Несмотря на растущее политическое давление, есть один фактор, который пока ограничивает вторжение электромобилей: их аккумуляторы. При сегодняшнем уровне технологий одна только батарея, запасающая электроэнергию на 500 км, весит намного больше, чем вся трансмиссия автомобиля внутреннего сгорания, включая топливо (батарея Tesla Model 3, например, составляет 480 кг). И к тому же стоит как минимум в два раза дороже. Конечно, со временем технология развивается и дешевеет, но пока улучшения скромные.
НЕ ВЕРЬТЕ , есть решение этой проблемы. Более того, он существует уже 120 лет. А ее автор — некий Фердинанд Порше.
В 1899 году тогда еще очень молодой изобретатель начал работать на Якоба и Людвига Лонеров в Lohner Werke в Вене. Порше сопротивлялся попыткам своего отца Антона сделать его жестянщиком в Либерце и уже приобрел опыт работы с электродвигателями под руководством Белы Эггер.
На заре двадцатого века еще не совсем ясно, какая технология выиграет гонку за будущее автомобиля. Существуют бензиновые двигатели, дизельные двигатели (все еще работающие на арахисовом масле, как это было первоначально спроектировано Рудольфом Дизелем), паровые двигатели на колесах и даже электрические двигатели. Но у последних есть знакомая проблема: их аккумуляторы огромные, тяжелые и ненадежные.
LAUNNER И PORSCHE намерены решить эту проблему. Результат был показан миру на Парижской выставке в 1900 году: Lohner-Porsche, первый гибридный автомобиль в истории. С сегодняшней точки зрения мы бы не назвали его особенно легким: с его двумя электродвигателями и 44 свинцово-кислотными аккумуляторами машина весит чуть более... 4 тонн, и Continental вынуждена производить специальные усиленные шины, чтобы выдержать ее.
Самое оригинальное в задумке молодого Порше то, что электромоторы вмонтированы в ступицы передних колес. С точки зрения конструкции это имеет много преимуществ: более высокий КПД и меньшие потери энергии, меньший вес, более низкий центр тяжести и так далее.
Но несмотря на это, технология так и не была доведена до серийного производства. С ним экспериментировали разные компании — от Volvo и Nissan до Michelin и японской NSK. Toyota несколько лет назад даже показала прототип с таким приводом и топливными элементами. Но готового решения для рынка нет.
Этому есть несколько ОБЪЯСНЕНИЙ . Во-первых, любая инновационная трансмиссия — это риск, на который большинство автомобильных компаний готовы пойти только в крайнем случае. Другой связан с несколькими недостатками дизайна. Вытаскивание электродвигателя из самого колеса подвергает его воздействию элементов — а у большинства электромобилей это довольно высокое напряжение, порядка 400 вольт, и перспектива их контакта с глубокими лужами не очень радостна. . Получается, что такая экспортируемая единица должна быть гораздо лучше защищена и защищена - что, естественно, удорожает производство.
Второй существенный недостаток — удобство. Любое увеличение так называемой «неподрессоренной» массы автомобиля, то есть тех компонентов, которые не поддерживаются подвеской, резко влияет на управляемость и комфорт при езде. Из-за этого даже те современные электромобили, которые используют отдельные электродвигатели для каждого колеса (например, чудовищный Rimac C Two с его 1914-ю лошадьми), предпочитают устанавливать их в кузове, а не в ступицах.
Однако ОДНА АМЕРИКАНСКАЯ КОМПАНИЯ готова изменить это и возродить идею Porsche, отмечает The Economist. Indigo Technologies, основанная почти десять лет назад профессором известного Массачусетского технологического института (MIT), уже имеет прототип электродвигателя в ступицах. Система называется Traction T1 и включает в себя не только агрегаты, но и тормоза, рулевое управление и активную подвеску. Его самый большой козырь в том, что он работает не при 400 вольтах, а всего лишь при 48 – напряжении, которое начинает становиться стандартным во всех автомобилях из-за потребности в питании все большего количества электрических систем на борту. Пониженное напряжение означает, что гораздо проще защитить и изолировать электродвигатель.
ПРЕИМУЩЕСТВА, ТАКИЕ КАК СНИЖЕНИЕ ВЕСА, могут быть впечатляющими и открыть целый ряд других возможностей для экономии.
Во-первых, такой привод избавляет от необходимости в распределительном валу, трансмиссии, а также в самых тяжелых узлах подвески. Этот сэкономленный вес, в свою очередь, позволяет уменьшить как мощность электродвигателей, так и размер аккумулятора — что делает автомобиль не только легче, но и заметно дешевле. Устранение такого количества компонентов также освобождает пространство, а это означает, что автомобиль может быть намного компактнее и при этом обеспечивать такой же комфорт внутри.
С меньшим аккумулятором исчезает и другая главная проблема современного электромобиля: длительное время зарядки. Indigo утверждает, что их испытательные прототипы потребляют лишь десятую часть энергии, необходимой традиционным машинам с двигателями внутреннего сгорания.
ДАЖЕ ТРУДНОСТИ с комфортом решаются сами собой за счет уменьшенного веса автомобиля. А поскольку подвеска может контролировать и регулировать крутящий момент для каждого колеса индивидуально, устойчивость на поворотах и сцепление с дорогой на самом деле лучше, чем у серийного автомобиля.
У технологии Indigo есть еще одно преимущество: в ней используются неодимовые магниты, которые не только более компактны, но и более доступны по цене, чем их аналоги. Неодим — это металл из группы так называемых «редкоземельных элементов», но на самом деле он вовсе не такой уж и редкий. Только разведанные и доказанные запасы превышают 8 млн тонн, чего при нынешнем годовом потреблении (около 7000 тонн) хватило бы более чем на тысячелетие.
ОСТАЕТСЯ ТОЛЬКО ОДНА МАЛЕНЬКАЯ ПРОБЛЕМА. Мы слышали, как сотни стартапов, созданных для преобразования автомобилей, говорят о своем продукте с такой же уверенностью и позитивом, только чтобы бесследно исчезнуть. Настоящим испытанием для Indigo станет то, сможет ли она продать технологию крупному производителю. Генеральный директор Брайан Хаммонд сказал Forbes, что в настоящее время он ведет переговоры с несколькими автомобильными компаниями и их поставщиками первого уровня и рассчитывает подписать контракты к концу этого года. Первая готовая к рынку система может появиться примерно в 2022 году.
Однако не ожидайте увидеть это на собственной машине. Для эффективной работы Т1 необходимо специально разработанное шасси. И это, вероятно, будет в классе небольших городских автомобилей — идея не в том, чтобы ездить на больших внедорожниках, — подчеркивает Хаммонд. Вместо этого технология принесет большую пользу таким компаниям, как Uber. И тогда, пусть и с опозданием на 120 лет, идея молодого Фердинанда Порше, наконец, воплотится в жизнь.
