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
5 полезных продуктов для здоровья зимой: доступно и вкусно 5 полезных продуктов для здоровья зимой: доступно и вкусно

Как поддержать организм правильной пищей

ТехИнсайдер
Как получить ЭПСМ на снегоход и квадрицикл – и избежать ошибки, которую делают 70% владельцев Как получить ЭПСМ на снегоход и квадрицикл – и избежать ошибки, которую делают 70% владельцев

Какие основные шаги надо проделать, чтобы получить ЭПСМ

ТехИнсайдер
Вначале было слово Вначале было слово

Ася Штейн — о том, чему мы можем поучиться у древних греков

Seasons of life
Не только японская манга: какие комиксы выпускаются в разных странах и чем они интересны Не только японская манга: какие комиксы выпускаются в разных странах и чем они интересны

Почему истории в картинках стали такими популярными по всему миру?

ТехИнсайдер
Без полиции Без полиции

Как правильно оформить европротокол при ДТП

Лиза
Как избавиться от телефонного спама и звонков мошенников Как избавиться от телефонного спама и звонков мошенников

Сейчас мы разберемся, как максимально эффективно избавиться от телефонного спама

CHIP
Похабные словечки, смайлики, лукизм: что не так с мужскими анкетами в приложениях для поиска секса Похабные словечки, смайлики, лукизм: что не так с мужскими анкетами в приложениях для поиска секса

Как составить анкету на сайте секс-знакомств, которая может привлечь внимание?

Psychologies
Писатель Григорий Служитель — о поисках своего места и счастья Писатель Григорий Служитель — о поисках своего места и счастья

Григорий Служитель — о том, сколько длится счастье и где его искать

РБК
Из-за климатического кризиса уже страдают беременные женщины. Вот в какой стране хуже всего Из-за климатического кризиса уже страдают беременные женщины. Вот в какой стране хуже всего

Глобальное потепление все больше угрожает здоровью

ТехИнсайдер
Почему зависть — хорошее чувство, рассказывает психолог-сексолог Почему зависть — хорошее чувство, рассказывает психолог-сексолог

Большинство считают, что зависть — плохое чувство, развенчиваем этот миф

VOICE
Спуск на Эверест Спуск на Эверест

Спелеология – это наука плюс спорт. Рекордные глубины пещер в нашем материале

ТехИнсайдер
Психиатр из Гарварда назвал 6 вещей, которые он никогда не делает, чтобы оставаться энергичным и здоровым Психиатр из Гарварда назвал 6 вещей, которые он никогда не делает, чтобы оставаться энергичным и здоровым

«Никогда не», которые помогают оставаться бодрым и энергичным

Inc.
Пусто так. Эти машины могли изменить все, но так и не были выпущены Пусто так. Эти машины могли изменить все, но так и не были выпущены

Что такое vaporware и почему таких проектов становится все больше

РБК
Пятнадцать натуральных средств для омоложения Пятнадцать натуральных средств для омоложения

Предотвратить мелкие «возрастные» неприятности можно и без помощи специалистов

Здоровье
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
Прогулки по Вселенной и освоение Марса: насколько люди близки к невозможному Прогулки по Вселенной и освоение Марса: насколько люди близки к невозможному

Насколько близко современная наука приблизилась к созданию варп-двигателей

ТехИнсайдер
Десять лет после детства Десять лет после детства

«Клипмейкеры»: Григорий Константинопольский реконструирует свои 90-е

Weekend
Одним магом Одним магом

В детстве мы верим в чудеса, повзрослев – надеемся на них

Лиза
Нет плохому настроению: 5 способов добавить в жизнь ярких красок Нет плохому настроению: 5 способов добавить в жизнь ярких красок

Как улучшить настроение и получить заряд положительных эмоций — прямо сейчас

Psychologies
«Свобода жутко энергозатратна»: Александра Маринина о темных временах и новом романе «Свобода жутко энергозатратна»: Александра Маринина о темных временах и новом романе

Александра Маринина — о том, как современные детективы раздвигают жанровые рамки

Forbes
Накануне праздников. Степан Степанян и правила форсирования водных преград Накануне праздников. Степан Степанян и правила форсирования водных преград

Как говорится в таких случаях, не пытайтесь повторить...

4x4 Club
Как пережить праздники в кругу семьи, если ваши родственники токсичны: 7 советов Как пережить праздники в кругу семьи, если ваши родственники токсичны: 7 советов

Советы психологов, которые помогут пройти через застолия без вреда для психики

Psychologies
5 французских способов повысить самооценку — попробуйте сами 5 французских способов повысить самооценку — попробуйте сами

Как француженкам удается всегда оставаться довольными собой

Psychologies
Прокачать новые навыки и стать хорошим специалистом: чем «настолки» полезны в работе и жизни Прокачать новые навыки и стать хорошим специалистом: чем «настолки» полезны в работе и жизни

Могут ли настольно-ролевые игры оказаться полезными в работе и жизни?

Psychologies
Могут ли мужчины беременеть и вынашивать детей Могут ли мужчины беременеть и вынашивать детей

Как мужчины вообще могут забеременеть? Почему беременность для них так опасна?

ТехИнсайдер
Почему жены подают на развод чаще, чем мужья: объяснение психотерапевта Почему жены подают на развод чаще, чем мужья: объяснение психотерапевта

Как сохранить союз, который оказался не таким идеальным, как вы представляли?

Psychologies
Никола Фанетти:«Важно уважать землю и море, но никогда не забывать о человеке» Никола Фанетти:«Важно уважать землю и море, но никогда не забывать о человеке»

Николо Фанетти — как в Италии ресторанный бизнес работает с фермерами

Bones
Оглушительный эффект! Оглушительный эффект!

Если не контролировать ситуацию с музыкой, можно серьёзно себе навредить

Здоровье
В гостях у сказки В гостях у сказки

Какие Деды Морозы живут в России

Лиза
Открыть в приложении