Тест драйв електромобили: на этот раз навсегда
От Камиллы Дженази через GM EV1 до Tesla Model X, или история электромобилей
Рассказ об электромобилях можно описать как трехактный спектакль. Основная сюжетная линия по сей день остается в области спроса на соответствующее электрохимическое устройство, гарантирующее достаточную мощность для требований электромобиля.
За пять лет до того, как Карл Бенц представил свой самоходный трехколесный велосипед в 1886 году, француз Густав Трув проехал на своей электрической машине с таким же количеством колес по выставочной площади Exposition D’Electricite в Париже. Однако американцы напомнили бы, что их соотечественник Томас Дэвенпорт создал такую вещь 47 годами ранее. И это было бы почти правдой, потому что действительно в 1837 году кузнец Давенпорт создал электромобиль и «погнал» его по рельсам, но этот факт сопровождается одной маленькой деталью – в машине нет аккумуляторной батареи. Таким образом, строго говоря, исторически этот автомобиль можно было считать предшественником трамвая, а не электромобиля.
Другой француз, физик Гастон Планте, внес значительный вклад в зарождение классического электромобиля: он создал свинцово-кислотную батарею и представил ее в 1859 году, в том же году, когда в Соединенных Штатах началась промышленная добыча нефти. Семь лет спустя среди золотых имен, давших толчок развитию электрических машин, было записано имя немца Вернера фон Сименса. Именно его предпринимательская деятельность привела к успеху электродвигателя, который вместе с аккумулятором стал мощным толчком для развития электромобиля. В 1882 году электромобиль можно было увидеть на улицах Берлина, и это событие ознаменовало начало стремительного развития электромобилей в Европе и Соединенных Штатах, где начали появляться все новые и новые модели. Таким образом, занавес был поднят перед первой акцией электромобильности, будущее которой в то время казалось светлым. Все важное и необходимое для этого уже изобретено, и перспективы шумного и вонючего двигателя внутреннего сгорания становятся все более мрачными. Хотя к концу века удельная мощность свинцово-кислотных аккумуляторов составляла всего девять ватт на килограмм (почти в 20 раз меньше, чем у литий-ионных аккумуляторов последнего поколения), у электромобилей удовлетворительный пробег – до 80 километров. Это огромное расстояние во времена, когда однодневные поездки измеряются пешими прогулками, и их можно преодолеть благодаря очень низкой мощности электродвигателей. Фактически, лишь немногие тяжелые электромобили могут развивать скорость выше 30 км / ч.
На этом фоне история темпераментного бельгийца по имени Камилла Дженаци вносит напряжение в скромную повседневную жизнь электромобиля. В 1898 году «красный дьявол» вызвал французского графа Гастона де Шасселуп-Лауба и его машину по имени Жанто на скоростную дуэль. Электромобиль Дженази носит гораздо более красноречивое название «La jamais contente», то есть «Всегда недовольный». После многочисленных драматических, а иногда и любопытных гонок, в 1899 году сигароподобный автомобиль, ротор которого вращается со скоростью 900 об / мин, мчался к концу очередной гонки, зафиксировав скорость более 100 км / ч (ровно 105,88 км. / ч). Только тогда Дженази и его машина счастливы …
Таким образом, к 1900 году электромобиль, хотя у него еще не было полностью развитого оборудования, должен был установить превосходство над автомобилями с бензиновым двигателем. В то время, например, в Америке количество электромобилей было вдвое больше, чем бензиновых. Есть также попытки объединить лучшее из обоих миров – например, модель, созданная еще неизвестным широкой публике молодым австрийским дизайнером Фердинандом Порше. Именно он впервые соединил ступичные двигатели с двигателями внутреннего сгорания, создав первый гибридный автомобиль.
Электродвигатель как враг электромобиля
Но затем происходит что-то интересное и даже парадоксальное, потому что именно электричество разрушает собственных детей. В 1912 году Чарльз Кеттеринг изобрел электрический стартер, который сделал кривошипный механизм бесполезным, сломав кости многим водителям. Таким образом, один из самых больших недостатков автомобиля на тот момент остался в прошлом. Низкие цены на топливо и Первая мировая война ослабили электромобиль, и в 1931 году последняя серийная электрическая модель под названием Typ 99 сошла с конвейера в Детройте.
Только полвека спустя начался второй период и ренессанс в развитии электромобилей. Ирано-иракская война впервые демонстрирует уязвимость поставок нефти, города с миллионным населением тонут в смоге, а тема защиты окружающей среды становится все более актуальной. Власти Калифорнии приняли закон, согласно которому к 2003 году десять процентов автомобилей не должны выделять никаких выбросов. Производители автомобилей, со своей стороны, шокированы всем этим, поскольку на протяжении десятилетий электромобилю уделялось очень мало внимания. Его постоянное присутствие в девелоперских проектах – скорее экзотическая игра, чем необходимость, а немногочисленные настоящие модели, например те, которые используются для перевозки съемочных групп во время олимпийских марафонов (BMW 1602 в 1972 году в Мюнхене) остались почти незамеченными. Ярким примером экзотики этих технологий является пересекающий Луну лунный вездеход с установленными в ступице двигателями стоимостью более 10 миллионов долларов.
Несмотря на то, что почти ничего не было сделано для развития аккумуляторных технологий, а свинцово-кислотные аккумуляторы остаются эталоном в этой области, отделы разработки компаний снова начинают выпускать различные электромобили. Во главе этого наступления стоит концерн GM – экспериментальный Sunraycer достиг рекорда по длине пробега на солнечной энергии, а 1000 штук более позднего культового авангарда GM EV1 с коэффициентом оборачиваемости 0,19 были сданы в аренду определенной группе покупателей. . Первоначально оснащенный свинцовыми батареями, а с 1999 года – никель-металлогидридными батареями, он достигает невероятного пробега в 100 километров. Благодаря натриево-серным батареям студии Conecta Ford он может проехать до 320 км.
Европа тоже электризуется. Немецкие компании превращают остров Рюген в Балтийском море в экспериментальную базу для своих электромобилей и таких моделей, как VW Golf Citystromer, Mercedes 190E и Opel Astra Impuls (оснащенный батареей Zebra с углом наклона 270 градусов) пробегает в общей сложности 1,3 миллиона тестовых километров. Появляются новые технологические решения, которые представляют собой лишь краткий взгляд на электрическое небо, подобное тому, что возникло у натриево-серной батареи, которая воспламенилась с BMW E1.
В то время наибольшие надежды на отделение от тяжелых свинцово-кислотных аккумуляторов возлагались на никель-металлогидридные аккумуляторы. Однако в 1991 году Sony открыла совершенно новое направление в этой области, выпустив первый литий-ионный аккумулятор. Внезапно всех снова мучает электрическая лихорадка – например, по мнению немецких политиков, к 2000 году доля рынка электромобилей должна достичь 10 процентов, а калифорнийская компания Calstart прогнозирует появление 825 000 чисто электрических автомобилей к концу века.
Однако этот электрический фейерверк довольно быстро сгорает. Ясно, что батареи по-прежнему не могут достичь удовлетворительного уровня производительности, и чуда не будет, и Калифорния вынуждена скорректировать свои цели в отношении уровней выбросов выхлопных газов. GM забирает все свои EV1 и безжалостно уничтожает их. Как ни странно, именно тогда инженеры Toyota удалось успешно завершить трудолюбивую гибридную модель Prius. Таким образом, технологическое развитие выходит на новый путь.
Акт 3: пути назад нет
В 2006 году начался последний акт электрического спектакля. Все более тревожные сигналы об изменении климата и быстро растущих цен на нефть дают мощный импульс новому началу в электрической саге. На этот раз лидерство в технологическом развитии принадлежит азиатам, которые поставляют литий-ионные аккумуляторы, и первопроходцами новой эры становятся Mitsubishi iMiEV и Nissan Лист.
Германия все еще просыпается от электрического сна, в Соединенных Штатах GM стирает пыль с документации EV1, а калифорнийская Tesla потрясла старый автомобильный мир, представив свой родстер мощностью 6831 л.с., который обычно используется для ноутбуков. Прогнозы снова начинают принимать эйфорические размеры.
К этому времени Tesla уже усердно работала над дизайном Model S, которая не только стала мощным стимулом для электрификации автомобилей, но и создала культовый статус бренда, сделав его лидером в этой области.
Впоследствии каждая крупная автомобильная компания начнет вводить в свой модельный ряд электрические модели, и после скандалов, связанных с дизельным двигателем, их планы сегодня становятся довольно стремительными. Во главе угла стоят электрические модели Renault- Модели Nissan и BMW i, VW уделяет большое внимание этому диапазону, создавая платформу MEB, суббренд Mercedes EQ и пионеры гибридных автомобилей Toyota и Honda начать активные опытно-конструкторские работы в чисто электрической сфере. Однако активное и успешное развитие компаний, производящих литий-ионные элементы, и особенно Samsung SDI, позволяет создавать устойчивые аккумуляторные элементы емкостью 37 Ач на более раннем этапе, чем ожидалось, и это дает возможность некоторым производителям увеличить значительный пробег их электромобилей за последние два года. На этот раз китайские компании также вмешиваются в игру, и значительная часть кривой роста электрических моделей становится настолько крутой.
К сожалению, проблема с батареями осталась. Несмотря на то, что они претерпели значительные изменения, даже современные литий-ионные батареи все еще тяжелые, слишком дорогие и недостаточной емкости.
Более 100 лет назад французский автомобильный журналист Бодрийяр де Сонье высказал следующую мысль: «Бесшумный электродвигатель – самый чистый и самый эластичный, который можно было бы пожелать, а его эффективность достигает 90 процентов. Но аккумуляторным батареям нужна большая революция».
Даже сегодня мы не можем ничего добавить по этому поводу. Только вот на этот раз к электрификации конструкторы подходят более умеренными, но уверенными шагами, постепенно переходя через разные гибридные системы. Таким образом, эволюция гораздо более реальна и устойчива.
Текст: Георгий Колев, Александр Блох
