Батарейка на колесах

Бензин дешевеет, и это не может не радовать. Но, думается, что явление это временное, ибо запасы нефти истощаются, а значит, постоянно дешеветь она в принципе не может. Вместе с ней не может дешеветь и топливо, будь то дизель или бензин. Наступит время, когда запасы нефти иссякнут вовсе. Человечество давно готовится к этому моменту и пробует использовать другие, альтернативные источники энергии. Еще одна причина, по которой нам нужно постепенно отказываться от горючки, — экологическая. Автомобилей на дорогах становится все больше. А поражающая динамика роста автомобильных рынков азиатских стран и России заставляет всерьез задуматься о мерах предосторожности, которые следует принять, чтобы не погубить экологию этих стран. И если у нас такие меры пока ограничиваются планами о введении нормы Евро-3, то в Китае активно вводят государственные программы по разработке и развитию электромобильных и гибридных технологий. О прошлом, настоящем и будущем электромобилей и пойдет речь.

Электромобиль по сравнению с обычным автомобилем, работающем на бензине, дизельном топливе или газе, обладает рядом несомненных преимуществ. Он практически бесшумен, лёгок в управлении, надёжен и долговечен. А какая экономия! Электричество пока, к счастью, стоит гораздо меньше, чем бензин. К тому же электромобиль не наносит вреда окружающей среде, что делает его автомобилем будущего.

Электрическое прошлое

Как ни странно, но идея об использовании электричества в качестве источника энергии для автомобиля появилась раньше, чем бензиновый вариант. Электромобиль может похвастаться более чем полуторавековой историей. Транспортные средства, оборудованные электрическим мотором, были созданы раньше машин с двигателем внутреннего сгорания.

Электромобили появились достаточно давно, ещё в первой половине позапрошлого столетия. Первые «батарейки на колесах» были собраны в 1830-40-х годах. Пионерами электромобилестроения принято считать британцев Роберта Андерсона, Роберта Дэвидсона и американца Томаса Девенпорта. Их детища представляли собой довольно неуклюжие и ненадёжные агрегаты, которые передвигались с очень небольшой скоростью. Их вполне мог обогнать пешеход, идущий неспешным шагом.

Но со временем конструкция электромобилей и их ходовые характеристики становились все лучше. Скорости росли очень быстрыми темпами и довольно скоро достигли высоких показателей. В течение XIX столетия электромобиль установил несколько рекордов. Особенно заметным стал рывок в последнее десятилетие века. В 1895 году была достигнута скорость 63,15 км/ч. Рекорды следовали друг за другом. Всё новые и новые достижения фиксировались практически ежегодно. В 1899 году электромобиль сумел преодолеть рубеж 100 км/ч. На тот момент это было действительно выдающимся достижением. Произошло это знаменательное событие во французском городе Ашер, неподалёку от Парижа. Электромобиль-рекордсмен под названием La Jamais Contente был создан бельгийцем Камилем Женатци. Машина имела обтекаемый корпус из сплава алюминия и вольфрама. Внешним видом она напоминала торпеду, установленную на шасси. Кузов электромобиля был открытым. Он оснащался двумя электродвигателями и имел массу около 1 тонны. Конструктор сам управлял своим детищем. Электромобиль достиг скорости 105, 88 км/ч.

В конце XIX – начале XX века производство электромобилей было налажено как в Европе (в первую очередь, в Англии), так и по другую сторону океана – в США. Выпуск электромобилей к началу XX века достиг в Соединённых Штатах 10 тысяч экземпляров в год, а их количество в несколько раз превышало «поголовье» бензиновых собратьев.

В первые десятилетия XX века на улицах крупнейших городов можно было увидеть как машины с двигателями внутреннего сгорания, так и электромобили. Неоспоримые преимущества последних при эксплуатации в городских условиях были оценены по достоинству. В Нью-Йорке, например, в 1910-х годах работали до 70 тысяч такси на электрической тяге.

Однако, процент электромобилей среди транспортных средств медленно, но верно снижался. Если в самом начале века их доля составляла чуть менее половины, то в 1920-х годах она уменьшилась до 1%.

Говоря об этом периоде в истории электромобиля, нельзя не упомянуть о такой американской компании, как Detroit Electric. Как следует из названия, она находилась в «Мекке» автомобилестроения – городе Детройте, штат Мичиган. Начиная с 1907 года эта компания занималась выпуском электромобилей, которые пользовались широкой популярностью среди потребителей. В свои лучшие годы Detroit Electric продавала до двух тысяч машин в год. Для того времени это был значительный показатель.

Эксплуатационные характеристики выпускаемых моделей были весьма неплохими. Электромобиль Detroit Electric мог развивать скорость до 32 км/ч и преодолевал 130 км без подзарядки. Производство электромобилей продолжалось до 1942 года. В последние годы выпуск стал почти символическим, поскольку число заказов было очень невелико. Некоторые экземпляры хорошо сохранились до наших дней. Их можно увидеть в автомобильных музеях.

В последующие несколько десятилетий про электромобили забыли, а вспомнили в конце 60-х годов. Причины возрождения электромобилей были растущие цены на нефть и обостряющаяся экологическая ситуация в крупных городах. Начались активные поиски альтернативных видов топлива. Тут и вспомнили про, казалось бы, уже основательно забытые электромобили. Начался новый этап в развитии данного вида транспорта.

В 60-х – 70-х годах прошлого века разработкой и производством электромобилей стали заниматься различные крупные и мелкие фирмы, главным образом, в Соединённых Штатах. В особенности стоит упомянуть две американские компании: Sebring – Vanguard и Elcar Corporation. В те годы они стали лидерами в электромобилестроении. Каждая из компаний произвела несколько тысяч оригинальных машин собственной разработки.

Sebring – Vanguard выпускала электромобили под названием «CitiCar». Эти машины были способны проехать 80-95 км без подзарядки. Максимальная скорость достигала около 71 км/ч. Всего было выпущено более 2 тысяч таких машин.

Elcar Corporation занималась производством одноимённых электромобилей. Elcar по своим эксплуатационным характеристикам не слишком сильно отличался от CitiCar. Этот электромобиль мог передвигаться с максимальной скоростью 72,5 км/ч. Расстояние, преодолеваемое на одной зарядке батареи, равнялось 95 км. Аналогичная машинка выпускалась также под маркой Zagato Zelle. Электромобили пользовались популярностью не только среди частных лиц. К услугам этого вида транспорта прибегали и государственные службы. Например, в 1975 году почтовая служба США закупила 350 электрических джипов у American Motor Company. Они использовались для доставки почтовой корреспонденции. Максимальная скорость этих джипов составляла 80,5 км/ч. Они могли преодолеть расстояние до 65 км.

В 70-х годах прошлого столетия произошло ещё одно важное событие, связанное с электромобилестроением и сохранением окружающей среды. Американский инженер Виктор Воук (Victor Wouk) разработал первый в мире автомобиль с гибридным приводом. Первым гибридом стал Buick Skylark, на который был установлен электродвигатель мощностью 20 кВт.

К началу 1990-х годов экологические соображения стали играть всё возрастающую роль при разработке новых моделей автомобилей. В некоторых странах были приняты законы, направленные на ограничение вредных выбросов в атмосферу. Автопроизводители были вынуждены уделять большее внимание вопросам сохранения окружающей среды.

Особенно насыщенным периодом в истории электромобиля можно назвать 90-е годы прошлого века. В это время правительства многих стран стали активно ужесточать требования к выбросам транспорта и стимулировать внедрение новых, экологически чистых автомобилей, и прежде всего – электромобилей. Именно в этот период крупнейшие мировые автоконцерны всерьез занялись разработками экологически чистых автомобилей. В первую очередь, это касается таких гигантов, как Toyota, Honda, Ford и General Motors. В результате на рынке появилось достаточно большое количество моделей гибридных (т.е. оснащённых двигателем внутреннего сгорания и электромотором), а также полностью электрических автомобилей.

Электрическое настоящее

Гибриды можно назвать переходной ступенью между бензиновым и электрическим автомобилем. И думается, что прежде чем человечество полностью откажется от топлива, производимого из нефти, оно будет использовать гибридные силовые установки.

Широкое распространение гибридов связано с другой японской компанией - Toyota. В 1997 году в Японии, а в 2001 году на американском рынке появилась модель Prius - на вид вполне обычный компактный седан. Поначалу продажи Prius были относительно невелики, но всё равно многие желающие купить гибрид проводили в очереди до полугода. Вскоре и Honda выпустила гибридные версии полноразмерных моделей Civic и Accord.

В 2004 г. дебютировало новое поколение Prius с кузовом лифтбэк, позиционируемая в США между моделями Corolla и Camry. Эта машина быстро покорила американский рынок. По опубликованной на сайте electicdrive.org статистике, в 2004 году было зарегистрировано 53761 Prius, а в 2005 Toyota удвоила продажи (107897 машин). К концу 2007 года Toyota продала уже более 181000 "Приусов" (то есть более половины от числа проданных гибридов). Продажи же ближайшего конкурента - Honda Civic Hybrid все это время оставались на уровне 25000-30000 штук в год. Цены на Prius в США начинаются примерно с 21000 долларов - не слишком дорого, но и не слишком дешево, учитывая, что цены на бензиновую Toyota Corolla в Америке начинаются с 15000 долларов, а минимальная цена на модель Camry составляет чуть меньше 20000 долларов.

В последние несколько лет Toyota закрепила успех Prius и взяла курс на "укрупнение" гибридов. Гибридный привод появился в SUV Highlander, а затем в седане Camry. Кроме того, Toyota оснастила гибридным приводом несколько моделей своей люксовой марки Lexus, причем гибридный Lexus, в отличие от Toyota, можно приобрести и в России. В итоге на продукцию Toyota приходится львиная доля продаж гибридных автомобилей в США, да и в мире тоже.

Курс на внедрение гибридного привода в полноразмерных моделях взяли и другие производители. Эта тенденция отчетливо прослеживается практически на всех ведущих автосалонах. Подавляющее большинство концептуальных и готовящихся к запуску в производство гибридов - это SUV или седаны среднего класса и выше. К японским и американским производителям готовятся присоединиться и в Европе. Например, на автосалоне в Женеве компания Daimler показала джип Mercedes-Benz GLK с дизель-электрической силовой установкой. Что касается компактных машин, то среди концептов все больше полноценных автомобилей нежели гибридов, хотя и здесь есть исключения, например, гибридный Smart.

Облик гибридных автомобилей в ближайшие лет пять можно представить достаточно четко. Это седан или SUV среднего класса или выше производства японской или американской фирмы. Европейские модели наверняка будут представлены в люксовой нише, а китайские и индийские гибриды, если и появятся на рынке, первое время будут дешевой, но не самой надежной, экзотикой. Одновременно начнут получать распространение и гибриды, подключаемые к обычной электросети для подзарядки аккумуляторов.

Эффективность гибридного привода сильно зависит от режима езды. Поскольку для подзарядки аккумулятора используется энергия торможения, то больше пользы от гибридного привода будет в городе при поездках с частыми торможениями и остановками. При движении по шоссе экономия тоже есть, но ее вполне можно списать на менее мощный бензиновый двигатель гибрида.

Электрическое будущее

Вернемся к Китаю, который мы упомянули в самом начале. Активность китайских властей и компаний в области электрического транспорта в Китае, что может сделать в скором времени эту азиатскую страну с гигантским населением Меккой электрического транспорта.

Несмотря на кризисы, развивающиеся рынки Азии будут потреблять в ближайшие десятилетия огромное количество автотранспорта. Например, в 2006 году в КНР было около 160 миллионов автомобилей. По прогнозам, к 2050 году этот показатель достигнет примерно 700 миллионов автомобилей. Для сравнения - это число втрое больше нынешнего количества всех автомобилей, зарегистрированных в США. Если автомобили будут использовать те же технологии, что и сейчас, то такой армаде потребуется приблизительно 20 миллионов баррелей топлива в день, а ежегодный выброс углекислого газа при этом составит около 3 миллиарда тонн. Значительная часть этого автопарка будет вынуждена работать на альтернативных источниках энергии. И электрическая энергия очень хорошо подходит для этих целей.

Чтобы приблизить «электрическое будущее» в начале 2007 года в Китае была запущена программа «Инициатива 863», которая дала начало целому ряду проектов по разработке и развитию электромобильных и гибридных технологий. В программах принимают участие различные университеты, исследовательские институты и компании. В рамках этого проекта на дорогах появятся, по меньшей мере, по 1000 гибридов и электромобилей в каждом из 10 городов, для которых будет построена вся необходимая инфраструктура. Кроме того, как уже сообщалось, в будущем запланировано создание общенациональной сети зарядных станций для электротранспорта.

Зарубежные автопроизводители и инвесторы уже планируют поучаствовать в разделе китайского электромобильного «пирога». Так, американская компания MidAmerican Energy Holdings (принадлежит инвестфонду Berkshire Hathaway известного инвестора Уоренна Баффета) приобрела за $230 млн 10% акций фирмы BYD Automotive, которая планирует производить аккумуляторные батареи для электромобилей. Ранее BYD Automotive заявила, что разрабатывает литий-ионные батареи, с помощью которых электромобиль будет преодолевать до 300 км на одной зарядке. За 15 минут такая батарея может быть заряжена на 80% емкости. Для полной зарядки потребуется 9 часов.

Очевидно, что электричество в качестве источника энергии возвращается в наш автомобильный мир. И, возможно, через пару десятков лет цена за литр бензина будет интересовать нас куда меньше, чем цена за киловатт/час, и рулить мы будем не «телегой» с V-образной шестеркой, а батарейкой на колесах.