почему мы загадываем желания под бой курантов и как это делать, чтобы они исполнились

Почему взрослые продолжают верить в новогодние чудеса?

Правила жизни
Открыть в приложении